蜂王浆中活性组分的研究

湖北天马养蜂场2011-08-28 22:33:39蜂王浆医疗与保健2770

摘要蜂王浆具有多种生物学活性而广泛应用于药品、保健食品和化妆品。随着分析技术的发展和功能研究的深入,鉴定特定功能相对应的活性组分已成为可能。至今为止,已发现王浆中的MBJP3活性蛋白具有免疫调节功能;57-LDa蛋白(MBJPl)具有促进原代培养肝细胞生长功能和抗疲劳作用;王浆蛋白酶解产生的多肤具有抗高血压功能;10-HDA具有抑制小鼠白血病和服水癌功能;多不饱和脂肪酸具有抑制脂肪合成的功能:Royalisin等其他多肤具有抗菌作用;胰岛素样物质与降低血糖有关。

关键词蜂王浆;活性组分

蜂王浆是由工蜂咽下腺和上颚腺分泌的,专供蜜蜂小幼虫和蜂王食用的浆状物。越来越多的研究表明,蜂王浆是一种非常适宜人类保健的天然食品,大量的动物试验和人体试食实验证明其具有多种医疗保健功能,对特定的活性组分进行分离纯化,验证蜂王浆所含有的活性组分。蜂王浆活性组分的研究己不仅仅停留在10-经基-癸烯酸层面,其活性蛋白和多肤已成为关注的焦点。

1免疫调节活性组分

大量动物试验证明,蜂王浆具有免疫调节功能。Lidija(1996)报道王浆可作为大鼠和小白鼠的一种潜在的免疫调节剂,具有刺激小白鼠抗体产量增加和免疫活性细胞增生、抑制大鼠体液免疫作用的免疫调节功能。Kaboka(2001)报道王浆抗过敏作用机理分析,表明其抗过敏作用机制与紫苏叶子提取物(PFE)作用不同。Hideki(2001)报道王浆抗过敏反应与巨噬细胞的修复功能和Th1/Th2反应提高有关。

Yoshifumi(2003)报道口服王浆对NC/Nga小鼠特异性皮炎损伤的抑制作用,证明服用王浆可抑制卵清蛋白/明矾免疫刺激小鼠脾细胞产生IL-4、IL-5、IL-10、抗原特性干扰素-(IFN-)的产量。

Iwao(2003)报道王浆主蛋白之广MRJP3在体内和体外的调节免疫反应。他们根据降低OVA/alum刺激老鼠衍生的脾细胞产生的IL-4产量筛选出王浆中的抗过敏因子,采用一系列柱层析,纯化到一个70kDa糖蛋白MRJP3,MRJP3降低IL-4产量。在体内(invitro)试验中,MRJP3不仅降低IL-4产量还通过抑制T细胞增生而降低IL-2和IFN-产量。令人感兴趣的是。尽管MRJP3本身作为外来蛋白具有抗原性,但在免疫反应小鼠腹膜内注射MBJP3能抑制血清抗OVA-IgE和IgG1水平,此外,加热后可溶的MRJP3处理降低它的抗原性而保持对OVA抗体反应的抑制作用。这些结果表明,MBJP3在体内和体外具有免疫调节功能。

2抗肿瘤因子10-HDA

Townsend(1959)报道蜂王浆具有抑制小鼠白血病和腹水癌的作用,而且这种肿瘤抑制作用与王浆中的10-HDA有关。Tamura(1987)采用小白鼠白血病L1210、P388系和艾氏肉瘤腹水180移植,检测蜂王浆的抗肿瘤作用。设计预防治疗(在肿瘤移植之前30天和移植之后30天)或治疗(在肿瘤移植之后30天)两种试验方法,肿瘤细胞以腹水方式被移植。日服用王浆量为0(对照)、10、100、1000mg/kg。在移植白血病L1210、P388治疗试验中,老鼠只活了8~9天,王浆没有表现任何的抗肿瘤作用。在移植S-180腹水肿瘤试验中,表现出中等存活时间16天,延长寿命9.3天约19.3%在移植艾氏腹水肿瘤试验中(存活时间为22.1天),延长寿命204%(每天服用王浆10mg/kg)和17.6%(每天服用王浆1000mg/kg),但在每天服用王浆100mb/kg试验组中没有表现出抗肿瘤作用。王浆还能对化疗和放疗患者起保护作用(Bariliak1996)。

3促细胞生长因子57-kDa蛋白

Watanabe(1996)证明蜂王浆中的DIII蛋白具有促进淋巴细胞系生长的作用。Kazuhiko(1998)采用离子交换层析对王浆进行分离,获得一个能促进人骨髓细胞系U-937生长的蛋白(DIII),SDS-PAGE证明DIII的分子量为57kDa,DIII蛋白的生长刺激活力对热和pH表现稳定。

Kamakurra(2001b)对原代培养的大鼠肝细胞的生理影响进行研究,发现57-kDa蛋白能显著刺激肝细胞的DNA合成,而牛血清白蛋白和40℃下贮存7天的王浆(丧失57-kDa蛋白)则无此功能,用胰蛋白酶处理57-kDa蛋白,其促分裂活性也完全丧失,同时57-kDa蛋白的促分裂活力具有剂量效应,浓度越高活力越强,这些结果证明王浆中的57-kDa蛋白是一个促细胞分裂因子。

4抗氧化活性蛋白

Takeshi(2001)研究了一些商品蜂蜜、王浆、蜂胶的抗氧化活力。采用脂质过氧化模型评价蜂蜜、王浆、蜂胶的抗氧化能力。发现抗氧化作用随时间的延长活力逐渐下降。TakeshiandReiji(2004)从新鲜的中国产王浆中制备水提成分(WSR)和碱提成分(ASR),产量分别是干物质的8.3%和6.3%。通过SDS-PAGE分析,两种提取成分的蛋白条带十分相似,但不完全相同。两种提取成分的抗氧化活力随浓度的增高而增强,两种提取物对超氧自由基的清除能力很高,浓度为100mg/mL的活力与5mM维生素C的活力相同,虽然WSR和ASR在浓度50mg/mL、100mg/mL时的活力不如1mM维生素E的活力,但能清除样品中约50%~60%的经基自由基。这表明王浆中的蛋白成分有强的抗氧化能力和清除活性氧的能力,王浆可用于抗氧化健康食品和药品。

5抗疲劳因子57-kDa蛋白

Kamakura(2001)报道鲜王浆对小鼠的抗疲劳作用。他们检测鲜王浆(采收后立即放在-20℃下贮藏)对雄性小鼠的抗疲劳作用。小鼠被训练成惯于在可调水流的游泳池内游泳,然后在2周内被强制游5次,测出游到力竭时的总游泳时间,再把它们分成游泳能力相同的3个组,这3个组在游泳前分别饲喂王浆、贮存40℃7天的王浆(40~7dRJ)和包含酪蛋白、玉米淀粉、大豆油对照溶液。所有小鼠被强制游15分钟一次,休息一段时间后检测耐疲劳最长游泳时间,鲜王浆组与其他组相比游泳时间显著延长;王浆组小鼠的游泳后血清乳酸、氨聚集显著减少,肌肉糖原丧失显著减少;而40~7dRJ小鼠与对照组相比这些指标差异不显著。对王浆的组分进行数量分析表明57-kDa蛋白在40℃贮存7天后显著降解,而各种维生素、10-HDA、其他脂肪酸没有改变。这些发现说明,王浆在小鼠运动后能改善生理疲劳,王浆对小鼠的抗疲劳作用与王浆的新鲜度即57-kDa蛋白含量有关。

6抗高血压小肽

最新研究表明,蜂王浆蛋白经酶解可获得抗高血压的多种小肤。Toshiro(2002)报道完全王浆和它的分离蛋白根本不会阻碍血管紧张肽I-转化酶(ACE)的活力,然而,王浆经胃蛋白酶水解、随后的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶水解产物具有抑制血管紧张肽的能力。采用凝胶渗透层析对王浆水解产物进行分离,获得二肽、三肽片段,其中有8个肽是首次从自然资源中鉴定出来。因此,王浆蛋白被认为是一种可通过胃肠酶水解获取ACE抑制肽的好资源。

Katsu(2004)报道经蛋白酶处理的王浆(ProRJ)和从中获得的多肤具有抑制血管紧张肤I—转化酶活性,给自发性高血压大鼠(SHR)口服ProRJ或多肽有抗高血压作用。因此,服用王浆蛋白酶解多肽可作为一种功能食品,有利于改善高血压患者的血压。

7降脂因子10-HDA和-羟基酸

Kitaharaa(1995)研究发现王浆中的-q羟基酸对皮脂腺脂肪合成的抑制作用。10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA王浆酸)已被证明具有抑制脂肪合成的作用,在这个研究中,他们检测了王浆中的其他脂质对脂肪合成的影响,发现一系列-经基酸比王浆酸能更有效抑制标记乙酸结合到仓鼠耳朵皮脂腺。而且,当局部用到雄性仓鼠耳朵,10-经基-癸烯酸和11-经基-十一烯酸抑制皮脂腺脂肪生成。这些发现说明除王浆酸外,王浆中的其他类型的-经基酸对脂肪合成也有抑制作用。

8调节血糖的胰岛素样多肽

Karl(1977)报道蜜蜂王浆中胰岛素样物质降血糖作用和免疫活力。西方蜜蜂王浆的水提物注射到角质化螟虫(Manducasexta)幼虫时产生了低血糖,应用特异性放射免疫检测部分纯化的提取物,表明王浆包含几个胰岛素样多肽,其中主要免疫反应组分的分子量明显与牛的胰岛素相似。这些结果说明蜜蜂中存在的一个多肽与脊椎动物的胰岛素具有生物学和结构上的相似性。Karl(1982)报道昆虫血淋巴和王浆中胰岛素的纯化。西方蜜蜂王浆中胰岛素样多肽通过酸提、离子交换层析、凝胶过滤和亲和层析得以纯化。从每克王浆中检测出25pg猪胰岛素当量。西方蜜蜂的胰岛素样多肤的溶解度、层析、免疫和生物学特性与脊椎动物胰岛素相似,这些结果说明蜜蜂胰岛素与脊椎动物胰岛素结构相似。Kevin(1985)发现蜜蜂个体和它的头部提取物在猪胰岛素放射免疫检测中发生杂交反应,而其去掉头部的躯体则缺乏活力,这表明合成类胰岛素的部位在头部,可能在王浆合成器官—咽下腺。

9抗菌多肽

蜂王浆的抗菌作用与10-HDA有关,更多的研究表明,蜂王浆中还含有丰富的抗菌多肽。Fujiwara(1990)报道王浆中一种潜在的抗菌蛋白royalisin。通过酸提取从王浆中分离获得这种蛋白,分子量估计为5523Da,其一级结构由51个氨基酸残基组成,有3个分子内二硫键。在生物检测中,royalisin在低浓度下具有抑制革兰氏阳性细菌的潜力,但对革兰氏阴性菌不起作用。Sauerwald(1998)研究结果证明王浆中的水溶成分如多肽、蛋白对抗细菌和抗真菌作用也很重要。Bilikova(2001)报道在酸性条件下采用二重透析分离王浆中的多肤成分,采用不同孔径的膜对王浆进行透析,其中的多肽成分对蜜蜂的病原菌——引起美幼病的幼虫芽胞杆菌具有抑制作用,对其他革兰氏阳性菌如枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)和八叠球菌(Sarcinalutea)也有抑制作用,而对大肠杆菌(Escherichiacoli)或沙门氏菌(Serratiamarcescens)无抑制作用。此外,多肽成分对模型真菌灰霉(Botrytiscinerea)也有抑制作用。

随着蜂王浆高产蜂王为主体的高产配套技术的不断推广和提高,蜂王浆已成为一种重要的可再生生物资源,蜂王浆原料价格偏低,蜂王浆深加工已成为可能和必要。在国家自然科学基金和科技部创新基金的资助下,我们先后克隆了蜂王浆MRJPl、MBJP2、MRJP3、MBJP5等活性蛋白的全长cDNA序列;并采用以膜分离和酶工程为主体的先进技术,分离制备蜂王浆中的活性组分,获国家发明专利一项(专利号:zL-03150404.3)。我们愿与蜂业同行一道,共同开发利用我国特有的蜂王浆资源,做大做强蜂王浆产业。湖北天马养蜂场,加我们的微信一起学养蜂。

参考文献(略)

引自《中国养蜂》2005(8)

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