張洪禮， 王倫興， 陳德琴， 毛建蘭， 吳義華

(遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系，貴州 遵義 563000)

0 引言

蜂蜜是由蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露與自身分泌物混合后，經(jīng)充分釀造而成的純天然甜味物質(zhì)，主要由水(15%～20%)和碳水化合物(75%～80%)組成[1]。此外，蜂蜜還含有其他微量成分、蛋白質(zhì)、酚類抗氧化劑、氨基酸、有機(jī)酸、酚酸、類黃酮、礦物質(zhì)、維生素和其他植物化學(xué)物質(zhì)[2-3]，具有抗氧化、抗菌、抗炎、降壓、抗增殖、保護(hù)肝臟等作用和功效[4-5]。蜂蜜不僅是一種優(yōu)良健康的食品，還在醫(yī)療保健領(lǐng)域具有廣泛的作用，有“大自然中最完美的營(yíng)養(yǎng)食品”的美譽(yù)。因此，進(jìn)一步深入研究蜂蜜相關(guān)科學(xué)對(duì)充分開(kāi)發(fā)和利用此寶貴資源具有重大意義。鑒于此，從蜂蜜的品種、主要成分及功能活性物質(zhì)和生物活性等方面歸納和總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)蜂蜜化學(xué)成分及其主要生物學(xué)功能的研究現(xiàn)狀，旨在為蜂蜜在食品和醫(yī)療保健領(lǐng)域的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究提供理論參考。

1 蜂蜜的分類

目前，世界上約有320余種蜂蜜，根據(jù)蜂蜜來(lái)源可將其大致劃分為2種類型：一類是主要從花中獲得的蜂蜜，如單花蜜(槐花、油菜花、五倍子等)、多花蜜(如草地花蜂蜜和森林蜂蜜)等；另一類是蜜蜂采集植物的分泌物或昆蟲(chóng)排泄物釀制而成的蜜露蜜和甘露蜜，其蜂蜜成分受季節(jié)、環(huán)境因素影響較大，其顏色從淺棕色至深棕色不等[6]。有研究表明，蜂蜜的抗氧化能力不僅與總酚類化合物的濃度密切相關(guān)，還與顏色密切相關(guān)。據(jù)報(bào)道，深色蜂蜜的總酚含量較高，蜂蜜顏色越深其抗氧化能力越高[7]。

2 蜂蜜的主要成分及功能活性物質(zhì)

2.1 主要成分

蜂蜜是一種含有約200種物質(zhì)的食物，主要由糖、水和其他物質(zhì)組成，如蛋白質(zhì)(酶)、游離氨基酸、必需礦物質(zhì)、維生素、酚類化合物、揮發(fā)性化合物(如單萜類、苯衍生物)和采蜜所得的固體顆粒(如花粉等)，是宏量和微量營(yíng)養(yǎng)素的重要來(lái)源[8]。蜂蜜的主要成分包括(即每100g蜂蜜中)水分17.1 g，總糖79.7 g，蛋白質(zhì)、氨基酸0.3 g，脂類0.02 g，有機(jī)酸0.57 g，總礦物質(zhì)0.2 g，維生素3.01 mg，黃酮、酚酸類0.14 mg[8]。

2.2 功能活性物質(zhì)

2.2.1 糖 蜂蜜中的糖以單糖(葡萄糖和果糖)為主，其次是雙糖(蔗糖、麥芽糖、異麥芽酮糖等)和三糖(吡喃葡糖基蔗糖、棉子糖、潘糖等)，主要作用是為機(jī)體提供能量。蛋白質(zhì)含量為0.1%～3.3%，主要參與轉(zhuǎn)化酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶、過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶和酸性磷酸酶等的構(gòu)成，其含量因蜂蜜種類而異[6]。此外，蜂蜜中還有1%左右的必需和非必需氨基酸，其中以脯氨酸含量最豐富[4]。

2.2.2 維生素 蜂蜜中含豐富的維生素，主要有生育酚(VE)、抗出血維生素(VK)等脂溶性維生素；抗壞血酸(VC)、硫胺(VB1)、核黃素(VB2)、煙酸(VB3)、泛酸(VB5)和吡哆醇(VB6)等水溶性維生素。其中，水溶性維生素主要來(lái)源于花粉(如B族維生素和VC)，易在加工和貯藏過(guò)程中因過(guò)濾和氧化反應(yīng)而損失[4]。

2.2.3 有機(jī)酸 蜂蜜中含有約0.57%的具有提升蜂蜜的風(fēng)味和抗菌活性的有機(jī)酸， pH為3.2～4.5。MATO等[9]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜中的主要酸是葡萄糖酸，其次是天冬氨酸、檸檬酸、乙酸、甲酸、富馬酸、半乳糖醛酸和丙二酸等。而蜂蜜中還含有0.04%～0.20%不等的礦質(zhì)元素，其中鉀元素的含量最豐富。

2.2.4 多酚類物質(zhì) 多酚類物質(zhì)賦予了蜂蜜多種生物學(xué)功能，是蜂蜜中重要的組成成分，其主要包括香蘭素、咖啡酸、丁香酸、對(duì)香豆酸、阿魏酸、鞣花酸、3-羥基苯甲酸、綠原酸、生長(zhǎng)素、沒(méi)食子酸和苯甲酸，以及不同的黃酮類化合物槲皮素、山奈酚、楊梅素、白楊素、高良姜素和橙皮素等[10]。多酚類物質(zhì)含量及種類很大程度上取決于花源或蜂蜜品種，因此，酚類物質(zhì)也可以作為蜂蜜植物來(lái)源的標(biāo)記物之一[11]。

3 蜂蜜的生物活性作用

3.1 抗氧化

氧化應(yīng)激是機(jī)體產(chǎn)生自由基的一種負(fù)面作用，當(dāng)體內(nèi)的氧化平衡被破壞時(shí)會(huì)引起脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等結(jié)構(gòu)和功能損傷，導(dǎo)致人類的許多疾病如癌癥、動(dòng)脈粥樣硬化和衰老的發(fā)生[12-13]。蜂蜜中含有豐富的抗氧化因子，如多酚(酚酸和類黃酮)、維生素C、維生素E、酶(過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶)和微量元素，此抗氧化因子能夠向自由基提供電子的分子，中和、減少或消除自由基，破壞細(xì)胞和生物分子，如核酸、蛋白質(zhì)和脂類[14]。MIGUEL等[10]研究表明，蜂蜜能夠清除自由基、過(guò)氧自由基及一氧化氮，還原鐵離子、螯合金屬離子，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化和β-胡蘿卜素漂白；此外，還可以通過(guò)體內(nèi)途徑有效抑制MDA的生成、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化、保護(hù)細(xì)胞膜從而使細(xì)胞維持正常功能[15]。綜上，多酚可以與金屬螯合劑有效結(jié)合，參與細(xì)胞氧化還原平衡酶和非酶系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。因此，蜂蜜的抗氧化能力主要取決于多酚的含量[16]。盡管蜂蜜中的多酚含量較低，其生物利用效率還有待研究，但SCHRAMM等[17]研究表明，每天食用1.5 g/kg體重的蜂蜜，血漿中總酚含量顯著增加，有效減緩慢性疾病的發(fā)生。

3.2 抗炎

炎癥是血管組織對(duì)有害刺激作出反應(yīng)，用來(lái)消滅引起傷害的病原體或刺激物的生物學(xué)過(guò)程，如果不及時(shí)治療會(huì)損傷機(jī)體，嚴(yán)重時(shí)可引起發(fā)紅、疼痛和功能喪失[18]。蜂蜜中含有豐富的黃酮和多酚類物質(zhì)，此物質(zhì)具有較好的抗炎作用。VANDAMME等[18-19]分別采用蜂蜜對(duì)角叉菜膠和LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)進(jìn)行抗炎特性測(cè)試。SAAD等[20]采用蜂蜜對(duì)乙酸誘導(dǎo)的慢性胃潰瘍進(jìn)行抗炎特性測(cè)試發(fā)現(xiàn)，蜂蜜(0.625～2.5 g/kg)降低了粘膜髓過(guò)氧化物酶活性和炎性細(xì)胞因子濃度。在LPS誘導(dǎo)的慢性亞臨床全身性炎癥大鼠中，蜂蜜治療通過(guò)降低肝、腎、心臟和肺中的NF-κB表達(dá)改善了炎癥標(biāo)記物，同時(shí)也防止了組織學(xué)和功能的改變[19]。另有研究表明，小鼠口服蜂蜜可通過(guò)抑制炎癥有效地預(yù)防順鉑腎毒性[21]；此外，大鼠口服蜂蜜通過(guò)抑制硫氧還蛋白相互作用蛋白-Nod樣受體蛋白3(TXNIP-NLRP3)炎癥小體途徑改善高脂飲食誘導(dǎo)的非酒精性脂肪性肝炎[22-23]。MNICA等[24]報(bào)道，蜂蜜對(duì)大鼠脂肪細(xì)胞功能有保護(hù)作用。具體而言，攝入4個(gè)月的蜂蜜可維持胰島素敏感性，增加脂聯(lián)素和PPARγ，并降低TLR4介導(dǎo)的炎癥狀態(tài)[24]。然而，蜂蜜抗炎作用的活性成分和作用機(jī)制尚未明確。研究表明，一些蜂蜜酚類化合物已被單獨(dú)檢測(cè)具有一定的抗炎活性。如白楊素可抑制LPS誘導(dǎo)的分離細(xì)胞中的環(huán)氧合酶-2[25]；木犀草素可減少TNF-α和白細(xì)胞組織浸潤(rùn)[26]；槲皮素在體外和體內(nèi)人體模型中顯示出抗炎和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[27]；此外，蜂蜜多酚可提高SOD、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、一氧化氮和髓過(guò)氧化物酶(MPO)水平，降低結(jié)腸炎性細(xì)胞因子(IL-6、TNF-α和TGF-β1)，并伴有基因IL-1β、IL-6、TNF-α和IFN-γ的下調(diào)和IkB-α的上調(diào)[28]。

3.3 抗菌

蜂蜜是天然有效的廣譜抗菌物質(zhì)，其主要通過(guò)過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)和非過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)抑制或殺滅微生物，從而促進(jìn)傷口的愈合。

3.3.1 過(guò)氧化氫調(diào)節(jié) 蜂蜜中固有的化學(xué)成分(過(guò)氧化氫、抗菌肽、植物多酚等)可以阻止?fàn)I養(yǎng)微生物細(xì)胞和孢子的生長(zhǎng)[29]。蜂蜜中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下產(chǎn)生過(guò)氧化氫。一般情況下，在蜂蜜原漿中無(wú)法檢測(cè)到過(guò)氧化氫的含量，但稀釋后，葡萄糖氧化酶發(fā)生活化，使葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸，并釋放過(guò)氧化氫[30]。因此，產(chǎn)生的過(guò)氧化氫會(huì)對(duì)細(xì)菌細(xì)胞造成氧化損傷，進(jìn)而破壞核酸的完整性，抑制微生物的生長(zhǎng)[31]。此外，過(guò)氧化氫還可以對(duì)傷口進(jìn)行消毒，刺激血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的產(chǎn)生，以改善血管生成，對(duì)愈合有積極影響[32-33]。

3.3.2 非過(guò)氧化氫調(diào)節(jié) 蜂蜜中的酚類及有機(jī)酸可以有效抑制微生物的生長(zhǎng)及繁殖，其活性主要受蜜源(植物化學(xué)成分)的影響[34-35]。MARA等[36]以氯仿∶乙酸乙酯(4.4∶0.6)為展開(kāi)劑，從阿根廷蜂蜜樣品中提取到多酚類物質(zhì)，其具有較高的抑菌效果。同時(shí)，pH和高滲透壓也與蜂蜜的抗菌作用有關(guān)[37]。在葡萄糖氧化酶作用下，將葡萄糖分解成葡萄糖酸，使蜂蜜的pH顯著降低，在傷口修復(fù)過(guò)程中，酸性蜂蜜可以使蛋白酶和酯酶的活性降低，提高氧飽和度，清除阻礙愈合過(guò)程的某些微生物[38]。較低的pH還可改善靶點(diǎn)的細(xì)胞浸潤(rùn)(成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)，以加快組織再生[39]。由于蜂蜜原漿濃度高和水分含量低，蜂蜜的吸濕性和高滲性增強(qiáng)，會(huì)通過(guò)排出生物體內(nèi)的水分阻礙微生物生長(zhǎng)，并因干燥而死亡[40]。此外，蜂蜜中還含有溶菌酶(一種有效的抗菌劑)，與陳年蜂蜜相比，新鮮提取的蜂蜜中的溶菌酶濃度更高[41]。

3.4 調(diào)節(jié)血糖

大量研究表明，蜂蜜能夠調(diào)節(jié)正常人或糖尿病患者的血糖。CHEPULIS等[42]研究發(fā)現(xiàn)，將大鼠喂養(yǎng)蜂蜜52周后，其糖化血紅蛋白水平顯著降低；OMOTAYO等[43]研究表明，利用尼日利亞蜂蜜對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病大鼠連續(xù)飼養(yǎng)3周后發(fā)現(xiàn)，其高血糖顯著降低。與右旋糖酐相比，蜂蜜可顯著降低糖尿病患者的血糖濃度[44]。ABDULRHMAN等[45]發(fā)現(xiàn)，每天按0.5 mL/kg體重?cái)z入蜂蜜，連續(xù)食用12周后，可改善Ⅰ型糖尿病患者的血糖、血脂和肥胖。BAHRAMI等[46]研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)8周食用蜂蜜對(duì)Ⅱ型糖尿病患者的體重和血脂有好處，但會(huì)增加血漿中血紅蛋白A1c的水平。其作用機(jī)理可能與果糖有關(guān)[47]，也可能與保護(hù)胰腺免受氧化應(yīng)激和損傷的抗氧化劑分子有關(guān)[48-49]。此外，抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的能力可以解釋蜂蜜的抗糖尿病活性[50]。LORI等[51]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜提取物對(duì)胰島素受體酪氨酸蛋白磷酸酶非受體Ⅰ型(PTP1B：胰島素受體信號(hào)傳導(dǎo)的主要負(fù)調(diào)節(jié)因子之一)具有抑制作用，進(jìn)而調(diào)節(jié)血糖水平。盡管蜂蜜對(duì)糖尿病患者有一定的作用，但具體用于治療代替和糖尿病患者的替代糖還需要進(jìn)一步的科學(xué)研究和臨床試驗(yàn)。

3.5 抗腫瘤

癌癥是全球第二大致死疾病，據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)報(bào)道，僅2018年全球就有1 810萬(wàn)人診斷為癌癥，其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)[52]。現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，天然的蜂蜜具有抗突變、促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡等作用[53]。WANG等[54]研究發(fā)現(xiàn)，以受到紫外線照射后的大腸桿菌為供試對(duì)象，蜂蜜會(huì)使菌體產(chǎn)生保護(hù)作用，通過(guò)SOS介導(dǎo)，使突變過(guò)程中的一些基因(umuC、recA和umuD)下調(diào)，從而保護(hù)細(xì)胞免受容易出錯(cuò)的修復(fù)途徑的影響。JAGANATHAN等[55]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜通過(guò)線粒體膜的去極化誘導(dǎo)人乳腺、宮頸和結(jié)腸等癌細(xì)胞系，從而降低其膜電位，促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡。MARI等[56]對(duì)結(jié)腸和膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞系的研究表明，未經(jīng)處理的粗蜂蜜因含有豐富的酚類和色氨酸，可以誘導(dǎo)caspase-3活化和修飾酶PARP(poly ADP-ribose polymerase)裂解。SARAVANA等[57]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜可以調(diào)節(jié)癌細(xì)胞系中p53的水平，p53蛋白在DNA損傷時(shí)增加細(xì)胞周期蛋白依賴激酶(Cdk)，抑制或阻止異常細(xì)胞分裂，進(jìn)而干擾細(xì)胞周期和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡。這些研究進(jìn)一步證明了蜂蜜具有一定的抗癌作用，但其作用機(jī)理還需要進(jìn)一步科學(xué)研究和臨床試驗(yàn)。

3.6 其他

蜂蜜的其他生物學(xué)功能還有維持身體體重、調(diào)節(jié)血脂血壓、改善記憶力、促進(jìn)消化系統(tǒng)、治療皮膚創(chuàng)傷、治療胃腸疾病、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)心肌功能、解酒等作用，SUHANA等[58]研究發(fā)現(xiàn)，馬來(lái)西亞蜂蜜可以顯著降低肥胖大鼠的增加體重和肥胖指數(shù)，改善脂質(zhì)代謝。HAMID等[59]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜的攝入改善了血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)等血脂水平。KHAIRUNNUUR等[60]發(fā)現(xiàn)，蜂蜜具有降低氧化應(yīng)激水平和乙酰膽堿酯酶活性，增加腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)濃度和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)和海馬體的神經(jīng)元增殖，進(jìn)而減輕噪聲壓力下的老年大鼠記憶缺陷。LADAS等[61]研究發(fā)現(xiàn)，普通劑量的蜂蜜對(duì)于健康的個(gè)體都有潤(rùn)腸通便的作用。SUBRAHMANYAM[62]研究證明，蜂蜜具有治療皮膚創(chuàng)傷的作用，促進(jìn)肌肉組織生長(zhǎng)的作用。魏本祥[63]研究表明，蜂蜜可以治療胃腸道疾病。KORKMAZ等[64]研究發(fā)現(xiàn)，Anzer蜂蜜對(duì)于治療由于谷胱甘肽的減少引起的肝損傷效果顯著，證明蜂蜜在一定程度上可以保護(hù)肝臟。GUO等[65]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜對(duì)血液酒精的去除效果最好，同時(shí)顯著提高了乙醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH)等酒精代謝酶的活性，具有很好的解酒功效。

4 結(jié)語(yǔ)

一直以來(lái)蜂蜜作為一種天然存在的高能量食品，因具抗氧化作用、抗炎作用、抗菌作用、調(diào)節(jié)血糖作用、抗腫瘤作用、維持身體體重、調(diào)節(jié)血脂血壓、改善記憶力、促進(jìn)消化系統(tǒng)、治療皮膚創(chuàng)傷、治療胃腸疾病、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)心肌功能及解酒等作用被廣泛應(yīng)用并備受消費(fèi)者的歡迎。近年來(lái)對(duì)蜂蜜的化學(xué)成分及功效的研究也取得明顯進(jìn)展，但整體上看，對(duì)蜂蜜在食品、醫(yī)藥等方面的研究還有待進(jìn)一步的挖掘，如蜂蜜的醫(yī)療、保健及食品開(kāi)發(fā)等還較欠缺，對(duì)健康影響的機(jī)制需要得到進(jìn)一步的闡明。此外，由于蜂蜜的來(lái)源多樣，有一些蜂蜜對(duì)人類有害，如以?shī)A竹桃、杜鵑花、山月桂等為蜜源的蜂蜜。另外，還有一些蜜源植物因受到環(huán)境污染物(重金屬、殺蟲(chóng)劑、抗生素)也可能存在于蜂蜜的安全問(wèn)題。更有些不良商家以次充好，利用一些采用植物糖漿制成的假蜂蜜，擾亂市場(chǎng)。因此，關(guān)于蜂蜜相關(guān)科學(xué)的進(jìn)一步研究具有重大的意義，可為充分開(kāi)發(fā)和利用蜂蜜資源提供理論參考。