吳雨祺 陳伊凡 游蒙蒙 劉奕辰 鄭火青 胡福良
(浙江大學(xué)動(dòng)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,應(yīng)用歷史悠久。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,蜂王漿的相關(guān)研究也進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。關(guān)注國(guó)際、國(guó)內(nèi)蜂王漿研究動(dòng)態(tài),了解蜂王漿研究熱點(diǎn),將有助于國(guó)內(nèi)蜂王漿科學(xué)研究更好地向縱深發(fā)展,也有助于蜂王漿產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。本文介紹了2018年度國(guó)內(nèi)外蜂王漿論文、專利情況,從地域和研究領(lǐng)域2方面入手,對(duì)蜂王漿的研究進(jìn)行了分析比較,并對(duì)蜂王漿研究的未來(lái)做出展望。
根 據(jù) Google Scholar、Elsevier、Springerlink、NCBI、ISI Web of Knowledge、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索結(jié)果,2018年度(截至12月1日)發(fā)表與蜂王漿相關(guān)的中、英文研究論文共65篇,包括33篇SCI收錄論文、24篇普通英文論文以及8篇中文論文,其中7篇是中文核心期刊論文。相比于2017年,2018年報(bào)道的蜂王漿研究成果數(shù)量有所上升(表1)。
在33篇SCI論文中,第一作者單位來(lái)自中國(guó)的論文有11篇,日本7篇,分別位列第一和第二。中日兩國(guó)SCI論文數(shù)量超過(guò)總數(shù)的1/2,表明中日兩國(guó)仍然是蜂王漿研究的主要力量。德國(guó)發(fā)表了5篇SCI論文,波蘭發(fā)表了3篇,相比去年有大幅度提升。巴西和沙特阿拉伯各有2篇SCI論文發(fā)表,泰國(guó)、印度及伊朗各有1篇SCI論文。普通英文論文今年仍以中東國(guó)家為主,伊朗、土耳其、埃及和沙特阿拉伯共發(fā)表了13篇非SCI英文論文,占總數(shù)的54%。今年國(guó)內(nèi)發(fā)表的關(guān)于蜂王漿的中文核心論文有7篇,與去年相比有所上升。
2018年蜂王漿研究主要集中于生物學(xué)活性及化學(xué)成分分析和質(zhì)量控制。在33篇SCI論文中,有19篇是有關(guān)蜂王漿及其活性成分的生物學(xué)活性研究,12篇是有關(guān)蜂王漿成分、理化特性和質(zhì)量控制的研究。此外,還有2篇是有關(guān)蜂王漿的綜述。
表1 2014~2018年蜂王漿研究論文數(shù)
王漿主蛋白(major royal jelly protein)是蜂王漿中主要的蛋白質(zhì)成分,浙江工商大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一個(gè)王漿主蛋白1(MRJP-1)的快速定量方法。他們選用了FFDYDFGSDER肽段作為MRJP-1的標(biāo)志性肽段,以此為基礎(chǔ)利用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)對(duì)MRJP-1進(jìn)行定量;然后利用這個(gè)方法對(duì)28個(gè)新鮮蜂王漿樣本進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果顯示MRJP-1的含量為41.96~55.01mg/g[1]。
近年來(lái),蜂產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留一直是蜂產(chǎn)品質(zhì)量控制研究的一個(gè)重點(diǎn)。2018年浙江省進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫局的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種高靈敏度的蜂王漿中新煙堿類殺蟲劑的檢測(cè)方法。他們首先利用固相萃取技術(shù)將新煙堿殺蟲劑從蜂王漿中分離,然后利用液質(zhì)聯(lián)用(HPLC-MS/MS)進(jìn)行檢測(cè),這一方法能同時(shí)檢測(cè)包括吡蚜酮、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲嗪、氟啶蟲酰胺、吡蟲啉、噻蟲胺、氯噻啉、啶蟲脒和噻蟲啉在內(nèi)的10種新煙堿殺蟲劑以及二甲基啶蟲胺與三氟甲基煙酰胺這兩種新煙堿殺蟲劑的代謝物[2]。氨基糖苷類抗生素是一種被廣泛使用的廣譜抗生素,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種基于HPLC-MS/MS的蜂王漿氨基糖苷類抗生素殘留檢測(cè)方法,與現(xiàn)有的方法相比,這一方法有著靈敏度高、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),并且能同時(shí)檢測(cè)11種不同的氨基糖苷類抗生素的含量[3]。
巴西學(xué)者Teixeira等檢測(cè)了巴西地區(qū)蜂產(chǎn)品中多種蜜蜂致病菌與孢子蟲(Paenibacillus larvae,Ascosphaera apis,Nosema ceranae和 Nosema apis)的存在情況。在他們的10個(gè)蜂王漿樣品中,只有一個(gè)樣品沒有以上任一種病菌的污染,其中Paenibacillus larvae(8/10)和Nosema ceranae(8/10)有非常高的檢出率,他們的這一結(jié)果表明蜂產(chǎn)品也可能是蜜蜂致病菌的傳播途徑[4]。
在蜂王漿中,MRJP-1以單體或者復(fù)合物的形式存在,但在不同研究中其復(fù)合物的構(gòu)成、分子大小和結(jié)合方式有明顯差異。為了探明MRJP-1復(fù)合物的結(jié)構(gòu),中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所聯(lián)合研究首次在2.65?的分辨率上對(duì)MRJP-1復(fù)合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析。他們的結(jié)果顯示,在蜂王漿中MRJP-1復(fù)合體是由4個(gè)MRJP-1蛋白、4個(gè)apisimin短肽和8個(gè)24-亞甲基膽固醇組成,并且他們發(fā)現(xiàn)MRJP-1復(fù)合物的結(jié)構(gòu)會(huì)受到pH值的影響[5]。
德國(guó)學(xué)者Buttstedt等2018年也對(duì)蜂王漿的超微結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)進(jìn)行了報(bào)道。利用掃描電鏡和透射電鏡,他們發(fā)現(xiàn)在pH=4時(shí)蜂王漿會(huì)形成一種致密的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而這一結(jié)構(gòu)會(huì)隨著王漿pH值的上升而逐漸被破壞,最終在pH=7時(shí)完全消失[6],進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)顯示這一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)主要是由MRJP-1與apisimin聚合而成。在咽下腺的中性pH環(huán)境中,MRJP-1與apisimin不形成穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)構(gòu),隨著蜂王漿的分泌,來(lái)自上顎腺的王漿酸逐步降低蜂王漿的pH值,進(jìn)而使得MRJP-1開始與apisimin結(jié)合形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時(shí)發(fā)現(xiàn)這一復(fù)合結(jié)構(gòu)與蜂王漿的粘度有著非常密切的關(guān)系[7]。
蜂王漿作為保健品,它的主要應(yīng)用方法是經(jīng)口攝入,因此蜂王漿的功能組分在消化過(guò)程中的變化對(duì)于其功能的發(fā)揮可能有一定的影響,了解蜂王漿在消化過(guò)程中的成分變化有助于其更好的應(yīng)用。德國(guó)學(xué)者M(jìn)uresan等2018年首次報(bào)道了王漿主蛋白在消化過(guò)程中的酶解情況,他們構(gòu)建了模擬蛋白在胃部和腸道中消化的體外模型,并檢測(cè)了MRJP-1、MRJP-2和MRJP-3在胃部和腸道中的消化過(guò)程。結(jié)果顯示,在胃和腸道中,MRJP-2都是最穩(wěn)定蛋白,分別需要至少24h和40min的酶解反應(yīng)時(shí)間才能完全降解,而MRJP-1的復(fù)合體表現(xiàn)出了比其單體更好的抗酶解消化性能[8]。
蜂王漿具有抗衰老、抗菌、抗疲勞、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗糖尿病等顯著而豐富的生物學(xué)活性,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)。2018年度發(fā)表的文章中,有幾篇綜述討論了蜂王漿的活性成分和功能。印度團(tuán)隊(duì)發(fā)表的綜述著重闡明了蜂王漿蛋白和多肽的功能及特征[9]。另外,日本團(tuán)隊(duì)發(fā)表的綜述介紹了蜂王漿在體內(nèi)和體外的抗癌作用,總結(jié)了蜂王漿在動(dòng)物癌癥模型及癌癥患者中的抗癌作用及其分子機(jī)制,最后討論了蜂王漿的治療策略、應(yīng)用現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展方向和局限性[10]。波蘭團(tuán)隊(duì)綜述了蜂膠、蜂花粉和蜂王漿等蜂產(chǎn)品抗氧化能力的最新研究進(jìn)展,并展望了其抗氧化治療的應(yīng)用前景。此外,他們討論了蜜蜂種類、植物來(lái)源、地理位置、季節(jié)性以及提取液的種類對(duì)蜂產(chǎn)品提取物成分的影響[11]。
2.3.1 蜂王漿對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的保健功效
波蘭研究者探討了蜂王漿對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用。他們?cè)诮o予老年雄性Wistar大鼠2個(gè)月的希臘蜂王漿后,測(cè)定了腦中的氨基酸水平以及腎臟和肝臟活動(dòng)的基本生化參數(shù)。結(jié)果顯示,蜂王漿給藥對(duì)肝腎功能無(wú)影響,但蜂王漿處理后的大鼠在紋狀體和下丘腦中均可發(fā)現(xiàn)氨基丁酸濃度降低,證明蜂王漿對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)傳導(dǎo)功能具有一定的影響[12]。
阿爾茨海默病是蜂王漿研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),2018年研究者對(duì)這個(gè)方面進(jìn)行了更深入的挖掘。日本學(xué)者采用海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)蜂王漿能有效促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)神經(jīng)元的轉(zhuǎn)錄和免疫反應(yīng)活性,首次證明蜂王漿具有激活海馬生長(zhǎng)抑素-神經(jīng)內(nèi)肽酶保護(hù)系統(tǒng)的潛力[13]。另一方面,來(lái)自浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用BV-2細(xì)胞神經(jīng)炎癥模型發(fā)現(xiàn)蜂王漿能在mRNA和蛋白水平上顯著抑制iNOS和COX-2的表達(dá),降低炎癥相關(guān)因子的水平。蜂王漿還能減少氧化應(yīng)激對(duì)BV-2細(xì)胞的損傷,減輕炎癥反應(yīng),表明蜂王漿可以延緩神經(jīng)炎癥的發(fā)展[14]。浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)蜂王漿可以顯著降低阿爾茨海默病兔模型中血漿總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平,增強(qiáng)神經(jīng)元的代謝活動(dòng)。通過(guò)免疫組化顯示蜂王漿可以顯著改善阿爾茨海默病兔模型中的淀粉樣蛋白沉積,減少Aβ水平。進(jìn)一步研究顯示,蜂王漿可以降低高級(jí)糖基終產(chǎn)物受體的表達(dá)水平,增加低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。此外,蜂王漿通過(guò)增加n -乙酰天冬氨酸(NAA)和谷氨酸鹽(glutamate)以及降低膽堿和肌醇顯著增加神經(jīng)元數(shù)量,增強(qiáng)抗氧化能力,抑制capase-3蛋白表達(dá)。這為蜂王漿在預(yù)防阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)[15]。
2.3.2 蜂王漿的抗氧化作用
來(lái)自巴西的研究者評(píng)估了蜂王漿的攝入對(duì)慢性應(yīng)激大鼠的皮質(zhì)酮、血糖、血漿酶水平和肝臟抗氧化系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明,蜂王漿能降低應(yīng)激誘導(dǎo)后的皮質(zhì)酮水平,改善血糖和其他指標(biāo),同時(shí)還提高了肝臟總抗氧化能力,表明蜂王漿具有生理調(diào)節(jié)和保肝潛力[16]。蜂王漿中的4-過(guò)氧化氫-2-癸酸乙酯是一種王漿酸衍生物,具有較強(qiáng)的抗氧化活性,日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)能通過(guò)累積胞內(nèi)ROS,誘導(dǎo)通路ROSERK-P38表達(dá)從而促進(jìn)人肺腫瘤A549細(xì)胞凋亡[17]。另有一項(xiàng)研究探討了蜂王漿對(duì)氯化鎘(CdCl2)致肝毒性的可能保護(hù)機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn),蜂王漿能通過(guò)上調(diào)Nrf2和抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)來(lái)預(yù)防肝損傷、氧化應(yīng)激和炎癥。因此,蜂王漿可作為抗CdCl2毒性的肝保護(hù)劑[18]。
2.3.3 蜂王漿的抗炎、抑菌作用
王漿酸10-HDA是蜂王漿中主要的中鏈脂肪酸。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)者應(yīng)用大鼠血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)模型發(fā)現(xiàn),10-HDA通過(guò)下調(diào)NF-B和MAPK信號(hào)通路顯著減輕血管緊張素Angiotensin II誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[19]。日本學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)蜂王漿能通過(guò)調(diào)節(jié)組胺H1受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和白介素9基因表達(dá)對(duì)過(guò)敏性鼻炎進(jìn)行治療[20]。還有研究表明,在人結(jié)腸癌細(xì)胞模型中,10-HDA具有抗炎活性,且對(duì)動(dòng)物病原菌有抑菌作用,顯示出10-HDA作為抗炎和殺菌劑對(duì)人體胃腸道的保護(hù)潛力[21]。
浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)10-HDA對(duì)炎性介質(zhì)和NO的釋放有明顯的劑量依賴性抑制作用,能抑制炎癥基因的表達(dá);并通過(guò)調(diào)節(jié)血清中LTA致炎性細(xì)胞因子的釋放,對(duì)肺損傷起到保護(hù)作用[22]。此外,波蘭學(xué)者通過(guò)檢測(cè)來(lái)自7個(gè)國(guó)家的50個(gè)不同蜂蜜樣品后發(fā)現(xiàn),蜂蜜的抗菌成分可能是蜂王漿中的C8-C12脂肪酸以及不飽和脂肪酸[23]。
2.3.4 蜂王漿的免疫調(diào)節(jié)作用
韓國(guó)的一項(xiàng)研究表明,蜂王漿經(jīng)酶處理后轉(zhuǎn)化成一系列的短鏈單體,并在巨噬細(xì)胞和小鼠上有一定的抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用,提示蜂王漿具有抗炎和免疫促進(jìn)活性,可作為預(yù)防炎性疾病的保健品[24]。日本學(xué)者研究證明蜂王漿中的“王漿素”可以通過(guò)與氧化型低密度脂蛋白41-51位點(diǎn)特異性結(jié)合,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化起治療作用[25]。
還有研究發(fā)現(xiàn)蜂王漿雖然不能預(yù)防骨質(zhì)流失,但是能提高骨強(qiáng)度,同時(shí)對(duì)卵巢切除大鼠的骨代謝也有積極影響[26]。來(lái)自北京中醫(yī)藥大學(xué)的團(tuán)隊(duì)檢測(cè)了新鮮蜂王漿對(duì)Wistar大鼠血管舒張作用及相關(guān)機(jī)制,并檢測(cè)了尾部血液循環(huán)和收縮壓的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),蜂王漿中的某些神經(jīng)受體如乙酰膽堿能通過(guò)血管內(nèi)皮生成一氧化氮(NO)誘導(dǎo)血管舒張,加快尾部血液循環(huán)。因此,新鮮蜂王漿可能改善健康個(gè)體的外周循環(huán)功能[27]。
日本學(xué)者通過(guò)建立一個(gè)具有遺傳多樣性的遺傳異質(zhì)性(HET)小鼠模型,研究了蜂王漿對(duì)小鼠衰老過(guò)程中運(yùn)動(dòng)功能的影響。他們進(jìn)行了4種不同的物理性
表2 2018年中國(guó)(大陸)蜂王漿專利概況
日本的Japan Royal Jelly公司和日本東北大學(xué)在歐盟申請(qǐng)的專利包括“一種蜂王漿組分的提取方法”和“一種增強(qiáng)蜂王漿對(duì)阿爾茲海默癥功效的方法”。
在國(guó)內(nèi)專利中,2018年授權(quán)的3個(gè)專利分別是“蜂王漿自動(dòng)采集裝置(CN105475179B)”、“一種抗氧化活性蜂王漿凍干粉的制備方法(CN105010925B)”和“用于蜂王漿機(jī)械化生產(chǎn)的移蟲機(jī)(CN105248315B)”。
蜂王漿的加工、質(zhì)量控制以及蜂王漿制品仍是發(fā)明專利的一大熱點(diǎn),如“一種從蜂王漿凍干粉中提取10-羥基-2-癸烯酸的方法(CN107641077A)”、能測(cè)試(握力、鋼絲懸掛、水平桿和旋轉(zhuǎn)棒),研究發(fā)現(xiàn)在蜂王漿治療的小鼠中,年齡相關(guān)的運(yùn)動(dòng)功能損傷明顯延遲,表明蜂王漿有可能通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能而改善衰老過(guò)程中的生活質(zhì)量[28]。埃及學(xué)者探討了蜂王漿對(duì)鎘誘導(dǎo)的大鼠睪丸功能障礙的保護(hù)作用[29]。在一項(xiàng)臨床研究中,800mg/天的蜂王漿可有效緩解日本絕經(jīng)后婦女的焦慮、背痛、腰痛等更年期癥狀[30]。
2.3.5 蜂王漿的增強(qiáng)干細(xì)胞再生作用
美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員[31]在《Nature Communications》上發(fā)文,報(bào)道了王漿主蛋白1(MRJP1)的組成成分Royalactin能激活增強(qiáng)干細(xì)胞再生的基因網(wǎng)絡(luò),使干細(xì)胞處于一種自我更新狀態(tài),表明有機(jī)體在它的幫助下能產(chǎn)生更多干細(xì)胞來(lái)構(gòu)建和修復(fù)自身。Royalactin將來(lái)有可能用于因細(xì)胞死亡引起的疾病的新療法,如阿爾茲海默癥、心臟衰竭和肌肉萎縮等。
作為最大的蜂王漿生產(chǎn)和出口國(guó),2018年我國(guó)仍然和往年一樣,是專利最多的國(guó)家,這表明我國(guó)在蜂王漿相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)熱情和對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重視。亞洲國(guó)家除中國(guó)外,日本的Japan Royal Jelly公司和東北大學(xué)在歐盟申請(qǐng)了2項(xiàng)蜂王漿相關(guān)專利。
2018年在中國(guó)大陸地區(qū),與蜂王漿有關(guān)的專利中有3項(xiàng)發(fā)明授權(quán);此外還有46項(xiàng)公開未授權(quán)的發(fā)明專利,20項(xiàng)實(shí)用新型專利和8項(xiàng)外觀設(shè)計(jì)專利(表2)。“一種增強(qiáng)抗衰老功效的蜂王漿多肽提取方法(CN108260706A)”、“一種高質(zhì)量蜂王漿生產(chǎn)加 工 工 藝(CN108477568A)”、“ 一 種 新 型 含有10-HDA脂質(zhì)體的蜂王漿口服液及其制備方法(CN108669509A)”等;此外,蜂機(jī)具的設(shè)計(jì)和養(yǎng)蜂生產(chǎn)方法包括“一種蜂王漿生產(chǎn)用免移蟲采漿裝置(CN108391605A)”、“一種蜂王漿取漿機(jī)的擠壓裝置(CN108782344A)”、“一種用于蜂王漿的凍存裝置及其凍存方法(CN108514067A)”等。
與2017年相比,2018年蜂王漿研究的論文數(shù)量有一定上升,在蜂王漿的理化性質(zhì)方面有多項(xiàng)非常有新意的研究,同時(shí)在質(zhì)量控制和生物學(xué)活性等多個(gè)研究領(lǐng)域也有不錯(cuò)進(jìn)展。與往年相比,2018年國(guó)內(nèi)外專利數(shù)量依舊保持平穩(wěn),2018年國(guó)內(nèi)授權(quán)專利仍然主要集中在蜂王漿的生產(chǎn)與加工上,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)量控制與成分分析一直是研究重點(diǎn)。2018年有多位學(xué)者從蛋白結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的角度對(duì)王漿主蛋白的蛋白結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,為蜂王漿的成分研究提供了新的方向與思路。
作為一種重要的保健品,蜂王漿的生物學(xué)活性一直是研究熱點(diǎn)。蜂王漿對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的保健作用相關(guān)研究繼續(xù)升溫,2018年一共有4篇文獻(xiàn)報(bào)道了蜂王漿對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和阿爾茲海默癥小鼠模型的作用,展現(xiàn)了將蜂王漿應(yīng)用于阿爾茲海默癥治療與預(yù)防的潛力。
近幾年來(lái)除了中國(guó)和日本這兩個(gè)蜂王漿研究主力,中東地區(qū)的蜂王漿研究數(shù)量也維持在高水平,成為了一個(gè)新的研究主力;而與往年相比,2018年有多篇來(lái)自德國(guó)的蜂王漿相關(guān)研究,顯示歐美的蜂王漿研究熱度有所回升。加強(qiáng)全球蜂王漿的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,帶動(dòng)蜂王漿科研與產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展是未來(lái)的必然趨勢(shì)。