蜂花粉活性成分、生物活性及破壁技术研究进展

李岚涛，王 宏,*，白卫东，董 浩，李南薇，肖更生，刘功良,*，赖秋萍

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东 广州 510225；2.广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室，广东 广州 510225；3.农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室，广东 广州 510225；4.广东桂岭蜂业科技股份公司，广东 梅州 514199）

蜂花粉主要由植物花粉凝聚而成，是工蜂在采集花蜜和花粉时，自身所带正电荷与花朵负电荷之间产生弱静电场，从而吸附数百至数千个花粉粒，再由蜜蜂唾液分泌物润湿这些花粉粒，形成直径大小约为1.4～4.0 mm 的花粉团[1]。市售的蜂花粉按照用途主要分为食品级和饲料级，其中，常见的食品级蜂花粉包括荷花粉、油菜花粉、玉米花粉、茶花粉、荞麦花粉、五倍子花粉等。蜂花粉营养丰富，包含人类所有必需氨基酸，同时含有大量的活性成分，如多糖、蛋白质、脂类和多酚类物质等，被称为是“全能的营养食品”[2]。蜂花粉由于植物来源不同，其活性成分含量也有所不同。蜂花粉含有的活性成分使其具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎、抑菌、保肝、降血糖等。

目前，国内外学者们除了研究蜂花粉成分，更多地关注其加工方法及生物活性，并试图解释其潜在的作用机制。但是蜂花粉复杂的花粉壁结构限制了其生物活性物质的溶出和利用。近年来，人们常用物理、化学、生物法等来对蜂花粉进行破壁处理，提高蜂花粉营养及活性成分释放，进而提高蜂花粉的生物利用率及活性。

本文对近年来关于蜂花粉的活性成分、生物活性和破壁技术的研究进展进行综述，总结了蜂花粉中生物活性成分特点，着重分析了蜂花粉抗氧化、抗炎、降血糖、降血脂等生物活性及潜在作用机理，并且介绍了蜂花粉破壁技术的相关研究，为蜂花粉在功能食品、医药及化妆品等领域的应用及高附加价值产品开发提供借鉴。

1 蜂花粉活性成分

随着生活水平的提高，如今越来越多的消费者开始热衷于高附加值的天然食品，这些食品中包含了多种强化营养或促进健康的活性成分。蜂花粉富含多糖、蛋白质、脂质、多酚、维生素、矿物质等活性成分，是营养物质的储存宝库。

1.1 多糖

蜂花粉中最主要的营养物质是碳水化合物，约占花粉干重的三分之二[3]。因为蜂花粉中包含了蜜蜂采集的部分花蜜，所以蜂花粉中的碳水化合物来源广泛且含量较高，但同时也不能忽略植物来源以及生长和收获等影响因素。不同蜂花粉中的碳水化合物含量差异较大，最低为来自巴西的含羞草蜂花粉（18.50%），最高为西班牙以蓝蓟为主的蜂花粉（84.25%）[1]。蜂花粉中的碳水化合物主要由果糖、蔗糖和葡萄糖组成，其中还原糖占大多数，此外，蜂花粉还含有丰富的多糖。

近年来，人们关于蜂花粉多糖的研究逐渐增多，尤其是对其结构的相关研究逐渐深入。蜂花粉多糖是一类大分子化合物，不同的提取方法会分离得到不同结构的多糖[4]。蜂花粉多糖提取方法包括溶剂提取法（水提取法、酸碱提取法）、超声波微波辅助提取法、酶解法和混合提取法等。目前常用的多糖提取方法是水提醇沉法，李娟等[5]利用此法测得荞麦蜂花粉粗多糖为46.12%±0.23%。大多数研究表明，蜂花粉多糖的单糖组成主要包括鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖，而甘露糖和葡萄糖醛酸含量较少[6]。多糖结构分析方法包括傅立叶红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、原子力显微镜、甲基化法、气相色谱法（GC）等。Li 等[7]通过核磁共振谱和傅立叶变换-红外光谱进行玫瑰蜂花粉多糖（RBPP-P）的结构表征，发现其结构中包含羟基、甲基和亚甲基，主要通过α型吡喃葡萄糖多糖连接。在对RBPP-P的结构特征进一步分析中发现其中包含吡喃糖半乳糖醛酸（AG）片段以及少量的鼠李糖半乳糖醛酸I（RG-I）和高半乳糖醛酸（HG）结构域[7]。除了糖苷基团外，文献结果表明蜂花粉多糖主链上的糖苷键包括（1→4）-键和（1→6）-键。钱明辉等[8]通过核磁共振法对荞麦蜂花粉多糖A 进行135DEPT-NMR、13CNMR 和1H-NMR 分析，推断此多糖的主链是由（1→6）-β-葡萄糖组成，并发现此多糖侧链上连有氨基酸。

目前，蜂花粉多糖的研究主要集中在结构解析及相关生物活性。虽然已有部分文献报道了蜂花粉多糖的结构，但目前仍不清楚其在超微结构和空间结构的详细情况，此外，鉴于蜂花粉种类繁多，蜂花粉多糖也极具复杂性，提取单一多糖相对困难。因此，为了探索蜂花粉多糖的结构与活性之间的关系，开发天然绿色提取、联用提取法和新的表征方法来分析蜂花粉多糖的结构仍有待进一步研究。

1.2 蛋白质

蛋白质是蜂花粉中含量仅次于碳水化合物的成分，起着促进生长的作用，同样可以满足蜜蜂的营养需求。由于蜂花粉的植物来源不同，蜂花粉中蛋白质含量也不尽相同。不同国家的单花蜂花粉中，蛋白质含量均有所差异，例如：甘蓝型油菜（19.6%（印度）、23.0%（巴西）、27.3%（中国））；椰子（25.4%（印度）、10.3%～20.3%（巴西））；玉米（14.9%（希腊）、17.9%（中国）、23.3%（埃及））[9-11]。

蛋白质含量是决定食品营养价值的重要方面，而氨基酸的组成和含量决定了蛋白质的质量[12]。粮食和农业组织的数据表明蜂花粉是由16 种必需氨基酸和非必需氨基酸组成，其中必需氨基酸包括甲硫氨酸（Met）、赖氨酸（Lys）、苏氨酸（Thr）、组氨酸（His）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、缬氨酸（Val）和苯丙氨酸（Phe）等，这些活性物质也是食品和饲料补充剂中的功能性成分[13-15]。黄新球等[12]研究了云南5 种蜂花粉中的蛋白质及氨基酸含量，其中蛋白质含量最高的是蚕豆蜂花粉（30.16%），蛋白质含量最低的为鬼针草蜂花粉（15.98%），已十分接近蜂花粉蛋白质国家标准临界点（15%）[16]。蜂花粉中理想蛋白质必需氨基酸（TEAA）与总氨基酸（TAA）的比值应达到40%，在研究的5 种云南蜂花粉中，油菜蜂花粉的TEAA/TAA 比值最大，为41.97%[12]。Sommano等[15]研究表明苏氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸是东南亚地区蜂花粉中含量最高的氨基酸，而蜂花粉中的脯氨酸含量与其他氨基酸含量相比，显示出较低的水平。Damir 等[17]研究了图兹拉州不同区域3～4 月和5～6 月收集的蜂花粉中生物活性物质的含量，实验结果表明，3～4 月份收集的蜂花粉蛋白质含量较低，这主要和不同区域的不同月份的植物来源有关。Wu等[18]比较了荷花、油菜、杏花、五味子和茶花等五种蜂花粉破壁前后的氨基酸组成和含量，结果显示破壁后的蜂花粉中大部分氨基酸含量都有升高，尤其是油菜蜂花粉破壁后酪氨酸的含量高达未破壁样品的2 倍，该研究还发现赖氨酸、脯氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸（异亮氨酸）、苏氨酸、组氨酸和蛋氨酸主要分布于花粉壁内。

这些研究表明，虽然不同地域和植物来源的蜂花粉中蛋白质和氨基酸的含量差异显著，但是因其较高的蛋白质含量和丰富的必需氨基酸种类，仍然可作为食品原料开发相应的高附加值产品，特别是针对素食者的膳食补充剂。

1.3 脂类

蜂花粉中的脂类活性物质是继碳水化合物和蛋白质之后的第三大组分，由于蜂花粉种类繁多，其存在的脂肪酸、磷脂和甾醇含量也有所不同，研究表明蜂花粉的总脂质含量范围在1～13 g/100 g 干重[19]。蜂花粉中已经鉴定得到14 种脂肪酸，主要包括α-亚麻酸、亚油酸、棕榈酸和油酸等[20]。蜂花粉中ω-6 和ω-3 多不饱和脂肪酸比例接近1:1，其中ω-3 脂肪酸含量甚至高于新鲜蔬菜，因此被认为是ω-3 脂肪酸的良好来源，对身体健康十分有益[21]。Conte 等[22]对板栗和柳树两种蜂花粉的脂类成分进行研究，发现板栗蜂花粉中ω-6 脂肪酸含量较高，而柳树蜂花粉ω-3 脂肪酸和类胡萝卜素含量较高。

脂肪酸在不同的蜂花粉中含量接近，但是脂肪酸之间比例会因蜂花粉来源或地源位置不同而具有差异性。与饱和脂肪酸相比，蜂花粉中的不饱和脂肪酸更多，Thakur 等[11]研究发现蜂花粉中不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸之间的比值（UFA/SFA）在2.2～6.7之间，并证实较高的UFA/SFA 可明显降低脂肪和胆固醇的水平，从而预防心血管疾病。

Li 等[3]通过组学分析蜂花粉脂质在人体结肠细胞中培养的代谢物，结果表明蜂花粉中8 种脂质可以作为评估葡聚糖硫酸钠盐（DSS）诱导Caco-2 细胞功能障碍和干预的潜在生物标志物。此外，文献还报道了蜂花粉含有微量磷脂和植物甾醇（主要是β谷甾醇），这些活性物质可以减少胆固醇在肠道中吸收并且预防肿瘤等疾病[23]。Li 等[24]利用高效液相串联质谱分析蜂花粉中存在的脂质，研究其抗炎特性，首次在油菜、茶树、荷花蜂花粉中鉴定并定量分析了9 大类脂质，包括41 种磷脂酰胆碱、43 种磷脂酰乙醇胺、9 种磷脂酰甘油、10 种磷脂酰丝氨酸、12 种溶血磷脂酰胆碱、8 种神经酰胺、27 种甘油二酯、137 种甘油三酯和47 种脂肪酸，同时发现三种蜂花粉的脂质提取物具有抗炎活性，这与蜂花粉中的磷脂和不饱和脂肪酸的组成具有潜在相关性。

大量研究结果表明蜂花粉脂质具有作为调节胃肠功能食品补充剂的发展潜力，但是目前对于蜂花粉脂质的分离纯化研究还不够全面，可以在后续深入探究不同种蜂花粉中存在的脂类活性物质及其活性。

1.4 多酚

多酚类化合物是指植物主要次生代谢产物，包括花色苷、黄酮、黄酮醇、酚酸、单宁等，多酚类化合物具有抗肿瘤、抗衰老、抗炎、抗癌、调节血糖等多种生物活性[25]。目前蜂花粉的多酚类化合物也已成为人们研究的重点，是蜂花粉发挥重要活性作用的主要成分之一，其中蜂花粉较好的抗氧化活性就与其较高含量的多酚类化合物息息相关[25]。一项研究调查了2016 年至2017 年间在意大利不同地区采集的五种蜂花粉样品的生物活性物质和抗氧化活性，分析结果表明，蜂花粉样品检测到的主要生物活性物质为多酚、水溶性维生素、氨基酸；其中，荚蒾蜂花粉中多酚和类黄酮含量最高，分别为20.15±0.15 mg 没食子酸当量（GAE）/g 和23.46±0.08 mg（儿茶素当量）CE/g[26]。Bayram[27]研究了黑海杜鹃蜂花粉中的活性物质，测定其总酚含量为11928.23 μg/100 g，并从中鉴定了33 种不同的多酚类化合物，其中浓度最高的是杨梅素，含量为3734.36 μg/100 g，槲皮素和杨梅素可以影响红细胞代谢，它们主要在红细胞中积累并在氧化胁迫条件下发挥抗氧化的有益功效。

由于植物来源和地理位置的不同，蜂花粉所含有的多酚类物质也不尽相同。整体上，中国、美国、葡萄牙、巴西、埃及和新西兰蜂花粉的总酚含量和总黄酮含量分别为0.50～213 mg GAE/g 和1.00～5.50 mg槲皮素当量（QE）/g[28]，总酚的含量差异较大。常见蜂花粉黄酮类化合物有儿茶素、芹菜素、橙皮素、柚皮素等；酚酸类化合物有咖啡酸、没食子酸、绿原酸、对香豆酸等[2]，但对于具体的地区和植物来源不同的蜂花粉还是会有差异。例如：中国油菜蜂花粉含有异鼠李素、山奈酚、柚皮素、芦丁、槲皮素等生物活性化合物，而西班牙玫瑰蜂花粉中未检测到柚皮素和芦丁[29-30]，这种差异不仅取决于蜂花粉的种类，还取决于多酚提取和分析的方法、花粉的遗传差异和生长条件，包括地理和环境条件，如温度、湿度、光照和成熟度。埃及玉米蜂花粉中检测到芹菜素、儿茶素、表儿茶素、山奈酚、木犀草素、柚皮素、芦丁和槲皮素等[31]。此外，西班牙车前草蜂花粉中还检测到飞燕草素、矮牵牛素、锦葵素等花青素糖苷类化合物[32]。同一植物来源的蜂花粉中多酚类化合物也可能存在差异，在对来自江西、青海、安徽、陕西的油菜蜂花粉多酚类化合物进行研究时发现，江西的油菜蜂花粉中槲皮素-3-O-槐二糖苷含量最高，而陕西的油菜蜂花粉山奈酚-3-O-槐二糖苷含量最高[33]。这可能是由于多酚类化合物提纯期间发生不同的酶促反应，同时，蜂花粉的多酚类物质也会受到外界因素的影响而使其含量发生变化[26]。

目前，蜂花粉中多酚类化合物的研究主要集中于其种类和含量分析，但这些特殊酚类物质的规律和来源仍不清晰，究竟是直接来自植物代谢还是蜜蜂加工，还需开展进一步的研究工作。

1.5 其他活性成分

除上述主要活性物质以外，蜂花粉中还存在着其他活性成分，包括矿物质、膳食纤维、维生素等。矿物质对保持细胞活性、维持体内平衡、对人体健康至关重要。蜂花粉矿物质含量为2.5%～6.5%[1]，其中普遍存在的矿物质有钙、铜、铁、钾、镁、锰、钠和锌等，由此可见，蜂花粉可满足人体所需的大部分矿物质[34]。以油菜蜂花粉为例，每千克油菜蜂花粉中含有2670.92 mg 钙，8.12 mg 铜，49.78 mg 铁，5993.91 mg 钾，1521 mg 镁，17.88 mg 锰，36.5 mg 钠和49.78 mg 锌[12]。蜂花粉中的矿物质很大程度会受到土壤、气候、环境的影响，然而，由于生产和干燥的微环境清洁度不高，导致蜂花粉中可能存在许多杂质，从而增加了灰分的含量[35]，在今后的加工生产过程中需要避免这一问题。膳食纤维因其既不能被胃肠道消化吸收，也不能产生能量，早期被视作“没有营养价值”，但是，膳食纤维却是人体不可或缺的物质，近年来被认定为第七类营养素。蜂花粉作为天然的膳食纤维来源之一，其中包括蜂花粉外壳的孢粉素、纤维素、半纤维素和果胶，其含量在17.06%～31.26%之间[36]。维生素是重要的辅助因子，是酶和辅酶代谢反应的主要部分，它们可作为前体或某一维生素存在于多种植物。蜂花粉中水溶性维生素和类胡萝卜素含量较高。其中β-胡萝卜素是主要的维生素A 原，具有1/6 的维生素A活性，是抗氧化维生素之一[37]。每100 g泰国玉米蜂花粉中维生素A 含量为1.52 mg，而每100 g 巴西桉树蜂花粉中维生素A 含量最高可达19.89 mg[1]。维生素水平的差异可作为确定蜂花粉植物来源的指标，然而，加工条件也会影响维生素的成分[38]。此外，研究表明蜂花粉中还存在一些有机酸，如醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸等，其中葡萄糖酸表现出较高浓度[39]。

2 蜂花粉的生物活性

蜂花粉作为天然食物，可以提供营养物质和促进机体健康，其生物活性备受关注。近年来，大量研究证实了蜂花粉具备多种生物活性。Yan[40]、Laaroussi[41]等多个团队通过体外及动物实验研究了蜂花粉及相关食品的抗氧化、抗炎、降血脂、降血糖、保肝、抗癌、抗动脉粥硬化、免疫调节和神经保护等生物活性。此外，蜂花粉还可以调节肠道菌群，缓解抗生素诱导的菌群失调，改善肠道屏障的完整性，更好地维持体内环境平衡，起到了直接影响宿主健康的作用[42]。

2.1 抗氧化活性

氧化应激会产生氧化损伤，影响多种生理功能。自由基和活性氧是细胞中主要的促氧化剂，它们与衰老和多种疾病的产生有关[43]，而抗氧化剂能够向自由基提供电子，中和、减少或消除自由基破坏细胞和主要生物分子的作用[44]。人工合成的抗氧化剂可能会导致肝损伤和癌症，因此，开发和利用天然有效的抗氧化剂是保护机体免受自由基的侵害的有效举措。研究表明蜂花粉含有大量抗氧化功能的生物活性物质，主要有多糖、多酚、不饱和脂肪酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸和类胡萝卜素等[21]，这些天然的生物活性物质在体内和体外都具有很强的抗氧化活性。

枸杞蜂花粉多糖活性物质表现出较强的抗氧化性，且发现多糖的抗氧化能力与分子量和单糖的组成有关，例如葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖的存在表现出优异的抗氧化活性，同时增加阿拉伯糖和半乳糖的含量可以增强蜂花粉多糖的抗氧化能力[5]。通过建立动物模型研究油菜蜂花粉中的多糖物质抗肝脏氧化损伤的作用，结果显示，蜂花粉多糖处理的小鼠提高了总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的水平，同时也降低了肝脏和血清中丙二醛（MDA）的水平，这说明蜂花粉多糖可以通过调节脂质过氧化作用进而保护肝脏免受氧化损伤[45]。

蜂花粉中除了多糖，还有大量多酚类物质存在抗氧化特性。在化学分析中，蜂花粉多酚的抗氧化能力主要取决于其提供氢原子的能力，然而，在细胞抗氧化实验中，蜂花粉多酚通过与不同受体相互作用和调节各种受体后细胞内信号通路介导自由基活性[46]，通过研究茶花、玫瑰、油菜3 种蜂花粉多酚类物质的体外抗氧化特性，发现其表现出较高的亚铁离子螯合能力和还原能力，此外，还测定了蜂花粉酚类物质清除自由基的能力，发现蜂花粉酚类物质对羟基诱导的pBR322 质粒DNA 氧化损伤有保护作用，这种抗氧化作用可能是由于蜂花粉多酚中存在羰基和醚键基团，抑制羟基自由基的产生[46]。蜂花粉多酚的抗氧化能力也受种类的影响，不同种类的蜂花粉酚类物质含量组成不同，抗氧化性也不同，但酚类物质的含量与其抗氧化活性通常呈显著的线性关系。油菜蜂花粉与虞美人和柳树蜂花粉相比，具有更强的抗氧化活性[47]。杏花蜂花粉和桉树蜂花粉分别显示了最高的体外抗氧化能力（190.27±8.30 μmol Fe2+当量/g）和细胞抗氧化能力（53.60±8.51 细胞抗氧化（CAA）当量）[26]。

蜂花粉多糖和多酚在化学抗氧化中都表现出了较强的活性功能。但是，对蜂花粉中其他活性成分如：不饱和脂肪酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸和类胡萝卜素等的抗氧化研究还不够全面，还有待进一步研究。此外，与化学抗氧化相比，目前，关于体内抗氧化活性的研究相对较少，这些物质的体内抗氧化活性，特别是相关机制，包括研究活性物质的空间结构与抗氧化活性的关系和体内抗氧化活性的具体机理有待进一步研究。

2.2 抗炎活性

炎症是机体对创伤或病原体的防御反应，它是生物组织的一种防护响应方式，可以有害刺激物，如病原体、受损细胞或刺激物。炎症可以分为急性和慢性[48]。蜂花粉中酚酸或黄酮等活性物质在许多细胞中发挥有益作用，这些细胞在宿主防御入侵病原体和炎症中起到至关重要的作用。蜂花粉中黄酮类化合物的抗炎作用可能是由于存在槲皮素，槲皮素可以抑制花生四烯酸的代谢，花生四烯酸水平的降低可缓解促炎前列腺素的水平，发挥抗炎作用[49]。此外，抗炎作用机制也与脂肪酸和植物甾醇有关[50]。

有文献报道称蜂花粉的乙醇提取物抑制COX-2的活性，同时显示出有效的抗炎特性，蜂花粉中的一些黄酮类化合物都可能参与抗炎作用[29]。Li 等[51]研究了来自不同植物群收集的蜂花粉，通过HPLCDAD/Q-TOF-MS 测定茶花、荷花、油菜蜂花粉提取物多酚丰度的差异，使用分子和代谢组学方法评估蜂花粉提取物调节脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠的血清代谢，结果表明三种蜂花粉提取物具有抗炎活性，并发现多酚含量最大的茶花粉提取物通过调节炎症相关的基因表达并阻断MAPK 和NF-κB 信号传导途径的激活来减少炎症反应，其抗炎症效果最显著。脂类具有广泛的营养和治疗特性，同时具有一定的抗炎活性，研究表明，蜂花粉中的磷脂和不饱和脂肪酸具有潜在的抗炎特性，可显著降低活性氧NO 的产生以及IL-6、COX-2、IL-10 等细胞因子和粘附分子的表达[24]。

以上研究结果综合分析了蜂花粉的抗炎特性及其发挥作用的潜在活性成分，这对蜂花粉作为功能性食品或营养素奠定了理论依据。然而，目前对于蜂花粉活性物质抗炎的具体机制鲜有报道，仍需更多研究者考虑结合体内实验进一步分析验证。

2.3 降血糖和降血脂

糖尿病是一种慢性疾病，体内的高葡萄糖含量是糖尿病的主要特征，主要由胰岛素缺乏或胰岛素作用受损引起。研究表明蜂花粉中多糖活性物质，对降低血糖有显著的效果。以HepG2 细胞为模型，发现玫瑰蜂花粉多糖的降血糖作用的机制可能通过PI3K/AKT 途径加速糖原合成，促进糖异生，改善胰岛素抵抗；以高脂饮食诱导的肥胖小鼠体内实验模型表明，玫瑰蜂花粉多糖通过AMPK/mTOR 介导的信号通路促进自噬，从而减轻肝脏脂肪变性和胰岛素抵抗，表明蜂花粉多糖可能是一种用于治疗糖尿病的新型治疗剂[7]。通过注射四氧嘧啶建立糖尿病小鼠动物模型，研究玫瑰蜂花粉多糖活性物质的降血糖机理，结果表明玫瑰蜂花粉多糖促进胰岛素产生并诱导维持β细胞成熟的转录调节因子的表达，通过激活β细胞中的关键转录因子MafA 和Pdx1，增加胰岛素表达和胰岛素分泌，促进β细胞增殖，从而改善1 型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗，起到降血糖的作用[52]。除了多糖，蜂花粉中还存在天然活性物质，包括芹菜素、酚酸、类黄酮等，在对糖尿病大鼠进行为期16 周的蜂花粉干预后，小鼠的血糖含量明显降低，表明蜂花粉中多酚类物质对D-葡萄糖诱导的2 型糖尿病有预防作用[40]。

高血脂是威胁人体健康的疾病，其特征是体内血脂水平升高。研究表明，天然产物中降血脂的活性成分的作用机理主要包括调控脂质代谢过程中关键酶、转录因子、转运蛋白及其代谢物胆酸等[53]。在高脂饮食处理的大鼠中进行了蜂花粉降血脂活性研究，发现蜂花粉处理增加了低密度脂蛋白受体的表达和低密度脂蛋白（LDL）的摄取，降低了血脂水平甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）水平，并升高了高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平，显著减轻高脂饮食引起的大鼠的血脂异常[54]。冯洲旭等[55]通过高效液相色谱-质谱串联法证实向日葵蜂花粉中存在酚胺类化合物，此物质可减少饮食性肥胖，从而减少高血脂发生的可能。此外，还可以探究其他生物活性物质，如多糖，以阐明蜂花粉的降血脂机制，据报道多种天然产物中的多糖具有明显的降血脂作用[56]。

2.4 其他生物活性

除上述生物活性外，蜂花粉还具有预防酒精肝、预防前列腺疾病、抗菌、预防动脉粥硬化、调节肠道菌群等特性。茶花蜂花粉提取物对肝脏有潜在的保护作用，实验结果表明，灌胃7 周茶花粉的小鼠肝脏组织的SOD 和GSH-Px 活性显著上升，丙二醛含量有所降低，茶花蜂花粉提取物可提高酒精性肝病的易感性，能够有效改善酒精引起的肝细胞损伤[56]。多项研究表明，蜂花粉提取物可能通过控制抗癌细胞增殖和促进细胞凋亡发挥抗癌活性，荷花蜂花粉对人前列腺癌PC-3 细胞具有抗增殖作用，同时通过非热技术高静水压（HHP）处理的荷花蜂花粉会增强对前列腺癌PC-3 细胞的抗增殖活性、细胞凋亡、细胞周期紊乱和谷胱甘肽耗竭[57]；枸杞蜂花粉多糖提取物可以通过诱导细胞凋亡来抑制前列腺癌DU145 细胞增殖，并能抑制前列腺肿瘤的生长[58]。从波兰荞麦蜂花粉中提取的酚类活性物质与抗菌特性呈显著相关性[59]。五味子蜂花粉可以有效保护异丙肾上腺素（ISO）致急性心肌梗死，为蜂花粉预防动脉粥硬化提供了一定的理论依据[60]。体内研究酵母发酵破壁蜂花粉对高脂饮食诱导的ICR 小鼠代谢综合征的干预过程中发现，蜂花粉降低了高脂饮食诱导的代谢综合征小鼠厚壁菌门与拟杆菌门比例，同时增加了小鼠肠道内乳酸菌和乳球菌的丰度，也证明了蜂花粉可以减轻高脂饮食诱导氧化应激带来的损伤[40]。

蜂花粉生物活性多样，目前国内外的相关研究表明这些生物活性与其中的活性物质密切相关（表1）。但整体上这些研究多为体外或动物实验，缺少流行病学或者临床实验数据，可以进一步开展相关研究工作，为开发蜂花粉的高附加值产品奠定基础。

表1 蜂花粉的生物活性物质研究Table 1 Study on bioactive substances of bee pollen

3 蜂花粉的破壁技术

蜂花粉含有大量的生物活性物质，具有很高的食用价值。现如今，越来越多的人们将蜂花粉应用到食品加工领域，以提高食品的营养价值[70]。然而，蜂花粉复杂的花粉壁可能会限制其活性成分的释放和生物活性，导致蜂花粉利用率降低[71]。蜂花粉包含两层花粉壁，外层主要由孢粉素组成，内层主要由纤维素组成，花粉壁可抗高压、抗高温、耐腐蚀、耐降解[72-74]。因此，有必要采用破壁技术促进蜂花粉活性成分释放，提高生物活性，以扩大蜂花粉在食品工业中的应用。

近年来，人们常用物理、化学、生物法来对蜂花粉进行破壁处理。物理方法是通过辐射、膨胀、渗透、超声波、微波、温度变化和剪切力来破坏蜂花粉壁[75]。研究表明经超声波破壁处理的玫瑰蜂花粉，平均颗粒尺寸急剧下降，超声破壁后，外壁呈碎片状，进一步研究发现，破壁蜂花粉中黄酮类和亚精胺类化合物含量有所升高，清除DPPH 自由基的效果也显著提高[76]。Wu 等[18]通过超声波结合高剪切技术有效破坏蜂花粉的外壁和内壁，破壁率可达到100%，这使得花粉中的营养物质得以大量释放，其中主要包括脂肪酸、氨基酸、蛋白质、还原糖、β-胡萝卜素和矿物质等，整体改善了活性物质的释放和利用率。与化学方法和生物方法相比，物理方法由于操作简单、成本低，在破壁中应用更为广泛，但是，该方法也有自身的缺陷，例如，超声波技术只能破坏花粉的外层，而不能同时破坏花粉的外壁和内壁；在很长一段时间内用高剪切技术处理花粉，可能会耗费大量时间并产生大量热量，导致热敏性营养物质的损失。利用高速气流使物料超细粉碎称为气流式破壁法，经过此法破壁的蜂花粉，外壁被完全打碎，内壁的生物活性充分流出，花粉粒全部为碎片状，破壁率达到100%[77]。

化学方法一般是指使用酸或碱等化学试剂来破坏花粉壁。刘春缨[78]和曲成[79]分别在酸性环境和碱性环境下对蜂花粉进行破壁处理，研究表明，在模拟胃液（pH=4.5）的酸性环境下处理10 h，蜂花粉的破壁率最高可达95%；在加入0.025 mol/L 氢氧化钠的碱性环境下，蜂花粉的破壁率最高可达80.7%，且破壁率与碱液浓度呈正比。化学破壁法是经济可行的，但主要问题是花粉中会残留大量溶剂，造成花粉污染，降低营养价值。

常见的生物破壁法包括酵母、霉菌、乳酸菌或各种酶。通过研究酵母发酵破壁蜂花粉过程中发现，经发酵后的蜂花粉外壁均呈现不同程度的破裂，测定其生物活性物质含量，发现破壁后的均高于破壁前的[40]，然而生物破壁法效率相对较低，蜂花粉还容易受到细菌污染，处理的成本相对较高。

目前，蜂花粉单一的破壁处理技术还不够完善，可以通过研究蜂花粉破壁复合联用技术，以提高蜂花粉活性成分的释放，进而提高蜂花粉的生物活性。研究表明，添加1%的纤维素酶到蜂花粉中，经过酶解5 h 后，采用均质机高剪切作用30 s，蜂花粉破壁率达到87%，此外，荷花蜂花粉没食子酸的含量较破壁前增加了6 倍，且提高了对质粒DNA 氧化损伤的保护作用[80]。

4 结论与展望

蜂花粉中包含大量的活性物质，包括多糖、蛋白质、脂肪酸、维生素、多酚、矿物质等。近年来，人们对蜂花粉活性物质和生物活性的研究工作逐渐增加，解析了蜂花粉丰富的活性成分种类和含量以及相关的生物活性，可以用于进一步开发高附加值产品，在食品、医药、化妆品、化工等行业发挥潜在效益。但相关的研究仍处在体外和动物实验水平，仍需临床实验的数据支撑。同时，这些发挥功效的活性物质的代谢途径及其结构与生物活性机理关系尚不清楚，可以进一步进行深入的研究。此外，由于存在地域差异，蜂花粉研究集中在巴西、哥伦比亚和我国的西北部，大部分发展中国家对蜂花粉的了解甚少，因此，食品工业、政府和私人产业可以鼓励养蜂人采收蜂花粉，提高蜂产品综合利用率。对于蜂花粉活性成分可以使用高灵敏度、高精确度的先进技术，并对其生物活性展开进一步的体内研究，最后，通过破壁等精深加工技术的探究，对提高蜂花粉及其相关高附加值产品的充分利用也具有重要意义。