解酒机制及解酒产品研究进展

卓鑫鑫，邓丽萍，何冰浩，高洪霞，王诗琪，吴欣芮，黄晓滢，张楷正*

（四川轻化工大学 生物工程学院，四川 宜宾 644005）

酒是一种发酵产品，是由酵母菌分解富含淀粉或糖类的物质，通过发酵而成的含乙醇的饮品。在古代，酒不仅是文人墨客的豪情壮志、书生意气，也是人们用来祭天地、祭祖先的精神寄托。现在，酒在人们日常交往及生活中，依然扮演着重要的角色。有数据统计显示，中国成年人中，超过50%的人饮酒。2014年世界卫生组织全球饮酒情况调查报告显示，全球15岁以上居民平均每人每年消耗纯酒精6.2 L，相当于每人每天消费13.5 g纯酒精[1]。酒精滥用已成为全世界关注的公共问题，长期饮酒的人会患上胃溃疡、酒精性肝炎、肝硬化等疾病。国际权威医学期刊《Nature Medicine》发表了一项基于512 000名中国成年人的207种疾病与饮酒的关系调查，研究表明饮酒会增加中国男性患61种疾病的风险，其中包括33种未被世界卫生组织定义为与酒精相关的疾病，如白内障、痛风等[2]。另外，过量饮酒使人兴奋，常造成酒后闹事、酒后驾车等不良行为，对社会安全带来负面影响。为了减少酒精对人体健康、社会安全造成的危害，解酒产品的研究开发显得尤为重要。

随着大众健康意识的增强，健康饮酒成为了人们关注的话题。中国解酒产品市场自2012年以来一直在增长，2019年市场规模达到216亿元人民币，2020年达到278亿元人民币，预计未来的解酒产品市场是可高达几百亿规模的一片蓝海。近年来，国内外科研人员广泛研究了具有解酒功效的食品、药品，并通过实验开发了较多功效好的活性解酒产品。本文讨论了醉酒、解酒的作用机制，对具有解酒作用的产品进行了归纳综述，并对当前解酒产品的研究与开发进行了讨论与展望。

1 酒精在体内的分解代谢及醉酒、解酒机制

1.1 酒精在体内的分解代谢

蒸馏酒的主要成分是乙醇和水，占总量的98%，而溶于其中的酸、酯、醇、醛等微量组分仅占1%～2%，是决定酒的味道和香气的物质。乙醇在人体的分解代谢过程见图1。由图1可知，酒通过口腔进入人体后，首先经由食道进入胃部，再进入十二指肠和空肠，然后通过血液循环进入全身组织中，最后到达肝脏。进入人体的酒，大部分会进入肝脏，并通过肝脏吸收代谢，少部分进入肾脏及肺部，通过尿液、汗液、呼吸排出体外[3]。

人体内酒精代谢途径有四种：

这四种分解代谢方式都是将乙醇氧化成乙醛，乙醛氧化成乙酸，最后被分解代谢成CO2和H2O。

1.2 醉酒表现与醉酒机制

醉酒也就是酒精中毒，是指患者一次饮用大量酒品后发生的机体机能异常状态，对神经系统和肝脏的伤害非常严重[8]。医学上将其分为急性中毒和慢性中毒两种，前者可在短时间内给患者带来较大伤害，甚至可以直接或间接导致死亡。后者给患者带来的是累积性伤害，如酒精依赖、精神障碍、酒精性肝硬化及诱发某些癌症等。根据酒精在人体的分解代谢方式，酒精的代谢主要依靠ADH和ALDH的含量和活性，这两种酶的含量和活性是具有个体差异的，这也是为什么有的人酒量大，有的人酒量小的原因[9]。通常情况下，从酒精转化来的乙醛需要由ALDH分解成乙酸，但人体内的ALDH含量有限，就会造成乙醛堆积，人体出现醉酒状态，如毛细血管扩张、皮肤变红、意识模糊等[10]。随着饮酒量的增多，人体血液中的乙醇含量也不断增加，饮酒人的状态也有明显的差异[11-12]，如表1所示。

表1 血液中乙醇含量对应的饮酒者状态Table 1 Alcohol content in the blood corresponds to the status of drinker

过量饮酒会导致酒精中毒现象，对身体的伤害较大，酒精引起人体醉酒的作用机制包括以下三个方面：第一，人体在短时间内摄入了大量酒精，导致机体无法迅速代谢，从而出现乙醇的堆积，血液中乙醇的含量增加，会导致其对中枢神经系统的明显抑制，进而出现昏睡或者是昏迷的醉酒状态[13]。第二，进入人体的酒精会被分解成乙醛，乙醛再由ALDH分解成乙酸，但个体的ALDH酶活差异较大，低ALDH酶活的人，体内的乙醛不能快速分解代谢成乙酸，而是继续留在体内，使人产生恶心欲吐、昏迷不适等醉酒状态；另外乙醛是一种肌肉毒素，会对肝脏造成损害。第三，当人体摄入大量乙醇时，高乙醇浓度会诱导细胞色素P450家族成员2E1（recombinant cytochrome P450 2E1，CYP2E1）重组蛋白活性增强，此时乙醇将主要经CYP2E1代谢，并产生大量的氧自由基，可消耗众多的还原性保护物质，引起组织内的脂质过氧化反应，最终导致肝损伤[14-15]。

1.3 解酒机制

解酒饮品主要是为了保护人体的组织器官，减少醉酒的不适感。解酒饮品或通过和酒精短暂的结合，延缓酒精的吸收速度，减少醉酒后引起的头晕感觉；或通过提升肝功能，从而使肝脏对酒精的代谢速度加快，达到解酒的目的。为了减少饮酒后对人体健康的危害，避免酒后发生危害社会安全的事件，科研人员一直在致力于解酒产品的研究。葛驰宇等[16]通过研究绿豆多肽化橘红复合解酒饮料的解酒效果，发现绿橘解酒饮品能显著延长醉酒小鼠的睡眠潜伏时间，缩短睡眠时间，降低血液中乙醇含量，能有效提升乙醇诱导的肝脏中ADH和还原型谷胱甘肽（glutathione，GSH）活力，抑制丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的升高。何猛超等[17]通过研究葛根-绿豆复合物的解酒功效，结果表明，葛根-绿豆复合物的提取液可以延长小鼠醉酒潜伏时间、缩短翻正反射恢复时间、降低造模小鼠总胆固醇（total cholesterol，TC）、血清中甘油三酯（triglyceride，TG）及谷草转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、谷丙转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）的酶活力，提高抗氧化酶酶活力，在一定程度上确实能够缓解食用酒精造成的肝损伤，并且缓解效果主要以葛根为主，绿豆起一定辅助作用。总体上，根据酒精在人体分解代谢的特点，可以将解酒饮品的解酒机制分为抑制肠道对酒精的吸收和加强肝脏对酒精的分解代谢两种途径[18]。

ADH和ALDH主要作用于酒精的分解代谢，酒精在这两种酶的作用下，分解成CO2和H2O排出体外，从而减少人体对酒精的吸收。人体饮酒后，大部分酒精在肝脏中分解代谢，肝脏中ADH、ALDH的活性与酒精代谢密切相关。另外，也有少部分酒精在胃肠中代谢，胃肠中均含有少量ADH，可以抑制胃肠对乙醇的吸收。朱佳依等[19]通过研究采用葛根、枳椇子、红茶和罗汉果制成的袋泡茶产品的解酒效果，发现该袋泡茶产品提高了ADH、ALDH的活性，提升了乙醇氧化成乙醛、乙醛氧化成乙酸的速度，促进了酒精在肝脏中的分解代谢，降低乙醛对肝脏的损伤作用。“明赶饮”是由决明子、牡蛎、陈皮、荷叶、生甘草等药物煎煮而成，黄项鸣等[20]通过观察“明赶饮”对急性酒精中毒（acute alcoholic intoxication，AAI）模型大鼠的解酒保肝作用，发现明赶饮能够提高ADH的活性，以高效降低血液中乙醇含量，明赶饮对AAI模型大鼠有显著解酒、保肝作用。

乙醇通过CYP2E1代谢，会产生大量的氧自由基，可消耗众多的还原性保护物质如GSH，引起组织内的脂质过氧化反应，最终导致肝损伤。加强肝脏对乙醇的代谢能力，就是要提高机体肝脏内可清除自由基酶系的活性，比如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）等[21]。白佳萌等[22]通过研究解酒颗粒的解酒保肝作用发现，解酒颗粒可以显著提高SOD的活性，解酒颗粒解酒保肝的作用机制可能与促进乙醇代谢和清除自由基有关。黄颖等[23]通过探讨刺梨口服液对急性醉酒小鼠的解酒护肝作用，发现刺梨口服液对实验组小鼠血液中肝脏SOD的活力、GSH的含量均有显著提高，表明刺梨口服液具有一定的解酒作用，且对急性醉酒引起的肝损伤有明显的保护效果。

水流从表面上来看对水体污染的治理没有直接关系，但从水资源污染的发展情况来看，水流速度往往会影响河流的生态基流，从而间接影响水污染情况的发展。城市中很大一部分水体恶化的基础原因为城市河流自身水流速度较慢，致使城市水体自身具备的净化功能不断弱化，甚至失去各项功能，在自身净化功能不再发挥作用后，水环境问题也将接踵而至，随着时间的推移，其污染情况也会日渐严重[1]。基于此，在对城市水环境进行治理过程中，还应对水流速度进行适当的调整，可以将其他水源注入河流中，提升城市水流速度，同时也可经由对水流的调整改变水流动力，最终实现水体的循环流动。

2 解酒效果的评判指标

进行解酒饮品的解酒功效评判时，可以检测以下指标，如表2所示。

表2 判定解酒效果的指标Table 2 Indicators for determining the anti-alcoholic effects

2.1 酒精代谢速率评判指标

评判解酒产品的解酒效果，可以通过检测血液中酒精浓度、ADH、ALDH的活性，从而反映酒精代谢速率。酒精浓度是基于酒精在体内的代谢过程来进行测量的，人体饮酒后，酒精会被吸收到血液，然后通过肝脏代谢，血液中酒精浓度的变化可以较直观的反映酒精代谢速率。ADH和ALDH能说明饮酒后24 h肝脏酒精的代谢能力，ADH和ALDH活性的提高可以促进酒精的分解代谢，将乙醇通过一系列生物化学反应，生成CO2和H2O排出体外，从而加速乙醇的分解代谢。

2.2 肝脏氧化应激评判指标

评判解酒产品的解酒效果，可以通过检测MDA、SOD、CAT、GSH-Px、GSH的活性或含量，从而反映肝脏氧化应激的程度。MDA是脂质过氧化反应的代谢产物，是反映脂质过氧化程度的间接指标[31]，在饮酒后肝脏GSH等可清除氧自由基的酶的含量越低，则脂质过氧化程度越大，其代谢产物MDA含量越多，表明机体的肝脏损害程度越严重[16]。SOD、CAT、GSH-Px、GSH都是用于说明肝脏氧化能力的指标，当氧自由基的含量超过了GSH等的抗氧化清除能力时，肝细胞膜会发生脂质过氧化反应，造成肝细胞膜的氧化损伤，进而导致严重的肝脏毒性[32]，提高这些酶的活力，可以加速肝脏对氧自由基的清除能力，从而对肝脏起到保护作用。

2.3 肝脏损伤评判指标

评判解酒产品的解酒效果，还可以通过检测ALT、AST、TG、TNF-α、IL-6的含量[18]，从而反映肝脏的损伤程度。血清中的ALT、AST、TG水平是判定急性肝损伤的功能指标，如果长期过量饮酒会损害肝脏功能，引起血清中ALT、AST、TG水平升高[33]。在探究肝脏的炎症损伤过程中，TNF-α和IL-6是引起肝细胞炎症反应的主要炎性细胞因子[34-36]。饮酒后机体内的乙醇分解成乙醛，会与细胞大分子相互作用，激活促炎细胞因子、白细胞介素等，从而引发肝脏的炎症反应[30]。TNF-α和IL-6可以引发一系列炎症反应，所以解酒产品的有效性也可以通过判断饮酒后机体内TNF-α和IL-6含量的高低，从而判断肝脏是否发生损伤。

3 具有解酒护肝作用的产品

3.1 国内外的解酒保健产品

国内外解酒产品主要成分及作用效果归纳见表3。我国目前解酒产品需求量越来越大，发展空间广阔，市面上售卖的解酒品牌主要有“海王金樽”、“力克保健液”、“姜小黄”等。国内解酒产品常用原料有葛根、枳椇子等，其中葛根尤为突出。葛根原产于中国，东南亚至澳大利亚也有分布，其主要活性成分是黄酮类化合物、葛根素、大豆苷等，丰富的活性成分使葛根具有抗氧化，降血糖、降血脂、降血压，保护肝脏等功效。葛根进入人体后，可使ADH活性升高，加速乙醇在体内的分解代谢，还能降低MDA的含量，从而通过抗脂质过氧化作用达到解酒的功效。

表3 国内外解酒保健产品及作用效果Table 3 Domestic and foreign anti-alcoholic health care products and their effects

国外的解酒产品有“FANCL姜黄革命”、“HERBSENSE解酒片”、“RU-21”、“Ready-Q”等。其主要成分及作用效果归纳见表3。国外解酒产品常用原料有姜黄、维生素等。姜黄的主要活性成分是姜黄素，具有解酒护肝、抗氧化、抗炎、活血行气、通经止痛等功效。姜黄素的解酒护肝作用是因为它能提高肝脏中GSH的含量，GSH可以加强体内清除自由基的能力，起到保护肝脏的作用。另外，饮酒后适当补充维生素可以缓解醉酒状态，具有加快乙醇代谢速率、促进醒酒等功效。

3.2 具有解酒护肝作用的食品

表4 具有解酒功效的食品及其解酒机制Table 4 Foods with anti-alcoholic effects and their anti-alcoholic mechanisms

3.3 具有解酒作用的中药材

中药是我国的一大瑰宝，不仅可以用来治病、调理身体，还可以用于解酒。在《神农草本经》里，就有多种解酒药材的记载[41]。具有解酒功效的中药材及其解酒机制如表5所示。葛根为豆科葛属植物野葛或甘葛藤的干燥根。研究表明葛根不仅营养丰富，而且还含有葛根素、大豆苷、大豆苷元、葛根素木糖苷等十余种黄酮类化合物，能有效地降低血液中乙醇的浓度，保护肝脏，还可以保护中枢神经系统，减少酒后不良行为的发生[42]。葛花为豆科落叶藤本植物野葛或甘葛藤的干燥花，可以消除肝脏内的活性氧，能够有效缓解饮酒后头晕、头痛、烦渴、呕吐的症状[43]。胡晓阳等[44]通过对葛花醒酒汤的研究，发现其对血液中乙醇的浓度有明显降低的作用。枳椇子为鼠李科拐枣属乔本植物，富含糖类、氨基酸、黄酮类化合物等成分，具有清热利尿、止渴除烦、解酒的功效[45-46]，其作用机理是可以加快乙醇的代谢速率、增加ADH的活性以及缩短醒酒时间[47]。白茅根为禾本科植物白茅的干燥根茎，有凉血止血、清热利尿功效，酒性温热，过量饮酒会导致咳嗽、面红、头痛等症状，用白茅根煎服，有一定的解酒作用，缓解酒伤症状的效果[48]。这些中草药大多是通过保护肝脏来改善饮酒后的不良反应，且具有疗效好、副作用小、价格便宜等优点，对解酒产品的研发具有重要的意义。

表5 具有解酒功效的中药材及其解酒机制Table 5 Traditional Chinese medicine with anti-alcoholic effects and their anti-alcoholic mechanisms

3.4 具有解酒护肝作用的微生物

微生物与人类生活密切相关[49]。具有解酒功效的微生物及其解酒机制见表6。醋酸杆菌（Acetobacteraceti）是一种能使糖类和酒精氧化成醋酸等产物的短杆菌。尹明雨等[50]探究了醋酸杆菌及其产品的解酒护肝作用，表明醋酸杆菌可以促进乙醇在胃部的氧化，调节肝脏脂质代谢和机体氧化应激。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtillis）是一种益生菌，能够促进肠道蠕动，具有一定的解酒作用。卢静[51]以枯草杆菌为表达宿主，构建陆生伊萨酵母乙醛脱氢酶和酿酒酵母乙醇脱氢酶胞内共表达菌株，通过实验研究，表明重组菌株对乙醇有明显的降解能力，对小鼠急性酒精性肝损伤有保护作用。

表6 具有解酒功效的微生物及其解酒机制Table 6 Microorganisms with anti-alcoholic effects and their anti-alcoholic mechanisms

除了醋酸杆菌和枯草芽孢杆菌外，付强[52]通过对罗汉果内生菌的研究，采用对乙醇具有耐受性的平板法和重铬酸钾-硫酸法，筛选到乙醇降解活性较高的菌株，并鉴定其为尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum），这是一类既可以侵染植物又可以在土壤内生存的兼性寄生真菌；高慧[53]从韩国泡菜制品中筛选出了具有快速解酒效果的厌氧菌，通过形态学及分子生物学鉴定该菌株为海氏肠球菌（Enterococcus hiraeY1）。这些微生物都具有乙醇降解能力，从而达到解酒效果，微生物种类繁多、分布广泛，在解酒研究方面亟待开发。研究表明，饮酒会引起人体肠道菌群失调，益生菌能够恢复肠道菌群健康，对未来治疗和预防酒精带来伤害提供了新的方向。在研究解酒微生物应用方面，要考虑该种微生物是否具有食品安全风险，要充分考量能否应用于食品工业。

4 讨论与展望

目前，市面上的解酒产品种类很多，科研人员也在不断研发更经济实惠、疗效更好的解酒产品，但其在市场上还没有得到大众的广泛认可。主要原因是解酒产品还没有成为消费者的刚需产品，消费者对解酒产品了解不够。另外是市场的解酒产品种类多，导致有些解酒产品“鱼龙混珠、虚假宣传”，还没有一个令人信服的解酒产品的领军品牌，降低了消费者对解酒产品的信任度。

人们对解酒产品的了解度、接受度不高，其原因有以下三点：首先，政府各级部门对解酒产品研发的不够重视，目前纵向科研多是投向酒精依赖症的研究，对解酒产品的研发投入不大、关注度不够高。其次，目前解酒产品没有特定的标准，无论是国家标准、部门标准，或是地方标准、企业标准都非常欠缺，建议尽快制定并出台相关的产品标准、解酒功效评价标准等，以确保产品的安全性、可靠性，做到有法可依、有规可循。另外，人们缺乏长期性、持续性饮酒对人体危害的认识。多数成年人认为每天饮一点酒，其危害性并不大。但实际上这种习惯对人体健康伤害是较大的，容易引起动脉粥样硬化、心脑血管损伤等疾病。

一直以来，科研人员都在不断探索解酒产品的开发，以期能够更加高效的解决饮酒带来的危害。在原料的有效成分提取方面，目前以中药材、草本植物为原料的解酒产品为主，多是以按比例混合、浸泡的方式制取。这种方式较为粗放，原材料中不良成分也会进入产品中，还会影响解酒产品的色、香、味。实际上，通过生物分离工程技术，可以针对解酒药材的有效成分进行单独或分类提取，然后根据中药配伍原理，进行优化组合、定量投加，开发有效组分明确、优质高效、色香味俱佳的解酒产品。

在解酒资源微生物研究方面，目前研究深度不够：大多集中在分离、纯化和筛选优势解酒微生物，而缺乏或没有进一步的对解酒资源微生物的代谢途径、解酒酶的生化特性、活性进行研究。同时，目前还没有中试规模以上的基于资源微生物的解酒产品生产企业，表明对解酒资源微生物的发酵生产特性缺乏掌握和研究，当然也有发酵液解酒有效组分分离纯化技术有待突破的问题。

在具有解酒功效的化学药品研发方面，可以从这三方面入手。第一，提高ALDH的人体吸收率。人体摄入酒精后，由于大多数人的ALDH的酶活是有限的，无法快速将酒精形成的乙醛分解代谢，导致醉酒。因此，可以将ALDH的纯品设计成释缓胶囊的形式，人体吞服后，胶囊外膜不易被胃液酶、胃酸等分解，进入小肠后才缓慢分解，然后ALDH随体液循环，进入肝脏发挥解酒酶的作用。第二，研发具有高抗氧化功效的护肝药物。人体摄入酒精后，会诱导CYP2E1重组蛋白活性增强，产生大量的氧自由基，对人体肝脏损害极大。研发具有高抗氧化功效的药物，使其有效成分进入肝脏，从而达到护肝解酒的目的。第三，有些高级醇，如异戊醇，在人体中不易代谢分解，会使大脑血管扩张，引发宿醉头疼[54]。所以，解酒研究，不仅要聚焦乙醇的分解代谢，还应拓展开发降解、分解酒品中其他易致宿醉的组分（如高级醇、酯类、多元酮类等）的产品，对缓解宿醉头疼具有明显效果，利于人体健康。