蜂蜜活性和功效的研究进展
2015-04-09郝彬秀应剑刘婷王春玲
郝彬秀,应剑,刘婷,王春玲
(中粮营养健康研究院,北京102209)
蜂蜜活性和功效的研究进展
郝彬秀,应剑,刘婷,王春玲*
(中粮营养健康研究院,北京102209)
蜂蜜是我国《药食同源食品目录及新资源食品名单》收录的87种药食同源物品之一。现代研究表明,特定的蜂蜜具有抗菌、抗氧化的活性,并能促进伤口愈合、润肠通便、促进酒精分解,但在治疗糖尿病、抗龋齿等领域的作用则尚有争议。本文通过汇总和分析最新研究进展,对蜂蜜的活性作用、活性成分及作用机制进行综述,为蜂蜜活性的研究及功能性蜂产品的研发提供参考信息。
蜂蜜;活性;抗菌;抗氧化;抗溃疡;解酒;龋齿;糖尿病
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露,与自身分泌物混合后,经充分酿造而成的天然甜物质。蜂蜜的使用历史悠久,在不同地域的古代文明中扮演了药食两用的角色。早在公元前400年,古希腊的希波克拉底就记载了蜂蜜的治疗作用。蜂蜜也曾是古埃及最流行的药物,在相关记录的900种疗法中被提及500次。《圣经》认为蜂蜜可用于治疗眼疾[1]。我国的《神农本草经》《本草纲目》等历代医书中都有关于蜂蜜食疗和药效的记载,例如养脾气、治食饮不下,治口疮、痘疮、风疹、热油浇痛、肿恶毒等。目前,蜂蜜被我国《药食同源食品目录及新资源食品名单》列入87种药食同源目录中。
1 蜂蜜的主要成分与其活性差异
蜂蜜的主要成分是糖类,含量高达75%以上,其中葡萄糖和果糖2种单糖约占总糖类的97%~98%。除糖类以外,蜂蜜含有矿物质、维生素、有机酸、蛋白质、酚酸、黄酮类化合物等营养物质和活性成分。
蜂蜜各种成分的协同作用,赋予了蜂蜜抗菌、抗炎、抗氧化、促进伤口愈合等多种活性。不同种类的蜂蜜的活性也有强弱差异,其活性的不同特点自古即被认识。古希腊药物学家斯科里德斯认为阿提卡的浅黄色蜂蜜最适于医用。我国的《本草纲目》中描述蜂蜜“生则性凉,故能清热;熟则性温,故能补中”,从中医的角度解释了加热对蜂蜜功效的影响。李时珍还认为季节蜂蜜出产的时间和地域对蜂蜜有影响:“七月勿食生蜜,令人暴下霍乱”,“诸蜜气味,当以花为主。冬、夏为上,秋次之,春则易变而酸。闽、广蜜极热,以南方少霜雪,诸花多热也。川蜜温,西蜜则凉矣”。现代研究发现,蜂蜜的成分因产地、蜜源植物、蜂种而异,进而使不同蜂蜜在品质与功效上存在差异;此外,我国市售蜂蜜常经过浓缩加工处理,对蜜蜂的活性成分和功效产生一定的影响。因此,在讨论蜂蜜的活性与功效时,须考虑产地、蜜源植物、产地、加工方式等因素,并探讨其活性成分,不能一概而论。
2 蜂蜜的生物活性和功效
2.1 抗菌作用
蜂蜜的抗菌作用被研究较多,且机制较为清楚。蜂蜜的抗菌谱广泛,能抑制多种细菌的生长,如绿脓极毛杆菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、金黄色酿脓葡萄球菌、奇异变形杆菌、克雷白氏杆菌属、粪链球菌、酿脓链球菌。医用级蜂蜜甚至可以抵抗一些具有多药耐药性的细菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、抗万古霉素的屎肠球菌、产超广谱β-内酰胺酶的大肠杆菌、抗环丙沙星的铜绿假单胞菌等,且不会激活细菌的耐药机制[2]。研究表明,不同蜜源的蜂蜜含有不同的活性成分,是导致其抗菌谱和抗菌活性存在差异的主要原因。
蜂蜜发挥抗菌作用的物质基础比较复杂,高糖高渗和酸性的特性是蜂蜜普遍存在的机制。此外,来源于蜜蜂的抗菌物质,如过氧化氢、王浆主蛋白、蜂蜜防御素,以及来源于蜜源的丙酮醛,酚酸类和黄酮类化合物等成分进一步增强蜂蜜的抗菌活性。过氧化氢由葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖产生,其含量取决于蜂蜜的品种,通常在1μg/mL~72μg/mL之间,当蜂蜜中过氧化氢浓度≥174μg时,具有最强的抑菌能力。丙酮醛也是蜂蜜抗菌的主要物质,麦卢卡蜂蜜比其他蜂蜜有更好的抗菌能力,其部分原因是由于麦卢卡蜂蜜含有更多的丙酮醛,这主要由其蜜源植物松虹梅(L.scoparium)花粉中的DHA转化而来,其含量为38 mg/kg~1 541mg/kg,而丙酮醛在其他食物中的含量范围仅为3mg/kg~47mg/kg[3]。此外,蜂蜜抗菌活性的差异还与酚酸类、黄酮类化合物含量有关[4]。研究人员对7种蜂蜜进行研究,发现桉树蜜抑制幽门螺旋杆菌的作用最强,推测其原因是桉树蜜中黄酮含量较高[5]。除了小分子物质,蜂蜜中还含有少量王浆主蛋白,可阻断铜绿假单胞菌的生物膜形成及与动物细胞的黏附[6]。最近,在荷兰的一种天然蜂蜜中发现了抗菌肽“蜜蜂防御素”(bee defensin-1),具有很强的活性,但只抵抗革兰氏阳性菌,目前尚未确定其他蜂蜜中是否有该物质[3]。
蜂蜜的抗菌作用使其作为抑制幽门螺旋杆菌的替代疗法在国际上得到关注。Roland测试了ManukaTM、CapillanoR、Eco和Mountain蜂蜜对临床上胃肠道疾病患者分离出的幽门螺旋杆菌作用,发现75%的Mountain蜂蜜作用最强,其次是CapillanoR蜂蜜和ManukaTM蜂蜜,再次是Eco蜂蜜,但4种蜂蜜不存在显著性差异[7]。目前,对蜂蜜中黄酮类物质抗溃疡作用的机制解释不一,部分研究认为黄酮类化合物能增加胃黏膜的前列腺素含量,从而增强胃黏膜的保护作用,抑制酸分泌,阻止消化性溃疡的产生[8-9]。另一部分研究则认为,黄酮类化合物通过抗脂质过氧化作用抑制活性氧诱导的溃疡[10-12]。
2.2 抗氧化作用
蜂蜜的抗氧化活性表现为减少细胞中活性氧的累加,增加血液中抗氧化物质,如维生素C、β胡萝卜素、尿素及谷胱甘肽还原酶的含量[13-14]。蜂蜜的抗氧化能力是一系列物质综合作用的结果,这些物质包括:蛋白质,矿物质,多酚,肽,脯氨酸,有机酸,酶,美拉德反应产物等。
与蜂蜜的抗氧化活性关联度最高的成分是总酚酸,蜂蜜中的多酚类化合物在抗氧化过程中起主要作用,与抑制亚硝基的能力呈正相关,能增加血浆中的酚酸和其他抗氧化物的含量[15]。但是,总酚酸含量并不是蜂蜜抗氧化能力强弱的唯一因素,矿物质在抗氧化过程中作为电子供体,也起到很强的协同作用。国外的一项蜂蜜研究比较了甘露蜜,石楠蜜,栗子蜜,黑莓蜜和百花蜜的抗氧化能力,其中石楠蜜则含有最多的多酚类物质,其次为甘露蜜和栗子蜜,但由于甘露蜜和栗子蜜中丰富的蛋白质和矿物质产生了协同作用,其抗氧化活性比石楠蜜更强[16]。
2.3 促进伤口愈合
蜂蜜的物理性质及其活性成分使之能通过抑菌、快速自溶清创、促进干净肉芽组织生成、加速表皮生成等一系列复杂的过程促进伤口愈合,还可缓解疼痛、水肿、减少渗出及肥胖型瘢痕的形成[14]。
蜂蜜的高渗特性促使淋巴细胞向伤口转移,促进伤口排出细菌和碎片,并为伤口提供湿润的环境且不泡软周围的皮肤,这个环境能够使伤口持续性地产生自溶清创的蛋白酶[14]。蜂蜜中的糖、过氧化氢、丙酮醛、防御素-1等成分通过协同作用杀灭多药耐药菌,可缓解伤口感染,并使细菌产生乳酸和无臭化合物,而不是病理性的臭味化合物[4,17]。过氧化氢也能协助清创,促进纤维原细胞增殖,并活化NF-κB,缓解伤口炎症反应[18-19]。当蜂蜜pH值为3.7左右时,能为纤维原细胞活性(迁移、增殖、组织胶原)提供最佳环境[14,20]。蜂蜜中含有分子量为5.8 kD的蜂皇浆蛋白apalbumin,能促进伤口附近的单核/巨噬细胞活化并释放细胞因子参与伤口修复。此外,蜂蜜中还有未知成分促进角化细胞释放TNF-ɑ、IL-1β、TGF-β、MMP-9等细胞因子,促使上皮细胞形成。湿润的蜂蜜敷料促使伤口顶部而不是痂下形成上皮,敷料上的蜂蜜层还阻止敷层与伤口粘连,从而方便更换敷料而不伤及伤口[19]。一项临床实验结果显示,蜂蜜辅料对于糖尿病足部溃疡者能够清除伤口感染和组织,促进愈合,效果优于功能敷料和常规敷料[21]。需要注意的是,用于临床的蜂蜜是医药级蜂蜜,必须经过杀菌处理。
2.4 调节血糖
有很多研究发现,蜂蜜能够调节正常人或糖尿病人的血糖。动物实验发现对兔子滴注4mg/kg·min的蜂蜜时,血糖有降低现象,而浓度达到10mg/kg·min时血糖升高,剂量关系尚不明确,这可能与蜂蜜中乙酰胆碱和葡萄糖比例有关[22]。
人群实验研究发现,与蔗糖和葡萄糖相比,正常志愿者和1型糖尿病患者食用蜂蜜能减缓餐后的升糖反应,而蜂蜜对2型糖尿病患者血糖值的影响存在争议[23]。一项针对20名4岁~18岁的患者的随机交叉临床试验发现,长期食用蜂蜜可能对治疗1型糖尿病人的代谢紊乱有积极作用;该实验同时发现蜂蜜可作用于病变的胰腺β细胞,提示在未来的针对胰腺β细胞的治疗试验中可以考虑使用蜂蜜[24]。但在推荐蜂蜜作为1型糖尿病人的替代糖或膳食补充剂前,还需要评估长期摄入蜂蜜对糖尿病人的影响。2003年迪拜一项研究以2型糖尿病患者为研究对象,吸入雾化的10mL蜂蜜溶液(60%(g/mL))10min,结果发现,与对照组(蔗糖、蒸馏水)相比,实验者吸入蜂蜜后30min的随机血糖值和180min的空腹血糖水平显著降低[25]。
蜂蜜对血糖的作用与蜂蜜种类相关。摄入油菜蜜的测试者与摄入洋槐蜜的测试者相比,C肽水平明显较高,研究者推测油菜蜜中可能存在未知物质抑制了果糖代谢,而目前在其他种类的蜂蜜中尚未发现此现象[26]。有学者认为蜂蜜可以发展为糖尿病患者的替代糖,尽管已有一些相关的实验结果,但目前尚无大型临床试验支持蜂蜜可以作为糖尿病患者的替代糖,需要进一步的研究。
2.5 预防龋齿
蜂蜜与龋齿的关系一直未有定论。一方面,蜂蜜中富含的糖分为龋齿菌提供了发酵底物,摄入过多蜂蜜会增加龋齿的风险,对于幼儿而言尤甚。另一方面,蜂蜜中存在有机磷酸酯,可以减少牙齿磷酸三钙和珐琅质的溶解,对牙齿有益;这一活性可被唾液酶削弱[27-28]。
2.6 促进酒精代谢
民间存在食用蜂蜜水来解酒的说法,目前蜂蜜的解酒作用得到了一些科学实验的证实,并从机制角度进行了解释。人体实验发现尼日利亚的脐橙蜂蜜能使血液酒精清除速率增加68%,醉酒时间减少43%[29]。动物实验发现天然蜂蜜能防止酒精诱导的红细胞变形[30]。目前普遍认为蜂蜜解酒机制的主要物质基础是果糖,果糖在酒精存在时利用NADH代谢,提供NADH的再氧化途径,进而推动酒精进一步代谢[31]。蜂蜜的解酒效果优于果糖,这可能是因为葡萄糖等其他成分存在时,果糖能更好被吸收[32]。
2.7 其他功效
蜂蜜有助于感冒症状的缓解。伊朗学者对139名儿童和幼儿进行了临床试验,结果表明睡前服用2.5mL的天然蜂蜜能比右美沙芬和苯海拉明(镇咳药)更有效地缓解上呼吸道感染引起的夜间咳嗽[33]。小规模的临床试验发现蜂蜜能缓解肌肉痛、发烧、咳嗽、流涕、鼻炎等感冒症状[34]。这些作用可能与蜂蜜的抗菌活性相关。
蜂蜜口服或外用均有润肠通便的作用,外用蜂蜜对婴幼儿便秘、老年便秘的作用优于开塞露且无副作用[35]。其机制可能与果糖不完全吸收有关[36]。
蜂蜜有调节血压的作用,动物实验发现蜂蜜能够加大大鼠、豚鼠和猫心脏乳头肌的收缩幅度,使得冠脉血流量增加[22]。临床研究认为其有改善心肌代谢、调节心脏功能的作用。蜂蜜能降低高血压糖尿病患者的血压,并能降低健康人及高血脂受试者的胆固醇、低密度脂蛋白及甘油三酯[13,37]。
食用蜂蜜能减小C3H/He小鼠的肿瘤体积,另有动物实验发现接种肿瘤前饲喂大鼠、小鼠蜂蜜水溶液能起到延缓肿瘤生长和转移的作用[22,38]。稀释的蜂蜜能在体外影响膀胱癌细胞的生长模式,诱导细胞凋亡[38]。
蜂蜜对于肝脏的作用也有研究。土耳其黑海地区的一种蜂蜜可以逆转由于谷胱甘肽的减少引起的肝损伤,以及病理组织的变化。其机制尚不完全明确,其原因可能是该种蜂蜜的一些氨基酸和其他成分可以在巯化阶段参与调停,从而减少肝损伤[39]。对于肝切除的大鼠,饲喂加入蜂蜜的饲料可加速肝脏再生,并辅助蛋氨酸,促进肝组织再生[22]。
此外,还有研究发现,利用天然蜂蜜配制的混合溶液能够有效的保护大鼠心脏,减少心律失常概率,降低心脏梗死面积[40-41]。
3 讨论
蜂蜜是一种天然健康的食物,其价值还没有得到全部利用。根据蜂蜜的多种活性功效,可以大力推广蜂蜜在临床和日常上的应用,如利用其广谱抗菌和促进伤口愈合的作用,可以更广泛地推广其在外科创伤换药方面的价值,或者将其应用到抗炎抗菌药物中,开发针对疗耐药菌的药物。蜂蜜针对一些疾病的作用,还有待继续深入研究,开发辅助治疗糖尿病、肝病、心脏病、高血脂、肿瘤等疾病的药品或保健品。
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Research Progress of Honey Bioactivities and Functions
HAO Bin-xiu,YING Jian,LIU Ting,WANG Chun-ling*
(COFCO Nutrition&Health Research Institute,Beijing 102209,China)
Honey is one of 87 goods of homology of medicine and food.Modern researches indicate certain honey can antimicrobial and antioxidant,also contribute to wound healing,relaxing bowel and accelerate alcohol resolving.However,there is a controversy over the effects of honey on diabetes and decayed tooth.By summaring and analysing the effective functions,ingredients and mechanism of honey based on the-state-of-art research,it provides the reference information for further research.
:honey;bioactivity;antibacterial;antioxidant;antiulcer;ethanol metabolism;dental caries;diabetes
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.038
2014-05-21
郝彬秀(1987—),女(汉),硕士,研究方向:功能性食品评价和安全。
*通信作者:王春玲(1972—),女(汉),高级工程师,博士,研究方向:人群营养研究。