劉楠楠 于 丹 王延卓
(1吉林省養(yǎng)蜂科學(xué)研究所,吉林 132108;2長(zhǎng)春市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,長(zhǎng)春 130061;3烏蘭察布職業(yè)學(xué)院生物技術(shù)系,烏蘭察布 012000)
蜂膠(propolis)又名蜂巢蠟?zāi)z,是蜜蜂從各種植物(楊樹、樺樹、柳樹、櫟樹、馬栗及針葉樹等)的嫩芽中采集的樹脂,混有蜜蜂上腭腺分泌的和蜂蠟形成的一種固體膠狀物。蜜蜂用它來(lái)加固巢脾,填補(bǔ)蜂巢縫隙與孔洞,粘連巢框,涂擦巢房壁,密封已被蜇死而不能清除出巢外的敵害,防止其腐爛,并摻和在蜂蠟中作封蓋子脾及封蓋成熟蜜脾用[1]。蜂膠為不透明、不規(guī)則的固體,其外觀顏色有較大差異,從黃綠到深棕及黑褐色不等,一般以色深為質(zhì)佳,主要取決于樹脂的來(lái)源、采集時(shí)間及保存年份。其特點(diǎn)是在低溫時(shí)變硬變脆,隨溫度的升高逐漸變軟,且具有粘性。常溫時(shí)散發(fā)出植物的芳香氣味,燃燒時(shí)由于樹脂和揮發(fā)性成分的存在而發(fā)出蜂膠的特殊香氣。
蜂膠是一味動(dòng)、植物雙性的蜂產(chǎn)品,芳香、味甘、性平,已載于《本草綱目》(第九卷),具有抗菌、抗病毒、抗原生物、消炎、抗氧化、增強(qiáng)免疫、降血糖、降血脂、抗腫瘤以及免疫增強(qiáng)等多種生物學(xué)活性功能。作為一種新興的保健品,蜂膠已是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點(diǎn),尤其是黃酮類化合物被認(rèn)為是產(chǎn)生蜂膠藥效的活性成分,目前已從世界各地蜂膠樣品分離的黃酮化合物就達(dá)44種之多,其品種和含量之豐富非植物藥所能比擬。蜂膠也是自然界中總酚含量最多的天然產(chǎn)物之一,也是蜂膠的主要成分,發(fā)揮著重要的生理功效[2],其含量高出蔬菜、水果、藥材的幾萬(wàn)倍至幾百萬(wàn)倍。因此,蜂膠被譽(yù)為“紫色黃金”、“藥材隊(duì)伍的新兵”、“珍貴的動(dòng)物性醫(yī)療保健藥材”、“黃酮化合物的寶庫(kù)”等,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品及化妝品加工等多種領(lǐng)域中都備受青睞。本文就近年來(lái)對(duì)蜂膠的有效成分、提取技術(shù)及藥理作用等研究概況作一簡(jiǎn)要綜述。
蜂膠的成分相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)蜂膠化學(xué)成分的研究本世紀(jì)初始于德國(guó),Kustenmacher在1910年從蜂膠中鑒定出肉桂醇和肉桂酸,Dietrich于次年從蜂膠中鑒定出香草醛[3]。但之后由于受技術(shù)等條件的限制,在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),對(duì)蜂膠成分的研究處于停滯狀態(tài),無(wú)法深入開(kāi)展。隨著各種色譜技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)譜技術(shù)的出現(xiàn),為蜂膠的化學(xué)成分研究提供了有力工具,在各國(guó)學(xué)者的共同努力下,目前為止,已從蜂膠中分離鑒定出數(shù)百種天然成分。其中,類黃酮化合物71種,芳香酸與芳香酸酯類化合物59種,酚類、醇類和其他化合物24種,醛與酮類化合物17種,氨基酸25種,脂肪酸與脂肪酸酯50種,萜類化合物19種,甾類化合物6種,碳水化合物9種,烴類化合物25種[4],醛與酮類化合物17個(gè),醇、酚類和其他化合物24個(gè)[3]。
蜂膠具有廣泛的生物學(xué)活性,有研究表明,蜂膠原塊中含有50%的樹脂、膠狀物質(zhì),30%左右蜂蠟,10%左右揮發(fā)油,5%花粉,5%其他成分(包括有機(jī)酸、脂肪酸、氨基酸、礦物元素、維生素、植物殺菌素和酶等)。這些物質(zhì)的含量及相互之間比例與采集地植物的特異性及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境密切相關(guān),依蜂膠的采集地、采集時(shí)間不同而異,具有指紋特征。產(chǎn)自歐洲、北美洲、南美洲、亞洲和非洲的蜂膠,其化學(xué)成分都不相同,但在北溫帶地區(qū)蜂膠的化學(xué)成分相差不大[5]。
由于蜂膠的化學(xué)成分十分復(fù)雜,受收取條件和環(huán)境的影響,粗膠含有蜂蠟等較多雜質(zhì),所以必須進(jìn)行提純,目前蜂膠主要通過(guò)乙醇進(jìn)行提取,甲醇、乙醚、丙酮、正己烷、氯仿、水等也可作為提取溶劑使用。濃度70%和80%的乙醇是最常用的提取溶劑,它可以很容易使蜂膠脫蠟并且可以保護(hù)一些多酚類物質(zhì),溶解于酒精的這部分物質(zhì)被稱為“蜂膠香脂類”。水醇溶液的提取可以使蜂蠟更快的游離出來(lái),同時(shí)提取液中還富含大量的多酚類物質(zhì),用60%的乙醇提取出的最多黃酮類物質(zhì)是異櫻花素、槲皮素和莰非醇,70%的乙醇可以提取出最多的喬松素和櫻花素,用純水可以提取出一些易溶于水的多酚類物質(zhì)。
索氏提取法是利用索氏提取器加有機(jī)溶劑的方法進(jìn)行提取。此法較簡(jiǎn)單,并且溫度不高,某些揮發(fā)和失活的有效黃酮類不易失去,但是一般耗時(shí)數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí),提取效率低。
水蒸氣蒸餾提取法是揮發(fā)油成分提取的經(jīng)典方法,根據(jù)蜂膠產(chǎn)地的不同及蒸餾時(shí)間等工藝參數(shù)的不同,蜂膠揮發(fā)性成分的得率也不同。它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易且成本低廉等特點(diǎn)。
超聲波能有效破碎細(xì)胞壁或者包埋結(jié)構(gòu)的外層,改變物質(zhì)擴(kuò)散,釋放內(nèi)容物,從而提高提取率。通過(guò)超聲波的發(fā)射、振動(dòng)使蜂膠的有效成分溶解在溶劑中,從而達(dá)到分離提純的目的。此法一般耗時(shí)十幾分鐘至一小時(shí),具有省時(shí)、節(jié)能、提取率高等特點(diǎn),推廣應(yīng)用價(jià)值非常高。目前,超聲波技術(shù)已在中藥有效成分和功能因子提取中被廣泛應(yīng)用,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿6]。但現(xiàn)階段研究還僅限于單頻超聲技術(shù),復(fù)頻或雙頻超聲提取的研究還處于初始階段。
超臨界流體萃取是近幾十年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),是指在臨界溫度和臨界壓力以上,以流體形式存在的物質(zhì),這種流體同時(shí)具有液體的高密度和氣體的低粘度雙重特性。利用超臨界流體的這種特殊性能,在超臨界狀態(tài)下,采用CO2作溶劑,乙醇作夾帶劑進(jìn)行萃取,強(qiáng)極性的鉛等重金屬、農(nóng)殘被排除在外。此法具有提取純度高,工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、效率高等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)技術(shù)工藝的要求較高,設(shè)備投資大,能耗大。
微波萃取實(shí)際上是微波對(duì)萃取溶劑和物料的加熱過(guò)程。微波能直接穿透溶劑和物料內(nèi)部,加速分子運(yùn)動(dòng),使物料充分并快速溶解于溶劑從而達(dá)到萃取目的。超臨界萃取復(fù)合微波輔助萃取法是把兩者結(jié)合起來(lái),發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),通過(guò)不同萃取技術(shù)分階段的把蜂膠中的活性物質(zhì)多糖、萜烯類、黃酮類物質(zhì)、多環(huán)脂類逐漸提取出來(lái),使得萃取更徹底,萃取效率更高,萃取產(chǎn)物多,可以制作不同的保健產(chǎn)品或天然藥物,從而實(shí)現(xiàn)有效成分的充分利用。其缺點(diǎn)是,由于它是兩種工藝的結(jié)合,工藝流程相對(duì)復(fù)雜,設(shè)備昂貴,能耗極大[7]。
日本采用硼高分子電解質(zhì)法提取蜂膠。將硼的電解物的稀釋精制水溶液與含有蜂膠的纖維素充分混溶,高分子電解物的稀釋精制水溶液可不分解蜂膠,然后加入乙醇和以海藻為原料的纖維素,從而可提取出含有效成分的親水性凝膠體,經(jīng)提煉后結(jié)晶具有很強(qiáng)的除菌力,用這種方法得到的提取物具有很好的活性[7]。
蜂膠的藥理作用很多,主要是對(duì)人體免疫功能的影響。由于蜂膠中含有大量的類黃酮、芳香酸及酯、有機(jī)酸、萜烯類、醇類、酶類等物質(zhì),具有抗細(xì)菌、抗氧化、消炎、抗病毒、護(hù)肝、抗腫瘤等多種藥理學(xué)活性,臨床研究證明,這些物質(zhì)還可抑制胸腺嘧啶、尿嘧啶和亮氨酸的結(jié)合,影響DNA合成,從而抑制癌細(xì)胞的新陳代謝。
蜂膠的抗菌作用是各種有機(jī)成分間相互協(xié)調(diào)和巧妙組合的結(jié)果。古希臘藥典中記載,3000年前古埃及制作木乃伊?xí)r就用蜂膠做防腐劑,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明,蜂膠是一種天然的光譜抗菌素。蜂膠中含有的酮類和酚物質(zhì)能夠損傷細(xì)胞的質(zhì)膜和細(xì)胞壁,抑制特異性酶系統(tǒng),阻礙細(xì)胞正常代謝;醛類能與蛋白質(zhì)中的氨基酸結(jié)合而變性,從而破壞菌體的細(xì)胞質(zhì)。實(shí)驗(yàn)研究表明,蜂膠提取液的濃度越高,其抑菌率越高[8],尤其對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和耐酸細(xì)菌作用敏感,對(duì)金黃色葡萄球菌、綠色鏈球菌、溶血性鏈球菌、變形桿菌等作用強(qiáng)于青霉素和四環(huán)素[9]。Ghisalberti等在1979年至1984年先后報(bào)道蜂膠在試管內(nèi)對(duì)多種細(xì)菌抗菌作用研究,實(shí)驗(yàn)表明,蜂膠對(duì)霉菌有直接抑制作用,且能抑制它們對(duì)細(xì)胞的粘附。
此外,蜂膠在皮膚科的應(yīng)用較廣,可用于毛囊炎、神經(jīng)性皮炎、癤、濕疹、銀屑病等皮膚病,還可用于帶狀皰疹、扁平疣等病毒性疾病。蜂膠油膏或滴劑能治療中耳炎、鼻炎、咽炎、扁桃體炎及口腔糜爛和十二指腸潰瘍等。
蜂膠對(duì)許多病毒具有抗毒性,對(duì)A型流感病毒、骨髓灰質(zhì)炎病毒、單純皰疹病毒、腺病毒、日本凝血病毒、假狂犬病毒、皰疹性口腔病毒及乙肝病毒有明顯的抑制作用。蜂膠對(duì)一些植物病毒也有抑制作用,Bojnansky[11]實(shí)驗(yàn)證明,其對(duì)黃瓜葉病病毒、煙草斑點(diǎn)病病毒及馬鈴薯的S病毒、Y病毒和M病毒等都有作用。
蜂膠具有抗原蟲作用,尤其對(duì)鞭毛綱、孢子綱和纖維綱原蟲作用顯著,用以治療陰道毛滴蟲、宮頸內(nèi)膜炎、陰道炎及婦科手術(shù)后陰道創(chuàng)傷面的愈合。
3.4.1 食品保鮮用抗氧化劑
國(guó)內(nèi)外研究表明,蜂膠有抑制油脂氧化的作用,蜂膠作為天然的抗氧化劑,早已成功地應(yīng)用在肉類、水產(chǎn)品和果蔬的保鮮,而且抗氧化效率并不低于常用的合成抗氧化劑。蜂膠已經(jīng)成為被人們看好的一種天然抗氧化劑,它在0.01~0.05%的濃度下即有很強(qiáng)的抗氧化能力[11]。乞永艷等通過(guò)對(duì)豬油、核桃仁和色拉醬等易腐敗變質(zhì)的食品抗氧化實(shí)驗(yàn),充分證明蜂膠對(duì)這些底物有很好的抗氧化作用。同時(shí),蜂膠還能預(yù)防和治療多種疾病,若將其作為抗氧化劑添加到食品中,不但能起到抗氧化作用,而且還具有一定的食療保健作用。
3.4.2 天然的免疫強(qiáng)化劑
蜂膠中的蘆丁、槲皮素、高良姜素、咖啡酸、兒茶素等黃酮類化合物具有很強(qiáng)的抗氧化作用,可刺激免疫機(jī)能和丙種球蛋白活性,增加抗體生成量,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力,從而能增強(qiáng)機(jī)體的非特異性和特異性免疫功能。胡福良等[12]測(cè)定和比較了蜂膠水提液和醇提液對(duì)實(shí)驗(yàn)性高血脂SD大鼠血液和肝臟脂質(zhì)的影響,表明蜂膠能夠改善脂質(zhì)代謝,并具有一定的抗氧化作用。于曉紅等[13]采用氫化考的松免疫功能低下小鼠模型(HC小鼠模型),觀察蜂膠乙醇提取液(EEP)對(duì)HC小鼠免疫功能的影響。結(jié)果表明,EEP能夠改善免疫功能低下小鼠的體液免疫功能,增強(qiáng)抗體形成細(xì)胞的功能活性,提高溶血素的含量,并可使之恢復(fù)正常水平。
蜜蜂醫(yī)療專家房柱發(fā)現(xiàn)蜂膠有降血脂效應(yīng)[10]。在研究中發(fā)現(xiàn),蜂膠對(duì)心血管系統(tǒng)亦有明顯的改善作用,能夠軟化血管、降低血管脆性及異常的通透性,改善微循環(huán),防止血管硬化,還可以增強(qiáng)心肌收縮力和血管韌性,降低血脂血糖,清除血管內(nèi)壁堆積物,有“心血管清道夫”之稱[,7]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,蜂膠對(duì)高血壓能使心臟收縮力增強(qiáng),可調(diào)整血壓,并可有效抑制血小板聚集。臨床驗(yàn)證,蜂膠對(duì)高血壓、高膽固醇、動(dòng)脈粥樣硬化有預(yù)防作用,有防止血管內(nèi)膠原纖維和肝內(nèi)膽固醇堆積的作用。因此,服用蜂膠對(duì)高血壓、心臟病、腦血栓、動(dòng)脈硬化等心腦血管疾病有著特殊的醫(yī)療保健作用。
臨床與實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),蜂膠中的黃酮類、萜烯類物質(zhì),尤其是多種倍萜類、二萜類、三萜類等是抗白血病、抗腫瘤的重要化合物,因此蜂膠具有顯著的抗腫瘤[14]作用。任峻峨等用2.5%、3.75%兩種濃度蜂膠丙二醇溶液對(duì)S180肉瘤細(xì)胞、EC艾氏癌細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),結(jié)果表明,蜂膠對(duì)S180、EC細(xì)胞生長(zhǎng)均有明顯抑制作用。
近年來(lái),蜂膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,已在食品、藥品、保健品、飲料及化妝品行業(yè)得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用??v觀近幾年各種技術(shù)在蜂膠提取加工中的應(yīng)用進(jìn)展,超臨界流體萃取工藝前景較好,有著新型綠色分離技術(shù)的美譽(yù),提取物安全、無(wú)殘留、無(wú)污染,符合目前人們回歸原生態(tài)的需求,代表了未來(lái)蜂膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向。
蜂膠成分復(fù)雜且生物學(xué)活性廣泛,除具有上述藥理作用外,還具有鎮(zhèn)痛及促進(jìn)組織再生、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、降血糖、抗過(guò)敏、治療胃腸疾病、防止肝硬化等作用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)蜂膠藥理學(xué)作用的研究已經(jīng)表現(xiàn)出令人興奮的效果,值得我們?nèi)ド钊胩剿?。隨著對(duì)蜂膠有效成分提取純化、加工工藝、質(zhì)量控制、給藥途徑、體內(nèi)藥物作用和代謝途徑以及在農(nóng)業(yè)應(yīng)用等許多方面的研究與開(kāi)發(fā),它必將帶給我們更大更多的驚喜。
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