李其書,范懷焰,石必鳳,李 薇,張美蓮,徐海燕,陳 曦
(貴州董酒股份有限公司,貴州 遵義 563003)
董酒中健康價(jià)值生物活性物質(zhì)探討前邊已發(fā)3篇文章,介紹了數(shù)十種物質(zhì),本文介紹董酒中富含的甘氨酸、棕櫚酸、乳酸、乙酸、乙酸乙酯、維生素B2、α-雪松烯、α-律草烯、香葉基丙酮、β-愈創(chuàng)木烯、β-大馬酮和鍺的分子結(jié)構(gòu)、特性和有關(guān)生理功能作用。
甘氨酸又名氨基乙酸,在董酒中的含量約為657.26 μg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖1;是氨基酸系列中結(jié)構(gòu)最為簡單的一種氨基酸;固態(tài)的甘氨酸為白色單斜晶系或六方晶系的晶體或白色結(jié)晶粉末,無臭、無毒。
圖1 甘氨酸的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C2H5NO2,相對密度:1.1607,熔點(diǎn):248 ℃(分解);在水中的溶解度:25 ℃時(shí)為25 g/100 mL,50 ℃時(shí)為39.1 g/100 mL,75 ℃時(shí)為54.4 g/100 mL,100 ℃時(shí)為67.2 g/100 mL;甘氨酸分子中同時(shí)具有酸性和堿性官能團(tuán),在水中可電離,具有很強(qiáng)的親水性,但屬于非極性氨基酸,溶于極性溶劑,不溶于乙醇、丙酮和乙醚,微溶于吡啶,可與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸鹽[1]。
甘氨酸的生理功能:甘氨酸預(yù)先補(bǔ)充后可部分地阻抑機(jī)體補(bǔ)體活性的大幅度下降和T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化活性的下降,并可對操作能力發(fā)揮促進(jìn)作用[2];甘氨酸具有顯著的肝臟保護(hù)作用,在抑制Kupffer激活細(xì)胞、保護(hù)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞方面起重要作用,可以維持膿毒癥肝細(xì)胞功能,降低膿毒癥誘導(dǎo)的死亡率,這種非必需氨基酸對于臨床治療膿毒癥、減輕肝移植時(shí)肝臟的缺血再灌注損傷、改善移植肝的存活等具有重要意義[3];甘氨酸可以減弱內(nèi)毒素的生物學(xué)活性,降低梗黃大鼠腸道組織中NO 的水平,對梗黃大鼠腸道屏障起保護(hù)作用[4];甘氨酸對缺血缺氧心肌細(xì)胞具有保護(hù)效應(yīng),能明顯改善缺血缺氧后心肌細(xì)胞的能量貯備[5];甘氨酸對壞死性胰腺炎及并發(fā)性肺損傷有一定的防治作用,可能與其抑制白細(xì)胞浸潤激活有關(guān)[6-8]。
棕櫚酸,又稱軟脂酸,學(xué)名十六烷酸,是一種常見于動(dòng)物和植物中的長鏈飽和脂肪酸;在董酒中的含量約為35 mg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖2;為白色帶有珠光的鱗片,在許多油和脂肪中以甘油酯的形式存在。
圖2 棕櫚酸的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C16H32O2,結(jié)構(gòu)式:CH3(CH2)14COOH,分子量:256.42,密度(g/mL,25/4 ℃):0.8527,熔點(diǎn)(℃):63.1,沸點(diǎn)(℃,常壓):351,271.5(13.3 kpa);棕櫚酸不溶于水,微溶于冷醇及石油醚,溶于熱乙醇、乙醚和氯仿等。
棕櫚酸的生理功能:棕櫚酸作為一種長鏈飽和脂肪酸,是血脂重要的組成成分,參與了NAFLD的發(fā)生,在正常情況下,線粒體可以通過脂肪酸β-氧化將細(xì)胞內(nèi)過量的脂肪酸分解,并產(chǎn)生ATP供能[9];棕櫚酸體外可抑制人宮頸癌HeLa 細(xì)胞增殖,減少其遷移與侵襲水平并誘導(dǎo)其凋亡,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)HeLa 細(xì)胞Bcl-2 家族有關(guān)[10];棕櫚酸可以促進(jìn)H9C2 心肌細(xì)胞凋亡的影響及提高活性氧水平[11];棕櫚酸能通過誘導(dǎo)ROS 生成,提高氧化應(yīng)激誘導(dǎo)CFb 細(xì)胞凋亡[12];棕櫚酸可以促進(jìn)卵巢顆粒細(xì)胞脂質(zhì)蓄積[13];棕櫚酸可誘導(dǎo)NETs 的產(chǎn)生,引發(fā)自身免疫反應(yīng),誘導(dǎo)NETs 的機(jī)制可能是激活P13K/Akt 通路相關(guān)蛋白,引起中性粒細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激,導(dǎo)致NETs的形成[14]。
乳酸是一個(gè)含有羥基的羧酸,在董酒中含量約為460 mg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖3;無色或黃色液體。
分子式:C3H6O3,分子量:90.078,相對密度1.2060(25/4 ℃),熔點(diǎn)18 ℃,沸點(diǎn)122 ℃(2 kPa),折射率nD(20 ℃)1.4392;能與水、乙醇、甘油混溶,水溶液呈酸性,不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚;在水溶液中它的羧基釋放出一個(gè)質(zhì)子,而產(chǎn)生乳酸根離子CH3CHOHCOO-,在發(fā)酵過程中乳酸脫氫酶將丙酮酸轉(zhuǎn)換為左旋乳酸。
乳酸的生理功能:乳酸利于機(jī)體的肌肉疲勞、損傷修復(fù)和氧化還原以及腦功能;乳酸在腦缺血再灌注損傷中的保護(hù)作用[15-16];乳酸對受傷期間的大腦起到了保護(hù)的作用,并且可以作為一種用于診斷腦損傷與預(yù)測后遺癥的有效工具[17];血液乳酸水平可以作為一個(gè)可靠的診斷CO中毒患者最終結(jié)果的重要指標(biāo)[18];在心臟衰竭與局部缺血恢復(fù)的最初階段,乳酸作為一種關(guān)鍵中間代謝物通過供給丙酮酸來緩解危機(jī)時(shí)刻心臟的能量緊缺狀態(tài)[19-20];乳酸參與大量代謝器官的平衡和內(nèi)臟的協(xié)作,機(jī)體極其重要的器官如腦、心、肝、腎臟和肌肉都具備把乳酸作為葡萄糖的一種替代燃料的能力,在某些特殊情況下可以作為一種人類的“急救燃料”,它是存在于細(xì)胞與器官間的重要中間代謝物,在代謝調(diào)節(jié)、疾病預(yù)測、癌癥治療等方面發(fā)揮著重要的作用[21]。
乙酸,也叫醋酸,在董酒中含量約為1600 mg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖4;乙酸是一種有機(jī)一元酸,純的無水乙酸(冰醋酸)是無色的吸濕性液體,凝固后為無色晶體,有刺鼻的醋味,為食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來源。
圖4 乙酸的分子結(jié)構(gòu)
分子式:CH3COOH,相對分子量:60.05,熔點(diǎn)16.6 ℃,沸點(diǎn)117.9 ℃,相對密度:1.0492(20/4 ℃),折光率1.3716,密度比水大;能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有機(jī)溶劑;根據(jù)乙酸在水溶液中的解離能力它是一種弱酸。
乙酸的生理功能:具有殺菌作用[22]。
乙酸乙酯又稱醋酸乙酯,在董酒中含量約為2000 mg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖5;乙酸乙酯可作為香料原料,用于菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等;為無色透明液體,有強(qiáng)烈的醚似的氣味,微帶果香的酒香,有甜味。
圖5 乙酸乙酯的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C4H8O2,相對密度0.902,熔點(diǎn)-83 ℃,沸點(diǎn)77 ℃,折光率1.3719,閃點(diǎn)7.2 ℃(開杯);易燃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物;易擴(kuò)散,不持久,對空氣敏感,能吸水分,常溫下有水存在時(shí),逐漸水解生成乙酸和乙醇,使其緩慢水解而呈酸性反應(yīng);能與氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶;能溶解某些金屬鹽類(如氯化鋰、氯化鈷、氯化鋅、氯化鐵等)。
乙酸乙酯的生理功能:乙酸乙酯具有抗炎作用[23];乙酸乙酯提取物能夠有效抑制脂類物質(zhì)的氧化[24-25];乙酸乙酯對LPS 誘導(dǎo)的急性肝損傷有保護(hù)作用[26]。
維生素B2又名核黃素(Riboflavin),在董酒中含量約1.5 mg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖6;由異咯嗪與核糖所組成,有很多同系物,純核黃素是橙黃色的晶體并有高強(qiáng)度的熒光,有苦味,但幾乎無氣味。
圖6 維生素B2的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C17H20N4O6,分子量:376.37,溶解度:12 mg/100 mL(27.5℃);在中性和酸性溶液中對熱穩(wěn)定,但在堿性溶液中不穩(wěn)定,易于分解破壞。
維生素B2生理功能:維生素B2的生理功能主要是作為輔酶FMN 和FAD以及共價(jià)鍵結(jié)合的黃素的前體,是體內(nèi)多種氧化酶系統(tǒng)不可缺少的輔酶,可催化許多氧化還原反應(yīng);參與維生素B6和煙酸代謝;參與抗氧化和藥物代謝;核黃素還與體內(nèi)鐵的吸收、儲存與動(dòng)員有關(guān);具有利尿、防癌、降血脂、維持哺乳動(dòng)物正常生殖功能和改善心功能等作用[27];具有消腫,治療黃水瘡和高缺血紅蛋白癥;還能清除運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)產(chǎn)生的自由基,避免自由基在體內(nèi)的累積,延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生[28]。
雪松烯又名柏木烯,是一種三環(huán)倍半萜烯的天然產(chǎn)物,是天然產(chǎn)物柏木油中的主要成分,由α-β-異構(gòu)體及其他異構(gòu)體組成的復(fù)雜混合物,其中α-雪松烯異構(gòu)體穩(wěn)定一些,含量也最多;α-雪松烯在董酒中的含量約為61.13 μg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖7;為無色液體,具有木香、沉香香氣。
圖7 α-雪松烯的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C15H24,分子量:204.35,密度:0.932 g/cm3(20 ℃),沸點(diǎn):261~262 ℃,閃點(diǎn):104 ℃。
α-雪松烯的生理功能:α-雪松烯具有抗菌活性[29]。
α-律草烯又名α-石竹烯,α-丁子香烯,α-丁香油烴等,是一類雙環(huán)倍半萜類化合物;在董酒中的含量約為87.14 μg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖8;為無色油狀物。
分子式:C15H24,分子量:204.35100,折射率:n20/D 1.503(lit.),閃點(diǎn):90 ℃,密度:0.889 g/mLat 20 ℃(lit.),沸點(diǎn):166~168 ℃(lit.)。
圖8 α-律草烯的分子結(jié)構(gòu)
α-律草烯的生理功能:防癌作用;α-律草烯是Tanacetum vulgare L.精油的一種主要成分,具有抗炎作用;α-律草烯能抑制COX-2 和iNOS 表達(dá)[30]。
香葉基丙酮是十三碳二烯酮的反式結(jié)構(gòu),十三碳二烯酮有順、反兩種異構(gòu)體,順式結(jié)構(gòu)稱為橙花基丙酮;在董酒中含量約為17.75 μg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖9;香葉基丙酮是一種香料,用于調(diào)配日用香精和化妝品,為無色或微黃液體,帶有滲透的甜玫瑰芳香。
圖9 香葉基丙酮的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C13H22O,分子量:194.32,密度:0.873,沸點(diǎn):254~258℃。
香葉基丙酮的生理功能:香葉基丙酮能調(diào)節(jié)人體嗜中性粒細(xì)胞的反應(yīng)[31];具有抗氧化作用,香葉基丙酮對氧化損傷細(xì)胞內(nèi)的活性氧(reactive oxygen species,ROS)具有清除作用,主要通過增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶(超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶)的活性,提高機(jī)體內(nèi)非酶系統(tǒng)抗氧化劑GSH 的濃度來完成,同時(shí)還可以防止脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物MDA 的增加,從而提高細(xì)胞的抗氧化能力[32];香葉基丙酮還有抗菌活性[29,33]。
β-愈創(chuàng)木烯中文別名(1S-順)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氫化-1,4-二甲基-7-(1-甲基亞乙基)奧,胍烯,在董酒中的含量約為33.24 μg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖10。
分子式:C15H24,分子量:204.35106,折射率:1.498,沸點(diǎn):281 ℃。
β-愈創(chuàng)木烯的生理功能:β-愈創(chuàng)木烯對金黃色葡萄球菌有一定的抑制作用[34]。
圖10 β-愈創(chuàng)木烯的分子結(jié)構(gòu)
β-大馬酮中文名順式-1-(2,6,6-三甲基-2-環(huán)己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、β-二氫突厥酮、二氫大馬酮;在董酒的含量約為17.83 μg/L,分子結(jié)構(gòu)見圖11;為無色至淡黃色液體,具有類似玫瑰的香氣。
圖11 β-大馬酮的分子結(jié)構(gòu)
分子式:C13H20O,分子量:192.29,沸點(diǎn)52 ℃(0.13 Pa),相對密度0.930,折光率1.4957。
β-大馬酮的生理功能:β-大馬酮具有抗病毒、抗癌、抗炎癥等活性[35]。
鍺粉末狀呈暗藍(lán)色,結(jié)晶狀,為銀白色脆金屬;鍺在董酒中含量約0.08 mg/L。
元素符號:Ge,熔點(diǎn):938.25 ℃,沸點(diǎn):2830 ℃,密度:5.35 g/m3;在化學(xué)元素周期表中位于第4 周期、第IVA族。
鍺的生理功能:有機(jī)鍺對增強(qiáng)免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、調(diào)節(jié)脂類代謝、降低血脂、促進(jìn)生理功能正常化等有重要作用;人體中的許多酶、大腦、小腦、灰質(zhì)、白質(zhì)及腦脊液中都有鍺的分布[36]。