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蜜蜂巢脾的生物学活性研究进展

2012-02-15褚亚芳胡福良

天然产物研究与开发 2012年12期
关键词:提液巢脾蜂胶

褚亚芳,胡福良

浙江大学动物科学学院,杭州 310058

巢脾是由蜜蜂筑造的双面布满巢房的脾状蜡质结构,是蜜蜂栖息、繁衍育子、贮存酿造食物的场所。由于茧衣的堆积和蜂产品储存后的残留,巢房的容积随着培育蜜蜂世代的增加而减小,巢房的颜色由白色或者淡黄色转为褐色甚至黑色,巢脾的成分也变得相当复杂。

巢脾是一种民间传统药物,被用于治疗或者辅助治疗鼻炎、支气管炎、风湿性关节炎、牙周炎、肝炎、皮肤病等,也被作为单一药制剂(如“鼻炎宁”)和营养型原料(如“复肝扶正饮”)加以应用。一些研究者认为蜜蜂巢脾与有着悠久药用历史的中药蜂房(也称为露蜂房)功效相似。但是目前对巢脾的相关研究,尤其是基础性研究相当匮乏。本文对国内外蜜蜂巢脾的生物学活性研究进展进行了综述,以期为蜜蜂巢脾的开发利用提供理论依据。

1 抗炎活性

蜜蜂巢脾对肝炎和鼻炎具有治疗效果。朱俊彦等研究表明,意蜂巢脾水提液对二甲苯引起的KM小鼠耳廓肿胀具有显著的抑制作用[1]。巢脾可以有效缓解鼻炎的症状,改善鼻塞、头痛和头昏,减少发病时间[2]。匡邦郁报道,巢脾对于治疗急性传染性肝炎、慢性肝炎、迁延性肝炎和早期肝硬化、慢性鼻炎、慢性副鼻窦炎、过敏性鼻炎、肥大性异炎和单纯性鼻炎均有显著疗效[3]。另外有研究表明,巢脾对分泌性中耳炎也具有治疗作用[4]。

蜂蜡被用于治疗慢性湿疹、特异性皮炎和牛皮癣,起到了改善作用[5,6]。蜂蜡还被用作软膏治疗烧伤[7]。国外很多研究表明,从蜂蜡中提取加工的D-002能显著降低角叉菜胶诱导的胸腺炎的炎性渗出体积[8],减少白细胞三烯B4和血栓素B2,减轻小棉球肉芽肿的重量[9]。蜂蜡提取成分在抗炎方面的效率虽不及吲哚美辛等抗炎药物,但是有显著的护胃、防溃疡功效[10]。

褚亚芳研究了巢脾水提液对急性炎症模型小鼠的影响,结果表明,中蜂巢脾水提液和意蜂巢脾水提液均显著抑制二甲苯引起的耳肿胀,显著降低角叉菜胶引起的足肿胀程度和局部炎症组织的PGE2含量,对醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性增强则无抑制作用。研究还发现,中蜂巢脾水提液的抗炎活性表现出剂量依赖效应[11]。

巢脾的抗炎活性可能与其中所含的蜂胶及蜜蜂茧衣等成分有关。蜂胶对急性炎症、慢性炎症和免疫性炎症均有抑制作用,能调节淋巴细胞分化和淋巴因子的产生,抑制炎症机体淋巴细胞的增殖。胡福良等以大鼠急性关节炎和急性胸膜炎为模型,研究蜂胶醇提液和水提液的抗炎活性,结果表明蜂胶对炎症病理过程中的渗出、肿胀、白细胞聚集,以及炎症急性期白细胞游走等均有抑制作用,有效减轻炎症反应程度[12]。蜜蜂胎(幼虫和蛹)也具有一定的抗炎活性,研究表明其水提物能在一定程度上降低炎症区域毛细血管的通透性,抑制完全弗氏佐剂引起的炎性肿胀,对慢性炎症-棉球肉芽肿模型具有显著的抑制作用,且对油酸和脂多糖引起的大鼠急性肺损伤也有明显的保护作用[13]。

2 免疫调节活性

巢脾具有一定的免疫增强作用。研究表明,巢脾浸膏可以提高肉鸡增重指数和存活率[14]。露蜂房在风湿性关节炎、类风湿性关节炎以及白血病、肝癌等恶性肿瘤治疗方面具有一定的价值,研究证明露蜂房对白血病细胞具有抑制增值并促进凋亡的功效[15,16]。一些研究者从细胞、分子等多个层次对露蜂房治疗白血病的功效和机理进行了研究。体外研究表明露蜂房蛋白(NVP)能抑制K562细胞增殖并诱导其凋亡[17];促进急性髓细胞白血病患者骨髓单个核细胞凋亡,并使其呈现典型的细胞凋亡超微结构改变[18]。动物实验验证了露蜂房在体内条件下的免疫增强功效,并进一步阐述其作用机理。如张雪莉等研究了露蜂房对红白血细胞病小鼠脾组织中Bcl-2/Bax蛋白表达的影响,结果表明露蜂房能够抑制Bcl-2蛋白的表达和促进Bax蛋白的表达[15]。露蜂房能够抑制肝癌细胞增殖,但是具体机理尚不明确,其中一条已知途径是—NVP通过细胞外单向调节激酶信号途径抑制HepG2肝癌细胞增殖,诱导G1细胞周期阻滞。NVP可以在G1期阻滞细胞周期,抑制细胞周期蛋白B、细胞周期蛋白D1、细胞周期蛋白E等mRNA的表达。NVP抑制cdk2蛋白的表达,促进p27蛋白和p21蛋白的表达,对p16蛋白的表达则无影响;促进HepG2的细胞凋亡,核染色质浓缩,细胞外单向信号调节激酶信号途径活化[19]。露蜂房除了上述免疫增强功效之外,还具有免疫调节作用。吴德全等研究了露蜂房对淋巴细胞与胰岛混合培养系统中淋巴细胞转化的影响,结果表明4.0、0.4及0.2 g/mL 浓度的露蜂房水提取液对大鼠淋巴细胞的转化有极显著的抑制作用,其抑制率分别为45.3%、29.6%和9.2%,说明露蜂房具有抑制T细胞介导的免疫功能,是潜在的抗排斥药物资源[20]。

巢脾的免疫调节活性可能与其中所含的蜂胶、蜂花粉、蜂王浆和工蜂虫蛹等等成分有关。蜂胶具有免疫调节活性,已被广泛用于肿瘤患者的辅助治疗以及其它免疫力低下者的保健,此外还是一种有效的疫苗佐剂[21,22]。蜂胶对机体非特异性免疫的调节,表现在有效提高巨噬细胞、自然杀伤细胞和多形核粒细胞的活性,调节细胞因子的分泌和免疫细胞的增殖,降低巨噬细胞氧化应激反应。蜂胶对机体的特异性免疫也能发挥功效,可促进抗体的产生,促进免疫低下的机体和接种疫苗或肿瘤细胞的机体淋巴细胞的增殖,提高机体免疫力;抑制炎症机体淋巴细胞的增殖,调节淋巴细胞分化和淋巴因子的产生。此外,蜂花粉、蜂王浆和工蜂虫蛹等蜂产品各自具有一定的免疫增强作用[13,23]。如汪礼国等研究发现蜂花粉多糖具有免疫增强作用,能够提高肉鸡胸腺、肾脏、法氏囊等免疫器官指数、周龄重和饲料效率[24]。周爱萍等研究发现蜂王浆能够提高绵羊红细胞诱导的小鼠迟发性变态反应能力,增强细胞免疫;能够明显增加受试动物碳廓清吞噬指数,增强腹腔巨噬细胞吞噬能力;促进抗体生成细胞增多,增强血清溶血素反应,提高体液免疫[25]。

3 抗微生物活性

巢脾对多种细菌具有抑制作用,且对革兰氏阳性细菌的抑制效果优于对革兰氏阴性细菌的抑制效果。朱俊彦等报道,0.5 g/mL和0.25 g/mL(生药量)意蜂巢脾水提液对短小杆菌、金黄色葡萄球菌、八叠杆菌、大肠杆菌和蜡状杆菌都有很好的抑制作用,对枯草杆菌和沙门氏菌也有一定抑制作用[1]。巢脾水提液浓度为3/20~1/80时对金黄色葡萄球菌全抑制,浓度为3/20~1/20时对大肠杆菌、沙门氏杆菌、伤寒杆菌和绿脓杆菌全抑制[14]。意蜂老巢脾水提液和中蜂老巢脾水提液均能有效抑制金黄色葡萄球菌的生长,前者对金黄色葡萄球菌的抑制作用显著优于后者,并且抑制作用显示浓度依赖效应[26]。Tichy等通过滤纸片琼脂扩散法研究了蜂胶、蜂蜜、蜂花粉、巢脾和蜜盖等一系列蜂产品的醇提液对草绿色链球菌的抑制作用,结果表明,蜂胶和经蜜蜂处理并储存于巢脾中的蜂花粉的醇提液对试验链球菌均具有强抗菌活性;蜂蜜、巢脾和蜜盖醇提液对血液链球菌和远缘链球的抗菌活性相似—抑菌半径约6.2~6.4 mm,但是蜜盖对变异链球菌基本无抑制作用。他们还通过薄层色谱法分离样品中的化学成分并进行生物检测以简单鉴定抗菌成分,结果表明不同蜂产品的抗菌成分具有相似特性,蜂胶、蜜盖和混有蜜盖的蜂蜜包含不同含量的抗菌混合成分,进一步推断它们主要的抗菌成分可能相同,更可能来源于蜂胶[27]。

露蜂房对一些致龋菌具有抑制作用,是一种有效的抗龋齿天然产物。黄正蔚等通过在体外模拟生物膜的形成,探讨露蜂房对四种口腔常驻菌—唾液链球菌、内氏放线菌、变形链球菌和血链球菌,形成人工致龋生物膜的影响。蜂房粗提取物溶液的加入,则可显著减少变形链球菌在羟磷灰石片上粘附的量,在扫描电镜的观察中也表现出胞外基质的减少,表明蜂房溶液在一定程度上抑制了菌斑的致龋化转变,可能具有调节菌斑内生态平衡的作用[28]。另有研究表明,蜂房醇提物和乙酸乙酯萃取成分对变形链球菌、血液链球菌、粘性放线菌的生长有一定的抑制作用,并且对这3种细菌产酸有显著的抑制作用[29]。Xiao等研究了蜂房乙醇提取物,以及进一步萃取和分离获得的环己烷/乙酸乙酯(Chx/EtOAc)馏分、石油醚/乙酸乙酯(Pet/EtOAc)馏分和氯仿/甲醇(Chl/MeOH)馏分,对口腔微生物生长和产酸性能的影响。结果显示Chl/MeOH馏分的抗菌活性最高,最小抑菌浓度(MIC)为8~16 mg/mL,最小杀菌浓度(MBC)为16~32 mg/mL。此外,低于最小抑菌浓度(sub-MIC)的蜂房提取物和分离成分对常见口腔菌产酸具有显著的抑制效果,Pet/EtOAc馏份对链锁状球菌突变体的产酸抑制作用最强[30]。他们在另一篇论文中报道了其进一步的深入研究—蜂房提取物及其化学成分对链锁状球菌突变株葡萄糖糖基转移酶、黏着和生物被膜形成的影响,sub-MIC浓度的Chl/MeOH馏分可以显著抑制链锁状球菌突变体对唾液包被羟基磷灰石盘的黏着,1 mg/mL浓度下抑制率即达到98.2%,说明蜂房的作用效果显著高于目前已报道的自然产物。另外,sub-MIC浓度的蜂房提取液和分离化学成分显著抑制细胞关联和细胞外GTFs的活性,其中Chl/MeOH馏分的效果最佳。Chl/MeOH馏分还具有最强的抗生物被膜活性,其最小生物膜抑制浓度为8 mg/mL,最小生物膜减少浓度为 16 mg/mL[31]。

褚亚芳等研究发现,巢脾提取液具有一定的抑菌作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最显著,存在浓度依赖效益—浓度越高抑菌活性越强。乙醇作为样品溶剂时,对实验结果不存在影响。总体上看,意蜂巢脾效果优于中蜂巢脾;巢脾提取液对革兰氏阳性细菌抑制作用优于对革兰氏阴性细菌的抑制作用[32]。

4 抗氧化活性

巢脾抗氧化活性的直接研究基本处于空白状态,但是因为其黄酮含量较高—70%乙醇浸提液中黄酮含量达4.4~8.48 mg芦丁当量/g巢脾生药量[33],且其成分中的蜂胶、蜂王浆、蜂花粉、蜂蜜和蜂蛹等均是公认的优质天然抗氧化产物,所以巢脾的抗氧化性能存在研究依据和价值。蜂王浆对超氧阴离子、羟基自由基、DPPH等自由基的清除能力,以及对脂质抗氧化的抑制能力均很强,能够有效保护心血管和肝肾等器官,减缓机体衰老,改善一些老年病症状。蜂王浆起抗氧化作用的有效成分主要包括:有机酸(10-HDA)、维生素、酶类、酚类化合物和矿物质等多类物质[34]。蜂花粉富含维生素C、维生素E、类胡萝卜素和黄酮类化合物等抗氧化成分,且不同种类的蜂花粉对超氧阴离子、羟基自由基、DPPH等自由基具有不同程度的清除作用[35]。蜂蜜抗氧化作用相对较弱,酚酸类化合物是主要的功效成分之一[36]。蜂蛹黄酮在体内外条件下均有抗氧化作用,张海生等研究表明蜂蛹黄酮对超氧阴离子、羟基自由基、烷氧基和烷过氧基均有明显的抑制作用,且均呈现一定的量效关系[37];对四氧嘧啶所致亚急性衰老小鼠血液、肝脏和脑组织的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和单胺氧化酶活性的升高具有抑制作用,且能够降低丙二醛的浓度[38]。蜂胶内富含黄酮类化合物、咖啡酸酯类以及阿替匹林C等多种活性物质,表现出较高的抗氧化活性及清除氧自由基能力,而蜂胶的抗氧化活性和其众多作用机理均密切相关。

褚亚芳等以中蜂巢脾和意蜂巢脾为材料,采用水提法和醇提法处理,以DPPH·法测定巢脾提取液的自由基清除能力,并测定了巢脾提取液中的总酚含量。研究结果发现,不同提取溶剂对巢脾的抗氧化活性和总酚得率具有不同影响,总体上讲巢脾水提液清除DPPH自由基能力高于巢脾醇提液,且总酚含量更高。中蜂巢脾和意蜂巢脾抗氧化活性没有显著差异,但是其抗氧化活性成分可能存在差异。此外,巢脾DPPH自由基清除能力和总酚含量之间的正相关关系不高,说明巢脾的主要抗氧化活性成分除了总酚之外还有其它物质[32]。

5 其它生物学活性

巢脾还具有降压、镇痛、降血脂等功效。朱俊彦等研究表明,10.0 g生药量/kg(BW)的意蜂巢脾水提液对冰醋酸引起的小鼠扭体次数具有显著抑制作用,2.0和4.0 g生药量/kg(BW)的意蜂巢脾水提液也能显著降低高脂血症大鼠的血清总胆固醇,但是仅低剂量的意蜂巢脾水提液对血清甘油三酯具有显著抑制作用[1]。

6 结语

我国是世界第一养蜂大国,养蜂生产淘汰下来的巢脾数量相当可观。因此,陈年巢脾的资源十分丰富,但利用率却很低。目前国内外有关蜂巢化学成分及生物学活性的深入系统研究很少。巢脾目前被认同的功效也尚需现代科学的解释或者支持。在众多蜂产品得到大力开发并获得快速发展的现状下,巢脾却尚未被合理的开发利用,这也许是一种天然药物资源的浪费。因此,我们应该给予巢脾研究以更多的关注,探究巢脾更多的生物学活性,为巢脾在医药保健领域的应用提供科学依据,为巢脾的产业化开发提供技术保障。

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