2016年国内外蜂王浆研究概况
2017-06-08吴雨祺陈伊凡胡福良
吴雨祺 陈伊凡 胡福良
(浙江大学动物科学学院,杭州310058)
2016年国内外蜂王浆研究概况
吴雨祺 陈伊凡 胡福良
(浙江大学动物科学学院,杭州310058)
本文对2016年国内外蜂王浆的研究概况进行了综述,对公开发表的71篇中英文文献和蜂王浆相关专利的地域分布和研究领域进行了统计分析和评述,并重点介绍了蜂王浆的化学组分、质量控制、生物学活性等领域的研究新进展。与2015年相比,2016年蜂王浆的研究热度出现回升,成果丰硕。
蜂王浆;成分测定;质量控制;生物学活性;专利
蜂王浆是仅次于蜂蜜的主要蜂产品,应用历史悠久。随着科学研究技术的发展,蜂王浆的相关研究也得到不断地深入。关注国际、国内蜂王浆研究动态,了解蜂王浆研究的热点,将有助于国内蜂王浆科学研究的纵深发展,有助于蜂王浆产业的健康持续发展。本文介绍了2016年度国内外蜂王浆论文、专利情况,从地域和研究领域两方面入手,对蜂王浆的研究进行了分析比较,对其中部分研究内容进行了介绍,并对未来蜂王浆研究作了展望。
1 蜂王浆相关的研究性论文
1.1 论文的地域分布
根据 Google Scholar、Elsevier、Springerlink、NCBI、ISI Web of Knowledge、中国知网等数据库的搜索结果,2016年度发表与蜂王浆相关的中、英文研究论文共71篇,其中被SCI收录37篇,普通英文类20篇;中文论文共14篇,其中核心期刊论文5篇;相比于2015年,2016年的研究热度有一定的回升(表1)。
在37篇SCI论文中,第一作者单位来自中国的论文有10篇,是发表蜂王浆相关研究论文最多的国家。而蜂王浆研究的传统主力,日本本年度共发表了5篇。伊朗有4篇,土耳其和沙特分别有2篇和1篇,与去年的状况基本持平。此外,西班牙有4篇,美国有3篇,希腊、斯洛伐克、罗马尼亚、黑山、德国、波兰、巴西、巴基斯坦各有1篇。普通英文论文仍以中东国家为主,尤其是伊朗和埃及。
表1 2012~2016年蜂王浆研究论文数
1.2 论文的研究领域分布
2016年蜂王浆研究仍然主要集中于生物学活性和化学成分分析。在37篇SCI论文中,有26篇是有关蜂王浆生物学活性与应用的研究,11篇是有关蜂王浆成分和质量控制的研究。
2 研究新进展
2.1 成分分析与质量控制
与往年相比,2016年蜂王浆新鲜度相关的研究数量有所下降,没有报道新的新鲜度检测手段。Gutiérrez等[1]报道了在一年时间内,保存在5℃条件下,蜂王浆中植物源成分的变化情况。结果显示,大多数成分的含量在整个检测周期中均保持稳定。中国农科院蜜蜂研究所的研究团队报道了蜂王浆中挥发性有机成分与产浆时蜜源植物的关系,发现这二者间有着一定的相关性。因此,可以将蜂王浆中的挥发性成分用于确定蜂王浆的生产季节和相应的蜜源植物[2]。
来自日本的研究团队首次报道了蜂王浆中特有蛋白成分apisin的检测方法及其在蜂王浆中的含量。检测结果显示,这一蛋白在多个蜂王浆样本中含量稳定(4%左右),且在4℃保存条件下,一年内含量基本维持不变[3]。
本年度有多篇论文报道了蜂王浆与其他蜂产品的成分比较研究。Hryniewicka等[4]利用LC/MS/MS检测了蜂王浆冻干粉、蜂粮和雄蜂蛹这三种蜂产品中α-生育酚和辅酶Q10的含量。结果显示,雄蜂蛹中的辅酶Q10含量最高,而蜂粮则含有最丰富的α-生育酚。重庆市药物种植研究所的研究团队报道了蜂王浆氨基酸组成与采集时间的关系;在蜂王浆中高含量的游离氨基酸主要为脯氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、谷氨酸和酪氨酸,而总氨基酸中含量较高的则是天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸和缬氨酸;在移虫24 h至72 h这一时间区间内,蜂王浆中游离氨基酸的含量呈现逐步上升的趋势,而总氨基酸的含量则呈现下降-上升-下降的变化趋势,移虫24 h和72 h分别是总氨基酸含量最高和最低的时间点[5]。山东农大的研究团队比较了工蜂浆和蜂王浆的成分差异,结果显示,这二者的成分含量有着明显的区别,工蜂浆中含水量要明显高于蜂王浆,而其他营养成分的含量则低于蜂王浆[6]。
蜂王浆中兽药和杀虫剂残留检测是本年度研究的一个热点。Jin等[7]介绍了一种样品前处理方法,能够适用于42种兽药的检测,使得蜂王浆中兽药残留的检测更加简单。河北大学Zhang等[8]和西班牙阿尔梅里亚大学的Martinez-Dominguez等[9]分别报道了基于UPLCQTOF-MS和UHPLC-HRMS的检测方法,适用于多种杀虫剂和兽药残留的检测。Cestaro等[10]报道了一种蜂产品中孢子虫(Nosema spp.,Ascosphaeraapis)和芽孢杆菌的快速检测方法。刘秀红和徐锦忠[11]报道了一种蜂王浆产品中人工合成癸烯酸的检测方法,并对市场上的蜂王浆产品中人工癸烯酸进行了测定,发现部分产品的检测结果呈阳性,显示市场上存在部分掺入了人工合成癸烯酸的蜂王浆和蜂王浆冻干粉。
2.2 蜂王浆的生物学活性研究
2.2. 1蜂王浆功能单体的活性及其分子机制研究
中国浙江大学和日本岐阜药科大学的研究团队分别报道了蜂王浆中脂肪酸类成分的生物学功能作用机制。浙江大学的Chen等[12]首次报道了蜂王浆中三种脂肪酸(10-HDA、10-HDAA和SEA)的显著抗炎效果和相应作用机制。有趣的是,这三种脂肪酸虽然在结构上高度相似,但在抗炎过程中调控的信号通路却不尽相同;10-HDAA和SEA能通过抑制p-p65来抑制NF-κB通路的激活,而10-HDA对这一蛋白的磷酸化没有显著影响,此外只有SEA表现出了抑制p38和JNK1/2激活的效果。Makino等[13]则报道了蜂王浆中三种成分(10-HAD、10-HDAA和SEA)和一种10-HDA衍生物(4-HPO-DAEE)对细胞外超氧化物歧化酶(EC-SOD)表达的影响。三种蜂王浆脂肪酸能通过抑制组蛋白脱乙酰酶影响EC-SOD启动子区域组蛋白H4的乙酰化,进而显著提高EC-SOD的表达;而4-HPO-DAEE能同时提高启动子区域组蛋白H3和H4的乙酰化,从而表现出了更强的促进EC-SOD表达的能力。EC-SOD在对抗超氧化物导致的血管壁损伤等过程中起着重要的作用,蜂王浆中这几种脂肪酸对EC-SOD的表达的促进作用显示,这三种物质在动脉粥样硬化等心血管疾病的治疗过程中可能能起到良好的作用,而10-HDA衍生物的良好功效意味着蜂王浆中功能性脂肪酸的衍生物可能也有着良好的应用前景。
中国农科院蜜蜂研究所的Fan等[14]报道了MRJP1抗高血压功能的作用机制,采用慢病毒载体,首次将MRJP1基因转入小鼠平滑肌细胞(VSMC)的基因组中,成功制备了能内源性表达MRJP1的小鼠平滑肌细胞。与对照组相比,转入MRJP1基因后,VSMC的迁移和增殖都明显受到了抑制;进一步的蛋白质组分析显示,VSMC的蛋白表达发生了明显的变化,有超过600个蛋白的表达明显下调,包括多个与VSMC收缩相关的蛋白和多个与细胞增殖相关的蛋白。这表明MRJP1可能通过降低平滑肌细胞的收缩能力来降低血压。
2.2.2 蜂王浆保健功能的分子机制研究
阿尔兹海默症是一种发病进程缓慢、随着时间不断恶化的持续性神经功能障碍疾病,近年来全球患者数目增长迅速。Wang等[15]研究发现,蜂王浆或酶解蜂王浆可以有效推迟阿尔茨海默症模型线虫的临床症状出现时间,并且能显著降低线虫体内的β-淀粉样蛋白含量;利用RNA干扰技术,证实了蜂王浆是通过调控转录因子DAF-16和胰岛素/IGF信号通路,进而提高体内蛋白质内稳态(proteostasis),从而缓解阿尔茨海默症的临床症状。这一研究为蜂王浆抗阿尔茨海默症的功效提供了理论基础。
日本学者Minami等[16]利用卵巢切除大鼠模型,研究了蜂王浆对雌激素缺失导致的记忆缺陷和抑郁等症状的作用,实验结果显示雌激素缺陷大鼠的记忆缺失和抑郁症状有明显的缓解。Yoshida等[17]利用肥胖糖尿病模型大鼠,证实了蜂王浆能有效改善血糖过高并抑制体重增加,葡糖六磷酸激酶的表达明显抑制,脂肪连接蛋白和磷酸化AMP活化蛋白激酶的表达均上调。浙江大学研究团队[18]利用D-半乳糖模型小鼠,研究了蜂王浆酶解产物的抗衰老作用,结果显示蜂王浆酶解产物能干预小鼠体质量的下降,抵抗小鼠活动能力的下降并提升小鼠长期学习记忆能力,同时多种内部衰老表征都有所改善,显示蜂王浆酶解产物有着极好的抗衰老功效。
Malekinejad等报道了蜂王浆能有效缓解紫杉醇对心脏[19]和肝脏[20]的毒副作用,服用蜂王浆后,紫杉醇引发的丙二醇和一氧化氮上调得到了明显的缓解,小鼠心脏的病理学病变也有了明显的减轻;通过降低E2f1同时促进c-Myc的表达,蜂王浆能有效保护肝脏缓解紫杉醇导致的肝损伤。伊朗学者Zargar等[21]报道了蜂王浆的抗肺纤维化功能,长期服用蜂王浆能有效逆转博来霉素诱导的肺部纤维化,多种炎症因子包括TNF-α和TNF-β的含量也有明显下调。
2.3 蜂王浆的应用研究
蜂王浆的保健功效是蜂王浆研究的一大重点,本年度多位学者报道了蜂王浆临床应用的效果。Khoshpey等[22]研究了蜂王浆对2型糖尿病病人的血糖、载脂蛋白A1和载脂蛋白B等指标的影响;服用王浆后,病人的血糖含量显著降低,载脂蛋白A1的含量显著上升,同时载脂蛋白A1和载脂蛋白B的比值显著下降。埃及学者Zahran等[23]研究发现,蜂王浆能有效降低全身性红斑狼疮患儿的病症,服用蜂王浆后,患者体内的CD4+淋巴细胞含量和CD4+/CD8+淋巴细胞比例显著下降。Lambrinoudaki等[24]报道了蜂王浆对绝经后妇女身体状况的作用,发现服用蜂王浆能有效改善更年期女性的血脂情况。台湾台中医院的研究团队[25]发现,蜂王浆能有效降低血压偏高患者血液中的总胆固醇和低密度脂蛋白的含量。作为一种抗炎物质,Pajovic等[26]将蜂王浆用于前列腺增生患者,在3个月使用后,前列腺增生患者的生活质量能得到有效提升。
本年度多位学者报道了蜂王浆在畜禽养殖业中的应用。Guldas等[27]评估了蜂王浆对羊精子复苏后的质量和孵育过程中的活力变化,结果显示添加蜂王浆能有效提高羊精子的活力和运动能力。与此类似,巴基斯坦学者Shahzad等[28]报道了蜂王浆在提高水牛精子活力和受精率上的良好效果。
胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)是体外培养细胞不可或缺的重要营养成分,Chen等[29]报道了将王浆主蛋白作为FBS替代物的可能性,不同比例的王浆主蛋白和FBS混合物被用于多种人体细胞系的培养。结果显示,在部分细胞系中,王浆主蛋白能部分替代FBS用于细胞培养,而且对某些细胞系,王浆主蛋白/FBS混合物能促进细胞的增殖。这一研究成果为蜂王浆的应用指出了一个新的可能方向。
3 蜂王浆相关专利
3.1 专利类型分布
2016年中国蜂王浆相关专利数量与2015年大致持平,其中发明专利授权10项,公布38项。此外,还有9项实用新型专利和7项外观设计专利(表2)。
表2 2016年度中国(大陆)蜂王浆专利概况
3.2 专利领域分布
国外的专利主要是蜂王浆制品的制备方法,比如一种含有蜂王浆的奶制品“method of producing milk product(0002588443)”,含有蜂王浆的食物“food product containing lyophilised bee royal jelly and saw-wort extract(0002575823)”和一种含有蜂王浆的肥皂“manufacturing method of bee venom soap and bee venom soap manufactured thereby(1020160056031)”等。
实用新型专利主要与蜂王浆的生产有关,包括“一种新型蜂王浆台基条(CN205511588U)”、“用于蜂王浆机械化生产的移虫机(CN205082453U)”和“用于蜂王浆机械化生产的移虫机吹虫管(CN205305720U)”,还有多种王浆生产采集装置,如“蜂王浆自动采集装置(CN205567468U)”、“一种蜂王浆快速采集装置(CN205546993U)”和“蜜蜂仿生免移虫蜂王浆一体化生产装置(CN205106015U)”等。
授权的蜂王浆相关发明专利则主要集中于各种蜂王浆制品,包括内服的“蜂王浆荔枝核灰树花微胶囊及其制备方法(CN104116071B)”、“一种药食同源中药和蜂王浆的复合蜂蜜的加工方法(CN103005252B)”、“一种具有抗辐射功效的人参蜂王浆颗粒(CN104095175B)”等,以及外用的“蜂王浆营养雪花膏(CN103585076B)”;此外,还有“一种蜂王浆全成分均一冻干制剂及其生产方法(CN102579501B)”和“一种分析不同来源蜂王浆中挥发性成分的方法(CN104569270B)”等多种蜂王浆制备与检测方法相关专利获得授权。
4 结语
与2015年相比,2016年蜂王浆相关的研究论文发表数量有了一定程度的回升,在多个领域也都取得了不错的成果。国内外的专利数量稳中有升,说明业内对知识产权保护越来越重视,对蜂产品的创新也有着很高的热情。
作为一种重要的蜂产品,蜂王浆的质量控制一直是蜂王浆相关研究的重点和热点,近年来在蜂王浆新鲜度控制、成分分析等方面也有了不少进展。然而随着相关研究的深入,这方面的进展逐渐遇到瓶颈,缺乏新的突破,本年度国内外均没有相关研究报道,这意味着在蜂王浆新鲜度检测方法的研究上也许需要有新的思路和方向。
本年度有两篇关于蜂王浆脂肪酸成分的作用机制研究论文发表,10-HDA作为蜂王浆的标志性成分,早年已经有大量的相关研究,但对蜂王浆中其他脂肪酸类成分的功能和作用机制我们仍然知之甚少,非常值得进一步深入探索。
中国和以日本、欧美为代表的发达国家仍然是蜂王浆研究的主力军,大部分的高质量论文都是来自这些国家的研究团队;而伊朗等中东国家的研究水平也开始不断提升,成为一支新的生力军。加强蜂王浆基础与应用研究相结合,带动蜂王浆科研与产业的良性发展是未来的必然趋势。
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Research Status of Royal Jelly in 2016
Wu Yuqi,Chen Yifan,Hu Fuliang
(College of Animal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)
The research status of royal jelly in China and abroad in 2016 were reviewed in this article.We analyzed and summarized all 71 papers and the related patents based on the geographical distribution and research area,and focused on the research progresses in chemical composition,quality control and biological activity.Compared with 2015,the number of royal jelly related papers increased in 2016,and lots of achievements were obtained.
royal jelly;component determination;quality control;biological activity;patent
国家蜂产业技术体系专项(CARS-45);浙江省重大科技专项(2016C02054-11)
胡福良,E-mail:flhu@zju.edu.cn