鄭 慧 梁倩倩 陳希平 崔昭偉 李銀霞 李順祥 楊 勇
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院食品藥品工程系,湖南 長沙 410208;2.湖南省中藥活性物質(zhì)篩選工程技術(shù)研究中心,湖南 長沙 410208)
蜂花粉作為蜜蜂為農(nóng)作物授粉的副產(chǎn)物之一,是蜜蜂從顯花植物花蕊中采集到的花粉(植物的雄性細(xì)胞),經(jīng)蜜蜂加入花蜜及其唾液混合而成的一種不規(guī)則的扁圓形團(tuán)狀物[1]。中國是世界上認(rèn)識和應(yīng)用花粉最早的國家,藥食兼用的歷史至少可追溯到2 000年前,《神農(nóng)本草經(jīng)》《唐本草》《本草綱目》等古籍中均有蜂花粉的應(yīng)用記載。初期,國內(nèi)外學(xué)者[2-4]對蜂花粉的研究多集中于蜜蜂發(fā)育特點(diǎn)、信息交換特性和生活環(huán)境等生物學(xué)相關(guān)方面。近年來依托豐富的蜂花粉資源,同時(shí)隨著蜂箱取粉設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用,對蜂花粉食用性研究更加廣泛、深入。
中國是世界養(yǎng)蜂大國,蜜粉源植物資源豐富、花期漫長,蜂花粉品種較多,近兩年年產(chǎn)量在4 500 t左右[5]。目前,在中國蜂花粉可作為普通食品進(jìn)行生產(chǎn)、銷售和管理,產(chǎn)品開發(fā)門檻相對較低。故隨著近年來蜂花粉保健功能及其作用機(jī)制的進(jìn)一步研究,相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)熱度也日益升溫。但同時(shí)其細(xì)胞壁堅(jiān)硬、致敏、口感等問題又制約其開發(fā)應(yīng)用,至今中國的蜂花粉加工利用率低,產(chǎn)品多為初加工,產(chǎn)品附加值低,蜂花粉資源優(yōu)勢還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未體現(xiàn)出來。本文在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對蜂花粉的保健功能、開發(fā)中存在的問題、相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀及技術(shù)儲備狀況進(jìn)行了闡述,以期為蜂花粉的開發(fā)利用提供依據(jù)和參考。
El-Bialy等[6]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉能夠恢復(fù)正常中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比例,增加中性粒細(xì)胞吞噬活性、淋巴細(xì)胞增殖能力和谷胱甘肽(GSH)含量,降低脾臟H2O2水平,維持NO的正常生成,使大鼠的免疫保護(hù)作用升高。Wang等[7]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉可提高肉雞免疫器官的重量及指數(shù),促進(jìn)中樞免疫器官胸腺的早期發(fā)育,增強(qiáng)脾的免疫應(yīng)答反應(yīng),延緩腔上囊退化。目前蜂花粉免疫增強(qiáng)的研究多集中在蜂花粉多糖成分上[8-10]。其中,吳盼盼等[10]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉多糖可顯著提高小鼠免疫活性,且純化后對免疫抑制小鼠的血清免疫球蛋白G(IgG)水平、脾臟指數(shù)及胸腺指數(shù)分別比粗品增加了9.38%,10.86%,11.35%。
Rzepecka-Stojko等[11]報(bào)道了蜂花粉黃酮、多酚類組分具有較高的抗氧化性。孫麗萍等[12]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉黃酮醇苷能夠明顯降低脂質(zhì)過氧化小鼠肝組織和血清中丙二醛(MDA)的含量,提高小鼠超氧化物酶(SOD)活性和總抗氧化能力(T-AOC),降低小鼠肝組織細(xì)胞脂質(zhì)過氧化的速度,對CCl4所致的肝線粒體脂質(zhì)過氧化損傷有明顯保護(hù)作用。并通過體外抗氧化分析發(fā)現(xiàn)其苷元成分的抗氧化活性強(qiáng)于蜂花粉黃酮醇。Zhang等[13]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉及其乙醇提取物均能顯著降低意大利臘腸的MDA,提高SOD、過氧化氫酶(CAT),谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及T-AOC,從而改善氧化穩(wěn)定性,具有良好的抗脂質(zhì)氧化能力。同時(shí),除研究較多的蜂花粉多酚類化合物外,另有研究[14-15]報(bào)道油脂類、活性酶組分也是蜂花粉抗氧化活性成分。徐響等[15]研究發(fā)現(xiàn)類胡蘿卜素是蜂花粉油脂類組分發(fā)揮抗氧化作用的主要成分之一。
目前,有關(guān)蜂花粉抗腫瘤保健功能多集中在對蜂花粉多糖組分的研究上。Wang等[16]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉多糖對腫瘤細(xì)胞人結(jié)直腸癌細(xì)胞株HCT116和人大腸癌細(xì)胞株HT29的增殖具有顯著的抑制作用。Yang等[17]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉多糖能夠顯著提高自然殺傷細(xì)胞活性、單核細(xì)胞吞噬功能、淋巴細(xì)胞增殖能力、血清溶血素?cái)?shù)量,增加脾臟和胸腺相對重量,明顯減少荷瘤小鼠的腫瘤形成,改善外周血異常和貧血癥狀,并發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉多糖的抗腫瘤活性是由免疫調(diào)節(jié)、白細(xì)胞和抗血管作用介導(dǎo)的。楊曉萍等[18-19]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉多糖可通過增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力、提高機(jī)體脾細(xì)胞白細(xì)胞介素-2、腫瘤壞死因子mRNA的表達(dá)發(fā)揮抗腫瘤作用。
Mohamed等[20]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉能顯著抑制鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病雄性大鼠血糖、睪丸NO和MDA水平的升高,并通過其抗氧化特性和效率改善血液胰島素水平及β細(xì)胞功能,從而對糖尿病誘導(dǎo)的垂體睪丸軸功能障礙和與抗高血糖作用相關(guān)的睪丸組織學(xué)有害變化具有潛在的保護(hù)作用。孫巖等[21-22]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉黃酮能夠抑制α-葡萄糖苷酶活性和非酶糖基化終產(chǎn)物的形成,從而降低血糖水平,對于糖尿病及其并發(fā)癥的防治有著重要的作用。另有學(xué)者[23-24]認(rèn)為蜂花粉多糖組分也是蜂花粉降血糖的活性成分。其中,林春榕等[24]研究發(fā)現(xiàn)蕎麥蜂花粉多糖對四氧嘧啶(ALX)性糖尿病大鼠的血糖水平有顯著降低作用。
研究[25-26]表明蜂花粉具有很好的抗前列腺增生活性,主要成分為生物堿、黃酮類、腦苷脂類、吲哚乙酸、甾體化合物及長鏈脂肪酸類,其中長鏈脂肪酸類的作用最顯著。錢伯初等[27]研究發(fā)現(xiàn)食用蜂花粉能明顯減小老年犬前列腺腺腔直徑,降低腺上皮細(xì)胞的高度,減少腺體乳頭數(shù)量,顯著減輕老年犬前列腺增生程度。楚元奎等[28]研究發(fā)現(xiàn)枸杞蜂花粉水提物和醇提物能夠明顯降低丙酸睪酮復(fù)制大鼠的前列腺臟器系數(shù),以及前列腺體積和重量,對前列腺增生有一定的抑制作用。Xuan等[29]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉可通過抑制線粒體融合蛋白Mfn1在前列腺中的作用來治療大鼠良性前列腺增生。
多項(xiàng)研究[30-31]表明蜂花粉通過減輕肝臟脂質(zhì)過氧化、細(xì)胞壞死程度以及肝纖維化水平對化學(xué)性肝損傷起保護(hù)作用,其活性成分主要為黃酮醇苷、槲皮素、山奈酚、異鼠李素、β-胡蘿卜素、VC和VE等。孫麗萍等[32-33]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉溶劑分級提取物能明顯減輕模型大鼠肝臟損傷程度,對穩(wěn)定肝細(xì)胞膜,保護(hù)肝細(xì)胞起到一定作用。其中,蜂花粉乙酸乙酯、正丁醇和蒸餾水3組提取物作用效果強(qiáng)于蜂花粉原料。Huang等[34]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉提取物能夠增加大鼠肝腎組織中SOD、過氧化氫酶的活性,降低尿素氮(BUN)、肌酐、MDA和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)的含量,以及提升谷草轉(zhuǎn)氨酶和丙谷轉(zhuǎn)氨酶的活性,減輕肝臟和腎臟的病理變化。鄭喜燦等[35]研究發(fā)現(xiàn)對CCl4引起的急性化學(xué)性肝損傷,破壁蜂花粉比原料蜂花粉預(yù)防作用更顯著。
Maruyama等[36]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉乙醇提取物通過抑制環(huán)氧化酶-2的活性和NO的產(chǎn)生,對卡拉膠誘導(dǎo)的大鼠爪水腫具有很強(qiáng)的抑制作用,其中黃酮類化合物可能是抗炎的成分之一。孫麗萍等[37]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉水和氯仿提取組分能夠顯著抑制二甲苯所致的小鼠炎癥,并發(fā)現(xiàn)蜂花粉氯仿提取物抗炎作用的物質(zhì)基礎(chǔ)可能是其中的鄰苯二甲酸二丁酯。平舜等[38]研究發(fā)現(xiàn)茶蜂花粉乙酸乙酯提取物能顯著抑制小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7釋放NO,增強(qiáng)應(yīng)激反應(yīng)蛋白血紅素氧合酶-1mRNA的表達(dá),抑制iNOS、白介素-1β和白介素-10等炎癥因子的表達(dá),從而起到體外抗炎作用。另有學(xué)者[39-40]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉黃酮類化合物及其代謝產(chǎn)物斛皮素通過其抗氧化作用抑制炎性因子的釋放,從而起到抗炎作用。
Liu等[41]研究發(fā)現(xiàn)喂食蜂花粉可明顯抑制小鼠體內(nèi)由于老齡、注射ALX或喂飼過氧化玉米油所致的脂褐素含量的增高。Sun等[42]研究發(fā)現(xiàn)油菜蜂花粉游離酚酸提取物能夠抑制細(xì)胞內(nèi)酪氨酸酶活性,降低黑色素含量,促進(jìn)細(xì)胞中GSH合成,以保護(hù)細(xì)胞免于異常黑色素產(chǎn)生。蜂花粉對褐色素的抑制作用為蜂花粉抗衰老研究提供了試驗(yàn)依據(jù)。
蜂花粉除了以上常見的功效外,還具有抗輻射、降血脂、抗病毒、參與鈣磷代謝、調(diào)節(jié)消化功能、提高生產(chǎn)和繁殖能力、鎮(zhèn)靜等作用[43-46]。Dudov等[47]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉能使大鼠紅血球氧化還原系統(tǒng)中GSH和總巰基化合物含量增加,促進(jìn)GSH-Px、谷胱甘肽還原酶和CAT活性增加,減輕因輻射引起的氧化損傷。Li等[48]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉多糖通過減輕高脂飼料誘導(dǎo)的小鼠肝細(xì)胞脂質(zhì)積聚,降低小鼠血清甘油三酯和LDL-膽固醇含量,促進(jìn)脂解基因的表達(dá)來抑制小鼠肝脂肪變性。孫麗萍等[49]以對銅綠假單胞菌、大腸埃希氏菌、枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌能力為活性,跟蹤指標(biāo)研究了油菜蜂花粉水提物分離部位的抑菌作用,發(fā)現(xiàn)乙醚萃取部分的抑菌活性最強(qiáng),且油菜蜂花粉抑菌作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)是山奈酚。Kafadar等[50]研究發(fā)現(xiàn),蜂花粉能夠提高大鼠骨組織鈣和磷酸鹽水平,減輕大鼠骨質(zhì)疏松癥狀。Attia等[51]研究發(fā)現(xiàn)蜂花粉能顯著提高精液質(zhì)量和生育率,改善血液生化指標(biāo),并增加家兔體重和成活率。Wang等[52]研究發(fā)現(xiàn)喂食蜂花粉能使肉雞十二指腸、空腸和回腸的小腸絨毛更長、更厚,促進(jìn)肉雞消化系統(tǒng)的早期發(fā)育。楊文超等[53]研究發(fā)現(xiàn)破壁蜂花粉能夠顯著延長小鼠負(fù)重游泳時(shí)間、減少肝糖原的消耗量,降低血乳酸和血清BUN水平,緩解小鼠體力疲勞。
蜜蜂產(chǎn)品包括蜂王漿、蜂膠、蜂蜜、蜂花粉、蜂毒等,多為蜜蜂采集加工或自身分泌而得的天然產(chǎn)品。近年來,蜜蜂產(chǎn)品因其特有的營養(yǎng)成分、保健功能和臨床醫(yī)療效果,逐漸被廣大消費(fèi)者認(rèn)可,已擁有一定的消費(fèi)人群,其應(yīng)用也日益廣泛[54-56]。在中國,蜂膠被納入原衛(wèi)計(jì)委公布的“可用于保健食品的物品名單”,蜂蜜被納入“既是食品又是藥品的物品名單”,蜂王漿、蜂毒分別在保健食品及醫(yī)藥產(chǎn)品均有較多的應(yīng)用[57-58]。與這些蜂產(chǎn)品相比,雖然原衛(wèi)生部在2014年17號公告規(guī)定油菜花粉、玉米花粉、蕎麥花粉等蜂花粉已被納入“作為普通食品管理的食品新資源名單”,已有一定的開發(fā)基礎(chǔ),但同時(shí)也存在一些問題制約其產(chǎn)品的開發(fā)。
不同蜜粉源植物來源的蜂花粉口感差異較大,其中荷花、茶花等品種的蜂花粉口感相對較好,易于入口;油菜、五倍子等品種的蜂花粉口感相對較差,未經(jīng)深加工直接食用時(shí),消費(fèi)者不易接受。
蜂花粉是蜜蜂用觸角足將自身絨毛上粘附的花粉梳刷在一起,再與自身分泌的唾液混合加工而成的花粉團(tuán)。其中,粘附花粉的過程勢必混入少許的雜質(zhì),例如風(fēng)帶來的細(xì)沙、植物的花蕊、昆蟲的斷翅等。這些雜質(zhì)就不可避免的被包裹在蜂花粉團(tuán)內(nèi)部。若直接用水沖服蜂花粉,在水的浸濕下蜂花粉顆粒溶脹,其中的雜質(zhì)被釋放出來,對產(chǎn)品外觀、食用口感均有影響,且加工不易去除[59]。
蜂花粉細(xì)胞外壁質(zhì)地堅(jiān)硬,主要成分為孢粉素,具有較強(qiáng)的抗水、抗?jié)B透、抗腐蝕等特性,但同時(shí)外壁上又存在萌發(fā)孔和萌發(fā)溝。目前蜂花粉破壁與否對其在食品藥品中的開發(fā)利用還存有不同觀點(diǎn),有研究[60]表明破壁增強(qiáng)了其降血脂、增強(qiáng)免疫力、抗氧化等功效;同時(shí)又有研究[61]表明蜂花粉營養(yǎng)組分在胃腸道可通過外壁上的萌發(fā)孔和萌發(fā)溝滲出而被人體吸收,破壁不利于蜂花粉貯藏期的質(zhì)量控制。當(dāng)蜂花粉作為化妝品的開發(fā)原料時(shí),營養(yǎng)成分需要透皮吸收,則須進(jìn)行破壁處理[62]。
對于部分敏感性體質(zhì)人群,天然花粉是十分常見的過敏源。花粉過敏主要因過敏者與花粉接觸后會激活人體免疫球蛋白E(IgE)結(jié)合的肥大細(xì)胞等致敏細(xì)胞,出現(xiàn)致粘膜水腫、腺體分泌增加及平滑肌收縮等一系列臨床表現(xiàn),故來源于天然花粉的蜂花粉產(chǎn)品也可能會引起人體呼吸道的過敏反應(yīng),出現(xiàn)胃部不適、惡心嘔吐、腹瀉等常見不良癥狀[63]。但也有研究[64]表明,蜂花粉酚酸提取物對卵清蛋白誘導(dǎo)的小鼠過敏性休克反應(yīng)有保護(hù)作用,而且發(fā)現(xiàn)蜂花粉酚酸提取物中的楊梅素是治療過敏的潛在工具。
目前已上市的蜂花粉深加工類食品較少,多為粗加工產(chǎn)品。其中絕大部分蜂花粉采集后經(jīng)日光曬干直接銷售。少許經(jīng)蜂農(nóng)略微去除顆粒間的雜質(zhì)直接冷凍,作為冰鮮蜂花粉銷售。此類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝簡單,易于操作,但口感相對較差。還有部分上市產(chǎn)品將蜂花粉粉碎后與蜂蜜調(diào)配,做成蜂花粉蜜膏,以此來改善蜂花粉的口感。也可將蜂花粉作為原料添加入酒、飲料、糖果、糕點(diǎn)、果醬中。鄭慧等[65]以荷花蜂花粉為原料,經(jīng)水溶除雜工藝,按綠茶茶湯與蜂花粉液體積比1∶2、蜂蜜1.50%、檸檬酸0.01%、CMC 0.20%、果膠0.20%的配比制備具有獨(dú)特蜂花粉風(fēng)味的蜜茶飲料。龔蜜等[66]添加12%的蜂花粉濾渣作為膳食纖維強(qiáng)化劑,與低筋面粉、食用油脂等為材料研制蜂花粉纖維餅干。通過國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站數(shù)據(jù)查詢,近10年蜂花粉類食品相關(guān)發(fā)明專利共計(jì)253項(xiàng),其中蜂花粉成分的提取、技術(shù)改進(jìn)相關(guān)專利132項(xiàng),產(chǎn)品研發(fā)及其生產(chǎn)工藝相關(guān)專利121項(xiàng),包括蜂花粉類飲料、酸奶、口含片、酒、餅干等。由此可見,蜂花粉食品開發(fā)已進(jìn)入蓄勢待發(fā)的階段。
通過原國家食品藥品監(jiān)督管理總局網(wǎng)站數(shù)據(jù)查詢到中國已獲批的含有蜂花粉原料的國產(chǎn)保健食品71項(xiàng),進(jìn)口保健食品4項(xiàng)。其中,單一蜂花粉原料的保健食品有8項(xiàng),與蜂產(chǎn)品(蜂蜜、蜂膠、蜂王漿、蜂蛹)相配伍的有45項(xiàng),和其他原料相配伍的有22項(xiàng);膠囊類47項(xiàng)、粉類7項(xiàng)、片劑類12項(xiàng)、顆粒類4項(xiàng)、膏類2項(xiàng)和液體劑型類3項(xiàng)。
古籍中蜂花粉的應(yīng)用記載主要集中在補(bǔ)中益氣、養(yǎng)顏美容功效上。目前中國已獲批的蜂花粉類保健食品的保健功能如表1所示,主要集中在增強(qiáng)免疫力、祛黃褐斑、輔助降血脂、緩解體力疲勞4種功能特性上,其中增強(qiáng)免疫力占42.86%、祛黃褐斑占17.86%、輔助降血脂占7.14%、緩解體力疲勞占7.14%。同時(shí),通過網(wǎng)站數(shù)據(jù)也可知,蜂花粉類保健食品的標(biāo)志性成分主要集中在多酚、黃酮、多糖類組分上。
蜂花粉含有多種對健康有益的次生植物代謝物、酶和輔酶[67]。同時(shí),蜜粉源植物來源不一樣,使得蜂花粉與其他原料相比更具多樣性和特異性,故不同品種的蜂花粉在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用也有所不同[68]。其中,孫毅等[26]研究表明油菜蜂花粉所含的生物堿、黃酮類、腦苷脂類、甾體化合物及長鏈脂肪酸類為抗良性前列腺增生的有效成分群。中國已上市多年,年銷售上億的浙江康恩貝公司的前列康產(chǎn)品,油菜蜂花粉為其唯一功效性原料,用于治療前列腺增生、前列腺炎相關(guān)疾病[5]。
表1 蜂花粉類保健食品保健功能統(tǒng)計(jì)Table 1 Healthy function statistics of bee pollen health food
依托于古籍古方,蜂花粉美容養(yǎng)顏的功效逐漸被消費(fèi)者所知,近年來已有部分企業(yè)將蜂花粉應(yīng)用于化妝品中。其中,部分產(chǎn)品將蜂花粉粉碎破壁后,與蜂蜜、蜂王漿等原料按一定比例調(diào)配蜂花粉面膜,潔面后直接涂抹在肌膚上。根據(jù)添加比例的不同,某些此類產(chǎn)品需要低溫保存。還有部分產(chǎn)品將蜂花粉多酚、黃酮、多肽提取物添加到凝露、乳液、水、膏和面膜等產(chǎn)品中,用于美白、祛斑等作用,此類產(chǎn)品多可常溫保存。
雖然仍存在一些問題制約蜂花粉的開發(fā),但基于越來越多的消費(fèi)者對蜂產(chǎn)品的認(rèn)可,蜂花粉相關(guān)產(chǎn)品已逐漸應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)花粉本身系植物的雄性細(xì)胞,不同蜜粉源植物來源的蜂花粉,其功效性成分、功能特性可能存在差異。常見的蜜粉源植物除油菜、茶花、玉米、山茶、蕎麥等外,還有枸杞、荷花、黨參等藥食兼用資源植物。此類藥食兼用資源的蜂花粉,其市場開發(fā)價(jià)值可能更高。
蜂產(chǎn)業(yè)是一個(gè)節(jié)工省本、增質(zhì)增效、綠色環(huán)保的行業(yè),蜜蜂授粉可極大提高農(nóng)作物產(chǎn)量,其經(jīng)濟(jì)效益顯著、生態(tài)意義深遠(yuǎn)。蜂花粉的開發(fā)利用對中國蜂產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對蜂花粉的相關(guān)研究取得了一定的成果,主要集中在保健功能及其作用機(jī)制等基礎(chǔ)性研究上。但蜂花粉的開發(fā)應(yīng)用相關(guān)研究相對較少,尤其在降低蜂花粉致敏性、改善產(chǎn)品口感、延長產(chǎn)品貯藏期等方面。因此,加大對蜂花粉的開發(fā)應(yīng)用研究,研發(fā)蜂花粉精深加工產(chǎn)品,提高產(chǎn)品價(jià)值,具有重要的實(shí)際意義。