油菜蜂花粉的生物活性及其開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

閆文睿 冀 樂(lè) 胡穎俊 陳思敏 鄭紅星 祁珊珊

(1. 陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 漢中 723000;2. 陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 漢中 723000;3. 陜西理工大學(xué)秦巴生物資源與生態(tài)環(huán)境省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 漢中 723000;4. 陜西秦巴山區(qū)資源綜合開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,陜西 漢中 723000)

蜂花粉是蜜蜂將采集的被子植物雄蕊藥或裸子植物小孢子囊內(nèi)花粉與其唾液和花蜜混合而形成的團(tuán)狀物[1],具有一系列的生理功能,如抗氧化、抗炎、保肝、胰島素抵抗等[2]。油菜屬于十字花科蕓苔屬植物,具有廣泛營(yíng)養(yǎng)和治療特性,主要應(yīng)用在食品、飼料等行業(yè)[3]。

油菜蜂花粉是指花粉由蜜蜂從油菜花的花藥內(nèi)采集所得,具有獨(dú)特氣味,是油菜產(chǎn)業(yè)和蜂產(chǎn)業(yè)結(jié)合的重要產(chǎn)物,是中國(guó)最常見(jiàn)的蜂花粉之一,油菜蜂花粉調(diào)節(jié)卵巢功能、治療高尿酸血癥、調(diào)節(jié)和保護(hù)腸道等功能已被證實(shí),在保健品、食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域,油菜蜂花粉作為天然原料被人們廣泛利用。文章就油菜蜂花粉的生物活性及其產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀等進(jìn)行綜述,以期為油菜蜂花粉的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用提供依據(jù)和參考。

1 油菜蜂花粉的營(yíng)養(yǎng)成分

油菜蜂花粉中蛋白質(zhì)含量豐富,高達(dá)27.27%,富含17種氨基酸,包括異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸等人體必需氨基酸[4],而粗脂肪含量?jī)H為6.56%,具有低脂肪、高蛋白的特點(diǎn)[5];生物元素包括鈉、鎂、鈣、磷等常量元素,以及鋅、銅、錳、鐵和硒等對(duì)人體具有重要意義的微量元素;多糖主要由阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖組成。黃酮主要為黃酮醇苷類,主要包括槲皮素、山奈酚、異鼠李素、柚皮素、蘆丁[6]。上述活性物質(zhì)使油菜蜂花粉在人體生長(zhǎng)和健康方面可以發(fā)揮積極作用,具有開(kāi)發(fā)成功能性食品或活性藥物的應(yīng)用價(jià)值。

2 油菜蜂花粉的功能特性

2.1 抗氧化

研究[7]發(fā)現(xiàn),油菜蜂花粉中酚類物質(zhì)和黃酮物質(zhì)有較強(qiáng)的抗氧化活性,是天然抗氧化劑,其酚類物質(zhì)抗氧化活性高于黃酮類物質(zhì),具有清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基,降低細(xì)胞中活性氧、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化物酶水平的能力,對(duì)質(zhì)粒(pBR322)DNA、肝癌細(xì)胞(HepG2)等氧化損傷具有保護(hù)作用。此外,楊悅等[8]研究發(fā)現(xiàn),低質(zhì)量濃度(≤10 mg/L)油菜蜂花粉黃酮對(duì)氧化損傷的人臍靜脈內(nèi)皮融合細(xì)胞系(EA.hy926)表現(xiàn)出的保護(hù)作用呈濃度依賴性,而質(zhì)量高濃度(≥14 mg/L)處理EA.hy926細(xì)胞時(shí),細(xì)胞存活率明顯降低。因此,油菜蜂花粉作為抗氧化功能食品、預(yù)防心血管疾病等天然活性原料深入開(kāi)發(fā)的同時(shí),也應(yīng)注意其最佳作用濃度范圍。

2.2 抗炎

油菜蜂花粉萃取物具有良好的抗炎能力,其氯仿萃取組分與水萃取組分對(duì)小鼠耳腫脹均有顯著抑制作用[9]。陳立府等[10]研究發(fā)現(xiàn),油菜蜂花粉乙醇提取物處理?yè)p傷心肌細(xì)胞(H9c2)后,可明顯降低心肌細(xì)胞肥大標(biāo)志物心鈉素(ANP)、腦鈉肽(BNP)和β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)以及炎癥相關(guān)指標(biāo)白細(xì)胞介素2(IL-2)、白細(xì)胞介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的mRNA表達(dá)水平,表明油菜蜂花粉可通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)起到預(yù)防心肌細(xì)胞肥大的作用。

2.3 增強(qiáng)免疫

油菜蜂花粉對(duì)增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能具有積極作用。張榮標(biāo)等[11]研究表明,油菜蜂花粉可明顯增強(qiáng)BALB/c小鼠非特異性免疫功能(碳廓清能力、小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞能力、自然殺傷細(xì)胞活力)、細(xì)胞免疫功能(脾淋巴細(xì)胞增殖能力、二硝基氟苯誘導(dǎo)小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)水平),以及體液免疫功能(抗體生成細(xì)胞的生成作用、血清溶血素含量),且均具有劑量依賴關(guān)系,但對(duì)小鼠脾臟、胸腺和體重?zé)o影響。杜迎雪等[12]研究發(fā)現(xiàn),油菜蜂花粉可通過(guò)提高血清中免疫球蛋白G和免疫球蛋白A含量來(lái)增強(qiáng)蘆花雞免疫力。上述結(jié)果表明,油菜蜂花粉可作為原料開(kāi)發(fā)增強(qiáng)免疫力的功能保健食品,或作為天然、綠色飼料添加劑應(yīng)用于牲畜喂養(yǎng)。

2.4 抗菌

油菜蜂花粉的抗菌活性與其黃酮類化合物、酚類化合物有關(guān)。Bridi等[13]研究證實(shí),槲皮素、山奈酚是油菜蜂花粉中的主要抑菌活性成分,能夠抑制化膿性鏈球菌(I.S.P.364-00)的生長(zhǎng),但對(duì)金黃色葡萄球菌(ATCC25923)、銅綠假單胞菌(ATCC27853)和大腸桿菌(ATCC25922)無(wú)任何生物學(xué)活性。Fatrcová-ramková等[14]研究發(fā)現(xiàn),油菜蜂花粉甲醇提取物和乙醇提取物對(duì)李斯特菌(CCM4699)、銅綠假單胞菌(CCM1960)、金黃色葡萄球菌(CCM3953)、腸炎沙門(mén)氏菌(CCM4420)、大腸桿菌(CCM3988)均具有抗菌活性。Olczyk等[15]將含有油菜蜂花粉的軟膏用于燒傷豬后,燒傷處愈合特征明顯,炎癥反應(yīng)明顯改善,創(chuàng)面細(xì)菌、真菌、霉菌數(shù)量均減少。

2.5 對(duì)前列腺的保護(hù)作用

前列腺增生(BPH)是一種由前列腺體積增大而導(dǎo)致患者出現(xiàn)排尿異常的良性疾病,多發(fā)于中老年男性群體。油菜蜂花粉能明顯降低前列腺濕重和前列腺指數(shù),以及血清中二氫睪酮(DHT)、睪酮(T)、雌二醇(E2)的含量和前列腺酸性磷酸酶(PAP)的活性[16]。Chen等[17]研究表明,向丙酸睪酮誘導(dǎo)的BPH大鼠喂食油菜蜂花粉后,可在大鼠前列腺后葉檢測(cè)到多種油菜蜂花粉microRNA和差異表達(dá)的rattus norvegicus-microRNA-184(rno-miR-184),結(jié)果表明,rno-miR-184的表達(dá)水平在油菜蜂花粉組和正常對(duì)照組之間無(wú)顯著性差異,在BPH組中表達(dá)量顯著降低,且隨著RBP對(duì)BPH的治療而增加。因此,油菜蜂花粉可能通過(guò)調(diào)節(jié)大鼠前列腺中rno-miR-184等miRNA的表達(dá)來(lái)改善BPH。

2.6 對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥的治療

油菜蜂花粉中黃酮類物質(zhì)在抑制α-葡萄糖苷酶活性和非酶糖基化反應(yīng)中起主要作用,且抑制效果隨黃酮濃度增大而增強(qiáng),可以作為天然、高效的α-葡萄糖苷酶抑制劑[18]。油菜蜂花粉黃酮類化合物可降低血脂紊亂及2型糖尿病患者的甘油三酯(TG)、血糖(BG)、總膽固醇(TCHO)、低密度脂蛋白膽固醇水平[19]。Martiniakova等[20]研究發(fā)現(xiàn),油菜蜂花粉能夠改善由糖尿病引起的骨質(zhì)疏松,顯著增加糖尿病大鼠的骨小梁相對(duì)體積、骨小梁厚度和繼發(fā)骨密度,加速骨膜結(jié)合,此外,高劑量油菜蜂花粉對(duì)股骨重量和皮質(zhì)骨厚度表現(xiàn)出積極影響。總而言之,油菜蜂花粉在治療糖尿病、改善糖尿病相關(guān)并發(fā)癥方面具有巨大潛力。

2.7 抗腫瘤

油菜蜂花粉提取物具有體外或體內(nèi)抗腫瘤作用。Wu等[21]用油菜蜂花粉類固醇組分對(duì)9種不同來(lái)源的癌細(xì)胞系(PC-3、LNCaP、MCF-7、Hela、BEL-7402、BCG-823、KB、A549和HO8910)進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的主要模式是細(xì)胞凋亡,并在前列腺癌PC-3細(xì)胞中顯示出最強(qiáng)的細(xì)胞毒性,明顯增強(qiáng)細(xì)胞中半胱氨酸蛋白酶-3活性,降低B淋巴細(xì)胞瘤-2(Bcl-2)表達(dá)的時(shí)間依賴性。楊曉萍等[22]研究表明,油菜蜂花粉多糖對(duì)荷瘤小鼠肝、腎、脾、胸腺組織無(wú)明顯毒副作用,在與抗腫瘤藥物環(huán)磷酰胺合用后,不僅抗腫瘤效果增強(qiáng),還可緩解環(huán)磷酰胺對(duì)肝組織的損害。上述研究表明,油菜蜂花粉可開(kāi)發(fā)為預(yù)防或治療腫瘤的有效藥物。

2.8 肝保護(hù)作用

研究[23]表明,油菜蜂花粉對(duì)多種原因?qū)е碌母螕p傷均具有干預(yù)改善作用。其酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)可提高由CCl4誘導(dǎo)的人正常肝細(xì)胞(L-02)存活率,其中槲皮素為主要保肝活性組分。在CCl4誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷模型中,油菜蜂花粉多酚粗提物可提高小鼠血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶/天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT/AST)活性,減少炎癥因子出現(xiàn),從而起到保肝作用[24]。在酒精性肝損傷大鼠模型中,油菜蜂花粉可明顯降低大鼠血清中天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)和甘油三酯(TG)水平,減輕大鼠肝臟脂肪變性和壞死等病理改變[25]。

2.9 緩解疲勞

油菜蜂花粉具有抗氧化和保護(hù)缺氧損傷細(xì)胞能力,可改善由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的氧化應(yīng)激和缺氧現(xiàn)象。喂食小鼠油菜蜂花粉后,小鼠肌糖原和肝糖原含量明顯提高,肝組織中超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著提高,丙二醛(MDA)含量降低[26],并在負(fù)重游泳、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中有效延長(zhǎng)小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)間,增強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)能力[27]。因此,油菜蜂花粉具有緩解疲勞的功效,是開(kāi)發(fā)為功能性保健品的天然活性原料。

2.10 其他功能特性

油菜蜂花粉其他功能特性及作用機(jī)制如表1所示。

表1 油菜蜂花粉的其他功能特性[28-32]

3 油菜蜂花粉產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

3.1 蜂產(chǎn)品

蜂產(chǎn)品包括蜂王漿、蜂膠、蜂蜜、蜂花粉、蜂毒等。其中,蜂花粉在國(guó)內(nèi)外都有著良好的銷(xiāo)售形勢(shì),韓國(guó)是中國(guó)最大的蜂花粉出口國(guó),中國(guó)主要銷(xiāo)售產(chǎn)品為油菜蜂花粉和茶花蜂花粉,約占總產(chǎn)量的40%～50%[33]。目前已上市的油菜蜂花粉多為粗加工產(chǎn)品,采集后經(jīng)輻射殺菌直接銷(xiāo)售,在各互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物平臺(tái)或蜂業(yè)特產(chǎn)店均可購(gòu)買(mǎi)[34]。由于油菜的生產(chǎn)地區(qū)、季節(jié)等客觀因素的影響,油菜蜂花粉營(yíng)養(yǎng)成分、氣味、色澤等感官和理化指標(biāo)存在一定差異,但對(duì)產(chǎn)品的功效影響不大。

3.2 保健品

通過(guò)“特殊食品信息查詢平臺(tái)”檢索,中國(guó)獲批保健食品中,以油菜蜂花粉為主要原料的保健品共有48種,申報(bào)功能以增強(qiáng)免疫力、祛黃褐斑、免疫調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)血糖血脂、延緩衰老為主,如表2所示。在專利數(shù)據(jù)庫(kù)中,檢索到620條有關(guān)油菜蜂花粉專利,其中預(yù)防和治療前列腺疾病的專利居多,例如,毛日文[35]開(kāi)發(fā)的油菜蜂花粉和瑪咖粉的保健片劑,具有防止前列腺肥大、改善前列腺功能紊亂、增強(qiáng)男性性功能、提高生育能力和調(diào)節(jié)內(nèi)分泌的作用;張勇[36]研制的以油菜蜂花粉提取物為主要原料的復(fù)合型產(chǎn)品,可改善尿頻、尿急、急迫性尿失禁癥狀。這些專利為后續(xù)開(kāi)發(fā)油菜蜂花粉系列保健品提供了思路和技術(shù)支持。

表2 中國(guó)注冊(cè)以油菜蜂花粉為主要原料的保健食品

3.3 食品添加劑

油菜蜂花粉具有良好的抗氧化和抑菌作用,將其添加至蜂蜜酒中,可抑制幽門(mén)螺桿菌等危險(xiǎn)細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖[37]。在加工薩拉米香腸時(shí)添加油菜蜂花粉或其黃酮類化合物,可延緩香腸中過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)活性降低,使香腸的過(guò)氧化值和硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)顯著降低,并對(duì)抑制脂質(zhì)氧化具有積極作用[38]。徐向波等[39]研究發(fā)現(xiàn),添加油菜蜂花粉的青稞司康餅中的總黃酮、總多酚均高于空白組,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3.4 藥品

甘肅、福建、浙江、吉林、四川等省份將油菜蜂花粉作為中藥材收錄在省級(jí)中藥材標(biāo)準(zhǔn)中。2020版《中國(guó)藥典》收錄了以油菜蜂花粉為處方的單味制劑——普樂(lè)安片、普樂(lè)安膠囊,其功效為補(bǔ)腎固本,用于腎氣不固所致腰膝疫軟、排尿不暢、尿后余瀝或失禁、慢性前列腺炎及前列腺增生癥見(jiàn)上述證候者。通過(guò)藥智數(shù)據(jù)和國(guó)家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站查詢得知,以油菜蜂花粉為主要原料的中藥上市產(chǎn)品有22種,主要功效為清熱利濕,活血散結(jié),適用于慢性前列腺炎濕熱挾瘀證,主要?jiǎng)┬蜑槟z囊劑,此外,還有片劑、顆粒劑。

3.5 化妝品

蜂花粉具有清除自由基的能力,美容效果明顯,能夠防止皮膚衰老。翟科峰等[40]開(kāi)發(fā)了以油菜蜂花粉中黃酮類物質(zhì)為原料的涂抹式面膜,具有一定保濕和抗氧化性,質(zhì)體細(xì)膩、黏度適宜、有微微的清香、使用便捷。徐志軍等[41]開(kāi)發(fā)了添加油菜蜂花粉提取物的護(hù)膚品,包括抗衰老爽膚水、抗衰老面霜和抗衰老乳液等,產(chǎn)品天然環(huán)保,無(wú)毒性或其他副作用,具有去除黃褐斑以及保持皮膚水分的效果。

4 結(jié)論與展望

油菜蜂花粉具有很高的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,已經(jīng)吸引了研究人員以及各行業(yè)的廣泛關(guān)注,它可以預(yù)防和治療許多疾病,如增強(qiáng)免疫、保護(hù)前列腺、抗糖尿病并發(fā)癥、抗腫瘤、調(diào)節(jié)保護(hù)腸道、保護(hù)卵巢等,長(zhǎng)期食用可以改善健康、延緩衰老、增強(qiáng)免疫力。油菜蜂花粉已被應(yīng)用在保健品、食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域,并開(kāi)發(fā)出了一系列產(chǎn)品。中國(guó)油菜資源豐富,蜂花粉的開(kāi)發(fā)利用對(duì)蜂業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著積極作用,但大多數(shù)產(chǎn)品為原料型或簡(jiǎn)單加工,產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值低,品質(zhì)參差不齊。富含油菜蜂花粉的藥品和保健品存在雷同程度高、創(chuàng)新性產(chǎn)品少、市場(chǎng)選擇性差等問(wèn)題。因此,只有提升質(zhì)量檢測(cè)手段、加強(qiáng)新產(chǎn)品、新技術(shù)的研究,油菜蜂花粉相關(guān)產(chǎn)品才能得到更好的發(fā)展。此外,還應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)油菜蜂花粉抗糖尿病、保護(hù)前列腺等功能機(jī)制的深入研究、進(jìn)一步開(kāi)發(fā)具有輔助治療、復(fù)方配伍等高附加價(jià)值的油菜蜂花粉系列功能性食品、精深加工產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)其資源的高值化利用。