减少蜂胶中过敏源的生物转化技术
2016-09-21陈佳玮,申小阁,胡福良
减少蜂胶中过敏源的生物转化技术
蜂胶是近十多年来国内外蜂产品中研究开发的热点。蜂胶的化学成分受胶源植物、地理来源、采胶季节及蜂种等多因素的影响,十分复杂,目前,已从蜂胶中分离鉴定出了包括黄酮类、萜烯类、酚酸类在内的500多种化合物。蜂胶的应用历史十分悠久,早在古埃及、古希腊以及古罗马时期,人们就开始利用蜂胶来治疗创伤、褥疮和溃疡了。到了现代,大量科学研究证实,蜂胶具有十分广泛的生物学活性,包括抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗氧化、抗炎、增强免疫、调节血糖血脂以及抗肿瘤等,因而蜂胶已广泛应用于保健食品、医药和日化产品中。
但同时,蜂胶对人体也存在着一些潜在的副作用,最主要的是会导致少数过敏体质人群出现过敏性症状,如湿疹、接触性皮炎、口腔干燥、胃痛等反应。近几十年来,随着蜂胶产品商品化程度的不断增加,蜂胶的致敏率呈现显著上升趋势。因此,蜂胶的过敏问题日显突出,亟需建立快速高效的蜂胶中过敏源的去除方法以利于蜂胶的安全使用。意大利米兰大学的C.Gardana等经过研究证实,能够通过细菌生物转化过程除去蜂胶中的致敏成分咖啡酸酯类,且不影响蜂胶中的其他活性成分。这将成为一种新的减轻蜂胶过敏人群过敏症状的有效方法。
蜂胶中的过敏源包括蜂胶中的多种成分,如树脂、蜂蜡、花粉等。已有研究表明,蜂胶中的过敏源包括香脂、桂皮酸、桂皮醛、咖啡酸苯乙酯、苯甲基咖啡酸、戊基咖啡酸、水杨酸苄酯、杨芽黄素等物质,其中咖啡酸酯类是蜂胶中引起过敏的主要物质。由于咖啡酸酯类化合物含有特征性的肉桂酰酯键,因此Gardana等在研究中利用具有较高肉桂酰酯酶活性的瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)MIMLh5型细菌菌株,来有效地对致敏物质进行生物转化,从而达到降低蜂胶中致敏成分的目的。
鉴于蜂胶富含树脂类物质,在高于室温的条件下呈粘稠状,且不溶于水,溶于乙醇,而醇溶液大多用于工业上的浸膏提取。因此,为了有效去除蜂胶中的致敏物质,首先需要寻找一种能够适当地将蜂胶与细菌混合,使两者能充分接触的方法。该研究团队测定了MIMLh5型菌株在不同浓度醇溶液配置的0.5mg/ml绿原酸中肉桂酰酯酶活性的稳定性。结果发现,当乙醇浓度高于10%(V/V)时,菌株MIMLh5水解绿原酸的能力显著降低。随后,将毛胶分散于含有10%(V/V)乙醇的PBS(e10PBS)混合体系中,其中含有不同数量的MIMLh5。在37℃,不停搅拌下孵育24小时,结果发现该菌株能够降低毛胶样中的过敏源——咖啡酸酯类衍生物含量,并且随着细菌数的增加,致敏源咖啡酸酯类衍生物含量降低程度也相应增加。同时结合HPLCDAD分析检测发现,蜂胶中主要的活性成分——黄酮类物质并未受影响。
为了进一步提高蜂胶中过敏源的生物转化率,他们采用了提高蜂胶溶解度的方法。由于PEG 400(聚乙二醇400)是食品级的添加剂,并且能溶解疏水性分子,保留酶的稳定性,因而他们最终选择了PEG 400。研究发现,在含有80%(W/V)PEG 400的PBS中,瑞士乳杆菌MIMLh5肉桂酰酯酶活性的稳定性并不会受到影响,与乙醇相比,咖啡酸酯减少量得到了显著的增加,这大大提高了其生物转化率。他们还研究了不同类型的瑞士乳杆菌菌株对生物转化率的影响,结果发现不同菌株的生物转化率存在显著差异。
此外,他们还进一步验证了瑞士乳杆菌MIMLh5型菌株处理对蜂胶生物学活性的影响,比较测定了不同处理条件下(经MIMLh5型菌株处理后的低过敏源蜂胶醇提物与未经处理的常规蜂胶醇提物)的抑菌活性。结果显示,两者的抗菌活性并显著差异,这表明蜂胶中过敏源的生物转化并不会影响其抗菌活性。
总之,该生物转化方法简单、安全,能有效地选择性去除蜂胶中的致敏分子而不影响其生物活性成分。这是首次研究证实蜂胶中的致敏成分咖啡酸酯类能够通过细菌生物转化技术而除去,这给蜂胶过敏人群带来了福音。当然,后续还需要临床试验来验证该方法的临床应用效果以及探讨工业化的生产工艺。
浙江大学动物科学学院 陈佳玮 申小阁 胡福良编译