(浙江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,杭州 310058)
蜂王漿是僅次于蜂蜜的主要蜂產(chǎn)品,生物學(xué)活性廣泛而顯著,應(yīng)用歷史悠久。關(guān)注國內(nèi)外蜂王漿研究動態(tài),了解蜂王漿研究熱點,將有助于國內(nèi)蜂王漿科學(xué)研究更好地向縱深發(fā)展,有助于蜂王漿產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。本文對2017年國內(nèi)外蜂王漿的研究概況進行綜述,對公開發(fā)表的50篇中英文文獻及34項專利的地域分布和研究領(lǐng)域進行統(tǒng)計分析和評述,重點介紹蜂王漿在化學(xué)組分、質(zhì)量控制、生物學(xué)活性等領(lǐng)域的研究新進展。
根據(jù)Google Scholar、Elsevier、Springerlink、NCBI、ISI Web of Knowledge、中國知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫的搜索結(jié)果,2017年度發(fā)表與蜂王漿相關(guān)的中、英文研究論文共50篇,包括29篇SCI收錄論文,14篇普通英文類以及7篇普通中文類,其中5篇是核心期刊論文。相比前幾年,2017年度蜂王漿研究論文的數(shù)量有所下降(表1)。
表1 2013~2017年蜂王漿研究論文數(shù)
在29篇SCI論文中,第一單位來自中國的有9篇,作為蜂王漿研究傳統(tǒng)主力的日本有5篇,兩國論文數(shù)量約占總數(shù)的1/2。近幾年中東國家的蜂王漿研究異軍突起,每年都有多篇論文發(fā)表,2017年埃及有4篇、伊朗有1篇SCI論文發(fā)表。此外,美國、巴西、德國、意大利、斯洛伐克、泰國、希臘、印度尼西亞、阿爾及利亞均各有1篇。普通英文論文2017年度仍以中東國家為主,埃及、伊朗和沙特共發(fā)表了7篇英文非SCI論文,占總數(shù)的50%。2017年度國內(nèi)蜂王漿領(lǐng)域的中文核心論文發(fā)表數(shù)與去年持平,為5篇。
2017年蜂王漿研究仍然主要集中于生物學(xué)活性、化學(xué)成分分析和質(zhì)量控制。在29篇SCI論文中,有21篇是有關(guān)蜂王漿生物學(xué)活性的研究,8篇是有關(guān)蜂王漿成分和質(zhì)量控制的研究。
近幾年來,殺蟲劑和抗生素對蜂產(chǎn)品的污染一直是蜂產(chǎn)品質(zhì)量控制研究的重點和熱點。有研究指出,在蜂群中儲存的花粉和蜂糧中,能檢測出多種殺蟲劑[1]。那么這些來自花粉的殺蟲劑是否會影響蜂王漿呢?B?hme等[2]針對這一問題設(shè)計了相應(yīng)的實驗,他們給蜂群飼喂含有13種殺蟲劑的花粉,然后檢測蜂王漿中這些殺蟲劑的含量,結(jié)果在蜂王漿中只檢測到痕量的7種殺蟲劑。因此,他們認為花粉受到的殺蟲劑污染不會被傳遞至蜂王漿,對蜂王漿的生產(chǎn)和育王不會有什么影響。韓國和埃及兩國學(xué)者聯(lián)合報道了兩個基于液相色譜的農(nóng)殘快速檢測方法,利用LC-MS/MS建立了一個快速檢測蜂王漿中螨蜱胺、氟蟲腈、蠅毒磷、氟胺氰菊酯、雙甲脒及其代謝產(chǎn)物的方法[3];通過結(jié)合固相微萃取技術(shù)和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù),建立了一個蜂王漿中潔霉素、泰勒菌素A和泰勒菌素B的快速檢測方法[4]。
Pina等[5]對蜂王漿中的極性小分子物質(zhì)進行研究,基于親水性液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(HILIC-MS/MS),他們建立了一個可以有效地將蜂王漿中具有生物學(xué)活性的小分子物質(zhì)分離和定量的方法,在蜂王漿中一共檢測到88個不同的組分,其中64個組分可以精確定量。他們進一步對125個希臘蜂王漿樣本進行檢測,檢測到高含量的賴氨酸、核糖、脯氨酸、松三糖和谷氨酸。此外,還報道了18個首次檢出的親水性組分。
均相液-液萃取法作為一種簡單高效的提取方法,被廣泛應(yīng)用于各種檢測方法。Tu等[6]研究比較了基于鹽分(salting-out liquid-liquid extraction)和糖分(sugaring-out liquid-liquid extraction)的兩種均相液-液萃取法在蜂王漿10-HDA提取中的應(yīng)用。他們選用NaCl、葡萄糖和硫酸鎂作為固相分離劑,不同比例的乙腈/水作為液液萃取劑,比較不同條件下10-HDA和蛋白質(zhì)組分的提取率。實驗結(jié)果顯示,硫酸鎂對10-HDA的分離效果要優(yōu)于NaCl和葡萄糖,而且隨著乙腈/水比例的升高,10-HDA的得率也隨之上升;而蛋白質(zhì)的得率則主要與水的比例有關(guān),在3種分離劑中,硫酸鎂是提取蛋白質(zhì)效果最好的物質(zhì)。因此,使用NaCl配以高濃度的乙腈水溶液是提取10-HDA的最優(yōu)方法。
2.3.1 蜂王漿對神經(jīng)系統(tǒng)的保護作用
帕金森病是一種以黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元變性以及死亡為主要特征的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,多發(fā)于老人,具體病因主要包括外部環(huán)境影響和內(nèi)部基因調(diào)控兩個方面。有研究指出,氧化應(yīng)激可能會引起帕金森病的發(fā)生以及惡化,而蜂王漿有良好的抗氧化功效。Inoue等[7]研究了蜂王漿脂肪酸及其衍生物對氧化應(yīng)激引發(fā)的細胞死亡的保護作用并深入分析了相關(guān)作用機制。他們發(fā)現(xiàn)蜂王漿脂肪酸以及4-過氧化氫-2癸烯酸乙酯(HPO-DAEE)能顯著誘導(dǎo)抗氧化酶(HO-1)的表達;使用HPO-DAEE預(yù)處理SH-SY5Y細胞能有效降低神經(jīng)毒素6-OHDA引發(fā)的細胞死亡,減少活性氧(ROS)的產(chǎn)生,并通過激活Nrf2-ARE通路上調(diào)下游靶基因GCL以及NQO1的表達;同時,HPO-DAEE還能促進eIF2α的磷酸化,進而激活下游的轉(zhuǎn)錄因子ATF4,ATF4通過與Nrf-2結(jié)合并增強Nrf-2的轉(zhuǎn)錄活性,從而保護細胞免受氧化應(yīng)激的損傷。
研究表明,蜂王漿能改善小鼠的空間記憶能力和認知能力,但是并沒有探明發(fā)揮這些功效的主要生物學(xué)活性組分。Chen等[8]利用超濾的方法,從蜂王漿中提取王漿主蛋白(MRJPs)用于飼喂大鼠,14周后對大鼠進行水迷宮測試以及代謝組學(xué)檢測。實驗結(jié)果顯示飼喂蜂王漿后,老齡大鼠的逃避潛伏期明顯縮短,證明大鼠的空間記憶能力得到了顯著改善;而代謝組學(xué)研究結(jié)果顯示,服用蜂王漿的衰老小鼠的代謝物組成更接近于2個月大的年輕小鼠。他們推測MRJPs可能通過影響半胱氨酸代謝通路、牛磺酸代謝通路以及能量代謝通路來增加腦部的葡萄糖供應(yīng),減少氧化損傷,從而改善小鼠的記憶能力。
10-HDA是蜂王漿中重要的活性成分。Weiser等[9]首次報道了長期服用Weiser具有護腦作用,他們使用原代海馬神經(jīng)元細胞、SD大鼠以及BALB/C小鼠作為試驗?zāi)P蛠碓u估長期的10-HDA作用對大腦健康以及身體組成的影響。結(jié)果顯示,10-HDA能促進原代海馬神經(jīng)元細胞生長,神經(jīng)突延長,增加神經(jīng)元之間的聯(lián)系,并能提高神經(jīng)元細胞在缺氧以及谷氨酸鹽刺激環(huán)境下的活細胞比例,改善線粒體狀態(tài);而在大鼠模型上,10-HDA能有效減少焦慮行為,并能劑量依賴性地增加老年大鼠體重,緩解行為學(xué)測試所引起的大鼠體重下降的情況。進一步的實驗結(jié)果表明,長期服用10-HDA對于小鼠體重和身體組成的影響具有性別特異性:10-HDA會使得雄性小鼠體重增加,肌肉含量上升,并伴隨肥胖的發(fā)生;而對于雌性小鼠,長期服用10-HDA會增加骨密度,但并不會出現(xiàn)體重上升的情況。因此,他們推測10-HDA可能是通過雌激素受體進而發(fā)揮這些功效的。
2.3.2 蜂王漿的降血糖、降血壓作用
蜂王漿對糖尿病等慢性病的防治作用已經(jīng)有了大量的研究。Yoneshiro等[10]最新報道了蜂王漿在預(yù)防肥胖上的功效。他們將蜂王漿與高脂日糧一同喂給C57BL/6J小鼠,17周后測定小鼠的運動能力和生理生化指標(biāo)。結(jié)果顯示,蜂王漿能抑制高脂日糧引發(fā)的白色脂肪和肝三酰甘油增加,同時蜂王漿能維持小鼠的血糖平衡;進一步研究發(fā)現(xiàn)蜂王漿能促進解偶聯(lián)蛋白-1(UCP-1)和線粒體細胞色素C氧化輔酶IV(COX-IV)的表達。
而Watadani等[11]則評估了10-HDA對肥胖/糖尿病模型KK-Ay小鼠的作用。經(jīng)過4周的飼喂,小鼠的高血糖癥狀和胰島素抵抗都有了明顯改善,但是對肥胖沒有明顯作用;進一步研究發(fā)現(xiàn),10-HDA能激活骨骼肌中AMPK的磷酸化,并促進肝臟中過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1α(Pgc-1α)基因的表達。
Sun等[12]報道了一種基于蜂王漿、蜂膠和蜂毒的混合物配方,并用于高血壓小鼠模型。實驗結(jié)果顯示,通過調(diào)節(jié)PPAR-α和PPAR-β基因的表達,這一混合物能有效降低小鼠血液中多種細胞因子的水平,進而降低小鼠血壓。
2.3.3 蜂王漿的抗腫瘤作用
Zhang等[13,14]報道了蜂王漿對乳腺癌小鼠的功效。他們使用4T1乳腺癌細胞和4周齡BALB/c小鼠構(gòu)建了小鼠乳腺癌模型,實驗小鼠被分為3組:對照組不飼喂王漿,預(yù)治療組從種瘤前14 d開始飼喂蜂王漿一直持續(xù)到種瘤后28 d,治療組從種瘤開始持續(xù)飼喂王漿28 d。使用RNA-seq技術(shù)檢測預(yù)處理組和對照組小鼠腫瘤細胞的表達譜,并檢測3組小鼠的生理指標(biāo)。實驗結(jié)果表明,蜂王漿能影響4T1細胞的基因表達;同時,預(yù)先服用蜂王漿能促進小鼠干擾素-α、超氧化物歧化酶的表達。而在種瘤后才開始給小鼠服用蜂王漿,并不會有明顯的功效,這顯示蜂王漿對乳腺癌有一定的預(yù)防作用。
Abdel-Hafez等[15]評估了蜂王漿能否用于緩解環(huán)磷酰胺的細胞毒性,結(jié)果顯示,在同時服用蜂王漿和環(huán)磷酰胺的情況下,小鼠的生理生化指標(biāo)和組織損傷都要明顯優(yōu)于只服用環(huán)磷酰胺的小鼠,表明蜂王漿能有效改善環(huán)磷酰胺在用于癌癥治療時對健康細胞的殺傷作用。
2.3.4 蜂王漿對傷口的促修復(fù)作用
Bucekova等[16]對蜂王漿促進傷口修復(fù)作用進行了深入的研究,發(fā)現(xiàn)蜂王漿水提物能顯著促進角化細胞的遷移和傷口閉合,并促進角化細胞中金屬基質(zhì)蛋白-9(MMP-9)的表達。而在使用蛋白酶處理蜂王漿水提物之后,水提物便喪失了促進傷口愈合的功效,說明起到上述功能的活性物質(zhì)是蛋白類成分。使用RP-HPLC和免疫印跡法發(fā)現(xiàn)這一關(guān)鍵的功能性成分是蜜蜂防御素-1。他們進一步通過體外表達的方法,人工制備了防御素-1用于細胞實驗,結(jié)果顯示,防御素-1能促進角化細胞的遷移和MMP-9的表達,是蜂王漿促進傷口修復(fù)的關(guān)鍵活性成分。
2.3.5 蜂王漿的抗過敏作用
Guendouz等[17]研究了蜂王漿對過敏性反應(yīng)的防治作用。小鼠隨機分組后預(yù)先飼喂蜂王漿,7 d后通過腹腔注射β-乳球蛋白構(gòu)建過敏模型,然后觀察其臨床反應(yīng)并檢測其血液中過敏指標(biāo)。實驗結(jié)果顯示,蜂王漿能顯著降低小鼠血清中IgG、IgE和血漿中組胺的含量,表明蜂王漿能用于防治過敏性反應(yīng)。
2.3.6 蜂王漿的抗皮膚黑化作用
Peng等[18]對10-HDA的抗黑色素生成和沉積能力進行研究,使用10-HDA處理B16F1黑素瘤細胞,檢測其酪氨酸酶活性、黑色素生成速率以及相關(guān)蛋白的表達,結(jié)果顯示,10-HDA能有效抑制黑色素的生成,并抑制相關(guān)蛋白的活性與表達;小鼠實驗也顯示,在表皮涂抹10-HDA能有效提升小鼠表皮的白皙程度。
隨著年齡的增長,骨骼肌會逐漸退化萎縮,嚴重影響老人的生活質(zhì)量。有研究指出酶解蜂王漿(pRJ)能促進細胞增殖分化,可被用于治療少肌癥[19]。在此基礎(chǔ)上,Meng等[20]評估了pRJ對于老年人肌肉萎縮的緩解效果。他們對163位老年人進行為期1年的雙盲實驗,結(jié)果顯示服用pRJ并不能有效提升老年人的肌肉強度,但是可以緩解由年齡增長所引起的肌肉強度的下降,原因可能與pRJ可以激活I(lǐng)GF-1和Akt信號通路有關(guān),而pRJ并不會對老年人的體能起到顯著的改善以及緩解效果。他們推測單一的營養(yǎng)物質(zhì)補充不會發(fā)揮理想的效果,如果結(jié)合體育鍛煉,pRJ可能會對老年人體能具有較好的改善作用。
近年來,蜂王漿用于緩解抗腫瘤藥物帶來的副作用相關(guān)研究比較熱門。順鉑是一種非常有效的抗腫瘤藥物,但是其腎毒性限制了在臨床上的應(yīng)用。Osama等[21]利用雙盲實驗研究了蜂蜜和蜂王漿能否用于緩解順鉑引發(fā)的急性腎損傷。癌癥患者被分為3組,蜂蜜組和王漿組的病人從開始用藥前到療程結(jié)束,分別一直服用蜂蜜和蜂王漿,而對照組的患者則只服用順鉑。結(jié)果發(fā)現(xiàn),療程結(jié)束后服用蜂蜜和蜂王漿的患者血液中腎損傷指標(biāo)物肝酪酸和尿素的含量低于對照組患者,表明蜂蜜和蜂王漿能有效減輕順鉑引發(fā)的腎損傷。
干眼癥是淚液質(zhì)或量異?;騽恿W(xué)異常,導(dǎo)致淚膜穩(wěn)定性下降,并伴有眼部不適或眼表組織病變特征的多種疾病的總稱。2014年日本學(xué)者Kawashima等[22]報道了口服蜂王漿能有效減輕小鼠干眼癥模型的病癥,2017年Inoue等[23]進一步報道了蜂王漿在臨床上的應(yīng)用嘗試,在雙盲試驗中,服用蜂王漿的患者顯著分泌更多眼淚,干眼癥癥狀得到了有效緩解,顯示蜂王漿在干眼癥治療上有很廣闊的前景。
El-Tarabany等[24]報道了蜂王漿在蛋雞飼養(yǎng)中的應(yīng)用。通過在飼料中添加蜂王漿,能有效提高蛋雞的羽毛生長和血液中紅細胞、白細胞總數(shù),飼喂蜂王漿后蛋雞生產(chǎn)的雞蛋蛋殼更厚,雞蛋品質(zhì)更高。因此,在蛋雞產(chǎn)蛋時添飼蜂王漿能有效提高蛋雞的生理指標(biāo)和雞蛋的品質(zhì)。
作為最大的蜂王漿生產(chǎn)和出口國,2017年我國仍然和往年一樣,是專利最多的國家,這表明我國在蜂王漿相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)熱情和對知識產(chǎn)權(quán)保護的重視。除中國外,日本有3項專利,土耳其有1項專利。
在2017年中國蜂王漿專利中,發(fā)明授權(quán)有6項,公布的發(fā)明專利42項,還有17項實用新型專利和7項外觀設(shè)計專利(表2)。與往年相比2017年授權(quán)的發(fā)明專利以蜂王漿質(zhì)量控制和蜂王漿生產(chǎn)技術(shù)為主,沒有蜂王漿制品相關(guān)的專利。
表2 2017年度中國(大陸)蜂王漿專利概況
國外專利以蜂王漿制品為主,包括基于蜂王漿的血流改善劑“blood flow-improving agent, royal jelly composition, and method for producing royal jelly composition(WO/2017/221845)”和一種含有蜂王漿的記憶增強制劑“enhancer of anti-dementia activity of royal jelly(WO/2017/078175)”。此外,還有涉及到蜂王漿加工的一種蜂王漿組分分離方法“method for producing royal jelly fraction(WO/2017/065314)”和蜂王漿質(zhì)量控制相關(guān)的蜂王漿中總脂肪酸的測定方法“method for determination of total oil/fat content in mayonnaise, royal jelly, and food products containing high amount of emulsifier(WO/2017/093867)”。
在國內(nèi)專利中,蜂王漿的加工和質(zhì)量控制仍是發(fā)明專利的熱點,如“蜂王漿中三種脂肪酸含量的檢測方法及應(yīng)用(CN104155401B)”、“一種蜂王漿新鮮度測定的方法(CN102507527B)”、“組蛋白去乙?;敢种苿┯诟淖兎渫鯘{中MRJP3蛋白質(zhì)的新穎用途(CN104585139B)”。此外,還有蜂王漿機具的設(shè)計和養(yǎng)蜂生產(chǎn)方法,如:“蜂王及蜂王漿生產(chǎn)器具(CN104430054B)”、“一種用于運輸蜂王漿的泡沫保溫箱(CN105173407B)”、“一種能提高蜂王漿中10-羥基-2-癸烯酸含量的生產(chǎn)方法(CN103947922B)”,等等。
與2016年相比,2017年蜂王漿研究的論文數(shù)量沒有明顯變化,在質(zhì)量控制和生物學(xué)活性等多個研究領(lǐng)域也有不錯進展。國內(nèi)外專利數(shù)量也保持平穩(wěn),與往年相比,2017年國內(nèi)專利主要集中在蜂王漿的質(zhì)量控制和加工方面,沒有蜂王漿制劑相關(guān)專利被授權(quán)。
作為一種重要的蜂產(chǎn)品,蜂王漿的質(zhì)量控制一直是研究的一個重點和熱點。近幾年來相關(guān)研究主要集中在殺蟲劑和抗生素殘留檢測方法上。2017年除了對檢測方法的優(yōu)化研究,有學(xué)者將關(guān)注的目光轉(zhuǎn)向了蜂王漿在生產(chǎn)過程中污染物的來源,為相關(guān)研究提供了新的思路。
蜂王漿的生物學(xué)活性和相關(guān)分子機制也是每年蜂王漿研究的重要方向。從2017年的研究成果來看,蜂王漿對神經(jīng)系統(tǒng)的保健作用是一個新的熱點,共有3篇文獻分別報道了蜂王漿對帕金森癥的治療功效和蜂王漿中生物活性成分對神經(jīng)系統(tǒng)的保護作用,取得了豐碩的成果。蜂王漿用于緩解抗癌藥物的副作用是近幾年來一直很熱門的研究課題,每年都有大量的動物和臨床應(yīng)用研究報道,2017年也不例外,顯示蜂王漿在這一方面的應(yīng)用有著很廣闊的前景。
近幾年來除了中國和日本這兩個研究主力,中東地區(qū)的蜂王漿研究也開始逐步提升,成為了一個新的研究主力;而與往年相比,2017年歐美國家的蜂王漿相關(guān)研究數(shù)量有所下降。加強全球蜂王漿的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,推動蜂王漿科研與產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展是未來的必然趨勢。