中國白酒技術創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展委員會第四期科研項目匯報（2023年）

課題名稱：白酒代謝生物評價動物體內模型標準化方法研究與技術開發(fā)

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立項背景

中國白酒的感官品質表達體系伴隨者中國白酒的整個發(fā)展歷程，在不同的發(fā)展時代具有不同的表達形式，先后出現(xiàn)了香型,、年份,、中國名酒、產品特色,、原產地,、產品質量等級、中國名牌,、馳名商標等以及其它眾多的能夠體現(xiàn)白酒隱形品質的創(chuàng)新概念,。隨著消費者收入及品質需求上升，眾多白酒生產企業(yè)和研究機構先后推出各種不同的白酒品質表達形式,，但是白酒的品質觀一直沒能正確的傳播到消費者層面,，在面對消費者時無法有效的進行品質表達和信息傳遞。這種缺乏標準,、混亂不堪的狀況讓行業(yè)協(xié)會和相關專家都為之苦惱,，特別是在白酒感官品質方面的傳遞過程中，出現(xiàn)專家和消費者意見不對等,、白酒產品價值與品質體現(xiàn)的表達方式不對等等主要問題,。因此，中國酒業(yè)協(xié)會理事長宋書玉多次在行業(yè)會議上公開表示,，“在白酒產業(yè)新時代,，必須改善現(xiàn)有的品質表達體系，建立中國白酒新的感官品質和價值表達方式”,。

酒精度相同的不同類型中國白酒,，由于其主要骨架風味和其他微量組分的差異性以及其對酒度、酒基的協(xié)同增效作用,，直接影響消費者對白酒的感官感受,、代謝與醉酒程度以及整體飲后舒適度。由于人體對酒精代謝存在個體差異,，且主觀因素較大,，所以目前主要對白酒代謝的研究都是以小鼠酒精灌胃模型為基礎。國內外很多機構對白酒等不同類型飲料酒以醉酒度模型對不同白酒代謝影響程度開展了一定研究,，包括從基礎的飲酒后翻正反射和恢復實驗,、到血液乙醇乙醛生化指標分析、肝臟生化指標等不同維度進行白酒醉度評價,。但是白酒醉度這一指標需要考慮的客觀因素很多,，目前的研究雖然從不同維度補充和完善了白酒醉度評價的指標體系,，為白酒品質評價提升了基礎，但是距更為科學客觀的評價白酒飲用品質尚還有一定應用距離,。另外,，由于尚未將白酒代謝影響評價模型的指標體系、分析方法和結果等基礎研究按照標準化質量控制過程進行管理和提升,，所以尚不能全面解析關鍵風味因子對不同類型中國白酒代謝影響協(xié)同增效機制,，不能清晰的解釋中國白酒的飲后代謝程度的差異性和影響機制，更不能向消費者清晰的傳遞中國白酒的等級品質價值,。

生物效價檢測是以藥理為基礎,，生物統(tǒng)計為工具，運用特定的實驗設計,，利用生物體在一定條件下比較供試品與相當?shù)臉藴势坊驅φ掌樊a生的特定反應（可測定,、量化生理指標或生物學特性的變化），測定藥物生物活性（藥效活力或毒力）的一種方法,。生物效價檢測分為體內檢測和體外檢測兩種途徑,。體內檢測是以整體動物為生物體，能反映藥物對人體作用方式,，是最經典的生物效價檢測法,。

本項目通過對目前已經研究報道的國內外關于酒精、白酒等其他類型飲料酒的代謝和醉酒評價的整體動物模型研究方法做系統(tǒng)梳理和實驗比對,，借鑒醫(yī)藥領域生物效價評價,、藥代動力學評價標準化管理與質量控制過程研究思路,，遵循“相關性、重復性,、靈敏性,、適用性和定量性”原則，確定白酒代謝評價動物體內模型關鍵的指標體系,，確定白酒代謝關鍵指標體系的標準分析方法,，對白酒代謝評價過程中會影響分析結果真實性的因素分析，建立中國白酒代謝生物評價標準化模型,，制定白酒代謝評價模型的質量控制標準,、分析技術標準和評價標準技術操作規(guī)范，開展可與國際接軌的酒類食品和醫(yī)學機構認可的白酒代謝評價體系建立和關鍵技術研究,，為中國白酒質量標準化控制和品質表達提供有力的技術支撐,。

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主要研究內容

（1）白酒代謝評價動物體內模型造模動物選用標準研究,。

對比研究白酒代謝評價的標準試驗動物基因品系、年齡,、性別,、體重、個體差異,、喂養(yǎng)環(huán)境、酒精造模方式,、給酒標準劑量范圍、給酒周期等條件對白酒代謝評價結果的影響,，確定適用于白酒代謝評價研究的動物條件和給酒范圍,，確定白酒代謝評價造模動物標準和白酒代謝研究造模方式標準。

（2）白酒代謝評價動物體內模型檢測方法選用標準研究,。

通過系統(tǒng)梳理,、實驗比對以及統(tǒng)計學分析國內外關于酒類代謝和醉酒評價的整體動物模型研究方法和實驗結果的差異性，分別在酒精代謝差異性,、飲后認知行為差異性,、醉酒上頭等相關生理生化指標差異性這三個評價維度，依據“相關性”原則（即選取的檢測方法與人體實際臨床結果相關）,、“適用性原則”（即選取方法反應快速、高效,、通用性好,、易于推廣）、“靈敏性”原則（即選取檢測指標能客觀體現(xiàn)反應程度隨劑量的變化有顯著改變）,，以及“重復性”原則（即在嚴格規(guī)定的條件下,，從生物統(tǒng)計學角度，檢測結果有一定的重復性,，以保證試驗的延續(xù)性和可重復性）,，確定白酒代謝評價檢測的標準方法和評價白酒代謝快慢的關鍵標準指標體系。

（3）白酒代謝評價動物體內標準模型試驗結果比對研究,。

以市場隨機盲樣白酒供試品樣品,、不同香型的質量穩(wěn)定的白酒標準品樣品或對照品樣品為試驗對象，對所確定白酒代謝評價檢測的標準方法以及評價白酒代謝快慢的關鍵標準指標體系進行白酒代謝評價結果的生物效價試驗結果比對,，從試驗設計,、分組量化間距、線性范圍,、精密度和重現(xiàn)性等方面,，通過白酒風味質量分析,、白酒代謝生物試驗結果定量化的比對數(shù)據，對白酒代謝評價結果的真實性進行確定,，制定白酒代謝評價標準技術操作規(guī)范,。

圖1 研究技術路線

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研究結果

3.1白酒代謝評價動物體內模型造模動物選用標準研究

分別以不同度數(shù)純凈伏特加、食用酒精,、中國白酒和安慰劑為實驗樣品,，以酒精造模常用實驗動物C57/BL6J小鼠、BA/2小鼠,、昆明白小鼠,、Wistar大鼠、Long-Evans大鼠,、SD 大鼠等為動物體驗造模動物模型,，以酒精流質食物酒精流質食物暴露模型、酒精灌胃模型,、單瓶強制飲酒實驗模型,、雙瓶自由選擇實驗模型、操作性飲酒實驗模型為造模模型,，基于通過對小鼠酒精暴露后行為和生理狀態(tài)變化情況分析,，選擇酒精耐受性較好、實驗結果較為穩(wěn)定準確,、BEC維持穩(wěn)定,、能顯著體現(xiàn)醉酒進程曲線的動物。確定可以分別用于藥劑精準劑量分析和模擬人類飲酒習慣的動物模型,。分析鼠齡,、性別、體重,、個體差異,、喂養(yǎng)環(huán)境,、酒精造模方式,、給酒標準劑量范圍、給酒周期等條件對白酒代謝評價結果的影響,，建立可真正用于白酒代謝分析研究的動物體內醉酒模型,。

3.2白酒代謝評價動物體內模型檢測方法選用標準研究

3.2.1 血液酒精含量定量分析

酒精在人體的主要吸收代謝代謝途徑如下圖所示。其中氧化代謝“乙醇-乙醛-乙酸-水-二氧化碳”為主要代謝途徑,。在飲酒后,，在人體血液循環(huán)中，未及時代謝的乙醇以及轉化后生成的乙醛是主要生物標志物,。血液酒精含量較高,，具有兩項劑量效應,，即低濃度的酒精是舒適興奮愉悅正向影響，高濃度的酒精含量是“醉酒抑制上頭”負向影響,。國家標準以血液酒精在20mg/dl,、80mg/dl為兩個主要評價醉酒程度主要標準。血液中酒精含量存留的時間,，與血液中酒精含量的高低以及個體差異相關,，對于不同類型的白酒樣品，也與酒體風味組成和結構有關,，一般情況下,，存留時間可以達到24小時以上。血液乙醛含量由于極低,，對乙醛代謝酶2基因缺失的人群影響較為顯著,，體現(xiàn)在“臉紅上臉”上。

因此,，對于評價白酒酒精代謝的主要生物標志物,，血液未代謝酒精含量及積累乙醛含量，建立酒精代謝差異性標準檢測方法,。查找相關標準,，目前已經公開的國家標準有《人體血液酒精含量的檢驗方法 GA/T 842-2009》、《生物樣品血液,、尿液中乙醇,、甲醇、正丙醇,、乙醛,、丙酮、異丙醇,、正丁醇的頂空氣相色譜檢驗方法 GA/T 1073-2013》,、《車輛駕駛人員血液酒精含量檢驗實驗室規(guī)范GA/T 1147-2014》。在以上標準中,，所有的檢測血液未代謝酒精含量儀器為頂空氣相色譜,，標準曲線建立校準方法為內標法和外標法。

鑒于本項目確定選擇的用于白酒代謝研究的模式動物為小鼠及大鼠,，其體內總血量及可取血量較低,，所以對動物取血操作規(guī)范、動物血樣預處理及保存方法,、血清酒精及乙醛檢測方法進行改進提升,。同時對上述國家標準中提及的頂空氣相色譜分析條件、標曲校準方法進行摸索及對比分析,，確定擬作為標準分析方法在實際應用的條件下可以到達的重復性,、再現(xiàn)性和準確度,，制定實際應用中分析誤差的允許界限，以作為方法選擇,、質量控制和分析結果仲裁的依據,。

3.2.2 動物醉酒行為水平定量分析

對于白酒代謝差異的動物體表象，最直觀的標志是運動行為,，即可以從動物灌酒后運動行為恢復程度及時間分析醉酒度的差異性,。為進一步建立精準定量不同酒樣灌胃后引起的醉酒行為差異性，本項目基于國際上先進的深度學習計算機視覺動物行為學分析研究基礎,，建立相關分析方法和評價指數(shù),。

此方法所用設備為動物精細行為分析系統(tǒng)，通過高頻攝像機,，實時觀察記錄及分析灌酒后動物運動行為參數(shù),、行為軌跡以及步態(tài)、醒酒時間,。目前該方法已在多篇國內外白酒代謝研究文獻中應用,。

3.2.3 白酒代謝評價動物體內標準模型試驗結果比對研究

以市場隨機盲樣白酒供試品樣品、不同香型的質量穩(wěn)定的白酒標準品樣品或對照品樣品為試驗對象,，對所確定白酒代謝評價檢測的標準方法以及評價白酒代謝快慢的關鍵標準指標體系進行白酒代謝評價結果的生物效價試驗結果比對,。

其中，清香型白酒代表型酒樣及重復性比對結果見下表及圖,。

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成果表達

2022-2023年期間,，已申請5項國家專利，其中2項已授權,；已發(fā)表SCI論文2篇,，發(fā)表中文核心期刊論文3篇；形成白酒代謝生物評價標準化評價數(shù)據庫1個,，形成科技成果鑒定4項,。

4.1 申請及授權國家專利

[1] 皇甫潔, 王德良, 韓興林等. 一種評價酒體微量成分水平對酒精代謝影響程度的方法. CN115109832A. 2022-09-27（公開）

[2] 皇甫潔, 王德良，韓興林等. 一種關聯(lián)性判定酒體中引起上頭的主要高級醇類物質的方法. ZL201910301877.7 2022-06-28（授權）

[3] 皇甫潔, 王德良, 韓興林等. 一種評價酒類產品人體飲后舒適度的方法. ZL201910278369（公開）

[4] 皇甫潔, 王德良, 韓興林等. 一種評價酒類飲后興奮程度的方法. ZL201711151731（公開）

[5] 皇甫潔,，王德良,，王成等. 一種基于腦電信號的消費者飲酒指數(shù)評估方法.ZL202210991480.7（授權）

4.2發(fā)表論文

[1] Jie Huangfu，Jun Lu,，Changwen Li,，Deliang Wang,， Chunguang Luan,，Xin Jiang，Tao Song,，Wei Jiang,，Xinlin Han,，Jing Feng，Yanli Liu,，Mengchao He. Evaluating and forecasting the associated main flavor components in Baijiu (Chinese distilled spirits) with alcohol metabolism and hangover symptoms through mice acute withdrawal model[J]. Food Science & Nutrition,2023.11（1）,，334-343(SCI, IF=3.55)

[2] Wenmei Zhao, Zukang Fu, Xin Wang, Qingzhong Mao, Chunguang Luan, Shanbin Chen, Fengjie Zhang, Jiajun Yu, Yiping Yao, Yishu Li, Feike Hao, Deliang Wang, Nan Li, Chengtao Wang, Jie Huangfu*. The effects of biogenic amines in Chinese Baijiu on the behavior of mice and hangover headache-related indices. Food Science & Nutrition, 2022.10(12), 4226-4237(SCI, IF=3.55)

[3] 劉雅，皇甫潔,，何松貴,，方毅斐，關美玲,，何猛超,，王德良，吳振強. 影響廣東米香白酒飲后代謝與舒適度的關鍵酒體成分研究. 中國釀造, 2022, 41(9):43-47

[4] 徐佳楠,，皇甫潔*,，劉薇，倪永培,，董建輝,，項興本，王少磊,，韓興林,，王德良. 影響濃香型白酒醉酒程度的風味物質特異性分析. 中國釀造. 2020，39（7）：156-163

[5] 陳杉彬,，韓興林,，等. 醬香型白酒飲后舒適度與主要風味成分相關性分析. 釀酒科技. 2022，（08）

4.3數(shù)據庫

目前已經完成濃香型白酒及基酒測評16個,、清香型白酒成品酒及基酒20個,、醬香型白酒成品酒及基酒24個、米香/豉香型白酒11個,、芝香型白酒6個,、其他類型白酒5個；針對各個類型的酒飲產品,，從酒精代謝水平,、醉酒醒酒運動行為恢復水平、注意認知恢復水平,、情緒感受水平,、生理感受水平、評價其飲用后的舒適度,、醉酒與上頭情況,，為企業(yè)進行舒適度較高的酒飲產品開發(fā)及新品公開發(fā)布提供指導。

4.4科技成果鑒定（2021-2023）

（1）項目成果：汾酒,、竹葉青酒飲用舒適度品質特征剖析及應用,；

鑒定單位：中國輕工業(yè)聯(lián)合會,；

鑒定結論：國際領先；

鑒定時間：2023年

（2）項目成果：北方云門醬香型白酒飲用品質評價體系的研究與應用,；

鑒定單位：中國輕工業(yè)聯(lián)合會,；

鑒定結論：國際領先；

鑒定時間：2022年

（3）項目成果：迎駕貢酒飲用品質特征剖析與應用,；

鑒定單位：中國酒業(yè)協(xié)會,；

鑒定結論：國際領先；

鑒定時間：2021年

（4）項目成果：主要有機酸及含量對醬香白酒代謝影響評價模型的建立與應用,；

鑒定單位：中國輕工業(yè)聯(lián)合會,；

鑒定結論：國際領先；

鑒定時間：2021年

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行業(yè)效益與人才培養(yǎng)

如何有效解決白酒代謝引起的舒適度,、醉酒與上頭問題,，是行業(yè)關注的重點。本項目為中國白酒質量標準化控制和品質表達,、開展可與國際接軌的酒類食品和醫(yī)學機構認可的白酒代謝評價體系建立和關鍵技術研究,，提供有力的技術支持，為酒體的飲后舒適度工藝提升,、為消費者提供健康產品和科技服務提供了科學支撐,。本項目成果已在汾酒、國臺酒,、迎駕貢酒,、青稞酒、景芝酒,、石灣酒,、云門酒、釣魚臺酒,、國威酒等企業(yè)進行實際應用轉化,，為企業(yè)進行在飲用品質端進行酒體設計、工藝提升提供技術和理論支持,。

在本項目的支持下,，培養(yǎng)碩士研究生2名，培養(yǎng)工程師1名,，正高級工程師1名,，形成的標準化評價方法正在籌備團體標準申請，向行業(yè)進一步推廣,。

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下一步研究計劃

依照所述方法,，進一步完成市場不同類型白酒樣品不同實驗室結果對比，將所建立白酒代謝評價檢測的標準方法，形成技術操作規(guī)范1-2項,，并申請中國酒業(yè)協(xié)會團體標準,；發(fā)表文章 1-2篇,，進一步總結關于其他生物體內評測方法的分析結果,，完善技術報告。