啤酒花中酸类物质的研究进展

啤酒花中酸类物质的研究进展

作者：马永花，肖小年，易醒，张建民

.啤酒花是一种重要的传统中药, 也是酿造啤酒的重要原料，其中α-酸(α-acids)及β-酸

(β-acids)是酒花苦味的主要来源，因其独特的使用价值而成为近年研究的热点。文章对国内外有关啤酒花中α-酸及β-酸的化学成分、测定方法、药理研究和临床应用进行了综述，为深入研究提供参考。

.啤酒花；α-酸；β-酸；化学成分；药理作用

Abstract：Hop is a kind of very important traditional Chinese medicine as well as an important composition in beer brewing. The mainly source of bitterness to hops was the groups of bitter acids including alpha-acids and beta-acids, which had been studied by many researchers for their unique values recently. This paper summarized the chemical constituents, determination methods, pharmacological action and clinical applications of alpha-acids and beta-acids. It is very useful to be a reference for further research.

Key words：Humunus lupulus L．；α-acids；β-acids；Chemical constituents；Pharmacological action

啤酒花Humunus Lupulus L．又名忽布(英语俗名Hop)、香蛇麻花、酒花、野酒花，为桑科草属多年生攀援草本植物, 雌雄异株,花单性,雌性球穗花序简称酒花。它是一种较耐寒不耐热的植物，主要分布于我国西北地区、新疆北部、东北、华东及山东、甘肃、陕西等地［1］。酒花味苦、平,具有健胃、安神,止咳化痰之功效［2］。酒花成分很复杂，迄今为止，文献报道［3，4］啤酒花中含有十几类化学物质，其中包括树脂类、挥发油、黄酮类、鞣质、胆碱、粗纤维、氨基酸等多种化学成分。正是由于啤酒花中大量功效成分的存在, 啤酒花提取物及其复方制剂具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、镇静、雌性激素样等多种生物活性。

啤酒花的干燥雌花中含树脂约8%～25%,分为硬树脂和软树脂两种［2］。其中的软树脂类成分是指溶于低沸点烃类化合物的部分, 是酒花香味和苦味的主要来源,约占酒花总量的10％～25％。软树脂类成分主要为α-酸及β-酸, 它们均是酮的衍生物,其性质活泼,易被氧化或还原。α-酸及β-酸是酒花作为啤酒酿造原料之一的关键性成分,α-酸赋予特有的苦味、增加泡味,而β- 酸的作用为辅助苦味,两者都有防止杂菌污染的作用［5］，据报道它们还有抗肿瘤作用［6］,此外α-酸还具有抗氧化作用［7］。近年来, 随着对酒花苦味物质研究的深入，啤酒花中的α-酸及β-酸已经成为研究的热点,本文就啤酒花中α-酸和β-酸的化学成分、测定方法及其药理活性的研究进展加以综述，为深入研究提供参考。

1 化学成分

1.1 α-酸啤酒花中的α-酸的成分主要包括葎草酮(又名酒花酮humulone)、异葎草酮

A(isohumulone A)、异葎草酮B(isohumulone B)、类葎草酮(cohumulone)、聚葎草酮(adhumulone)等［8］。α-酸是多种结构类似物的混合物，按其侧链的不同，α-酸有五个同系物：葎草酮、辅葎草酮、加葎草酮、前葎草酮和后葎草酮［9］，每种同系物又有顺反两种结构［10，11］,其比值与α-酸异构化条件有关。啤酒花中的α-酸主要分布在植物的果柄、花轴、苞片和花片等部分。对酒花的形态解剖和测试结果表明［12］，“花粉”的α-酸含量最

高，可达l2.80％，其次为苞叶和花片，其含量为7.55％，而果柄的α-酸含量很低，含量仅为1.22％。

1.2 β-酸β-酸的成分主要包括蛇麻酮(1upulone)、类蛇麻酮(eolupulone)、聚蛇麻酮(adluplone)等，约占新鲜酒花总成分的5％～11％。β-酸是多种结构类似物的混合物，按其侧链的不同，β-酸有六个同系物：β-酸、辅β-酸、加β-酸、后β-酸、前β-酸、合β-酸，其中前3者构成了啤酒花中β-酸的主要部分［9］。由于β-酸难溶于啤酒, 它的苦味不及α-酸，大约为α-酸的1/9；防腐力也比α-酸低，约为α-酸的1/3。但在啤酒花的贮存和啤酒的加工过程中，它会发生氧化而产生一系列的氧化产物，这些氧化产物具有一定的苦味，对啤酒的风味起到了补充和修饰作用［13］。

2 测定方法

2.1 高效液相色谱(HPLC)近年来，HPLC法以其样品预处理简单、快速、定量准确、灵敏度高等优点，已经成为最常用的测定啤酒中α-酸及β-酸的方法，为评价和控制啤酒花及其制品质量提供有效的分析手段。陈家华等［14］采用反向高效液相法测定酒花和酒花浸膏中的α-酸含量，以V（甲醇）:V（水）:V（磷酸）= 80∶20∶0.25为流动相，在314 nm 下测得酒花和酒花浸膏中的α-酸相对偏差分别为2.02% 和1.78%。刘玉梅等［15］也建立了啤酒花中β-酸的高效液相测定法。据报道［5］，反相液相色谱法可以同时测定了啤酒花浸膏中α-酸及β-酸含量，以NovapakC18 (150 mm ×

3.9 mm ID，5 μm) 为分析柱,甲醇:水(85:15，v/v，磷酸调pH=2.5)为流动相，紫外光313nm检测。样品用甲醇溶解过滤后直接进样，外标法定量。经考察，该方法平均加样回收率高，精密度好，可以在7min 完成一次分析,具有简单、快速、准确等特点。林艳等［16］也采用HPLC法用于啤酒工业中酒花及其制品质量评定当中。采用NncleosilC18在二极管阵列检测器，以甲醇:重蒸水:磷酸=85∶19∶0.26（体积比）作流动相，以保留时间、标样添加和特征光谱法定性，采用单点校正因子外标进行定量。

2.2 紫外分光光度法紫外分光光度法是国际贸易普遍采用的测定α-酸含量的仲裁方法［17］。有报道显示［18］，采用紫外分光光度法可以缩短测定时间，减少α-酸的损失。《啤酒工业手册》(中)［19］也对ASBC（American Society of Brewing Chemistry）分光光度法测定酒花中的α-酸和β-酸作了详细描述，该方法是用碱性有机溶剂萃取酒花的α-酸和β-酸，然后在紫外光区275，325，355 nm 测定吸光度，根据α-酸、β-酸在该三波长的吸光度，用联立方程式解出α-酸和β-酸的含量。这种比色的方法操作比较简单，是现在啤酒厂多采用的方法。李崎等［20］采用此法对10种酒花样品进行α-酸和β-酸含量的测定,并考察了不同的吸光度范围对α-酸测定结果准确性的影响。分光光度法测定啤酒花中的α-酸和β-酸虽然快速、简便，但由于每种酒花酸都包含了好几种同系的结构类似物，而每一种结构类似物在某一特定波长下的消光系数是有差异的，当它们所占比例不同时，会使总的酒花酸的消光系数发生偏移，带来测定误差。

2.3 电导滴定法电导滴定法是最早被EBC(European Brewing Convention)采用的测定酒花苦味物质的方法。其中有一个分析α-酸的电导方法［10］：用甲苯和pH 7.0的缓冲液选择性地萃取α-酸，甲苯相用甲醇和二甲亚砜稀释后，用醋酸铅滴定。此法对α-酸的选择性不高，凡能导电的成分都会引起干扰，也无法测定其它苦味质。

2.4 薄层色谱法（TLC）［21］用2，2，4-三甲基戊烷或己烷从试样中将α-酸和β-酸物质提取出来，在缓冲硅胶薄层板上点样、展开使分离，用紫外光照射使斑点定位，从板上