蜂膠活性成分及各成分功能活性研究進展

蜂膠活性成分及各成分功能活性研究進展

1網(wǎng)絡凝膠活性物質(zhì)研究蜂膠是蜂蜜從植物芽和樹枝上采集的樹膠，混合上臂腺分泌物，用蜂蠟、花粉等加工而成具有芳香的粘性固體。蜂膠作為一種保健食品,應用于醫(yī)藥、保健品、化妝品等行業(yè),流行于世界各地。主要原因是蜂膠具有抗過敏、抗炎、抗氧化、強化血管、抑制病毒、抗腫瘤、增強機體免疫力等保護身體健康、抵御疾病入侵的作用。蜂膠的成分主要依賴于蜜蜂采集膠源的植物,由于歐洲、南美洲、北美洲及亞洲的主要膠原植物不同,世界各地的蜂膠成分也不相同。目前,從蜂膠中已經(jīng)分離鑒定出300多種成分,其中主要是多酚類化合物,包括黃酮類和酚酸類衍生物。我國地域遼闊,南北氣候條件差異大,植被多樣,蜂膠成分也不盡相同,但是目前發(fā)現(xiàn)的主要活性物質(zhì)包括兩類,一類是酚酸及其酯類,另一類是黃酮類。本文就最近幾年國內(nèi)外對于蜂膠的活性成分及各成分的功能活性的研究,進行了綜述,為蜂膠的質(zhì)量評估及控制做參考,也為蜂膠的功能活性的研究奠定基礎。2中國凝膠水提物的化學組成國內(nèi)外對于蜂膠活性成分的研究廣泛使用的方法是通過高效液相色譜(HPLC)進行分離,用紫外光譜和質(zhì)譜(MS),及標準品進行定性定量分析。近幾年,對于中國蜂膠的主要化學成分研究取得了很大的進展。王維采用HPLC-DAD法對蜂膠進行指紋圖譜研究,采用AgilentZorbaxSB-C18(250mm×4.6mm,5μm)色譜柱,以甲醇(0.1%甲酸)為流動相梯度洗脫,檢測波長為290nm;流速為0.8ml/min,采用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對蜂膠指紋圖譜進行了定性分析,根據(jù)紫外光譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù),推測了其中18個峰的可能結(jié)構(gòu),分別為咖啡酸、P-香豆酸、5-甲氧基短葉松素、短葉松素、3,5-二異戊烯基-4-羥基桂皮酸、松屬素、咖啡酸異戊烯酯、短葉松素-3-O-乙酸酯、白楊素、咖啡酸苯乙酯、高良姜素、阿魏酸芐酯、對羥基桂皮酸苯甲酯、短葉松素-3-O-丙酸酯、咖啡酸肉桂酯、5-甲氧基松屬素、P-香豆酸肉桂酯、短葉松素-3-O-戊酸酯。麗艷利用優(yōu)化的HPLC條件,對不同地區(qū)蜂膠醇提物(EEP)化學組成進行分析;并研究了中國蜂膠指紋圖譜,發(fā)現(xiàn)樣品化學組成差異較大。通過對不同地區(qū)EEP中所含對照品種類及含量進行考查,結(jié)果表明:p-香豆酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、肉桂酸、柚皮素、松屬素和柯因是所有樣品中普遍存在的,且后兩種成分含量比較高,可以確定為中國蜂膠中的基本化學組成。蘆丁和楊梅酮的出現(xiàn)頻率較低,說明了不同地區(qū)蜂膠中對照品種類及含量差異較大。陳濱建立了測定蜂膠水提物中23種多酚類化合物的反相HPLC分析方法,對26種蜂膠水提物的化學組成進行了研究。不同蜂膠水提物所含對照品種類和含量有很大的差異,表兒茶素、p-香豆酸、桑黃素、3,4-二甲氨基肉桂酸、柚皮素、阿魏酸、肉桂酸、松屬素和柯因8種對照品是中國蜂膠水提物所共有的,認為是中國蜂膠水提物的基本化學成分,水提物提取的大部分是酚酸類成分,黃酮類和酯類成分較少。符軍放利用HPLC-DAD測定了中國蜂膠中咖啡酸、P-香豆酸、阿魏酸、肉桂酸、山奈酚、芹菜素、白楊素、高良姜素、松屬素的含量,認為白楊素、高良姜素、松屬素是中國蜂膠的主要黃酮類物質(zhì),并結(jié)合電噴霧質(zhì)譜法分析了中國蜂膠的化學成分,初步確認出50個酚類化合物,如異阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、P-香豆酸芐酯、P-香豆酸肉桂酯、咖啡酸肉桂酯、球松素、短葉松素-3-乙酸酯、短葉松素-3-丙酸酯等化合物。莎娜采用ZorbaxExtend-C18(250mm×4.6mm,5μm)為分析色譜柱,以甲醇(0.3%醋酸)水溶液為流動相測定了18批不同來源蜂膠的HPLC指紋圖譜,根據(jù)檢測結(jié)果確定了15個共有指紋峰,并確認了其中的14個成分,分別為咖啡酸、P-香豆酸、異阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、5-甲氧基短葉松素、短葉松素、松屬素、咖啡酸芐酯、5-甲氧基高良姜素、柯因、咖啡酸苯乙酯、高良姜素、3-甲氧基高良姜素、咖啡酸肉桂酯。ShigenoriKumazawa等人在研究不同來源蜂膠的抗氧化活性中,用HPLC-PDA并結(jié)合MS分析了來自中國河北、湖北及浙江三地區(qū)的蜂膠醇提物的化學成分,其中都含有咖啡酸、P-香豆酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、槲皮素、5-甲氧基短葉松素、芹菜素、山奈酚、短葉松素、亞桂皮乙酸、柯因、松屬素、高良姜素、短葉松素-3-乙酸酯、咖啡酸苯乙酯、咖啡酸肉桂酯、柚木柯因,發(fā)現(xiàn)醇提物中柯因、松屬素、短葉松素-3-乙酸酯含量較高。TepyUsia等通過柱色譜,并結(jié)合紅外質(zhì)譜及核磁共振技術(shù),發(fā)現(xiàn)中國蜂膠中含有柯因,高良姜素、良姜素、芹菜素、柚木柯因、松屬素、短葉松素、異阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、阿魏酸芐酯、咖啡酸芐酯、咖啡酸苯乙酯,并分離出2種新黃酮,分別為短葉松素3-O-2-甲基丁烯酯和6-苯丙烯柯因。NaSha等研究來自河南蜂膠的抗腫瘤細胞毒性成分時,通過色譜及光譜技術(shù)鑒定出了鼠李素、高良姜素、異阿魏酸、松屬素、柯因、5-甲氧基-3,7二羥基黃酮、芹菜素、異鼠李素及槲皮素,并結(jié)合核磁共振光譜鑒定出一對新的黃烷醇外消旋物和一新的黃烷醇混合物。ClaudioGardana等采用反相LC–DAD–MS方法分析了16個國家的蜂膠樣品,其中中國地區(qū)蜂膠樣品有12個,研究認為中國蜂膠的主要特點是含有黃酮類和酚酸類物質(zhì),主要成分為柯因(2~4%)),松屬素(2~4%),短葉松素乙酸酯(1.6~3%),及高良姜素(1~2%),此外還含有咖啡酸、阿魏酸、異阿魏酸、肉桂酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、短葉松素、亞桂皮乙酸、咖啡酸苯乙酯,及一系列P-香豆酸的酯類和短葉松素的酯類。HaishaYang等對來源于安徽的蜂膠樣品進行了研究,通過色譜數(shù)據(jù)(HPLC、HPTLC)、光譜數(shù)據(jù)(UV,IR),并結(jié)合質(zhì)譜和核磁共振技術(shù),及標準品和相關(guān)文獻,確認了22個化合物:P-香豆酸、異阿魏酸、3,4二甲氧基肉桂酸、5-甲氧基短葉松素、肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、短葉松素、鼠李檸檬素、咖啡酸-3-甲基-丁烯酯、咖啡酸-3,3-二甲基-丙烯酯、咖啡酸-2-甲基-2-烯酯、柯因、短葉松素、高良姜素、咖啡酸苯乙酯、咖啡酸肉桂酯、咖啡酸芐酯、3,3’-二甲氧基槲皮素、柚木柯因、3-乙基-7-甲氧基-短葉松素、7-甲氧基高良姜素。Mok-RyeonAhn通過HPLC-PDA并結(jié)合MS對來自12個省份的20個蜂膠的成分進行了研究,除了云南和海南蜂膠差異大以外,其余的蜂膠樣品成分相似,幾乎都檢測到的成分有咖啡酸、P-香豆酸、阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、5-甲氧基短葉松素、短葉松素、亞桂皮乙酸、咖啡酸苯乙酯、柯因、松屬素、高良姜素、短葉松素-3-乙酸酯、咖啡酸苯乙酯、柚木柯因,其研究表明我國大部分地區(qū)蜂膠成分相似,都含有以上成分。吳正雙和王光新通過HPLC-PDA并結(jié)合MS研究了我國北方十一個地區(qū)的蜂膠成分,發(fā)現(xiàn)其中所有樣品都含有咖啡酸、P-香豆酸、阿魏酸、異阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、苯甲酸、肉桂酸、山奈酚、異鼠李素、芹菜素、鼠李素、松屬素、柯因、咖啡酸苯乙酯、高良姜素、苯甲酰肉桂酯,部分樣品還含有少量的3,4-二羥基苯甲醛、香草酸、香蘭素、肉桂醇。不同的研究者的蜂膠樣品來源不同,成分有所差異。其中個別成分,因色譜保留時間一致或是紫外色譜相近而混淆,但綜合以上文獻信息,我國蜂膠成分主要含有三類,酚酸及醛類:3,4-二羥基苯甲醛、咖啡酸、P-香豆酸、阿魏酸、異阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、肉桂酸、亞桂皮乙酸;黃酮類:5-甲氧基短葉松素、短葉松素及短葉松素的酯類、槲皮素、山奈酚、芹菜素、異鼠李素、鼠李素、柚木柯因、松屬素、柯因、高良姜素;酚酸酯類:咖啡酸芐酯、阿魏酸芐酯、P-香豆酸芐酯、P-香豆酸肉桂酯等。3發(fā)酵活性成分蜂膠具有廣譜抗菌、抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血脂血糖等十分廣泛的生物學作用,原因就是其中含有如上所述的豐富的黃酮類和酚酸及其酯類物質(zhì),這些化學物質(zhì)各有相似而又不同的生物學活性。咖啡酸又名二羥基肉桂酸,廣泛存在于植物中,是天然的安全的自由基淬滅劑,其具有優(yōu)異的抗氧化特性。已有的藥理學研究表明,咖啡酸具有活血化瘀、鎮(zhèn)咳、祛痰、抗氧化、抗腫瘤等功效,又具有縮短血凝及出血時間,從而達到止血的作用。P-香豆酸又稱對羥基肉桂酸,以豆科植物含量居多。大量研究表明,對羥基肉桂酸有很強的生物活性,如抗氧化、抗腫瘤、抗化療升白等作用,同時還是利膽的有效成分,其利膽作用與等量去氫氧酸相近,而且具有作用緩和持久的優(yōu)點。阿魏酸和異阿魏酸是中藥升麻的主要活性成分。阿魏酸有許多保健功能,如抗氧化、清除自由基、抗血栓、抗菌抗病毒、抑制腫瘤、降血脂、防治冠心病、保護DNA抗氧化活性等。異阿魏酸和阿魏酸的功效相似,具有明顯的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎作用,可以抑制多種炎癥,而且毒性小,對胃腸道無刺激。香蘭素,又稱為香草醛,作為香料添加劑廣泛用于化妝品、糖果、飲料以及烘烤食品等行業(yè)中。香蘭素對酪氨酸酶具有明顯的抑制作用,可抑制酪氨酸酶單酚酶的穩(wěn)態(tài)活性和二酚酶活性。對酪氨酸酶的單酚酶的抑制效應主要表現(xiàn)為酶催化反應的遲滯時間有明顯的延長。肉桂酸,又名桂皮酸,可用于治療腦血栓、腦動脈硬化、冠狀動脈硬化等病癥。肉桂酸可應用于美容方面,有抑制形成黑色素的酪氨酸酶的作用,對紫外線有一定的隔絕作用,能使褐斑變淺,甚至消失,是高級防曬霜中必不可少的成分之一。松屬素,又名喬松素,蜂膠中含量豐富。松屬素具有抗菌、抗原蟲、抗誘變、抗氧化、抑制睪丸酮還原酶、抑制酪氨酸酶、抑制葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶、抑制肥大細胞及中性粒細胞分泌、殺蟲、抗腫瘤、局麻等多種藥理學活性?？乱?又名白楊素,是蜂膠和蜂蜜的主要生物活性成分之一,對多種腫瘤細胞具有良好的抗增殖活性,對某些結(jié)腸癌、肝癌、胃癌、白血病、黑色素瘤細胞系具有促凋亡作用,柯因能夠通過抑制環(huán)氧化酶的表達和增加白細胞介素,來達到抗炎的作用。同時,柯因也是抗焦慮藥的一種成分。高良姜素是天然的黃酮醇,具有化學防護作用,如具有顯著的抗突變、抗致畸作用,較強的抗脂質(zhì)過氧化活性。高良姜素還具有抗菌、抗病毒、消炎作用,如抗單純性皰疹病毒,抑制引起齲齒的鏈球菌變種中葡萄糖轉(zhuǎn)移酶活性的作用,抑制格蘭氏陽性葡、抗真菌、抗濾過性病原體的活性。咖啡酸苯乙酯(CAPE)是蜂膠中一種重要的物質(zhì)成分,近十年來一直是國內(nèi)外研究的熱點。CAPE對腫瘤細胞具有特定的殺傷力,對惡性的病變組織有細胞毒性作用,表現(xiàn)出極強的抑制癌細胞作用。其次,CAPE還是一種強的抗氧化劑,清除活性氧化物質(zhì),還具有免疫調(diào)節(jié)及抗炎作用。芹菜素是一種天然黃酮類化合物,具有抗腫瘤作用:抑制腫瘤細胞生長、誘導腫瘤細胞凋亡,抑制致癌物質(zhì)的致癌活性;抗氧化作用:滅活自由基,螯合金屬離子,抑制脂質(zhì)過氧化等;保護心血管作用:降血壓,舒張血管,預防動脈粥樣硬化等作用。槲皮素是植物界最常見的類黃酮之一,研究表明:槲皮素不僅可以直接提高動物的抗氧化能力,還可以通過節(jié)約維生素C和維生素E,與其協(xié)同發(fā)揮抗氧化作用,其次,槲皮素具有抗菌消炎、抑制病毒復制的作用,可以防治多種肝臟損傷,如脂肪肝、肝硬化和肝纖維化,對多種細胞均具有抗纖維化作用,如肝細胞、肺細胞和心肌細胞等。山姜素是一種天然的黃酮類化物。主要存在于姜科植物中,如姜黃、豆蔻等。山姜素具有抗菌、抗氧化、抗癌、抗血栓、降壓、降血脂、降血糖、止吐、鎮(zhèn)痛等作用。山奈酚對肺癌、宮頸癌、前列腺癌、胰腺癌及膠質(zhì)母細胞瘤都有很好的抑制作用,高攝入山奈酚會降低晚期大腸腺瘤的復發(fā)。同時,山奈酚具有抗感染、抑菌消炎的作用。此外,山奈酚能夠預防動脈粥樣硬化的發(fā)生,增加胰島素的功效,通過激活甲狀腺激素預防糖尿病,對蛋白激酶的抑制及免疫抑制作用。3,4-二羥基苯甲醛,具有抗炎和增加冠脈血流量的作用,是天麻中抗心絞痛的有效成分,是老頭草治療腎炎的主要有效成分之一,也是丹參注射液的主要成分,具有擴張血管、改善微循環(huán)、護肝抗凝等作用。鼠李素具有抗心肌缺氧缺血、抗心律失常和降低血清膽固醇、促進血流通暢等作用、抑制低密度脂蛋白的氧化、抑制人肺癌細胞的增殖生長、誘導其凋亡分化。短葉松素廣泛存在于蜂膠中,是一種具有抗氧化活性的生物類黃酮,能夠抑制低密度脂蛋白的氧化,減少維生素E自由基。4山奈素-5-meth方向2-細我國蜂膠原料很大一部分來自河南,本實驗室用75%乙醇對來自河南的蜂膠樣品進行提取,并通過高效液相色譜進行分離,采用紫外檢測和一級或者二級質(zhì)譜檢測相結(jié)合,以及通過與標準品的保留時間及紫外光譜進行對照比較,確認其活性成分有3,4-二羥基苯甲醛、咖啡酸、香蘭素、P-香豆酸、阿魏酸、異阿魏酸、苯甲酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、肉桂酸、短葉松素、槲皮素、山姜素、山奈酚、亞桂皮乙酸、芹菜素、異鼠李素、松屬素、短葉松素-3-乙酸酯、柯因、咖啡酸苯乙酯、高良姜素、球松素、柚木柯因、肉桂酸肉桂酯,以上成分通過標準品,定量計算出各成分的含量。對于沒有標準品的,通過保留時間,紫外光譜,質(zhì)譜數(shù)據(jù)及文獻進行定性推測,這些成分有4-甲氧基肉桂酸、5-甲氧基短葉松素、5,7-二甲氧基槲皮素、咖啡酸芐酯、5,7二甲氧基短葉松素、P-香豆酸芐酯、咖啡酸肉桂酯、短葉松素-3-戊酸酯、P-香豆酸肉桂酯、短葉松素-2-甲基丁酸酯、短葉松素-3-己酸酯。1.3,4-二羥基苯甲醛(3,4-dihydroxybenzaldehyde);2.咖啡酸(caffeicacid);3.香蘭素(vanillin);4.P-香豆酸(P-coumaricacid);5.阿魏酸(ferulicacid);6.異阿魏酸(isoferulicacid);7.苯甲酸(benzoicacid);8.蘆丁(rutin);9.3,4-二甲氧基肉桂酸(3,4-dimethoxycinnamicacid);10.楊梅酮(myricetin);11.肉桂酸(cinnamicacid);12.桑色素(morin);13.短葉松素(pinobanksin);14.槲皮素(quercitin);15.山姜素(alpinetin);16.山奈酚(kaempferol);17.亞桂皮乙酸(cinnamylideneaceticacid);18.芹菜素(apigenin);19.異鼠李素(isorhamnetin);20.松屬素(pinocembrin);21.短葉松素-3-乙酸酯(pinobanksin-3-O-acetate);22.柯因(chrysin);23.咖啡酸苯乙酯(caffeicacidphenethylester);24.高良姜素(galangin);25.山奈素(kaempferide);26.球松素(pinostrobin);27.柚木柯因(tectochrysin);28.肉桂酸肉桂酯(cinnamylcinnamate);29.5-甲氧基短葉松素(5-methoxypinobanksin);30.4-甲氧基肉桂酸(4-methoxycinnamicacid);31.咖啡酸芐酯(benzylcaffeate);32.5,7-二甲氧基槲皮素(5,7-dimethoxyquercitin)33.5,7-二甲氧基短葉松素(5,7-dimethoxypinobanksin)34.P-香豆酸芐酯(P-coumaricacidbenzylester)35.咖啡酸肉桂酯(caffeicacidcinnamylester)36.短葉松素-3-戊酸酯(pinobanksin-3-O-pentanoate)37.P-香豆酸肉桂酯(P-coumaricacidcinnamylester)38.短葉松素-2-甲基丁酸酯(pinobanksin-2-methyl-butyrate)39.短葉松素-3-己酸酯(pinobanksin-3-O-hexanoate)從表1可以看出,河南蜂膠的主要成分是黃酮類和酚酸及其酯類物質(zhì)。黃酮類物質(zhì)中,短葉松素-3-乙酸酯含量最高,其次為柯因、松屬素、短葉松素、高良姜素。酚酸及其酯類物質(zhì)中,咖啡酸苯乙酯含量最多,其次是亞桂皮乙酸、異阿魏酸、3,4-二甲氧基肉桂酸,這個結(jié)果與ShigenoriKumazawa的研究相似。ClaudioGardana等人測的來自于歐洲和亞洲地區(qū)的蜂膠樣品,其中含量較高的黃酮有柯因(2~4%)),松屬素(2~4%),短葉松素乙酸酯(1.6~3%),及高良姜素(1~2%),我國蜂膠樣品總黃酮含量范圍在4.1~21.9%,總酚酸含量范圍在1.1~2.9%。我們的實驗結(jié)果表明,河南蜂膠中酚酸及其酯類占原膠的4%,黃酮類占原膠的13%,其中咖啡酸苯乙酯和亞桂皮乙酸、苯甲酸是河南蜂膠中含量最多的酚酸及其酯類;短葉松素-3-乙酸酯、柯因、松屬素、短葉松素和高良姜素是河南蜂膠中含量最多的黃酮類物質(zhì),占到所有黃酮的90%。這個結(jié)果與上面提到的大多數(shù)研究相符合。一般來說,按照國內(nèi)的研究結(jié)果,柯因、松屬素、高良姜素一直是公認的中國蜂膠里含量較多的黃酮類物質(zhì),而對于短葉松素及其酯類卻少有提到,其實它們在河南蜂膠的醇提物中含量也相當高。對于沒有標準品的成分,如短葉松素的酯類、P-香豆酸酯類,通過與其結(jié)構(gòu)類似成分的紫外光譜進行對照,然后通過質(zhì)譜數(shù)據(jù)(分子離子峰和斷裂的碎片離子),及相應的文獻進行推測,可初步判斷峰29為5-甲氧基短葉松素,峰30為4-甲氧基肉桂酸,峰31為咖啡酸芐酯,峰32為5,7-二甲氧基槲皮素,峰33為5,7二甲氧基短葉松素,峰34為P-香豆酸芐酯,峰35為咖啡酸肉桂酯,峰36為短葉松素-3-戊酸酯,峰37為P-香豆酸肉桂酯,峰38為短葉松素-2-甲基丁酸酯,峰39為短葉松素-3-己酸酯。從圖1和圖2可以看出,河南蜂膠中不含有蘆丁、楊梅酮、桑色素,與目前的國內(nèi)行業(yè)標準中的八種黃酮不符合,而且槲皮素含量很少。其他很多關(guān)于中國蜂膠的研究也沒有檢測到蘆丁、楊梅酮、桑色素。因此,中國蜂膠可能不含有這三種黃酮,或是含量極少。出現(xiàn)上述情況的原因可能不是由于蜂膠成分差異造成的,很可能是由于在用HPLC檢測時,蜂膠中的成分比較多,一些成分的極性相似,保留時間相近,從而造成了人為混淆。一般來說在用HPLC分析中國蜂膠成分時,如果不聯(lián)合使用質(zhì)譜檢測,而只是用紫外檢測,很容易把一些