喝红酒会引发头痛?科学家发现红酒中槲皮素对酒精分解具有抑制作用

喝红酒会引发头痛?科学家发现红酒中槲皮素对酒精分解具有抑制作用
2024年02月11日 12:50 DeepTech深科技

来源:DeepTech深科技

自古以来,中国人便有在春节期间饮酒的习俗。北宋诗人王安石曾在七言绝句《元日》中写道,“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”。其中,“屠苏”指的正是屠苏酒。

(来源:AI 生成)

到了现代,随着市场上啤酒、葡萄酒、烈酒等各式各样的酒类层出不穷,人们的饮酒量和饮酒频次也在不断增加。在此背景下,酒精摄入过量会引发头痛的情况就愈发不容忽视。

作为一种常见的疾病,头痛影响着世界上近五分之一的人口。其中,包括紧张性头痛、偏头痛等在内的原发性头痛,是主要的头痛类型。而与头痛相关的最常见的饮食因素,就有酒精饮料这一项。

一般来说,由酒精引发的头痛存在多种可能的原因,包括酒精的直接作用、酒精的代谢等。

在人的肝脏中,酒精代谢经历两个步骤:首先,乙醇先通过乙醇脱氢酶转化为乙醛;然后,乙醛再借助乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)转化成乙酸盐。

该过程中,当较高浓度的乙醇进行快速转化时,会导致乙醛积聚,进而产生面部潮红、头痛、出汗等不良反应。因此,ALDH 的活性与乙醛累积引发头痛之间存在极大的关联。

事实上,ALDH 有多种亚型,不同的亚型对底物的亲和力也不相同。米氏常数 Km 值可以用来表现酶蛋白分子与底物的亲和力,在一定程度上反映了酶的催化效率。

Km 值在数值上等于酶促反应速率达到最大值的 1/2 时的底物浓度。因此 Km 值越小,催化速率越快。

比如,分布在细胞质的 ALDH1 催化乙醛的速率较低,约 30μM;分布在线粒体的 ALDH2 催化乙醛的速率较高,大概在 0.2μM。

所以,ALDH2 能够快速消除乙醛,使血液中的乙醛浓度维持在 3μM 或者更低的水平。

据一项关于原发性头痛中酒精使用障碍的荟萃分析研究结果显示,相较于烈酒、白葡萄酒和啤酒,饮用红酒更容易引发头痛。

并且,在大多数情况下,头痛发生于仅喝下一两杯红酒后的几个小时内。这说明,红酒过量不是触发头痛的主要原因。

经过进一步的探索,相关领域的研究人员发现,红酒中的酚类化合物,特别是黄酮类化合物(如槲皮素、杨梅素和山奈酚,以糖苷的形式存在于红酒中),才是导致红酒引发头痛的关键。

基于此,为了进一步探究红酒引发头痛的背后机制,来自美国加利福尼亚大学的研究团队采用体外酶测定法,评估了红酒中黄酮类化合物(尤其是槲皮素衍生物)对 ALDH2 活性的抑制作用。

结果显示,在所选化合物中,槲皮素葡萄糖醛酸表现出最高的抑制活性。随后,该课题组根据抑制筛选实验,将槲皮素-3-葡萄糖醛酸选为有效的抑制剂,用于进一步研究。

需要说明的是,槲皮素-3-葡萄糖醛酸是主要的槲皮素糖苷之一。

图丨不同浓度的槲皮素-3-葡萄糖醛酸对 ALDH2 的抑制作用(来源:Scientific Reports)图丨不同浓度的槲皮素-3-葡萄糖醛酸对 ALDH2 的抑制作用(来源:Scientific Reports

加利福尼亚大学博士后研究员阿帕米塔·德维(Apramita Devi)为该论文的第一作者,加利福尼亚大学安德鲁·L·沃特豪斯(Andrew L. Waterhouse)教授担任该论文的通讯作者。

据了解,对于人类和哺乳动物来说,大部分槲皮素在小肠中被吸收,少量在胃中被吸收。

吸收完成后,血浆中不存在槲皮素苷元和葡萄糖苷,而是只有缀合物形式的槲皮素-3-葡萄糖醛酸和槲皮素-3-硫酸盐等。

在该研究中,研究成员假设红酒中槲皮素的报告浓度为 346μM,那么一杯标准红酒饮料(147mL)的槲皮素含量为 50.6μM。

因此,血浆中的槲皮素总浓度预计约为 6µM。此外,考虑到血浆中槲皮素总量的近 80% 都为共轭槲皮素(主要是槲皮素-3-葡萄糖醛酸),所以血浆中的槲皮素含量应为 5μM。

据此,研究人员指出一杯含有 5μM 槲皮素-3-葡萄糖醛酸的标准红酒饮料,对 ALDH2 的抑制作用能达到接近 37% 的水平。该结果表明,红酒引发头痛可能是红酒中槲皮素代谢物抑制 ALDH2 的结果。

但是,要验证这一假设,还需要基于人类受试者开展探究。例如,为摄入红酒的受试者提供槲皮素补充剂或安慰剂,以观察是否会引发头痛。

不过,由于目前市场上各种葡萄酒的槲皮素含量存在较大差异,因此还需要对更多葡萄酒样品进行更详细的槲皮素水平分析,才能为喝红酒引发头痛的现象提供进一步指导。

参考资料:

1.Devi, A., Levin, M. & Waterhouse, A.L. Inhibition of ALDH2 by quercetin glucuronide suggests a new hypothesis to explain red wine headaches. Scientific Reports 13, 19503 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-46203-y

支持:大义

排版:朵克斯

加利福尼亚大学
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