不同年份酱香型白酒对小鼠抗疲劳及肝损伤试验的研究
2019-11-12王川南吴天祥
王川南,吴天祥,2,雷 露
(1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳 550025;2.贵州食品工程职业学院,贵州贵阳 551400)
白酒酿造工艺是经典的、集成的生物技术[1],酒体中含有丰富的微量有益成分。酱香型白酒是我国独具特色品类的白酒,深受消费者喜爱,其中主要成分是水和乙醇(98%以上),剩余2%为各种微量成分[2]。中国是白酒的消费大国,白酒对人体健康的作用说法不一。饮酒不当会导致过早死亡和致残,还会导致多种疾病等危险[3]。但也有报道表示,酒体有许多具有生理活性的微量成分[4]。目前为止,白酒中发现的健康因子有138 种,包括酚类、酸类、萜烯类、吡嗪类、酯类等化合物,还有多种氨基酸、多元醇、矿物质、维生素等[5]。如山梨醇对血压升高、动脉硬化有防治作用[6];吡嗪类化合物能一定程度上改善组织微循环,抗纤维化等[7];萜烯类化合物有镇痛抗菌、防癌等功能[8];乳酸乙酯具有刺激大脑皮层产生兴奋的作用[9];酱香型白酒中的四甲基吡嗪、高级脂肪酸等都是宝贵的健康因子[10]。
肝脏是酒精在人体内重要的代谢场所,也是酒精作用的主要靶器官之一。程明亮等[11]通过体外细胞培养,初步认为贵州茅台酒能一定程度上延缓肝纤维化。刘银等[12]实验结果表明,2 种浓香型白酒分别以0.5 g/kg·Bw、1.0 g/kg·Bw、2.0 g/kg·Bw的剂量灌胃对肝功能指标(ALT)组间无统计学差异,不会损伤肝功能。疲劳主要是机体不能在一定程度上维持器官功能,或不能维持特定的运动强度[13]。抗疲劳指延缓疲劳的产生或者疲劳的消除。疲劳产生的原因主要有能源耗竭、乳酸积累、自由基增多及神经递质失衡[14]。血清尿素氮的含量是评价机体运动负荷能力的强弱。运动后机体内血清尿素氮含量越低,负荷能力越强,反之越弱。糖原是机体运动的主要供能物质,肝糖原含量增加,疲劳程度缓解,反之疲劳程度加深。本实验是以理化指标结合BUN、肝糖原、ALT、AST、GSH 指标的测定来评价3 种不同年份酱香型白酒品质,为健康饮酒提供一定的帮助。
1 材料与方法
1.1 实验动物及样品
实验动物:SPF 级昆明小鼠,雄性,体重20 g±2 g,购于重庆第三军医大学实验动物中心,动物生产许可证号SCXK(军)2012—0011。
酒样:贮存3年酱香型白酒(53%vol);贮存4年酱香型白酒(53%vol);贮存5年酱香型白酒(53%vol)。以上样品均由贵州回归赖茅酒有限公司提供。
1.2 仪器与试剂
TGL-20M 高速冷冻离心机,长沙迈佳森仪器设备有限公司;DY98-11 电动玻璃匀浆机,宁波新芝生物科技股份有限公司;精密电子天平,上海菁海仪器有限公司;SPECTRA MAX 190 酶标仪;96微孔酶标板等。
肝糖原试剂盒、血清尿素氮试剂盒、谷丙转氨酶(ALT/GPT)试剂盒、谷草转氨酶(AST/GOT)试剂盒、还原性谷胱甘肽(GSH-DX)试剂盒(以上购于南京建成生物工程研究所,测试规格均为48T 或96T)。
1.3 实验方法
1.3.1 分组与处理
SPF 级雄性昆明小鼠适应性饲养7 d 后,开始进行实验。小鼠随机分为空白对照组(生理盐水0.1 mL/20 g·BW),高剂量组(0.08 mL/20 g·BW),中剂量组(0.04 mL/20 g·BW),低剂量组(0.02 mL/20 g·BW),各组小鼠均采用连续灌胃法,每天1 次,小鼠自由摄食和饮水,环境温度设定在23~25 ℃,各组连续灌胃30 d后测定各项指标。
1.3.2 理化指标
酒样总酸、总酯测定:指示剂法(GB/T 10345—2007)。
黏度:振动弦法。
密度:浮力法。
电导率:电导率仪。
1.3.3 血清尿素氮测定
末次灌胃30 min 后,摘取眼球采血(不加抗凝剂),放于4 ℃冰箱中,待完全凝固后以3000 r/min离心15 min,用移液器吸取血清,按血清尿素氮试剂盒说明书测定,于520 nm,1 cm 光径,双蒸水调零,测定各样本吸光度值。
1.3.4 肝糖原含量测定
末次灌胃30 min,各组小鼠取血后立即脱颈椎处死,解剖取出新鲜肝脏置于冰冻生理盐水中漂洗后,滤纸吸干,准确称取适量肝脏,按样本质量(mg)∶碱液体积(μ L)=1∶3 的比例配制碱溶液,后将样本加入浓碱溶液中,沸水浴煮20 min,流水冷却,加入双蒸水制备糖原检测液,按照试剂盒说明书操作,于620 nm波长处,测各样本吸光度值。
1.3.5 谷草转氨酶、谷丙转氨酶及还原性谷胱甘肽酶测定
末次灌胃30 min 后,解剖小鼠,准确称取适量肝脏组织,按照重量(g)∶体积(mL)=1∶9 的比例加入生理盐水,冰水浴条件下匀浆,2500 r/min 离心10 min,取上清液,按试剂盒说明书操作方法进行检测。
1.3.6 实验数据处理
实验数据以平均数±标准差表示,采用spss19.0统计软件做单因素方差分析,P<0.05 为差异具有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 3种不同年份酱香酒的理化指标测定(表1)
表1 3种酱香酒样的理化结果
白酒中的酸类物质和酯类物质是酱香型白酒酒体的呈香呈味物质。主要有乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、己酸、乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯等多种成分。酱香型白酒国家标准[15]表明,国家标准优级酱香酒的总酸(以乙酸计)大于1.40 g/L,国家标准优级酱香酒的总酯(以乙酸乙酯计)大于2.20 g/L。3种酒样总酸均在2.0 g/L、总酯均在3.0 g/L 以上,表明酒体酸酯的协调度很高。
研究表明[16],电导率可作为评价酒体稳定性的指标,可在某种程度上辨别酒的真假伪劣。中国白酒正常的电导率范围在50~100 μ s/cm。由表1 可知,3 种样品酒的电导率均在正常范围内,样品3 的电导率偏低,样品1和样品2的电导率相差不大。
乙醇体积分数为50%vol~60%vol时,能形成较稳定的乙醇-水团簇分子,该缔合结构的缔合强[17],本实验所用的酒样乙醇体积分数均为53 %vol,因此黏度值较高,且3个样品间没有明显差异。
2.2 基于还原性谷胱甘肽酶、谷草转氨酶、谷丙转氨酶指标的分析(表2)
表2 结果显示,与对照组比较,4年陈酿酱香酒低剂量组及5年陈酿酱香酒低剂量组比对照组小鼠肝脏GSH 高,且具有显著性差异(P<0.05);3 种不同贮存年份的酒样高剂量的GSH 值均显著偏低,其余组均无明显差异。4年陈酿酱香酒低剂量组及5年陈酿酱香酒低剂量组比对照组小鼠肝脏AST低,具有显著性差异(P<0.05)。3年、4年陈酿酱香酒的低剂量、中剂量及5年陈酿酱香酒低剂量均比对照组ALT显著性降低(P<0.05)。
谷胱甘肽过氧化物酶是存在于细胞体内重要的蛋白硫基化合物。很多研究表明[18],GSH 有抗氧化和解毒功效,抑制脂质过氧化作用。谷草转氨酶主要分布在心肌,其次是肝脏、骨骼肌和肾脏组织中。当相应细胞受损时,细胞膜通透性增加,血清中AST 浓度升高[19]。谷丙转氨酶主要存在于肝脏、心脏组织中,当组织发生病变时,酶活力增加。
中国居民膳食指南建议成年男性每天摄入乙醇限定量为25 g,折算53%vol白酒饮酒量为60 mL左右,该实验低、中剂量折算为人体每日饮用量为10~25 g,高剂量约为43 g。本研究中,低、中剂量AST、ALT 均未出现显著偏高,对小鼠肝损伤基本无影响;高剂量可能对小鼠肝损伤有影响。
表2 3种酒样对小鼠肝脏GSH、AST、ALT的影响()
表2 3种酒样对小鼠肝脏GSH、AST、ALT的影响()
表3 3种酱香酒样对小鼠血清尿素氮的影响()
表3 3种酱香酒样对小鼠血清尿素氮的影响()
表4 3种酱香酒样对小鼠肝糖原的影响()
表4 3种酱香酒样对小鼠肝糖原的影响()
2.3 3 种不同年份酱香酒饲喂对血清尿素氮含量的影响(表3)
由表3可知,3年陈酿和5年陈酿酱香酒的低剂量组与对照组相比显著降低(p<0.05);3年、4年、5年陈酿酱香酒的中剂量组小鼠血清尿素氮含量与对照组相比显著降低(p<0.05);5年陈酿酱香酒的高剂量组与对照组相比显著降低(p<0.05)。
尿素氮是人体蛋白质代谢的主要产物,与运动负荷、身体机能等密切相关。在剧烈运动过程中肌肉能量平衡可能会遭到破坏,使氨转变为尿素,导致尿素氮含量增加。实验结果表明,与对照组相比,3 种酒样能不同程度降低血清尿素氮含量,特别是5年陈酿酱香酒,各剂量均能显著性降低运动过程中血清尿素氮的生成,能一定程度上提高机体的运动负荷能力。
2.4 3 种不同年份酱香酒饲喂对肝糖原含量的影响(表4)
由表4 可知,贮存年限为4年、5年的酱香酒低剂量组小鼠肝糖原含量比对照组显著性增加(p<0.05)。贮存4年的酱香酒高剂量组肝糖原含量比对照组显著增加(p<0.05)。
糖类是运动时重要的供能物质,运动会导致糖原的消耗。长时间高强度运动体力衰竭和糖原耗尽是同时发生的,因此糖原的变化能体现疲劳发生的快慢或程度[20]。在中等运动强度过程中,疲劳主要是由于肌肉中的糖原耗尽[21]。实验结果表明,贮存4年的酱香酒的低、高剂量及5年陈酿酱香酒的低剂量通过显著增加肝糖原含量从而增加小鼠的运动耐力,减轻疲劳程度。
3 结论
本研究以不同灌胃剂量模拟人体饮酒量,观察到低、中剂量对小鼠基本无肝损伤,并且低剂灌胃量对小鼠抗疲劳有一定的效果。饮酒对健康的影响受多个因素限制,探究白酒理性的饮用量和对身体的反应机制,是对白酒行业健康发展的技术支撑,对促进消费者理性饮酒、适量饮酒都具有积极的科普意义。