2017年蜂花粉研究概况
2019-03-01
中国农业科学院蜜蜂研究所,100093
蜂花粉富含多种功能营养物质,因此具有很高的营养价值,被人们称为“全能营养库”或“微型营养库”。蜂花粉在食品中的应用历史悠久, 早在两千多年前的《神农本草经》中就记载了香蒲花粉是一种有益食品。近代科学研究和临床应用也充分肯定了花粉的医疗保健作用,蜂花粉对心脑血管疾病、前列腺癌、前列腺增生、肝病、习惯性便秘、贫血、糖尿病、哮喘等均有一定的治疗作用。近年来, 花粉已成为风靡世界的营养食品,越来越受到人们的重视。本文以2017年国外核心期刊上有关蜂花粉研究的论文为依据,对蜂蜜的研究进展进行综述。
一、论文分布情况
根据web of science 等外文数据库公布的数据显示,2017年有关蜂花粉研究的研究性论文约有38篇,综述类论文2篇,会议论文1篇等。其中,研究性论文主要集中于蜂花粉的生物学活性和化学成分分析,且食品科学技术方向占总数的50%,营养学方向占比约47%。在web of science 数据库的38篇研究性论文中,有8篇来自巴西,7篇来自中国,美国和波兰均有4篇,意大利、土耳其和埃及等国家共15篇。
二、研究进展
1.蜂花粉的生物活性研究进展
一直以来,蜂花粉因营养成分丰富,具有多种生理功能, 如抗氧化、抗癌、降低胆固醇和增强免疫等作用,同时,蜂花粉中多酚类和黄酮类物质广泛存在, 被认为是有效的抗氧化剂。因此,围绕蜂花粉生物活性相关研究一直是国内外研究学者关注的热点,也是蜂花粉产品开发与应用的基础。本年度围绕蜂花粉的抗动脉粥样硬化、抗氧化、抗炎、抗菌、抗过敏等生物活性方面的研究也有很多新发现、新进展。
2017年蜂花粉英文论文地域分布
2.抗动脉粥样硬化活性
多酚类物质是决定蜂花粉抗氧化活性的主要成分,由于花粉植物来源不同,其多酚含量可能会有很大的不同。蜂花粉中的多酚类化合物可作为蜂花粉质量评价的重要指标。由于多酚可以中和自由基,因此它们具有以下活性:抗炎、抗过敏、抗病毒、抗凝、抗癌、免疫刺激、保肝,能够抑制特定的酶,并且多酚对氧化应激引起的心血管疾病具有保护作用。波兰卡托维兹西里西亚医科大学的Anna Rzepecka-Stojko等[1]采用乙醇提取法对多种蜂花粉中多酚类物质进行提取,并通过在小鼠饲料中加入多酚提取物,来研究多酚提取物对小鼠高脂饮食诱导的动脉粥样硬化的影响。研究结果表明,在添加多酚提取物的小鼠组中,总胆固醇(TC)水平下降。多酚提取物通过降低氧化低密度脂蛋白(ox-LDL),不对称二甲基精氨酸(ADMA),血管紧张素转换酶(ACE)和血管紧张素II(ANG II)的水平来降低氧化应激。因此,蜂花粉的多酚提取物显著限制动脉粥样硬化(剂量0.1g / kg BM)或完全阻止其发生(剂量1g / kg BM)来保护冠状动脉,所以,蜂花粉作为保健食品对预防高脂血症和心血管疾病具有实际价值。
3.抗氧化活性
近20年来,活性氧和自由基研究成为现代生命科学的前沿和热点,评价和筛选具有强抗氧化活性的天然产物已成为生物学、医学和食品科学研究的新趋势。蜂花粉作为重要的人类资源,因其富集有酚酸、黄酮类化合物,是开发天然抗氧化剂的重要来源。
Huang, Haibo等[2]研究了五味子蜂花粉提取物(SCBPE)对顺铂(CP)诱发的肝肾损伤的治疗作用。通过给大鼠灌胃不同剂量的五味子蜂花粉提取物(SCBPE)和维生素C,在第7天时腹腔注射顺铂(CP)(8 mg / kg)建立肝、肾损伤模型。通过测定血清肝肾损伤指标,肝脏和肾脏中脂质过氧化水平和抗氧化剂,观察组织病理学变化,结果发现五味子蜂花粉提取物(SCBPE)能够通过降低氧化应激水平,提高机体的抗氧化、抗炎和抗凋亡能力,从而减少顺铂(CP)带来的肝脏和肾脏损伤。来自巴西的研究学者Santos Vasconcelos等[3]对巴西本地30多个蜂花粉进行了研究,发现总酚类化合物(25.85 +/- 10.80mg没食子酸eq / g)和类黄酮(45.62 +/-32.19mg槲皮素eq / g)的含量高,蜂花粉的抗氧化能力就较强,这一结果为生产具有不同性质的治疗药物带来了希望。 Turhan等向肉丸中加入不同含量的蜂花粉,研究发现,随着蜂花粉添加量的增加,肉丸在储藏过程中的红度值下降,但黄度、色度和色调角值增加,TBARS值升高,即表明蜂花粉的添加能够阻止脂质氧化。同样地,Almeida等[4]将冻干蜂花粉提取物添加到猪肉香肠中,测定储藏过程中TBARS值,结果发现,与对照组加入异抗坏血酸钠相比,加入蜂花粉的猪肉香肠的TBARS值总是较低(P <0.05),因此冻干蜂花粉提取物添在猪肉香肠中起到了强的抗氧化作用。
4.抗炎活性
炎症是机体组织受到病原体、受损细胞和其他刺激物等有害刺激所产生的一种自我保护性应答反应,目前蜂产品中蜂花粉的抗炎症功能及其机制已得到广泛的研究。中国农业科学院蜜蜂研究所的李强强等发现蜂花粉的体外抗炎活性与其中磷脂和不饱和脂肪酸的丰度有关。
5.抗菌活性
蜂花粉具有良好的抗菌活性,对细菌、真菌的生长都有一定的抑制作用。本年度研究人员围绕蜂花粉的抗菌活性也有着新的发现。蜂花粉本身就具有抗菌特性[5]:研究结果表明,干燥的蜂花粉最不容易被微生物污染,并且在干燥过程和储存期间没有病原体存活。Velasquez等[6]测定了来自智利的16种蜂花粉的抗菌活性,并发现这些蜂花粉对细菌的抗菌活性甚至超过传统抗生素的作用。Atsalakis等[7]对希腊特有的玫瑰蜂花粉进行了抗菌评价,发现:玫瑰蜂花粉的丁醇提取物对6种革兰氏阳性、阴性菌和三种致病真菌均表现出非常好的抗菌活性。
6.其他活性
蜂花粉除了常见的抗氧化、抗动脉粥样硬化、抗菌、抗炎等活性外,还有许多生物活性未得到广泛关注。例如蜂花粉中的类黄酮可以作为过敏性和免疫性疾病的治疗剂[8];蜂花粉可改善口服丙酸短链脂肪酸所致的谷氨酸兴奋性毒性[9];Araujo等[10]发现桉树属(Eucalyptus spp)蜂花粉提取物对α-淀粉酶、乙酰胆碱酯酶、酪氨酸酶、脂氧合酶、脂肪酶和透明质酸酶表现出有效的抑制作用,野牡丹(Miconia spp)花粉表现出较高的抗溶血活性。孙丽萍等发现油菜蜂花粉自由酚类提取物(FPE)能够通过参与cAMP / MITF / TYR来调控B16细胞的黑素生成,因此蜂花粉中的自由酚类提取物(FPE)可以用作药物和化妆品从而使细胞避免异常黑素的生成。Attia等在鸡的饲料中添加一定量的蜂花粉,鸡的胸腺(P <.04)和法氏囊重量(P<.001)要高于对照组(不添加蜂花粉),因此,在鸡的饲料中添加蜂花粉可以促进肉仔鸡的健康和免疫反应。
三、蜂花粉化学成分研究
蜂花粉是高等植物的雄性生殖器官,不仅含有大量的营养成分,而且还含有许多与生命科学有关的信息物质。花粉的营养成分主要包括蛋白质、氨基酸、磷脂、维生素、酚类、酶、微量元素等。近年来,由于研究热点围绕着蜂花粉的多种生物活性展开,与生物活性密切相关的主要是多酚类物质,因此本年度的38篇研究性论文中蜂花粉的化学成分研究主要是围绕多酚类物质展开。Was, Ewa等采用HPLC-DAD技术测定了蜂花粉中的多酚类物质,发现了香草醛、咖啡酸、对香豆酸和水杨酸,黄酮类化合物:芦丁、橙皮素、槲皮素、松鼠素、芹菜素、山奈酚、异鼠李素、白杨素;并经外标法定量发现:不同样品之间对香豆酸、水杨酸以及芦丁、橙皮素和芹菜素的含量显然不同。 Paradowska等[11]通过H-1和C-13 MAS NMR谱比较了荞麦花粉和油菜花粉中的成分组成发现:油菜花粉中多酚和类黄酮的量要高于荞麦花粉;并且证明了蜂花粉中碳水化合物(包括聚合物)、脂质、多糖和氨基酸的存在。Tu, Xijuan等开发了一种新的方法探究油菜蜂花粉中的类黄酮——基于索氏辅助基质固相分散技术来一步完成黄酮苷的提取和水解,最终发现的黄酮苷元有:槲皮素、山奈酚、异鼠李素。Atsalakis等9对对希腊特有的玫瑰蜂花粉中酚类化合物进行了研究,发现了几种黄酮类化合物的次级代谢产物,具体包括槲皮素-7-鼠李糖苷,槲皮素-3-新橙皮苷,山奈酚-3-新橙皮苷,杨梅黄酮-3-新橙皮苷,山奈酚-3-葡糖苷和槲皮素-3-葡糖苷,这些糖苷在之前的蜂花粉研究中十分少见。
此外,Araujo等[10]发现蜂花粉提取物含有脂肪酸,主要的有亚油酸和α-亚麻酸,其次是棕榈酸和油酸;并观察到与蜂花粉化学成分和生物活性的差异与其地理和植物来源有关。 同样地,Sagona等[12]研究了从意大利收集的有机蜂花粉,发现这些蜂花粉的蛋白质含量平均为253g/kg,脂类平均为12.9 g/kg,灰分为24.7 g/kg,碳水化合物平均为561 g/kg。TBARS含量的平均值为0.96mg丙二醛/ kg,并且所有调查的蜂花粉都含有亚油酸,平均值为55.4 g/每1kg总FA,而α-亚麻酸的含量平均为147 g/每1kg总FA。发现平均n-6 / n-3多不饱和脂肪酸(n-6 / n-3 PUFA)比为1.70。Li, Xinzhi等[13]采用C-13-NMR和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)从玫瑰蜂花粉中鉴定出了阿拉伯半乳聚糖,鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I和高半乳糖醛酸聚糖多糖。Siqueira等[14]采用火焰原子吸收光谱法(FAAS)对9个不同城市的蜂花粉样品进行了铁、锰、锌的测定,结果显示:这些样品中铁的含量普遍不高,但锌和锰的含量较高。 同样地,Altunatmaz等采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了土耳其各
个地区(20个样品)和进口的(4个样品)蜂花粉中的矿物元素。结果表明:土耳其生产的蜂花粉可能是微量元素硒,锰,铁,铬和铜的良好矿物来源。
四、结语
近年来,国内外关于蜂花粉研究论文的数量相比于蜂蜜和蜂胶要少很多,但是这些研究的深度在不断提升,围绕蜂花粉化学成分、生物活性等方面的研究内容也越来越丰富。随着研究的深入,蜂花粉的化学成分组成越来越清晰,与这些化学成分相联系的生物功能也越来越受到人们的关注。在化学成分研究方面,研究者们更加关注的是蜂花粉的多酚类物质;而关于生物活性的研究就比较广泛。还有关于蜂花粉的应用方面,近年来蜂花粉作为一种饲料添加剂,因其纯天然、绿色、无毒、营养物质丰富,越来越受到人们欢迎,关于揭示蜂花粉作为饲料添加剂产生效用的作用机理,特别是对分子生物学技术的发展和应用,将是未来几年研究学者们系统研究的方面。