葡萄酒与健康关系的研究新进展

张文慧，李青林，黄丽辉，张永玲，陈思奇，黄小丹，王 玉，龙丹凤*

（1.兰州大学 公共卫生学院，甘肃 兰州730030；2.甘肃省人民医院，甘肃 兰州730030）

葡萄酒的健康功效已经被科研工作者从多个研究角度进行了挖掘与探索，尤其近年来，研究成果不断丰富。其中，多酚类化合物所产生的健康功效被报道的最多，主要归因其抗氧化活性、抗肿瘤、保护心血管、减少骨量流失、调节肠道菌群等作用[1-5]。虽然葡萄酒可产生多种健康效应，然而仍需适量饮用。最近有研究发现，每人每周酒精摄入量不能超过100 g，相当于13%vol酒精度的葡萄酒950 mL，超过此阈值会增加全因死亡率和心血管疾病风险[6]。该文主要对近年来各葡萄酒与机体健康关系的相关研究进行了综述，以期为更加深入了解葡萄酒提供参考。

1 葡萄酒的主要营养成分及生物活性物质

葡萄酒的成分中除了水和酒精外，还含有丰富的营养成分和生物活性物质，如矿物质、维生素、多酚类化合物、植物雌激素等[7-8]。葡萄酒的化学成分较齐全，其营养性能可供给人体一定热量，其中，钾具有防止水肿和利尿的作用，是人体内碳水化合物和蛋白质代谢过程中所必需的[9]；锌作为人体不可或缺的元素之一，对人体生长和发育及其重要，与其他微量元素在体内有着微妙的平衡作用[10]；葡萄酒中含量较高的肌醇，能促进肝脏和其他组织中脂肪的新陈代谢，有效防止脂肪肝和胆固醇，加强肠的吸收能力，促进食欲[1]；含有的维生素B2辅助体内蛋白质、碳水化合物和脂肪这三大营养素的新陈代谢，促进细胞再生，并有助于形成抗体[9]。

葡萄酒中含有24种氨基酸，其中有8种是人体“必需氨基酸”，是人类生命中所需而且必需的营养物质。葡萄酒中的有机酸成分也不少，如葡萄酸、柠檬酸、苹果酸大都来自于葡萄原汁，能够有效地缓解神经中枢、舒筋活血，对脑力和体力劳动者来说，都是不可缺少的营养物质。

除了上述成分外，葡萄酒还富含多酚类化合物，它们是一类含有苯环结构的有机化合物，广泛存在于蔬菜、水果、茶叶、巧克力和葡萄酒等，具有抗氧化、降血脂，抗动脉粥样硬化（anti-atherosclerosis，AAS）等功效[11]。根据其结构的不同可分为两大类：类黄酮类（flavonoids）和非类黄酮类（non-flavonoids）。此外由于单宁（tannin）具有可与蛋白质结合等多种重要性质，使之成为一类特殊的多酚（见表1）。

表1 葡萄酒中主要的酚类物质Table 1 Main phenolic substances in wine

2 葡萄酒与健康关系的国内外研究现状

流行病学和临床研究指出，定期适量饮用葡萄酒，与其他酒精类饮品相比能更有效地降低心血管疾病和某些癌症的发病率及死亡率[12-13]。近年来，国内外学者对葡萄酒中多酚类物质的研究成果越来越丰富，进一步阐释了葡萄酒可为机体可带来多种健康功效，主要研究成果详见表2。

表2 近10年国内外学者对葡萄酒与机体健康关系的相关研究Table 2 Research on the relationship between wine and body health by domestic and foreign scholars in recent 10 years

3 葡萄酒促进健康的相关机制

3.1 抗动脉粥样硬化

动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）是心血管疾病的重要致病条件之一。红葡萄酒中的白藜芦醇、儿茶素、花青素等通过发挥抗氧化和清除自由基（free radical）等功能，具有抗AS的作用，其相关机制主要包括以下几个方面：

3.1.1 抗自由基及抗氧化

自由基是一类不稳定的单电子化学实体，金属离子可催化血液中的低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）生成脂自由基，引发脂质过氧化的链式反应，破坏膜的生物功能，在AS进程中造成细胞和基因损伤[25]。因此，预防AS可通过清除自由基，螯合金属离子，抑制氧化酶和激活抗氧化酶活性来实现。红葡萄酒中的酚类物质作为天然的自由基清除剂，根本机制在于羟基结构上的氢离子能够转移并稳定自由基。此外，白藜芦醇能通过抑制氧化酶活性和与铜离子螯合来阻止LDL氧化；槲皮素、原花青素等能够上调细胞内抗氧化酶核转录因子（nuclear factor erythroid 2-related factor-2，Nrf2）的转录水平，增强抗氧化酶的表达，抑制LDL氧化[26]。

3.1.2 改善血管内皮功能

血管内皮功能障碍是AS的早期改变，并且可以在未来作为心血管疾病独立的一项预测指标，主要包括血管张力调节障碍和粘附分子表达异常两个方面[27]。人群研究显示，饮用脱醇红葡萄酒和红葡萄酒有利于血管舒张，对内皮功能具有改善作用，且饮用含酒精的红葡萄酒比脱醇葡萄酒增加了人体的动脉内径及血流量，而脱醇葡萄酒更增加了血流量介导的血管扩张[28]，说明葡萄酒改善内皮功能并不全部依赖酒精。除普通红葡萄酒外，适度饮用香槟酒4 h和8 h后诱导内皮依赖性血管舒张的急剧变化，每日适量饮用香槟酒主要是通过提供能够改善一氧化氮（NO）生物利用度和降低基质金属蛋白酶活性的酚类成分来改善血管性能[29]。多酚物质中槲皮素和反式白藜芦醇具有改善血管内皮功能的作用。内皮通过一氧化氮合酶（nitricoxidesynthase，NOS）释放一氧化氮（nitric oxide，NO）扩张血管[15]。白藜芦醇能够通过诱导人体内皮型NOS，产生适量NO舒张血管、抑制血小板凝聚和粘附；还能作用于血管平滑肌，发挥非内皮依赖性血管舒张功能，抑制血管细胞增生，阻止血栓形成[30]。

3.1.3 调节脂质代谢的功能

过量摄入饱和脂肪和胆固醇可造成血液及其他组织器官中脂质及其代谢产物质数量异常，脂质代谢异常是AS发生和发展的首要危险因素[31]。葡萄酒能增加高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）和载脂蛋白水平，作为“血管清道夫”，HDL-C能够摄取血管壁内膜底层沉浸下来的低密度脂蛋白、胆固醇、甘油三酯等有害物质，且使胆固醇构成从细胞膜流向血浆脂蛋白的浓度梯度，使其移至肝脏并分解代谢出体外，减少血浆HDL中游离胆固醇的浓度，对心血管疾病具有保护作用[32]。

3.1.4 抗血小板和抗血栓

血小板在生理性止血过程中发挥着重要作用，但其活化、聚集也会参与到一些病理过程中。血小板活化时会释放一些活性物质同时作用于花生四烯酸（arachidonic acid，AA）的代谢过程[33]。AA可通过环氧合酶（cyclooxygenase，COX）代谢生成收缩血管和促血小板聚集的血栓烷素A2（thromboxane A2，TXA2）及其代谢产物TXB2，并通过脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）的作用产生羚酸和白烯，这些物质在血小板聚集、形成血栓过程中发挥病理作用[34]。在离体的血浆标本，红葡萄酒中的白藜芦醇能够抑制COX和LOX活性，在抗血小板聚集过程中发挥功效[28]。但也有研究发现乙醇才是红葡萄酒中抗血小板凝聚的主要因素[35]。虽然关于红葡萄酒抗血小板凝聚和抗血栓机制至今尚未统一，但根据现有研究发现，适度摄入红葡萄酒对心血管和血栓性疾病的发生可起到预防作用。

3.1.5 抗炎

炎症是组织损伤、感染或者免疫攻击的早期应答反应，抑制炎症反应是干预AS病变的重要部分。葡萄酒中的多酚类化合物可通过抑制炎症因子、降低脂多糖诱导的炎症介质，阻碍炎症发生，同时对于炎症性肠病的预防发挥功效[36]。NO在炎症发生过程中发挥双向调节能力，正常情况下内皮型NOS可诱导适量的NO产生，改善内皮功能；但诱导型NOS在内皮细胞受到刺激时会催化释放过量NO自由基，造成血管过度的舒张和细胞损伤，最后形成严重的发炎反应。大鼠炎症模型实验中发现，白藜芦醇具有良好的抗炎作用，可以对诱导型NOS活性具有抑制作用，同时减少炎症介质NO，减轻炎症损伤[37]。

3.2 预防肿瘤、癌症

癌症是全球第二大死因，近几十年来倡导利用天然产物作为癌症的化学预防剂[38]。有研究发现，经葡萄自然发酵酿造而成的葡萄酒，可以通过抑制芳香酶活性来抑制绝经后妇女乳腺原位雌激素的形成，由此推荐可将红葡萄酒及其提取物作为高风险乳腺癌妇女的预防性膳食补充剂[38]。肿瘤细胞通过相关的信号通路完成增殖、转移和侵袭等活动，多酚类化合物可介导相关的信号通路调节肿瘤细胞周期、抑制血管生成和促进细胞凋亡[39]。作为葡萄酒中主要的多酚类物质——没食子酸和白藜芦醇可抑制动物和体外癌细胞发生癌变。没食子酸通过作用于COX、核糖核苷酸还原酶和核因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）等效应分子的活性，达到抑制磷脂酰肌醇-3-激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶（phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，P13K/Akt）（蛋白激酶B）信号传导通路的激活，阻止癌症细胞增殖[40]。

3.3 神经保护作用

众所周知，大量饮酒会影响精神和认知功能，酒精可通过增加自由基的产生和降低细胞抗氧化能力的氧化应激过程来损害中枢神经系统[41]。然而，越来越多的研究证明适度饮用葡萄酒对认知功能具有潜在的积极效应，其中丰富的多酚类化合物不仅能发挥抗氧化能力，还可以通过调节多种疾病修饰机制而有益于认知缺陷患者，如减少致病机制中淀粉样蛋白β肽的产生和聚集；改善过氧化氢酶活性并减少膜脂质的氧化，改变脑细胞的氧化还原状态；抑制炎性细胞因子肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）和白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）的产生，调节信号通路和减少线粒体功能障碍，可有效预防认知衰退[42-43]。儿茶素和表儿茶素、没食子酸酯作为多酚类抗氧化抑制剂，能够减弱胶质细胞激活，阻止其释放导致神经元死亡的相关介质，具有抑制神经元炎症的功效[44-45]。此外，儿茶素衍生物可通过多种不同的机制延迟神经变性疾病，使红葡萄酒在缓解阿尔兹海默症和帕金森神经变性过程中发挥巨大潜力[43]。

3.4 与肠道菌群的相互作用

人体胃肠道寄居着上万亿的细菌，其数量远远超过了宿主自身的体细胞。现阶段已经明确的人体肠道菌群是由门为主的核心菌群构成，如拟杆菌门（Bacteroides）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacterias）、放线菌门（Actinobacterias）等[46]。其中拟杆菌门和厚壁菌门为主要优势菌群。肠道菌群的组成及代谢物与人体健康状况密切相关，在人体中发挥重要作用。

3.4.1 肠道菌群对多酚的影响

肠道菌群在葡萄酒多酚的代谢中起关键作用，95%的多酚不能被小肠直接吸收，会在结肠中累积，此处肠道菌群产生的微生物酶可将多酚降解转化成比其前体更具生物活性的代谢物，被转换后的代谢物经肠道直接吸收，或者与胃肠道细胞表面的特定或非特定受体结合，通过影响多个基因的表达和信号转导发挥生理功能，例如显着降低载脂蛋白B48在培养基中的分泌量，抑制炎性细胞因子，白介素-1β，白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和肿瘤坏死因子-α基因的信使核糖核酸（messengerribonucleicacid，mRNA）表达，并诱导表达抗炎基因Zfp36，提高了多酚物质抗炎，抗肿瘤等活性[3]。现阶段，酚类化合物在微生物代谢方面取得了较大进展，通过肠道菌群的生物转化作用，提高了机体对多酚的吸收和生物利用度，使更多有活性的多酚菌群代谢物在肠道生态平衡和宿主的健康方面产生重要作用。

3.4.2 多酚对肠道菌群的影响

如上所述，多酚在结肠中可以被微生物转化成更具有生物活性的代谢物，从而影响健康；反之，葡萄酒多酚及其代谢产物如表儿茶素、儿茶素、没食子酸和咖啡酸等，除了能够对人体组织起保护作用外，还可以改变肠道微生物的组成，发挥益生元作用，促进有益菌生长，抑制病原菌的繁殖[3]。乳酸菌和双歧杆菌是人体内主要的有益菌群，双歧杆菌对促进人体的发育、维持和提高免疫力、延缓机体衰老等方面起着重要的作用，乳酸菌群具有抗感染、除毒素、协助营养摄取的功能，所以能有效地调节肠道微生态平衡，在评估红葡萄和白葡萄酒潜在益生元效应时，发现在两种葡萄酒多酚提取物的干预下，乳酸杆菌（Lactobacillus）和双歧杆菌种群的数量均有增加；而红葡萄酒中的多酚类化合物可使溶组织梭菌（Clostridium histolyticum）种群数量显著减少，这些细菌包括产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens），是一种与结肠癌发展和炎性肠病发病密切相关的病原体[47]。

4 小结

虽然目前关于葡萄酒对健康的积极效应已经积累了一定的研究成果，然而，饮酒的负面影响也有相关证据支持，尤其对于日常建议饮用量的争议较大。因此，葡萄酒的健康功效仍需更多的深入研究加以论证，而我国对葡萄酒的健康效应相关研究起步较晚，尤其涉及许多机理方面的工作依然需要进一步的挖掘与探索，方可为本领域的深入研究提供更多的科学依据。