浅述抑制肿瘤啤酒的开发
0.前言 据权威机构统计，我国现有癌症患者200万人，每年新发160万例，这是一个不小的群体。良性肿瘤患者比例更是惊人，大量的肿瘤患者因病致贫、因病返贫，最终人亡家破。卫生部教育专家委员会副主任黄永昌认为，癌症高发与中国民众生活方式不健康、膳食不平衡、锻炼少
0.前言
据权威机构统计，我国现有癌症患者200万人，每年新发160万例，这是一个不小的群体。良性肿瘤患者比例更是惊人，大量的肿瘤患者因病致贫、因病返贫，最终人亡家破。卫生部教育专家委员会副主任黄永昌认为，癌症高发与中国民众生活方式不健康、膳食不平衡、锻炼少以及环境污染严重等因素密切相关。全国第12届肿瘤防治宣传周的主题为“合理饮食，预防癌症”。有资料显示，合理饮食可减少四成癌症的发生，可见注意平衡膳食是饮食防癌的前提。
作为中国保健啤酒第一品牌、国家火炬计划重点高新技术企业的金啤高科公司，有责任开发一种广大消费者买得起、真实有效地预防和辅助抑制肿瘤的保健食品。在这种历史责任驱使下，开发一种能辅助抑制肿瘤的保健啤酒被公司纳入了新产品开发计划。
1.开发思路
肿瘤的发生与发展，与体内过剩的自由基有关。自由基扩展的连锁反应，促进了肿瘤细胞的快速分裂增生。细胞膜的主要成分是多不饱和脂肪酸，在过剩的自由基影响下，发生过氧化作用，产生代谢产物丙二醛，损害细胞DNA，引起单链断裂或交联聚合，诱发细胞变异。过剩的自由基还参与致癌物质在体内代谢活化的过程，促进了肿瘤的发生与发展。硒可抵抗自由基，防止细胞DNA突变。美国食品药品管理局（FDA）在2003年9月认可硒为抑癌剂，并允许硒营养品的销售商为硒抑癌效果作出标识。大量资料表明：癌症患者体内硒、锌、锗、维生素C等普遍缺乏。这提示硒、锌、锗、维生素C等对防治肿瘤有积极作用。啤酒（啤酒花）中的多酚和黄酮类物质也对肿瘤有较好的抑制作用。本研究拟以人体所必需微量元素、维生素和啤酒中的多酚为辅助抑制肿瘤的功能因子，通过系统实验，找到最佳组合，达到最好的抑制肿瘤生长的作用。
2.理论依据
2.1 硒、锌的生理保健作用
据国内外大量研究文献报道：硒是人体必需的微量元素，是构成谷胱甘肽过氧化物酶和烟酸羟化酶的必需成分；硒对细胞膜具有保护作用，硒能与维生素E起协同作用，加强维生素E抗氧化作用，清除自由基，抗衰老；硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强机体对疾病的抵抗力；硒能调节多种维生素的吸收和消耗，可降低镉、汞、砷等有毒金属毒性，对化学致癌物有抵抗作用；有实验表明，硒和锌能增加机体免疫功能。
同样据医药、食品卫生学等研究表明：锌是人体必需的微量元素，是构成人体各种蛋白质所必需的元素；锌与代谢及酶的构成有密切关系，大约有160种酶含有锌元素，并与酶的活性有关；锌与维生素代谢有关，如补锌可以减少维生素C的排泄量等；锌是参与免疫功能的一种重要元素，对免疫功能具有营养和调节作用；锌能促进生长发育，对其他元素具有协同调控作用。缺硒、缺锌对人体健康的危害也有大量的文献报道。肿瘤流行病学研究证明，低硒地区人群中肿瘤的发病率和死亡率均明显高于其他地区，其降低的程度与肿瘤的恶性程度病程进展密切有关。硒具有限制癌细胞能量代谢，抑制癌细胞核转录和蛋白质合成，刺激肿瘤坏死因子(TNn)产生及增强脾脏内自然杀伤细胞活力等功能。补硒对防治肿瘤有光明前景。锌参与多种酶(DNA及RNA聚全酶、乳酸脱氢酶、胸腺嘧啶核昔激酶等)的合成与激活，当体内锌缺乏时，各种酶的活性降低，出现体瘦、发育迟缓、智力低下等。补锌对蛋白质、核酸合成，肠道蛋白的吸收和消化，具有积极的生理作用。
2.2 有机锗（Ge-132）的生理保健作用
日本水岛等对有机锗（Ge-132）的免疫调节作用进行了探讨，实验结果表明，有机锗（Ge-132）不仅是一种免疫强化剂，而且还是一种免疫调节剂。证明了有机锗（Ge-132）抗癌、抗高血压、抗衰老作用是通过机体诱发干扰素及增强Nk细胞的活性，巨噬细胞活化实现的。有机锗对矽肺鼠的免疫功能影响实验研究表明：胸腺细胞增殖反应和脾细胞增殖反应有增加，矽肺病主要因为免疫功能低下，有机锗对矽肺大鼠的免疫功能异地感改善。
抗肿瘤效应：日本佐佐木研究所佐藤医学博士等人在大鼠腹水型肝癌及膀胱癌研究中，首先证实了有机锗的抗癌作用，日本应用有机锗（Ge-132）治疗5万多肿瘤患者取得明显疗效，包括肺癌、肝癌、生殖系癌和白血病。吉林延吉医学院对有机锗研究报道：用有机锗（Ge-132）治疗各类晚期癌症112例，病情好转率达64%，无副作用。上海报道：对恶性肿瘤用有机锗（Ge-132）治疗与抗癌药物合用提高疗效，有效率60%－70%。河南1992年用合成有机锗治疗肺癌、肝癌、骨髓癌等，用有机锗300mg，3次/d口服，合并用其他抗癌药物，疗效可达到80%，没有副作用。至于治疗各类肿瘤的有效剂量，有待继续探讨，通过实验研究证明，有机锗抗肿瘤效果是通过锗调节免疫功能实现的。
抗脂质过氧化作用：张佩瑾对酒精灌肠引起小鼠体内线粒体醇升高的脂质过氧化反应，明显被抑制，说明了有机锗对脂质过氧化有抑制作用。实验表明有机锗对自由基有显著的清除作用，用有机锗进行超氧化物歧化酶活性研究，结果大鼠血锗明显增高，提高了超氧化物歧化酶活性，同时清除了超氧化物，表明了有机锗有抗脂质过氧化作用，因此有机锗具有抗肿瘤、抗高血压、抗炎症、调节免疫功能和抗衰老作用。对抗脂质过氧化活性，衰老机制是复杂的，有机锗能增强免疫功能，抗脂质过氧化，调节内分泌功能、抗癌和抗高血压才能体现有机锗的抗衰老作用。
2.3 铬的生理保健作用
（1）促进胰岛素的作用：糖代谢中铬作为一个辅助因子对起动胰岛素有作用。其作用方式可能是含铬的葡萄糖耐量因子促进在细胞膜的硫氢基和胰岛素分子A链的两个二硫键之间形成一个稳定的桥，使胰岛素能充分地发挥作用。
（2）预防动脉硬化：铬可能对血清胆固醇内环境稳定有作用。喂以缺铬饲料的大鼠血清胆固醇较高，喂富铬饲料以后血清胆固醇降低。缺铬大鼠的主动脉斑块的发病率高于有充足铬的对照组。
（3）促进蛋白质代谢和生长发育：某些氨基酸掺入蛋白质受铬的影响。在DNA和RNA的结合部位发现有大量的铬，提示铬在核酸的代谢或结构中发挥作用。铬对生长也是需要的，缺铬动物生长发育停滞。
2.4 锶生理保健作用
锶是人体骨骼和牙齿的正常组成部分。锶还与神经肌肉的兴奋和心血管病有关，锶可强壮骨骼、防治心血管病，促进新陈代谢。人体每日需摄入锶1.9mg左右。
2.5 黄腐酚
俄勒冈州立大学的科学家发现，啤酒花中含有一些被称为类黄酮的化学物质，这些化学物质能够中和人体内破坏细胞的自由基。研究人员还发现，啤酒花中独有的一种类黄酮可能具有预防癌症的功效，这种类黄酮就是——黄腐酚。肿瘤细胞在发展阶段表现出未受控制的细胞增殖不受生长因素刺激和细胞凋亡降低的控制。而这些在调节组织体内平衡中是个非常重要的过程。黄腐酚是能够通过线粒体依赖途径诱导细胞凋亡的且没有明显的细胞毒素作用。这表明黄腐酚不仅能抑制引发癌变的酶，分解致癌物质，还能在癌症发病早期控制癌细胞的生长。
2.6 维生素C生理保健作用
维生素C可防止联苯胺、萘胺及亚硝酸盐的致癌作用：合成4－氨基联苯胺及2－萘胺的工人易患膀胱癌，因而怀疑这些物质的代谢产物，如邻羟或羟胺基的化合物，在尿中可能为膀胱的致癌物质，食物中色氨酸的某些代谢产物，移植于小鼠膀胱中，也容易生癌。这些代谢物质容易氧化生成致癌物质，若同时有一定量维生素C存在，可以阻止其氧化。例如将羟基β苯胺的饱和溶液保温2h，可迅速氧化，但与20mg%维生素C一起保温，可以防止其氧化。如每人每日摄取维生素C300mg时，尿中维生素C含量为4～5mg%，可防止这些代谢物氧化。众所周知，亚硝胺对动物有致癌作用，加工腊肠添加亚硝酸盐以使其色红，食物中的硝酸盐经过微生物作用可产生亚硝酸盐，亚硝酸盐可以与仲或叔胺作用，在胃中形成亚硝胺，这类物质有致癌作用。在食物添加剂及杀虫剂中常含有这些胺类。维生素C可与胺竞争，与亚硝酸盐作用，因而阻止亚硝胺的产生。但它须与亚硝酸盐同时存在于胃中，其浓度以分子量计，应为亚硝酸盐的2倍。
2.7 维生素B6生理保健作用
摄取高蛋白食物时，维生素B6要增加用量；是制造抗体和红血球的必要物质；因为肠内菌具有合成维生素B6的能力，所以多吃含有纤维的蔬菜是必要的；摄取量是每天1.6－2.0mg。能适当地消化、吸收蛋白质和脂肪。可帮助必需的氨基酸（essential amino acid）中的色氨酸（tryptophan）转换成烟酸(niacin，维生素B3)；防止各种神经、皮肤的疾病；缓解呕吐（为防止早晨起床时的呕吐感，医生的处方中都开有维生素B6)，可促进核酸的合成，防止组织器官的老化。可降低因服用三环抗忧郁剂（tricyclic anti-depressants)而引起口干及排尿困难等；减缓夜间肌肉的痉挛、脚的抽筋、手的麻痹等各种手足神经炎的病症；天然的利尿剂；
3.啤酒酿造
利用上述基本原理，在啤酒酿造的环节中加入上述的抗癌功能因子，在我们多方面的论证实验方案和长时间大量的实验，经过大量的实验，优选出一种酿造方案生产的啤酒，经动物实验证实了此啤酒对肿瘤生长有一定的抑制作用（鉴于商业机密，恕不能公布此方案的具体配方）。此啤酒理化指标和感官指标完全符合GB4927—2001《啤酒》标准。
4.动物实验
通过动物实验验证啤酒对肿瘤的抑制作用，同时要验证啤酒的安全性；并根据动物实验的结果，调整试验方案。我们委托包头医学院营养食品研究所先后进行了5个批次的动物实验，实验结果如下：
取50只小鼠，随机分为五组，每组10只。选择生长良好的S180瘤株，制成匀浆，注入小鼠右腋下，24小时后称重分为空白对照组、阳性组、金川保健啤酒高（100%啤酒）、中（50%啤酒）、低（25%啤酒）三个剂量组，每组10只，按不同分组给予相应灌胃金川保健啤酒，每天一次，共10天，于末次灌胃24小时后处死动物，称体重剥离瘤块称重。求各组瘤重<g均值，按公式计算抑瘤率，并进行组间比较。结果显示：金川保健啤酒对动物肿瘤S180有一定的抑制作用。
5.讨论
此项目是在内蒙古科技厅立项（立项编号：20061106）、我公司的重点开发项目，科研所历时两年，经过700多个实验，在包头医学院的配合下，辅助抑制肿瘤的保健啤酒已经取得了阶段性成果，已经能生产出有一定辅助抑制肿瘤的啤酒，功能还在等待相关部门进一步鉴定和审批，能尽早上市造福消费者。另外，方案也需进一步优化，以达到更好的保健功能。
据权威机构统计，我国现有癌症患者200万人，每年新发160万例，这是一个不小的群体。良性肿瘤患者比例更是惊人，大量的肿瘤患者因病致贫、因病返贫，最终人亡家破。卫生部教育专家委员会副主任黄永昌认为，癌症高发与中国民众生活方式不健康、膳食不平衡、锻炼少以及环境污染严重等因素密切相关。全国第12届肿瘤防治宣传周的主题为“合理饮食，预防癌症”。有资料显示，合理饮食可减少四成癌症的发生，可见注意平衡膳食是饮食防癌的前提。
作为中国保健啤酒第一品牌、国家火炬计划重点高新技术企业的金啤高科公司，有责任开发一种广大消费者买得起、真实有效地预防和辅助抑制肿瘤的保健食品。在这种历史责任驱使下，开发一种能辅助抑制肿瘤的保健啤酒被公司纳入了新产品开发计划。
1.开发思路
肿瘤的发生与发展，与体内过剩的自由基有关。自由基扩展的连锁反应，促进了肿瘤细胞的快速分裂增生。细胞膜的主要成分是多不饱和脂肪酸，在过剩的自由基影响下，发生过氧化作用，产生代谢产物丙二醛，损害细胞DNA，引起单链断裂或交联聚合，诱发细胞变异。过剩的自由基还参与致癌物质在体内代谢活化的过程，促进了肿瘤的发生与发展。硒可抵抗自由基，防止细胞DNA突变。美国食品药品管理局（FDA）在2003年9月认可硒为抑癌剂，并允许硒营养品的销售商为硒抑癌效果作出标识。大量资料表明：癌症患者体内硒、锌、锗、维生素C等普遍缺乏。这提示硒、锌、锗、维生素C等对防治肿瘤有积极作用。啤酒（啤酒花）中的多酚和黄酮类物质也对肿瘤有较好的抑制作用。本研究拟以人体所必需微量元素、维生素和啤酒中的多酚为辅助抑制肿瘤的功能因子，通过系统实验，找到最佳组合，达到最好的抑制肿瘤生长的作用。
2.理论依据
2.1 硒、锌的生理保健作用
据国内外大量研究文献报道：硒是人体必需的微量元素，是构成谷胱甘肽过氧化物酶和烟酸羟化酶的必需成分；硒对细胞膜具有保护作用，硒能与维生素E起协同作用，加强维生素E抗氧化作用，清除自由基，抗衰老；硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强机体对疾病的抵抗力；硒能调节多种维生素的吸收和消耗，可降低镉、汞、砷等有毒金属毒性，对化学致癌物有抵抗作用；有实验表明，硒和锌能增加机体免疫功能。
同样据医药、食品卫生学等研究表明：锌是人体必需的微量元素，是构成人体各种蛋白质所必需的元素；锌与代谢及酶的构成有密切关系，大约有160种酶含有锌元素，并与酶的活性有关；锌与维生素代谢有关，如补锌可以减少维生素C的排泄量等；锌是参与免疫功能的一种重要元素，对免疫功能具有营养和调节作用；锌能促进生长发育，对其他元素具有协同调控作用。缺硒、缺锌对人体健康的危害也有大量的文献报道。肿瘤流行病学研究证明，低硒地区人群中肿瘤的发病率和死亡率均明显高于其他地区，其降低的程度与肿瘤的恶性程度病程进展密切有关。硒具有限制癌细胞能量代谢，抑制癌细胞核转录和蛋白质合成，刺激肿瘤坏死因子(TNn)产生及增强脾脏内自然杀伤细胞活力等功能。补硒对防治肿瘤有光明前景。锌参与多种酶(DNA及RNA聚全酶、乳酸脱氢酶、胸腺嘧啶核昔激酶等)的合成与激活，当体内锌缺乏时，各种酶的活性降低，出现体瘦、发育迟缓、智力低下等。补锌对蛋白质、核酸合成，肠道蛋白的吸收和消化，具有积极的生理作用。
2.2 有机锗（Ge-132）的生理保健作用
日本水岛等对有机锗（Ge-132）的免疫调节作用进行了探讨，实验结果表明，有机锗（Ge-132）不仅是一种免疫强化剂，而且还是一种免疫调节剂。证明了有机锗（Ge-132）抗癌、抗高血压、抗衰老作用是通过机体诱发干扰素及增强Nk细胞的活性，巨噬细胞活化实现的。有机锗对矽肺鼠的免疫功能影响实验研究表明：胸腺细胞增殖反应和脾细胞增殖反应有增加，矽肺病主要因为免疫功能低下，有机锗对矽肺大鼠的免疫功能异地感改善。
抗肿瘤效应：日本佐佐木研究所佐藤医学博士等人在大鼠腹水型肝癌及膀胱癌研究中，首先证实了有机锗的抗癌作用，日本应用有机锗（Ge-132）治疗5万多肿瘤患者取得明显疗效，包括肺癌、肝癌、生殖系癌和白血病。吉林延吉医学院对有机锗研究报道：用有机锗（Ge-132）治疗各类晚期癌症112例，病情好转率达64%，无副作用。上海报道：对恶性肿瘤用有机锗（Ge-132）治疗与抗癌药物合用提高疗效，有效率60%－70%。河南1992年用合成有机锗治疗肺癌、肝癌、骨髓癌等，用有机锗300mg，3次/d口服，合并用其他抗癌药物，疗效可达到80%，没有副作用。至于治疗各类肿瘤的有效剂量，有待继续探讨，通过实验研究证明，有机锗抗肿瘤效果是通过锗调节免疫功能实现的。
抗脂质过氧化作用：张佩瑾对酒精灌肠引起小鼠体内线粒体醇升高的脂质过氧化反应，明显被抑制，说明了有机锗对脂质过氧化有抑制作用。实验表明有机锗对自由基有显著的清除作用，用有机锗进行超氧化物歧化酶活性研究，结果大鼠血锗明显增高，提高了超氧化物歧化酶活性，同时清除了超氧化物，表明了有机锗有抗脂质过氧化作用，因此有机锗具有抗肿瘤、抗高血压、抗炎症、调节免疫功能和抗衰老作用。对抗脂质过氧化活性，衰老机制是复杂的，有机锗能增强免疫功能，抗脂质过氧化，调节内分泌功能、抗癌和抗高血压才能体现有机锗的抗衰老作用。
2.3 铬的生理保健作用
（1）促进胰岛素的作用：糖代谢中铬作为一个辅助因子对起动胰岛素有作用。其作用方式可能是含铬的葡萄糖耐量因子促进在细胞膜的硫氢基和胰岛素分子A链的两个二硫键之间形成一个稳定的桥，使胰岛素能充分地发挥作用。
（2）预防动脉硬化：铬可能对血清胆固醇内环境稳定有作用。喂以缺铬饲料的大鼠血清胆固醇较高，喂富铬饲料以后血清胆固醇降低。缺铬大鼠的主动脉斑块的发病率高于有充足铬的对照组。
（3）促进蛋白质代谢和生长发育：某些氨基酸掺入蛋白质受铬的影响。在DNA和RNA的结合部位发现有大量的铬，提示铬在核酸的代谢或结构中发挥作用。铬对生长也是需要的，缺铬动物生长发育停滞。
2.4 锶生理保健作用
锶是人体骨骼和牙齿的正常组成部分。锶还与神经肌肉的兴奋和心血管病有关，锶可强壮骨骼、防治心血管病，促进新陈代谢。人体每日需摄入锶1.9mg左右。
2.5 黄腐酚
俄勒冈州立大学的科学家发现，啤酒花中含有一些被称为类黄酮的化学物质，这些化学物质能够中和人体内破坏细胞的自由基。研究人员还发现，啤酒花中独有的一种类黄酮可能具有预防癌症的功效，这种类黄酮就是——黄腐酚。肿瘤细胞在发展阶段表现出未受控制的细胞增殖不受生长因素刺激和细胞凋亡降低的控制。而这些在调节组织体内平衡中是个非常重要的过程。黄腐酚是能够通过线粒体依赖途径诱导细胞凋亡的且没有明显的细胞毒素作用。这表明黄腐酚不仅能抑制引发癌变的酶，分解致癌物质，还能在癌症发病早期控制癌细胞的生长。
2.6 维生素C生理保健作用
维生素C可防止联苯胺、萘胺及亚硝酸盐的致癌作用：合成4－氨基联苯胺及2－萘胺的工人易患膀胱癌，因而怀疑这些物质的代谢产物，如邻羟或羟胺基的化合物，在尿中可能为膀胱的致癌物质，食物中色氨酸的某些代谢产物，移植于小鼠膀胱中，也容易生癌。这些代谢物质容易氧化生成致癌物质，若同时有一定量维生素C存在，可以阻止其氧化。例如将羟基β苯胺的饱和溶液保温2h，可迅速氧化，但与20mg%维生素C一起保温，可以防止其氧化。如每人每日摄取维生素C300mg时，尿中维生素C含量为4～5mg%，可防止这些代谢物氧化。众所周知，亚硝胺对动物有致癌作用，加工腊肠添加亚硝酸盐以使其色红，食物中的硝酸盐经过微生物作用可产生亚硝酸盐，亚硝酸盐可以与仲或叔胺作用，在胃中形成亚硝胺，这类物质有致癌作用。在食物添加剂及杀虫剂中常含有这些胺类。维生素C可与胺竞争，与亚硝酸盐作用，因而阻止亚硝胺的产生。但它须与亚硝酸盐同时存在于胃中，其浓度以分子量计，应为亚硝酸盐的2倍。
2.7 维生素B6生理保健作用
摄取高蛋白食物时，维生素B6要增加用量；是制造抗体和红血球的必要物质；因为肠内菌具有合成维生素B6的能力，所以多吃含有纤维的蔬菜是必要的；摄取量是每天1.6－2.0mg。能适当地消化、吸收蛋白质和脂肪。可帮助必需的氨基酸（essential amino acid）中的色氨酸（tryptophan）转换成烟酸(niacin，维生素B3)；防止各种神经、皮肤的疾病；缓解呕吐（为防止早晨起床时的呕吐感，医生的处方中都开有维生素B6)，可促进核酸的合成，防止组织器官的老化。可降低因服用三环抗忧郁剂（tricyclic anti-depressants)而引起口干及排尿困难等；减缓夜间肌肉的痉挛、脚的抽筋、手的麻痹等各种手足神经炎的病症；天然的利尿剂；
3.啤酒酿造
利用上述基本原理，在啤酒酿造的环节中加入上述的抗癌功能因子，在我们多方面的论证实验方案和长时间大量的实验，经过大量的实验，优选出一种酿造方案生产的啤酒，经动物实验证实了此啤酒对肿瘤生长有一定的抑制作用（鉴于商业机密，恕不能公布此方案的具体配方）。此啤酒理化指标和感官指标完全符合GB4927—2001《啤酒》标准。
4.动物实验
通过动物实验验证啤酒对肿瘤的抑制作用，同时要验证啤酒的安全性；并根据动物实验的结果，调整试验方案。我们委托包头医学院营养食品研究所先后进行了5个批次的动物实验，实验结果如下：
取50只小鼠，随机分为五组，每组10只。选择生长良好的S180瘤株，制成匀浆，注入小鼠右腋下，24小时后称重分为空白对照组、阳性组、金川保健啤酒高（100%啤酒）、中（50%啤酒）、低（25%啤酒）三个剂量组，每组10只，按不同分组给予相应灌胃金川保健啤酒，每天一次，共10天，于末次灌胃24小时后处死动物，称体重剥离瘤块称重。求各组瘤重<g均值，按公式计算抑瘤率，并进行组间比较。结果显示：金川保健啤酒对动物肿瘤S180有一定的抑制作用。
5.讨论
此项目是在内蒙古科技厅立项（立项编号：20061106）、我公司的重点开发项目，科研所历时两年，经过700多个实验，在包头医学院的配合下，辅助抑制肿瘤的保健啤酒已经取得了阶段性成果，已经能生产出有一定辅助抑制肿瘤的啤酒，功能还在等待相关部门进一步鉴定和审批，能尽早上市造福消费者。另外，方案也需进一步优化，以达到更好的保健功能。