沙棘植物饮对饮酒大鼠解酒和器官保护作用研究

段社1,钱怡云1,孙明军2,周杰2,王涛3,王海洪4*,韦敏1*,刘晓静1,姚东瑞1

1(江苏省中国科学院植物研究所,江苏省植物资源保护与利用重点实验室,江苏 南京,210014)2(南京优乐泉生物科技有限公司,江苏 南京,211200)3(中国药科大学,多靶标天然药物全国重点实验室,江苏 南京,210009)4(西宁植物园,青海 西宁,810001)

摘 要 过量饮酒易致醉酒及器官损伤,为探讨沙棘植物饮的解酒作用及其器官保护作用,该研究通过构建高浓度酒精致大鼠醉酒模型,分析不同剂量沙棘植物饮对大鼠醉酒状态和行为、酒精代谢(乙醇浓度和肝脏乙醇脱氢酶活力)、肝脏酒精性损伤(血清丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、甘油三酯、丙二醛水平)、肝脏氧化应激(丙二醛、还原性谷胱甘肽水平、总超氧化物歧化酶活力)及胃肠组织(血清D-乳酸、内毒素浓度、胃黏膜损伤程度)的影响。结果表明,与模型组比,各剂量组大鼠死亡率、醉酒率均降低,血清丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶酶活、D-乳酸、内毒素浓度显著降低,胃黏膜损伤减轻,但肝脏乙醇脱氢酶活力无显著提升,中、高剂量组醉酒潜伏期显著延长,醉酒时间显著缩短,转棒掉落时间及Y迷宫自发交替率显著增加,血清乙醇浓度、甘油三酯显著降低,高剂量组丙二醛水平显著下降。结果表明,沙棘植物饮可降低过量饮酒时的体内酒精暴露量,同时减轻过量酒精摄入造成的肝脏、胃肠道和大脑等组织器官不良影响,具有较全面的解酒功效。

关键词 沙棘植物饮;解酒;器官保护

酒是一种以粮食、水果或其他含糖原料经发酵或蒸馏工艺制成的含酒精饮品,广泛用于社交、文化仪式及日常生活中,具有悠久的历史与丰富的文化内涵[1]。适度饮酒可能对人体健康带来一定益处,而过量饮酒却对人类健康构成严重威胁。急性过量饮酒能够引发恶心呕吐、记忆力和注意力下降等不良反应,长期过度饮酒则与精神障碍和酒精性脂肪肝、肝炎、肝硬化等疾病密切相关[2]。目前,在众多解酒产品中,解酒饮料因其便捷性而广受欢迎。因此,研发一种成分安全、功效显著、作用机制清晰的解酒饮品,不仅对于提升公共健康水平具有重要意义,同时也具有显著的社会与经济价值。

沙棘植物饮主要活性组分为沙棘原浆、朝鲜蓟固体饮料、超浓缩乳酸菌发酵原液、低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS)、浓缩苹果清汁、显齿蛇葡萄叶速溶粉(显齿蛇葡萄叶)、米糠脂肪烷醇等。沙棘(Hippophae rhamnoides L.)[3]、朝鲜蓟(Cynara scolymus L.)[4]、显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata (Hand.-Mazz.) W.T.Wang)[5-6]含有丰富的活性成分,对于调节人体代谢和免疫具有非常重要的作用。超浓缩乳酸菌发酵原液由乳杆菌属(Lacticaseibacillus caseiLactiplantibacillus plantarumLactobacillus helveticus)及双歧杆菌属(Bifidobacterium animalis subsp. lactis)等7种具有乙醇(alcohol,ALC)代谢潜力的益生菌株,经过长时间、高浓度、高活性发酵,经特殊配方、工艺精制而成。GOS是由β(1→3)、β(1→4)或者β(1→6)键链接形成的半乳糖与葡萄糖混合物,聚合度为2~8,经肠道微生物发酵利用后起到改善便秘、调节肠道菌群、增强免疫以及促进矿物质吸收等作用[7]。米糠脂肪烷醇是天然存在于米糠蜡中,有着调节血脂、抗炎、抗疲劳、提高免疫力等独特生理活性的一类高级脂肪烷醇混合物[8]

中医认为酒性温热,过度饮酒,脾胃受损,积湿生热,湿热蕴结,既耗伤肝阴,又阻滞气血运行,导致肝失疏泄,胁下气滞血瘀,日久终成癥瘕结聚。此与现代西学对长期饮酒会导致酒精性肝病,包括脂肪肝、慢性肝炎、肝纤维化到肝硬化、肝癌的病理过程相一致。目前已经有研究表明,沙棘[9-11]、朝鲜蓟[12]、显齿蛇葡萄叶[6]等活性提取物可以起到有效缓解器官损伤的功效。沙棘植物饮以沙棘为“君”,补阴养肝,健胃消食,活血散瘀。以葛根、枳椇子为“臣”,葛根具有解酒退热,生津止渴,升阳止泻作用,枳椇子具有解酒毒,止烦渴,止呕吐,利大小便作用;以朝鲜蓟、显齿蛇葡萄叶2味为“辅”,均能清利湿热,祛除酒毒湿热之病理因素;方中尚以姜黄为“佐”,理气疏肝,活血化瘀,消除胁下癥积瘕聚。该组合物中6味合用,共奏养肝消食,清热利湿,行气和血,化浊降脂,解除酒毒伤害之效。同时选用超浓缩乳酸菌发酵原液、GOS、浓缩苹果清汁用于调整沙棘原浆中的酸涩感。

但沙棘植物饮改善器官酒精性损伤机理未明,故本研究建立大鼠醉酒模型,评价其解酒功效,进而明确产品作用特征,为该产品功效定位提供实验支持,以期为新型解酒产品的研发提供新思路和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 动物

无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级斯普拉格-道利(Sprague-Dawley,SD)大鼠,体重190~230 g,雄性,购自江苏青龙山生物科技有限公司,生产许可证号:SCXK(苏)2024-0001。大鼠饲养于中国药科大学动物中心[动物使用许可证号:SYXK(苏)2021-0011]。饲养实验室温度为(24±2)℃;相对湿度为40%~70%;空气交换次数为10~15 次/h;光照周期为12(日)/12(夜)h,每笼不超过3只。本研究经中国药科大学伦理委员会审查批准,批准号:CPU2024-11-036。

1.1.2 样品与试剂

56°红星二锅头清香型白酒(500 mL/瓶),北京红星股份有限公司;质量分数0.9%氯化钠注射液(批号:2212081),安徽双鹤药业有限责任公司;ALC、甘油三酯(triglyceride,TG)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、还原性谷胱甘肽(glutathione,GSH)、总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)、D-乳酸(D-lactic acid,D-LAC)、内毒素(lipopolysaccharide,LPS)浓度检测试剂盒,南京建成生物工程研究所;丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)检测试剂盒,东软威特曼生物科技(南京)有限公司;鼠全价基础颗粒饲料,江苏省协同医药生物工程有限责任公司;玉米芯颗粒垫料,仪征安立卯生物科技有限公司;沙棘植物饮,南京优乐泉生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BSA124S电子天平(0.1 mg~120 g),赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;Legend Micro17R高速冷冻离心机、VarioskanTM LUX多功能微孔板读数仪,美国Thermo Scientific公司;TDZ4-WS低速台式离心机,上海卢湘仪离心机仪器有限公司;Unique-R20多功能超纯水系统,锐思捷水纯化技术有限公司;ZS-RDM-DS型大鼠转棒疲劳仪、ZS-MGY型Y迷宫,北京众实迪创科技发展有限责任公司;KZ-Ⅲ-F低温高速组织研磨仪,武汉赛维尔生物科技有限公司;Donatello脱水机、DIAPATH、JB-P5包埋机,武汉俊杰电子有限公司;RM2016病理切片机,上海徕卡仪器有限公司组织;KD-P摊片机,浙江省金华市科迪仪器设备有限公司;GFL-230烤箱,天津市莱玻瑞仪器设备有限公司;BX53显微镜,日本Olympus公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品配制及剂量设定

沙棘植物饮(JJY)(批号:20241011),120 g/袋,1日1袋,按体表面积换算成大鼠相当于12 g/kg。临用前蒸发浓缩制备6∶1(体积比)浓缩液给予大鼠,设2、4、8 mL/kg等3个剂量组,分别约相当于人用量的1、2、4倍。给药前,将浓缩液采用蒸馏水适当稀释,使得3个剂量的给药体积均为10 mL/kg。阳性对照物:海王金樽口服液(HWJZ)(批号:20231136),50 mL/瓶,1日2瓶,按体表面积换算成大鼠相当于10.42 mL/kg。该实验剂量设为10 mL/kg,约相当于人用量的1倍。

1.3.2 醉酒模型参数的确立

大鼠购入适应饲养1周后,按10~20 mL/kg剂量分别给大鼠灌胃56°白酒。以大鼠“翻正反射”[13]消失与恢复判断大鼠醉酒与醒酒状态。记录大鼠醉酒只数、死亡只数,选择醉酒数最高而死亡数最低的灌酒剂量为造模剂量,建立大鼠醉酒模型。经过预实验,选择酒精灌胃量18 mL/kg作为正式实验的造模剂量。

1.3.3 分组与给药

分组:选取大鼠60只,根据体重随机分成6组,每组10只大鼠:a)正常对照组(CON),b)醉酒模型组(MOD),c)海王金樽口服液阳性对照组(HWJZ,10 mL/kg),d)沙棘植物饮高剂量组(JJY-H,8 mL浓缩液/kg),e)沙棘植物饮中剂量组(JJY-M,4 mL浓缩液/kg),f)沙棘植物饮低剂量组(JJY-L,2 mL浓缩液/kg)。各组大鼠分别灌胃给予相应受试物,每天1次,稀释后控制给药体积均为10 mL/kg,正常组和模型组给予等体积蒸馏水。

禁食准备:在给药第4天晚上8点,对所有大鼠进行禁食处理(期间可正常饮水,即禁食不禁水),并持续过夜。

醉酒模型建立:第5天在给予受试物1 h后,除正常对照组(不进行醉酒处理)外,其余5个实验组大鼠均按照18 mL/kg的剂量灌胃56°白酒,建立大鼠醉酒模型。

1.3.4 大鼠醉酒和醉酒时间的测定

各组大鼠灌胃酒精之后观察活动情况并开始计时,及时记录醉酒大鼠的翻正反射消失、翻正反射恢复时间。自酒精灌胃到翻正反射消失的时间为醉酒潜伏期,自翻正反射消失到翻正反射恢复的时间为醉酒时间[13]

1.3.5 大鼠血清ALC浓度和转氨酶活力测定

各组大鼠灌胃酒精12 h之后,眼眶取血,室温静置40 min,3 000 r/min离心10 min分离血清,采用血ALC试剂盒检测各组大鼠ALC浓度,考察受试物对血液ALC消减速度的影响。另取部分血清,采用试剂盒检测ALT、AST活力,考察受试物对酒精所致肝细胞损害的保护作用。

1.3.6 大鼠行为学检测

各组大鼠灌胃酒精24 h之后,进行旋转棒疲劳仪和Y迷宫测试,分别以转棒掉落时间和自发交替率作为评价指标,考察受试物对醉酒大鼠运动平衡和学习记忆能力的影响。

1.3.7 血清生化指标检测

灌胃酒精24 h之后,测定体重,大鼠采用乌拉坦1.0 g/kg(ip)麻醉,从腹主动脉采血,于室温静置40 min,3 000 r/min离心10 min分离血清,MDA、TG、LPS和D-LAC浓度采用相应试剂盒分别检测,考察受试物对醉酒大鼠体内氧化应激、脂肪组织水解和肠道屏障的改善作用。

1.3.8 肝脏ADH活力和氧化应激检测

采血完毕,进行颈椎脱臼处死大鼠,解剖取出新鲜肝脏组织。按照肝脏质量(g)∶0.9 g/100 mL氯化钠溶液体积(mL)=1∶9的料液比,在冰水浴条件下进行机械匀浆制成质量浓度为0.1 g/mL的组织匀浆,然后在3 000 r/min的条件下离心10 min,取离心后的上清液部分,肝脏ADH活力、SOD活力、MDA含量和GSH含量采用相应试剂盒分别测定。考察受试物对大鼠肝脏ALC分解代谢及氧化应激损伤的影响。

1.3.9 胃组织病理学检查

解剖取出胃组织,用体积分数为10%的福尔马林溶液固定,常规切片、苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,光镜下观察胃黏膜组织形态和结构,评价受试物对酒精所致胃黏膜损害的保护作用。

1.4 数据处理

实验数据连续变量均以“平均值±标准差”表示,统计软件采用SPSS 26.0。首先进行方差齐性检查,若方差齐(P≥0.05),则进行单因素方差分析(one-way analysis of variance,One-way ANOVA)比较组间差异,多重比较选用最小显著性差异法(least significant difference,LSD)法。若方差不齐(P<0.05)则选择非参数检验的Kruskal-Wallis H法进行K个独立样本的总体组间差异性比较。当检测到显著性差异(P<0.05)时,进一步进行两两比较,使用Mann-Whitney U检验,以伪发现率(false discovery rate,FDR)校正过的P值作为有显著差异的判断标准。有序分类变量采用非参数检验,方法和步骤同上。

2 结果与分析

2.1 沙棘植物饮对大鼠醉酒状态和行为状态的影响

如表1所示,白酒灌胃后,模型组中10只大鼠均出现醉酒行为,其中有2只大鼠醉酒后出现昏迷状态,10 h后死亡(呼吸停止,身体僵硬)。沙棘植物饮低剂量组和海王金樽口服液组均有1只大鼠醉酒10 h后死亡,沙棘植物饮高、中剂量组均未有大鼠出现醉酒致死现象。与模型组相比,沙棘植物饮高、中剂量组均可以极显著延长饮酒大鼠的醉酒潜伏期(P<0.01),并显著缩短醉酒时间(P<0.01,P<0.05)。沙棘植物饮低剂量组也显著延长大鼠醉酒潜伏期(P<0.05),并在一定程度上缩短醉酒时间。与正常大鼠相比,模型组大鼠转棒掉落时间极显著缩短(P<0.01),且Y迷宫自发交替率极显著下降(P<0.01),说明饮酒对大鼠的运动平衡能力和空间学习记忆能力造成一定损害。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中剂量组饮酒大鼠转棒掉落时间均极显著延长(P<0.01),且Y迷宫自发交替率也均显著增加(P<0.01,P<0.05)。

表1 沙棘植物饮对饮酒大鼠醉酒状态和行为的影响
Table 1 Effects of sea buckthorn botanical beverage on drunken state and behaviors of alcohol-administered rats

组别死亡率/%醉酒率/%醉酒潜伏期a/min醉酒时间a/min转棒掉落时间a/sY迷宫自发交替率a/%CON////41.44±8.7654.43±16.14MOD2010065.13±15.37538.75±50.8216.43±5.31**28.75±9.37**HWJZ109078.38±17.29506.13±92.4919.78±5.1836.48±10.88JJY-H050270.00±52.19##403.60±74.33##41.81±11.48##49.17±13.55##JJY-M070201.57±37.13##467.14±44.85#31.32±9.43##43.67±15.85#JJY-L108093.29±27.05#480.57±71.0124.76±10.1238.33±19.81

注:“/”表示未检测;“a”表示仅计算醉酒但未醉死大鼠的数据;与CON比较,**表示P<0.01;与MOD比较,#表示P<0.05,##表示P<0.01(下同)。

结果表明,沙棘植物饮可以降低大鼠死亡率和醉酒率。对于醉酒大鼠,沙棘植物饮高、中剂量组可以显著缩短醉酒时间和延长醉酒潜伏期,并缓解饮酒对大鼠运动平衡感和方向感的影响。

2.2 沙棘植物饮对饮酒大鼠酒精代谢的影响

如表2所示,与正常大鼠相比,模型组大鼠血清ALC浓度极显著升高(P<0.01),肝脏ADH活力也极显著升高(P<0.01)。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中剂量组大鼠血清ALC浓度均极显著降低(P<0.01),但沙棘植物饮各剂量组大鼠肝脏ADH活力均未出现显著提高。

表2 沙棘植物饮对饮酒大鼠体内酒精代谢的影响
Table 2 Effects of sea buckthorn botanical beverage on alcohol metabolism in alcohol-administered rats

组别NALC/(mmol/L)ADH/(U/mg prot)CON100.38±0.086.93±1.05MOD81.03±0.18**10.67±3.66**HWJZ90.81±0.16#11.40±2.61JJY-H100.70±0.17##11.65±2.61JJY-M100.75±0.15##10.56±4.32JJY-L90.85±0.1811.19±2.59

注:“N”表示大鼠个数(下同)。

结果表明,沙棘植物饮降低血清ALC浓度的作用可能并非主要通过进一步增强肝脏ADH活力来实现,这可能与其他代谢途径或保护机制相关。

2.3 沙棘植物饮对饮酒大鼠血清生化指标的影响

如表3所示,与正常大鼠相比,模型组大鼠ALT活力和AST活力显著升高(P<0.01),且血清TG水平也极显著升高(P<0.01),表明过量的酒精摄入已经引起显著的肝细胞损害和脂肪组织水解。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中、低剂量组大鼠的血清ALT和AST活力均显著降低(P<0.05),沙棘植物饮高剂量组大鼠血清MDA水平显著降低(P<0.05),且沙棘植物饮高、中剂量组大鼠血清TG水平都显著降低(P<0.05)。

表3 沙棘植物饮对饮酒大鼠血清生化指标的影响
Table 3 Effects of sea buckthorn botanical beverage on serum biochemical indexes of alcohol-administered rats

组别NALT/(U/L)AST/(U/L)TG/(mmol/L)MDA/(nmol/mL)CON1042.31±9.92102.77±17.501.81±0.2511.78±2.35MOD875.93±20.93**153.95±9.61**2.81±0.38**14.90±2.27*HWJZ954.13±11.90#120.80±20.61##2.41±0.4013.72±3.47JJY-H1052.76±17.23#122.53±20.44##2.27±0.40#12.54±2.33#JJY-M1054.63±12.49#118.73±22.93##2.35±0.44#13.22±2.56JJY-L957.79±9.27#130.72±24.61#2.43±0.4712.91±2.69

注:与CON比较,*表示P<0.05(下同)。

结果表明,沙棘植物饮可以显著降低血清ALT和AST活力,同时降低MDA和TG水平,可以有效预防酒精对大鼠肝细胞的损伤,并对于过量酒精摄入引起的氧化应激损伤和脂质代谢紊乱可以起到显著调节作用。

2.4 沙棘植物饮对饮酒大鼠肝脏氧化应激的影响

MDA作为氧化应激的最终产物,是氧化应激程度的重要指标。氧化应激水平升高会促使GSH、SOD等抗氧化物质的消耗。肝脏是酒精代谢的主要器官,大量摄入酒精后,肝脏在酒精代谢过程中产生大量氧自由基,导致肝脏形成氧化应激损伤,促使肝脏MDA的产生和GSH的消耗,同时削弱肝脏SOD活力[14]。如表4所示,与正常大鼠相比,模型组大鼠肝脏MDA水平显著上升(P<0.05),肝脏SOD活力显著降低(P<0.05),且肝脏GSH水平显著下降(P<0.05),说明过量摄入酒精已经导致大鼠肝脏出现强烈氧化应激反应,且对肝脏SOD活力和GSH的合成有起到显著抑制作用。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中剂量组大鼠肝脏MDA水平显著(P<0.05)下降,沙棘植物饮高剂量组大鼠肝脏SOD活力显著(P<0.05)提高,且沙棘植物饮高、中、低剂量组大鼠肝脏GSH水平均显著上升(P<0.01,P<0.05,P<0.05)。

表4 沙棘植物饮对饮酒大鼠肝脏氧化应激损伤的影响
Table 4 Effects of sea buckthorn botanical beverage on liver oxidative stress injury in alcohol-administered rats

组别NMDA/(nmol/mg prot)SOD/(U/mg prot)GSH/(μmol/mg prot)CON1012.01±3.2476.76±15.377.5±1.2 MOD819.55±5.51**55.91±8.37**5.24±1.16**HWJZ914.42±1.89#69.53±14.94#6.54±0.97#JJY-H1014.79±3.95#72.93±16.25#6.75±1.02##JJY-M1014.75±3.36#67.81±15.566.43±0.51#JJY-L916.50±3.0465.11±11.866.28±0.66#

结果表明,沙棘植物饮高剂量组可以显著减少肝脏MDA的生成、提高SOD活力和促进GSH的合成,可以有效预防摄入过量酒精导致的肝脏氧化应激损伤。

2.5 沙棘植物饮对饮酒大鼠肠道屏障和胃组织完整性的影响

检测LPS、D-LAC含量变化是评估肠黏膜屏障功能的常规方法[15]。如表5所示,与正常大鼠相比,模型组大鼠血清D-LAC浓度和LPS浓度均显著升高(P<0.01),说明过量摄入酒精导致大鼠肠道屏障受到损害。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中、低剂量组大鼠血清D-LAC浓度均显著降低(P<0.01,P<0.05,P<0.05),LPS浓度也分别降低(P<0.01,P<0.01,P<0.05)。大鼠胃部组织病理学切片观察结果如图1所示,正常组大鼠胃组织各层结构清晰,黏膜上皮完整,无明显坏死脱落及溃疡形成,黏膜下层内无明显充血、水肿,未见明显炎细胞浸润,肌层结构完好,浆膜无炎性渗出物。模型组大鼠胃组织呈不同程度的黏膜上皮灶性坏死脱落,固有层内可见数量不等炎细胞浸润,黏膜下层略水肿,部分区域黏膜下层内见少量炎细胞浸润,肌层结构完好,浆膜无炎性渗出物。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中、低剂量组大鼠胃黏膜组织损伤程度明显减弱,且明显比海王金樽口服液组大鼠胃黏膜组织结构完整清晰。

表5 沙棘植物饮对饮酒大鼠肠道屏障的影响
Table 5 Effects of sea buckthorn botanical beverage on intestinal barrier in alcohol-administered rats

组别ND-LAC/(μmol/L)LPS/(U/L)CON10329.20±42.299.35±1.78MOD8574.13±71.22**15.59±2.95**HWJZ9524.00±67.9213.36±2.32JJY-H10476.00±41.99##11.68±1.41##JJY-M10484.70±80.63#12.13±1.81##JJY-L9492.56±71.76#12.58±1.44#

a-CON;b-MOD;c-HWJZ;d-JJY-H;e-JJY-M;f-JJY-L

图1 沙棘植物饮对饮酒大鼠胃组织病理学的影响(HE,100×)
Fig.1 Effects of sea buckthorn botanical beverage on gastric histopathology in alcohol-administered rats (HE, 100×)

注:双箭标识黏膜层,蓝星标识黏膜肌层,黑星标识黏膜下层,蓝箭头所指范围内黏膜间质出血。

结果表明,沙棘植物饮可以显著保护大鼠肠道屏障,并可以有效预防过量饮酒对肠道和胃组织造成的损伤,保持肠胃的正常状态。

3 结论与讨论

在酒精代谢中,啮齿类动物肝脏中酒精代谢相关酶的活性变化与人体非常相似,能模拟人体饮酒后的“醉酒-醒酒”过程,故在大鼠的造模方法中选用酒精灌胃模型(具有实验周期短、急性影响接近实际、明显引发大鼠的生理和行为变化便于损伤机制研究等特点)开展本研究[16]。酒(主要成分为ALC)进入人体后,能够快速溶解于体液中,并借助血液循环迅速扩散至全身各个组织器官。其中,血脑屏障作为保护中枢神经系统的重要屏障,虽能阻止多数有害物质进入脑组织,但ALC分子凭借其较小的分子结构与亲水性特点,可轻松透过血脑屏障,直接作用于中枢神经系统,进而引发一系列与神经系统相关的醉酒效应[17]。在本实验构建的大鼠醉酒模型中,通过对大鼠灌胃白酒模拟人体饮酒过程,清晰观察到了与人体醉酒相似的生理反应。具体表现为:大鼠的认知控制能力显著减弱,在迷宫实验中,醉酒大鼠自发交替率降低,表明其短期信息处理能力下降;运动平衡能力受限则更为直观,醉酒大鼠出现步态不稳、身体摇晃的现象,在旋转棒疲劳仪实验中,其停留时间缩短,坠落次数显著增加,部分严重醉酒的大鼠甚至无法自主站立。针对这些醉酒症状,沙棘植物饮的干预效果呈现出明显的剂量依赖性,其中中剂量与高剂量组的改善作用最为显著。研究人员推测,人体在饮酒前饮用2袋本实验所用规格的沙棘植物饮,能够减轻饮酒后的宿醉症状,同时缓解酒精对认知、注意力与运动平衡能力的损害,帮助人体在饮酒后更快恢复正常的生理功能。

肝脏作为人体代谢ALC的主要器官,在酒精代谢过程中承受着巨大的压力。本实验通过检测大鼠血清中的肝功能指标与肝脏组织的氧化应激指标,深入探究了沙棘植物饮对酒精性肝损伤的保护作用。血清中ALT与AST是反映肝细胞损伤的重要指标,正常情况下,这2种酶主要存在于肝细胞内,当肝细胞受损时,酶会释放到血液中,导致血清酶活力升高[18]。本实验结果表明,沙棘植物饮能够通过降低血清ALT、AST活力,减少MDA生成,同时降低血清TG水平,可以有效预防酒精对大鼠肝细胞的损伤,并对于摄入过量酒精导致的氧化应激和脂质代谢紊乱可以起到显著的调节作用。

胃肠道作为ALC进入人体后的首要接触部位,也是ALC吸收的主要场所,直接承受着ALC的刺激与损伤[19-20]。正常情况下,胃肠道黏膜表面的黏液层能够分泌黏液,形成一道保护屏障,阻止有害物质(包括ALC)直接损伤黏膜上皮细胞,同时维持胃肠道内环境的稳定。然而,当饮酒过量时,ALC会破坏黏液层的结构与功能,导致黏液层变薄、黏液分泌减少,使胃肠道保护屏障的作用显著削弱。屏障功能受损后,ALC更容易穿透黏膜层,直接作用于黏膜上皮细胞,引发细胞损伤、炎症反应,甚至导致黏膜糜烂、出血等严重病理变化;同时,屏障功能的破坏还会增加ALC的胃肠道吸收速度与吸收量,进一步加重酒精对全身器官的损害。在本实验中,通过对大鼠胃组织进行病理学观察发现,模型组大鼠饮酒后,胃黏膜组织出现了明显的病理改变:黏膜上皮细胞出现灶性坏死脱落,部分区域的上皮层不完整,暴露下方的黏膜固有层;黏膜下层出现轻度水肿,可见少量炎症细胞浸润,这些现象表明模型组大鼠的胃肠道组织已出现明显损害,胃肠道屏障功能严重受损。与模型组相比,沙棘植物饮干预组大鼠的胃黏膜组织学损害得到了显著改善。D-LAC是肠道细菌的代谢产物,LPS是革兰氏阴性菌细胞壁的成分,正常情况下无法通过完整的胃肠道屏障进入血液。当胃肠道屏障受损时,D-LAC和LPS会大量进入血液,导致血清D-LAC和LPS水平升高。与模型组大鼠相比,沙棘植物饮高、中、低剂量组大鼠血清D-LAC和LPS浓度均显著降低。这些结果表明,沙棘植物饮可以显著保护大鼠肠道屏障,并可以有效预防过量饮酒对肠道和胃组织造成的损伤,保持肠胃的正常状态。

解酒药物的核心是降低血液中ALC及其代谢产物的浓度而减轻其对各器官的损伤。进入体内的酒精大部分由ADH氧化为乙醛,乙醛由ALDH转化为乙酸,再经三羧酸循环,最后氧化成CO2和水排出体外。ADH作为肝脏代谢ALC的关键酶,其活力变化会直接影响ALC的代谢速度[14]。实验结果显示,相较模型组,中、高剂量沙棘植物饮组能显著降低大鼠血清ALC浓度。然而,各组大鼠肝脏ADH活力却无明显差异。这一关键实验结果揭示了沙棘植物饮解酒并非通过提高肝脏ADH活力来加速ALC在肝脏的代谢过程,而是主要通过保护胃肠道组织、修复胃肠道屏障功能,减缓ALC在胃肠道的吸收速度与吸收量,进而减少饮酒后体内的ALC暴露量。当ALC吸收减少后,进入血液与脑组织的ALC量随之降低,不仅减轻了酒精对神经系统的直接损害,降低了醉酒发生率、延长了醉酒潜伏期、缩短了醉酒持续时间,还减少了进入肝脏的ALC总量,减轻了肝脏的代谢负担,从而间接发挥对肝脏的保护作用,同时也进一步减少了ALC对胃肠道的持续刺激。

综上,本实验从神经系统、肝脏、胃肠道3个核心器官入手,通过大量的生理指标检测与病理学观察,证实了沙棘植物饮的解酒功效。相较于传统解酒产品,沙棘植物饮不仅解酒效果显著,还能对酒精损伤的器官起到保护作用,安全性更高,更符合现代消费者对健康产品的需求。然而,本研究仍存在一定的局限性,沙棘植物饮改善器官酒精性损伤的更进一步药理学机制还需要深入探索,另外,沙棘植物饮中主要活性成分在解酒过程中发挥的作用及活性成分之间的机制也有待进一步探讨。后续将对该产品解酒作用机理进行深入研究,以期为相关功能性食品的研发提供依据。基于沙棘植物饮解酒效果显著,具有显著预防器官酒精损伤的作用,安全性高,符合现代消费者对健康产品的需求。因此,沙棘植物饮有望成为一种具有全面解酒功效的新型解酒产品,为解决酒精消费带来的健康问题提供新的解决方案。

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Study on effects of sea buckthorn botanical beverage on alcohol detoxication and organs protection in alcohol-administered rats

DUAN She1, QIAN Yiyun1, SUN Mingjun2, ZHOU Jie2, WANG Tao3, WANG Haihong4*, WEI Min1*, LIU Xiaojing1, YAO Dongrui1

1(Institute of Botany, Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences, Jiangsu Key Laboratory for Conservation and Utilization of Plant Resources, Nanjing 210014, China)2(Nanjing Youlequan Biotechnology Co.Ltd., Nanjing 211200, China)3(State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China)4(Xining Botanical Garden, Xining 810001, China)

ABSTRACT Excessive drinking is easy to cause drunkenness and organ damage.To explore the anti-inebriation effects and organ-protective effects of sea buckthorn botanical beverage, this study constructed a drunken rat model induced by high-concentration alcohol.The effects of different doses of sea buckthorn botanical beverage on drunken state and behaviors, alcohol metabolism (ethanol concentration and liver alcohol dehydrogenase activity), liver alcohol injury (serum alanine aminotransferase activity, aspartate aminotransferase activity, triglyceride level, malondialdehyde level), liver oxidative stress (malondialdehyde level, reduced glutathione level, total superoxide dismutase activity) and gastrointestinal tissue (serum D-lactic acid level, endotoxin level, gastric mucosal injury degree) were analyzed.The results were as follows, and all were compared with the model group.The mortality rate and drunkenness rate of rats in each dose group were decreased,the serum alanine aminotransferase activity, aspartate aminotransferase activity, D-lactic acid concentration, and endotoxin concentration were significantly decreased, and gastric mucosal injury was alleviated;however, liver alcohol dehydrogenase activity was not significantly increased.In the middle and high dose groups, the drunken incubation period was significantly prolonged, the drunken time was significantly shortened,the rotating rod drop time and Y-maze spontaneous alternation rate were significantly increased, and serum ethanol concentration and triglyceride level were significantly decreased.Additionally, malondialdehyde level in the high-dose group was significantly decreased.The results showed that the sea buckthorn botanical beverage can reduce the alcohol exposure in the body during excessive drinking, reduce the adverse effects on the liver, gastrointestinal tract, and brain caused by excessive alcohol intake, and exert a more comprehensive anti-inebriation effect.

Key words sea buckthorn botanical beverage; anti-inebriation; organs protection

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.044216

引用格式:段社,钱怡云,孙明军,等.沙棘植物饮对饮酒大鼠解酒和器官保护作用研究[J].食品与发酵工业,2026,52(14):255-262.

DUAN She,QIAN Yiyun,SUN Mingjun, et al.Study on effects of sea buckthorn botanical beverage on alcohol detoxication and organs protection in alcohol-administered rats[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(14):255-262.

第一作者:硕士研究生(韦敏副研究员和王海洪副高级工程师为共同通信作者,E-mail:wm96403@sina.com;whh12110@163.com)

基金项目:西宁市重大科技专项(2025-Z-2)

收稿日期:2025-08-13,改回日期:2025-11-21