葡萄酒与人类健康
2018-12-10游义琳战吉宬黄卫东
文:游义琳 战吉宬 黄卫东
葡萄酒,是一种将葡萄汁加以发酵后所得的、含酒精的碱性饮料。她是大自然和人类智慧的杰作,是一种最古老的、独特的、神奇的、美味的纯天然饮料。悠久的历史、丰富的文化内涵与广泛的世界受众,使葡萄酒在诸多酒精饮料中显得卓尔不群,魅力十足。人类饮用葡萄酒之初,便是以健康和补充营养为目的。在现代,大量的科学研究结果表明,葡萄酒有助于降低某些健康风险或患病几率。著名的“法兰西悖论”,证实了葡萄酒能有效降低心血管疾病风险。世界卫生组织更是将葡萄酒列为十大健康食品之一。然而葡萄酒毕竟是酒精饮料,对于酒精而言,世界卫生组织和各国卫生部门,都把酒精列入一类致癌物质。若饮用不当,也会导致诸多的健康问题。
参考文献:
Sluik D, Jankovic N, Hughes M, O'Doherty MG, Schöttker B, Drygas W, Rolandsson O, Männistö S, Ordóñez-Mena JM, Ferrieres J,Bamia C, de Gaetano G,Kiefte-De Jong JC, Franco OH, Sluijs I, Spijkerman AMW, Sans S, Eriksson S,Kromhout D, Trichopoulou A, Wilsgaard T, Brenner H,Kuulasmaa K, Laatikainen T, Söderberg S, Iacoviello L,Boffetta P, Kee F, Feskens EJM. Alcoholic beverage preference and diabetes incidence across Europe:The Consortium on Health and Ageing Network of Cohorts in Europe and the United States (CHANCES)project. Eur J Clin Nutr.2017, 71(5):659-668.
一、葡萄酒对人类健康的益处
“上帝赐予人类的美好而有价值的东西,莫过于葡萄酒”,古希腊哲学家柏拉图曾这样描述葡萄酒。从著名的“法兰西悖论”证实了葡萄酒能有效降低心血管疾病风险,至权威杂志《科学》报道葡萄酒当中含有抗癌效果的明星物质“白藜芦醇”,再到葡萄酒被世界卫生组织列为十大健康食品之一,葡萄酒与人类健康一直是大众关心的话题。那么葡萄酒到底对我们人类健康是否有益呢?答案是肯定的,不论从古代医书记载,还是现代营养学与医学研究报道均表明适量饮用葡萄酒有益于人类身体健康。
古希腊“医学之父”希波克拉底曾这样评价葡萄酒:“葡萄酒作为饮料最有价值,作为药物最为可口,作为食品最令人快乐”。我国古代医学家很早就认识到葡萄酒的滋补、养颜、强身的作用。我国明代伟大的医药学家李时珍在《本草纲目》中也写道:葡萄酒有“暖腰肾、驻颜色、耐寒”。
大量流行性病学调查研究表明,适量饮用葡萄酒有助于降低心血管疾病、高血压、糖尿病(Huang, et al., 2017;Sluik, et al., 2017)、 肝 硬 化(Becker,et al., 2002)以及结肠癌、肺癌(Chao,2007)、基底细胞癌、乳腺癌、前列腺癌等癌症的发病率(Arranz, et al. 2012)。一项评估挪威40~44岁人群中饮酒者与非饮酒者的心脑血管疾病发病风险研究结果显示,饮酒者比非饮酒者患心脑血管疾病的风险要低61%,且相较于烈酒及啤酒,葡萄酒能降低22%~27%的发病风险(Tverdal, et al., 2017)。来自意大利急性心肌梗死生存试验和预防研究(GISSI-Prevenzione)结果表明,在确诊心脏病的患者中,与非饮酒者相比,适度饮酒与较低的心脑血管发病率和总死亡率有关(Levantesi, et al., 2013)。来自西班牙纳瓦拉大学的学者就“地中海饮酒模式(Mediterranean alcohol-drinking pattern,MADP,即适量摄入酒精,一星期内较为平均的摄入酒精,低烈酒摄入,更多饮用葡萄酒,提升红葡萄酒消费量,以及避免酗酒)”对于研究对象的健康影响进行评估,发现MADP饮酒模式对于降低心脑血管疾病发病率有积极的影响,可使死亡率下降高达45%(Gea, et al., 2014;Hernandez-Hernandez, et al., 2015)。此外,来自于 Kaiser Permanente 的一项研究表明,适量饮用葡萄酒有助于降低肺癌的发病风险,而啤酒和烈酒的摄入则会提高肺癌风险(Chao, 2007);Han 等(2010)对575名女性非霍奇金淋巴瘤的研究发现,饮用葡萄酒的患者拥有更高的五年生存率(75%比69%)以及康复率(70%比67%);在一项包括了欧洲及美国25个国家及地区的研究中显示,相较于烈酒及啤酒,葡萄酒有更低的致糖尿病风险(Sluik,et al., 2017);西班牙的研究者发现,葡萄酒的摄入,尤其是红葡萄酒,可能对普通感冒有保护作用。而相反地,啤酒、烈性酒和总酒精摄入似乎不影响普通感冒的发病率(Takkouche, et al., 2002)。以上流行性病学调查表明,对人类健康的影响与酒精摄入量有关,也与饮用酒种相关。相比于啤酒和烈酒,葡萄酒更有益于人体健康,针对心血管疾病,能够降低其发病率。此外,葡萄酒还能够降低2-型糖尿病,特定种类的癌症(肺癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌等),肝硬化等疾病的发病率。
葡萄酒中的主要功能成分为乙醇和多酚,且尽管由于葡萄品种以及酿造工艺等的差别,不同葡萄酒乙醇含量以及多酚的种类和含量可能会有差异,但不同的葡萄酒均对人体健康具有相似的有利影响(Arranz, et al., 2012)。按照碳骨架的差别,葡萄酒中的酚类物质可以分为两类:类黄酮(花青素、黄烷醇、黄酮醇)和非类黄酮(羟基苯甲酸,羟基肉桂酸,芪类等)。红葡萄酒中多酚含量一般为1.2-3.0 g/L(白葡萄酒约为其1/10),其中黄烷三醇类和原花青素(缩合单宁)占50%以 上(Monagas, et al., 2005)。葡萄酒中的多酚发挥作用的主要方式之一是其具有抗氧化活性,如减少血液中低密度脂蛋白胆固醇的氧化,减少血小板凝聚和减少纤维蛋白原的含量。一项对红葡萄酒和杜松子酒的研究发现,相比于不含多酚的杜松子酒,红葡萄酒显著降低了血液中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛的含量,并且延缓了低密度脂蛋白的氧化,表明葡萄酒的抗氧化作用可能主要来源于其中的多酚(Estruch, et al., 2011)。此外,杜松子酒和葡萄酒都可以降低血液中纤维蛋白原和细胞因子 IL-α 的水平,表明两者都具有抗炎症活性(Estruch, et al.,2004)。内皮细胞功能紊乱与动脉粥样化病变有关,Cuevas 等(2000)发现适量饮用红葡萄酒可以显著地改善高脂饮食导致的内皮细胞功能紊乱,并降低血液中Endothelin-1 蛋白的含量从而降低动脉粥样化病变的概率(Corder, et al., 2001)。“三高”之一的高血压一直是现代人类的健康杀手之一,Chiva-Blanch 等(2012)通过对67名有高血压高风险的成年男性的研究发现,饮用脱酒精红酒4周后,其体内的 NO 水平得到了显著提高,血压得到了显著降低,表明红酒中除酒精外的成分具有降低血压的效果。
谈到葡萄酒中的功能成分,就不得不提其中的明星物质—白藜芦醇。白藜芦醇是一种重要的植物次生代谢产物,用于抵抗外伤、细菌、感染、紫外等外界逆境,主要存在于葡萄(葡萄酒)、花生、桑椹等果实中。并于1992年在商业葡萄酒中首次发现白藜芦醇的存在,后续大量的细胞模型和动物模型试验结果表明白藜芦醇有益于人类健康,包括消炎、抗氧化、保护心脑血管、抗肥胖、抗糖尿病、抗衰老、抗癌等。1997年,美国芝加哥大学的研究团队在权威期刊《Science》上首次报道白藜芦醇作为抗氧化剂、抗突变剂和抗炎剂,能够抑制小鼠乳腺细胞和小鼠皮肤癌症病变,并阻止恶性肿瘤的扩散(Jang, et al., 1997)。白藜芦醇被证实可以显著延长酿酒酵母、线虫、果蝇和小鼠等不同物种的寿命(Gruber, et al., 2007;Wood, et al., 2004; Park, et al., 2012)。大量的动物试验还表明白藜芦醇可增加肥胖小鼠胰岛素敏感性、减少肝脏脂肪沉积、进而达到减轻小鼠体重和改善小鼠糖尿病症状的效果(Baur, et al., 2006; Lagouge,et al., 2006)。一项对 BMI 在28-36 kg/m2之间的健康肥胖男性志愿者进行30天膳食补充白藜芦醇(150 mg /天)的人群试验发现,白藜芦醇可以显著减少肥胖患者腹部皮下脂肪细胞的大小(Konings, et al.,2014)。
此外,存在于葡萄酒中的其他多酚类物质,如酚酸、黄酮醇、花色苷等也被大量研究证实具有抗氧化、抗癌和抵抗肥胖及其相关代谢疾病的效果。芦丁和槲皮素具有抑制氧化偶氮甲烷诱导的小鼠结肠癌的形成效果(Deschner, et al., 1991)。
参考文献:
Jang M, Cai L, Udeani GO,Slowing KV, Thomas CF,Beecher CW, Fong HH,Farnsworth NR, Kinghorn AD, Mehta RG, Moon RC, Pezzuto JM. Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes. Science. 1997,275(5297):218-220.
此外,还有研究表明葡萄和葡萄酒中的多酚类物质还具有减少老年退行性化疾病,如阿尔茨海默症、视力退化等发生的风险。一项由德克萨斯大学 Galveston 医学部、肯塔基大学和马里兰大学的研究团队合作完成调查研究表明,老年期适度摄入酒精可能帮助提高记忆力,对于60岁以上且未患有老年痴呆的人群,老年期少量摄入酒精可能帮助他们更清楚地记住事情,这与人们的想象恰恰相反(Downer,et al., 2015)。同时,本课题组在长期研究中也发现葡萄酒中的花色苷(矢车菊素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-芸香糖苷)和芦丁通过激活棕色脂肪产热耗能,增加机体能量代谢水平,进而达到减少小鼠肥胖和改善小鼠糖尿病症状效果(You,et al., 2017;Yuan, et al., 2017;You, et al.,2018)。同时发现存在于葡萄酒中的鞣花酸通过减少原癌基因表达,诱导自噬,从而抑制肺癌细胞增殖,并减小肿瘤体积。
近期研究表明葡萄酒多酚通过改善肠道微生态,而促进人类健康。膳食多酚在进入人体消化道后,只有约5%可以直接被人体吸收,其余大部分都需要在大肠经肠道微生物代谢后才具有生物活性(Williamson, et al., 2005; Kemperman, et al., 2010),尤其是红酒中含量丰富的原花青素必须经过肠道微生物降解后才可以被人体吸收或具有生物活性(Rasmussen,et al. 2005;Saura-Calixto, et al., 2010)。近期发表在 Science 上的研究成果表明肠道微生物可以在体内将红酒中类黄酮降解为去氨基酪氨酸(DAT)并减少流感病毒对肺部的损伤(Steed, et al., 2017),肠道微生物对槲皮素的代谢产物3, 4-二羟基苯乙酸可以在体外培养条件下上调人腺瘤细胞 GSTT2 基因的表达并降低炎症基因 COX-2 的表达,表明多酚的肠道微生物代谢产物可以提高细胞的解毒能力并降低细胞的炎症反应水平(Miene, et al.,2011)。与此同时,多酚与肠道微生物的作用是相互的,在肠道微生物代谢多酚的同时,多酚也在对肠道微生物的生长以及代谢产生影响,这也是多酚发挥功能的重要方面。正常人体内的肠道微生物主要有拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Fimicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia),在肥胖的人里面厚壁菌门/拟杆菌门的比例比体重正常的人要高,而通过补充膳食多酚可以在一定程度上逆转这种趋势(Remely, et al.,2015)。 阿 克 曼 菌 属(Akkermansia)属于疣微菌门,通过用阿克曼菌灌胃等处理肥胖小鼠可以在一定程度上减轻肥胖小鼠的代谢综合征情况,如增重,血糖升高和胰岛素抵抗等(Remely, et al.,2015),而许多研究表明水果包括葡萄中的膳食多酚可以增加肠道中阿克曼菌属的比例(Saura-Calixto, et al., 2010;Etxeberria, et al., 2015; Roopchand, et al., 2015; Lovisa, et al., 2016; Song, et al.,2016)。此外,多酚还可以增加肠道中有益菌如乳杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)的比例(Cho, et al.,2016)并抑制有害菌如金黄色葡萄球菌(S. aureus)和机会致病菌大肠杆菌(E.Coli)的生长(Taleb, et al., 2016)。葡萄酒中的多酚不仅可以直接改变肠道微生物的组成,还可以通过影响肠道微生物的代谢从而产生益处,我国的糜漫天教授团队发现白藜芦醇可以抑制肠道微生物产生氧化三甲胺(TMAO)从而降低动脉粥样硬化的发生的概率(Chen, et al., 2016)。
参考文献:
Saura-Calixto F, Pérez-Jiménez J, Touriño S,Serrano J, Fuguet E, Torres JL, Goñi I. Proanthocyanidin metabolites associated with dietary fibre from in vitro colonic fermentation and proanthocyanidin metabolites in human plasma. Mol Nutr Food Res.2010, 54(7): 939-946.
二、葡萄酒中的酒精对人体健康可能存在的不利影响
虽然有大量研究表明适量饮用葡萄酒有益于人类健康,但酒精是一种亲神经物质,一次大量饮酒,可出现急性神经精神症状,长期饮酒可产生酒精依赖、酒精中毒性精神障碍,甚至出现不可逆的神经系统损害。国际癌症研究机构将酒精定义为人类致癌物,认为大量饮用含酒精类饮料会增加人罹患癌症如女性乳腺癌的概率(Allen, et al., 2009)。众多基于人群的调查表明酒精的过度摄入会增加患某些癌,如口腔癌、咽喉癌、食道癌、男性结肠癌和女性乳腺癌等的风险。调查表明摄入酒精60 g/天比不饮酒的女性患口腔癌、咽喉癌和食道癌的风险增加了3倍(Roswall, et al., 2015)。有研究采用95%乙醇的按照 7.6 g /kg 体重处理 Wistar 大鼠3个月,发现酒精处理组大鼠的骨骼密度、钙含量和磷酸盐含量等显著降低,说明长期大量饮酒易导致骨质疏松(Rehm, et al., 2009)。
人体内主要有三种酶参与乙醇的代谢:乙醇脱氢酶(ADH)、乙醛脱氢酶(ALDH)和细胞色素 P4502E1 酶(CYP2E1)。在我们喝酒之后,乙醇在ADH 和 CYP2E1 的作用下转变为乙醛,乙醛再经过 ALDH 转化为乙酸,乙酸再以乙酰的形式进入三羧酸循环,最终氧化成二氧化碳和水排出体外。简言之,最理想的酒精代谢途径就是直接变成二氧化碳和水,中间各种酶都能够正常发挥作用。平常喝酒脸红的人是因为 ADH 比较发达,但是 ALDH 活性不高,导致乙醛积累,刺激到了肥大细胞,导致血管舒张出现了脸红。喝酒脸白的人是因为体内缺乏 ADH和 ALDH 两种酶,也就是说,这种人是通过速度最慢的路径,即 P4502E1 让酒精慢慢地在肝脏细胞中被“消化”掉。此类人摄入酒精后,酒精的代谢速度非常慢。还有一种人,就是身体里 ADH 和 ALDH都很丰富,这就是很难得的千杯不醉的人士了。Garaycoechea 等(2018)利用Aldh2-/-Fancd2-/-小鼠和 DT40 细胞为模型证明了在高浓度酒精暴露下(5.8 g/kg体重)会增加染色体损伤和干细胞突变的概率,易诱发相关疾病的发生。
此外,葡萄酒中可能带来健康隐患的还有二氧化硫(SO2)。SO2作为抗菌、抗氧化剂而普遍用于葡萄酒酿造中,敏感个体易引发其过敏症状,主要是头疼、恶心。有研究发现亚硫酸盐的敏感性可能会对机体带来更严重的后果,动物试验表明SO2会在小鼠肺部发生聚集,抑制小鼠肺部细胞部分线粒体相应基因的表达,从而导致其发生功能性障碍对细胞造成损伤,最终加剧肺部疾病(Qin, et al., 2017;Qin,et al., 2009)。
三、葡萄酒健康的饮用方式
长期大量摄入酒精对我们身体健康造成不良影响的机率是很大的,葡萄酒属于酒精性饮料,含有5%~20%左右的乙醇,但同时葡萄酒中含有大量对人体有利的多酚类物质。首先,葡萄酒内的干浸物质可以与酒精发生反应,减少酒精的直接影响;另外,多酚等物质的存在,不仅对人类的健康有益,而且也会减少酒精的不利影响。因此,我们要重视葡萄酒给予我们带来的健康和快乐,但是不能夸大葡萄酒的作用,而要重视葡萄酒中酒精的可能不利影响。葡萄酒健康的饮用方式和饮用量是重要的,科学适量饮用葡萄酒是健康的前提,根据每个人的特点和身体状况,以一种好的心情,适时适量地和家人、朋友饮用葡萄酒就能帮助人们保持健康和长寿。
参考文献:
Garaycoechea JI, Crossan GP, Langevin F, Mulderrig L, Louzada S, Yang F,Guilbaud G, Park N, Roerink S, Nik-Zainal S, Stratton MR, Patel KJ. Alcohol and endogenous aldehydes damage chromosomes and mutate stem cells. Nature.2018, 553(7687):171-177.