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白酒中非酒精类化合物能够显著抑制幽门螺杆菌的生长,并降低其脲酶活性。
文|好酒地理局
近期,江南大学教授、博士生导师、原副校长徐岩团队联合北京工商大学和仁怀酱香白酒科研所,在国际医学期刊《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》(Q1)发表了题为《Inhibitory effect of non-alcoholic compounds from spontaneously fermented beverage on Helicobacter pylori》(自发发酵饮品中非酒精类化合物对幽门螺杆菌的抑制作用)的研究论文。
历经三年研究,团队围绕白酒中非酒精类化合物对幽门螺杆菌的作用开展了系统探索,相关成果还组织上海交通大学医学院、南京医科大学公共卫生学院、遵义医科大学公共卫生学院等单位的医学专家进行了论证。
聚焦白酒中的非酒精类化合物,该研究不仅揭示了其对幽门螺杆菌的抑制作用及相关机制,也折射出白酒非酒精成分研究正在迈向新的阶段。
风味之外
如果把时间拨回三年前,这项研究显得有些“另类”。
那时,白酒非酒精成分已经成为行业研究的热点。科研人员不断解析一种酯为什么带来果香、一种酸如何让酒体更加醇厚、一类含氮杂环化合物怎样塑造酱香风格。越来越多微量成分被鉴定出来,也不断丰富着人们对白酒风味形成机制的认识。
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摄影@好酒地理局
但几乎所有研究,都停留在风味层面。
这些化合物被赋予了一个个感官标签,却很少有人继续追问:它们进入人体之后,会不会产生新的作用?
也正是在这样的背景下,徐岩团队把目光投向了一个看似与白酒毫不相关的研究对象——幽门螺杆菌。
这个选题并非凭空产生。
幽门螺杆菌是目前已知唯一能长期定植于人体胃部的细菌,它与胃炎、胃溃疡乃至胃癌密切相关,全球约44亿人携带该菌,这也使其成为全球医学持续攻关的核心议题之一。
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▎幽门螺杆菌微观图 图源@千图网
事实上,国际上关于酒精饮料与幽门螺杆菌的研究早已展开。
2004年,德国海德堡大学Brenner团队便开展了一项覆盖6500余人的流行病学研究,发现适度饮酒与幽门螺杆菌感染率下降之间存在显著负相关关系,且这种关联在不同酒种(啤酒、葡萄酒)中均可观察到,提示酒精本身可能具有一定的抗菌效应。
此后,多项研究陆续得到类似结论,甚至有临床试验观察到饮酒与幽门螺杆菌根除治疗成功率之间的剂量依赖关系。
不过,国际研究大多属于流行病学调查或临床观察,能够说明饮酒与幽门螺杆菌感染之间存在一定关联,对于物质基础和作用机制的认识仍相对有限。
在这些研究中,白酒始终没有进入研究视野。
这并非因为白酒缺乏研究价值,恰恰相反。相比啤酒、葡萄酒等液态发酵酒类,白酒经历固态发酵、多菌种共酵、固态蒸馏以及长期贮存等复杂酿造过程。
除了酒精和水之外,还形成了极其丰富的非酒精成分,包括有机酸、酚类、杂环化合物以及大量微生物代谢产物。
随着分析检测技术不断进步,科研人员已经在白酒中发现数千种微量化合物,它们共同构成了白酒丰富而复杂的风味体系。
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摄影@好酒地理局
一个拥有如此庞大化学组成的发酵体系,却几乎没有进入国际关于酒精饮料健康效应的研究版图,这种反差引起了徐岩团队的关注。
与此同时,研究条件也逐渐成熟。
代谢组学、高通量测序等技术的发展,让过去难以解析的非挥发性成分能够被更加系统地识别和定量;行业对于白酒的研究,也开始由“风味是什么”进一步走向“这些成分还能发挥什么作用”。
于是,一个关于白酒中非酒精成分的新故事,从风味之外开始展开。
证据链重构
团队选择酱香型白酒作为研究对象,有其深层的考量。
酱香型白酒酿造工艺复杂,使其积累了更加丰富的非酒精类化合物,有利于在一个成分复杂的体系中寻找活性物质、建立研究基础。
与此同时,团队发现即使同属酱香型白酒,优质大曲酱香型白酒由于非挥发性物质含量更多,表现出更明显的幽门螺杆菌抑制作用。
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图源@千图网
最终,团队选择了贵州仁怀产区大曲酱香型白酒,研究首先从中提取出非酒精类化合物,并利用非靶向代谢组学鉴定出384种化合物,其中有机酸达到142种,乳酸浓度高达1.26克/升,占非酒精类化合物总量的95%。
随后,研究建立起一条逐层递进的证据链。
体外实验首先证实,白酒中非酒精类化合物能够显著抑制幽门螺杆菌的生长,并降低其脲酶活性。
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制图@好酒地理局
脲酶是幽门螺杆菌在胃酸环境中生存和长期定植的核心机制,它通过分解尿素产生氨来中和胃酸,相当于为细菌构筑了一道酸屏障。
脲酶活性下降,意味着细菌在胃中的生存优势被削弱了。
研究随后将观察延伸至人胃黏膜上皮细胞系。
细胞模型是连接体外生化实验与活体动物实验的关键环节,研究人员可以在可控条件下快速评估候选物质对特定细胞类型的影响。
结果显示,非酒精类化合物能够显著提高受感染细胞的活力,同时降低多种炎症因子的表达水平。
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▎白酒与NACs对幽门螺杆菌诱导的GES-1细胞炎症的影响:(A)GES-1细胞存活率;(B)细胞实验流程示意图;(C)白酒或NACs处理后,幽门螺杆菌感染的GES-1细胞存活率;(D)白细胞介素-6转录水平;(E)白细胞介素-1β转录水平。图源@徐岩团队
为明确非酒精类化合物与白酒能否在体内缓解幽门螺杆菌诱导的炎症,研究团队构建了幽门螺杆菌感染小鼠模型。
动物模型在生物医学研究中的核心价值,源于比较医学原理。
通过选择与人类在解剖结构、生理机能、遗传背景和代谢途径上具有相似性的物种,利用诱导、自发突变或基因编辑等手段复制疾病表型,从而系统解析病理机制并评估新疗法的安全性与有效性。
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▎NACs对幽门螺杆菌的体内抑制作用:(A)小鼠实验流程与分组示意图;(B)胃组织H&E染色代表性图像,原始放大倍数×200;(C)CagA转录水平;(D)VacA转录水平;(E)白细胞介素-6转录水平;(F)白细胞介素-1β转录水平;(G)Occludin(闭合蛋白)转录水平。图源@徐岩团队
研究得出,小鼠实验中与体外实验结果一致,非酒精类化合物干预可显著抑制幽门螺杆菌感染触发的炎症反应。
更值得关注的是肠道菌群的变化。
近年来越来越多研究发现,幽门螺杆菌感染并不仅限于胃部,还会打破肠道菌群的远端平衡。
团队利用16S rRNA测序发现,非酒精类化合物干预后,乳杆菌、双歧杆菌以及近年来被学界视为“下一代益生菌”代表的阿克曼菌等有益菌属明显恢复,感染导致的菌群失调得到改善。
进一步的功能预测分析还显示,多条与炎症、神经退行性疾病及肿瘤相关的代谢通路丰度出现下降,提示白酒非酒精类化合物可能对宿主健康产生更广泛的系统性影响。
对于这一系列成果,团队始终保持着十分审慎的态度。
团队向「#好酒地理局」强调,这是一项基础科学研究,它深化了人们对白酒物质基础的认识,但并不构成任何饮酒建议。
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图源@千图网
团队更加期待的是,未来能够将这些源于传统发酵的天然活性组分提取、纯化,并应用于更加精准的健康干预场景。
事实上,这项研究更大的启发,来自研究方法本身。
过去,GC-MS、GC-O等技术主要帮助科研人员回答白酒里有什么香气物质。如今,非靶向与靶向代谢组学有助于认识白酒中有哪些非酒精成分;微生物组学帮助理解这些成分进入人体后的变化;体外细胞模型则能够快速筛选活性组分,提高研究效率。
多种技术共同参与,逐步建立起“成分-菌群-功能”的关联,在徐岩团队看来,这种研究思路将成为未来的重要方向。
如何认识一杯酒,已经不仅是风味化学的问题,也成为生命科学的一部分。而实验室给出的答案,最终还需要在人群和真实生活中继续验证。
走向人群
一项基础研究发表之后,新的问题往往比答案更多。
目前,这项研究证明了白酒非酒精成分在实验体系中具有抗幽门螺杆菌活性,但实验室里的发现,还需要在真实世界中接受进一步验证。
例如,在我国真实饮酒人群中,白酒的饮用频率、饮用量、饮用方式与幽门螺杆菌感染率之间是否存在类似的相关性;不同人群摄入的非酒精成分剂量,是否能够达到实验中观察到的有效水平;不同饮酒习惯、膳食结构以及肠道微生态,又会不会影响这些活性成分的最终作用?
这些问题,都需要更大规模的人群研究给出答案。
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图源@千图网
因此,团队下一步的重要方向,是开展我国本土的大样本流行病学研究,真正走进社区、走进人群,看看喝白酒的人与不喝白酒的人,幽门螺杆菌感染率究竟有没有差异。
只有获得真实世界的数据支撑,这项基础研究才有可能进一步发展为具有公共健康意义的科学证据。
与此同时,研究团队认为,这项研究最大的价值,是在白酒这一传统发酵食品中发现并验证了一类具有明确生物活性的天然化合物组合。
这意味着,白酒中的非酒精成分有望作为天然活性物质,被进一步提取、纯化和标准化,为功能性食品原料、膳食补充剂等健康产品开发提供新的研究基础。
这种思路,也让白酒非酒精成分拥有了另一种价值表达方式——脱离酒精载体,以更加精准、更加可控的形式发挥作用。
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图源@千图网
对于团队而言,这项工作只是一个开始。围绕白酒中非酒精成分,还有许多值得继续深入探索的科学问题。
例如,非酒精成分与风味之间是否存在更加复杂的相互作用。
长期以来,人们习惯于将挥发性物质与香气联系起来,将非挥发性物质与口感、滋味联系起来,但越来越多研究提示,两者之间并非彼此独立。
有机酸等非酒精成分可能通过改变口腔环境、影响香气释放过程,间接塑造消费者对白酒风味的整体感知,这一机制仍有大量空白等待揭示。
另一方面,非酒精成分之间的协同机制也值得进一步研究。
本次研究发现,乳酸是重要活性物质,但非酒精类化合物整体的抗菌效果优于单一乳酸,说明不同成分之间可能存在协同作用。
未来需要对白酒中的川芎嗪、阿魏酸等关键活性物质进行精准定量,并进一步厘清它们之间的协同、加和或拮抗关系,为功能化产品开发建立更加可靠的科学依据。
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图源@千图网
更重要的是,这些成分进入人体之后究竟经历了什么,目前仍知之甚少。
它们能够被吸收多少、代谢成什么物质、最终作用于哪些组织或分子靶点,都需要结合药代动力学、代谢组学以及靶点验证等研究进一步回答。
只有真正弄清楚体内作用机制,实验室中的活性结果才能逐步转化为更加可靠的健康科学证据。
对白酒研究而言,这些问题不仅关系一种产品的价值发现,也关系整个我国传统发酵食品健康研究的发展方向。
随着非酒精成分研究不断深入,我们能够重新认识白酒这一传统发酵体系中那些长期隐藏在酒精之外的活性物质,并为传统食品健康价值的科学评价提供更多新的可能。
参考资料:
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