蜜蜂毒的組成
蜜蜂毒的組成十分復(fù)雜,大約有40多種生理活性成分(詳細(xì)將在蜂療制品加工中敘述)在此只針對(duì)干全蜂毒主要幾種活性組成進(jìn)行介紹。
在蜜蜂毒中還含有的其他十多種活性肽:蜂毒明肽(apamine)、肥大細(xì)胞脫顆粒肽(mast cell degranulating-peptide,MCD,肽)等。
1、多肽類(lèi):蜂毒肽(melittin)、.蜂毒明肽(apamine)和肥大細(xì)胞脫粒肽(MCD peptide)等十多種肽。
⑴ 蜜蜂毒中含量最大的是抗凝血性肽蜂毒肽(melittin)占全干毒的40-60%,是蜜蜂毒中最重要的成分,其藥用價(jià)值也最高,在美國(guó)現(xiàn)市價(jià)高達(dá)526.8美元/mg。1952年紐曼(W.Neumamn)和哈伯曼(E.Habermamn)采用紙上電泳法從蜂毒中首次分離出來(lái),具有直接溶血作用。蜂毒中含有兩種蜂毒溶血肽,即蜂毒溶血肽I和蜂毒溶血肽Ⅱ。蜂毒溶血肽I由26個(gè)氨基酸組成,相對(duì)分子質(zhì)量為2840。氨基酸組成順序?yàn)椋?br />
GIGAVLTTGLPALISWIRKRKQQ•NH2,蜂毒溶血肽Ⅱ由27個(gè)氨基酸組成,具分子結(jié)構(gòu)與蜂毒溶血肽I的區(qū)別主要是21~27位上氨基酸組成稍有不同,其21~27位上氨基酸組成為:-SKRRKQQ•NH2
GIGAVLTTGLPALISWIRKRKQQ•NH2,蜂毒溶血肽Ⅱ由27個(gè)氨基酸組成,具分子結(jié)構(gòu)與蜂毒溶血肽I的區(qū)別主要是21~27位上氨基酸組成稍有不同,其21~27位上氨基酸組成為:-SKRRKQQ•NH2
A、丙氨酸,C:半胱氨酸,G:甘氨酸,H:組氨酸,I:異亮氨酸,K:朝氨酸,L:亮氨酸,N:天冬酰胺y:脯氨酸,Q:谷氨酰胺 R:精氨酸,S:絲氨酸,T:蘇氨酸,V;短氨酸;W:色氨酸
蜂毒肽具有種的特異性,不同種蜜蜂的蜂毒溶血肽氨基酸排列稍微有些不同,但是其基本結(jié)構(gòu)和生物活性是相同的。1971年,人士合成了蜂毒溶血肽I和蜂毒溶血肽Ⅱ。合成品和天然品一樣具有溶血以及其他生物活性?!?br />
蜂毒肽(melittin)對(duì)平滑肌無(wú)直接作用,但對(duì)細(xì)胞膜具有強(qiáng)烈的吸附性質(zhì),具有溶血作用或肥大細(xì)胞的脫顆粒作用。從結(jié)構(gòu)上看,N末端的氨基酸大多是含有較為疏水性基團(tuán)的氨基酸,C末端的氨基酸多為含有親水性基團(tuán)的氨基酸,具有一種表面活性劑的作用。
藥理作用:具溶血、肥大細(xì)胞脫粒,無(wú)直接對(duì)平滑肌作用及強(qiáng)烈的細(xì)胞膜吸附作用和激發(fā)垂體-腎上腺系統(tǒng)功能,使皮質(zhì)激素釋放增加而起抗炎、提高免疫功能等作用。
藥效作用:抗血凝、活血、擴(kuò)張血管、細(xì)胞器破損快速修復(fù)、抑菌抗炎和表皮激活等作用。
⑵ 蜂毒明肽(apamine) 占全干毒的1-3%,蜂毒明肽據(jù)認(rèn)為是神經(jīng)毒,對(duì)小鼠的LD50為4mg/kg(靜脈注射);在靜脈注射后先呈鎮(zhèn)靜作用,繼而出現(xiàn)興奮作用,引起呼吸困難而死亡,是蜂毒中另一種重要的多肽。其市價(jià)約為幾十美元/mg。 1964年,哈伯曼(E.Habermamn)等人從蜂毒中分離出該肽;它由18個(gè)氨基酸組成,相對(duì)分子質(zhì)量為2038,分子中含有2個(gè)二硫鍵,其第13~14位上的精氨酸是神經(jīng)毒性所必須的組成部分。1975年人工合成出了與天然品具有相同化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)作用的產(chǎn)物。
結(jié)構(gòu)式:18個(gè)氨基酸殘基,分子量為2038
CNCKAPQTALCARRCQQH•NH2
藥理作用:對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)作用大,靜脈注射先呈鎮(zhèn)靜麻醉,后興奮引起呼吸困難甚至致死。
藥效作用:具有鎮(zhèn)痛和激發(fā)神經(jīng)的作用。
⑶ 肥大細(xì)胞脫粒肽(Mast Cell Degranulating Peptide,簡(jiǎn)稱(chēng)MCD-肽)占全干毒的1-2.5%。肥大細(xì)的脫顆粒肽,顧名思義,對(duì)肥大細(xì)胞的脫顆粒作用很強(qiáng),使機(jī)體組織釋放組織胺和5-羥基色胺,產(chǎn)生抗炎作用。皮內(nèi)注射能提高局部膜的透過(guò)性;靜脈注射還能引起降壓作用。一般認(rèn)為這是由于體內(nèi)廣泛公布的肥大細(xì)胞發(fā)生脫粒而釋放出組織胺而造成的。肥大細(xì)胞脫粒肽也是蜂毒中的一種重要多肽,1966年由費(fèi)雷德霍姆(B.Fredholm)發(fā)現(xiàn),1973年M.Billingham將之稱(chēng)為401-肽(Peptide-401)。具有與蜂毒神經(jīng)肽相似的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。分子中也含有2個(gè)二硫鍵,且其位置與蜂毒神經(jīng)肽中二硫鍵的位置很相似,同時(shí)半胱氨酸間氨基酸殘基的數(shù)目也相同,都具有堿性,C-末端殘基都被酰胺化,不含芳香族氨基酸。但是由于其分子折疊不同,因此二者的活性截然不同。1976年德國(guó)人首次人工合成出了MCD肽,1980年報(bào)道合成品與天然品一樣具有抗炎活性。
結(jié)構(gòu)式:22個(gè)氨基酸 分子量為2539,
IKCNCKRHVIKPHICRKICGKN•NH2
藥理作用:對(duì)肥大細(xì)胞具有強(qiáng)烈脫粒作用,皮滲透性強(qiáng),靜脈注射能引起降壓。
藥效作用:具降壓、擴(kuò)張血管、增透皮和釋放組織胺作用,提高人體抗炎和免疫能力。
蜂毒溶血肽是蜂毒中的主要活性物質(zhì),通常占干蜂毒重的50%,
⑷ 原蜂毒素
存在于蜜蜂毒腺中,是蜂毒溶血肽的前體物質(zhì),其生物活性比蜂毒溶血肽弱,且比它多了8個(gè)氨基酸。
⑸ 心臟肽
心臟肽(Cadiopep)由11個(gè)氨基酸組成,相對(duì)分子質(zhì)量約為1940,是一種毒性較低的多肽,具有抗心律失常和β-腎上腺素樣活性。
⑹含組織胺肽
含組織胺肽(histapeptid)是奧康納等人于1963年從蜂毒中分離出來(lái)的微量多肽,具有2種分子結(jié)構(gòu),且在這2種分子的C端均帶有組織胺,其意義在于這是人類(lèi)第一次從自然界中獲得含有組織胺的多肽,現(xiàn)已能夠人工合成。
⑺ 其他多肽
賽卡品(secapin)、托肽品(tertiapin)、蜂毒溶血肽F(melittin—F)等最早是由英國(guó)學(xué)者從蜂毒中分離出來(lái)的強(qiáng)堿性多肽。賽卡品由24個(gè)氨基酸組成,蜂毒溶血肽F由19個(gè)氨基酸組成,它們都具有與蜂毒溶血肽相類(lèi)似的生理作用。托肽品由20個(gè)氨基酸組成,是一種神經(jīng)毒素。
2、胺類(lèi):組織胺(Histamine)約占全干毒的0.1-1%及其它活性胺類(lèi)。
⑴ 組織胺
早在1935年日本學(xué)者就發(fā)現(xiàn)蜂毒中存在組織胺。含量為0.1%-1.5%。1974年,歐文證實(shí)蜂毒中組織胺的含量與工蜂日齡有關(guān)。1984年,日本的井上秀雄報(bào)道:剛剛羽化出房的工蜂毒囊中組織胺的量極少,14—15日齡時(shí)可達(dá)1.4μg左右,21~22日齡時(shí)又降至0.9μg左右,28~29日齡時(shí)高達(dá)2.1μg左右,35—36日齡時(shí)為1.5μg左右。蜂毒中的組織胺所起的作用主要是引起平滑肌和橫紋肌的緊張收縮,使皮膚產(chǎn)生灼痛感。
藥理作用:具擴(kuò)張血管、增強(qiáng)通透、降壓和致敏作用及調(diào)動(dòng)免疫功能等作用。
藥效作用:少量使用活血和脫敏及提高抗炎與免疫能力等。
⑵ 兒茶酚胺
小分子的兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)被認(rèn)為是蜂毒中的抗炎成分之一。其含量的變化與日齡和季節(jié)有關(guān)。多巴胺是去甲腎上腺素的前身,在蜂毒中最先達(dá)到較高含量,14~15日齡時(shí)可達(dá)0.8μg左右;去甲腎上腺素逐漸增多,21~22日齡時(shí)可達(dá)0.4μg左右,35~36日齡時(shí)可達(dá)0.5μg左右。1982年,歐文等人證實(shí)8月中旬工蜂蜂毒中胺含量最高。另外,蜂毒中還含有5—羥色胺、精胺、精脒等,但含量極低,5—羥色胺量顯著低于黃蜂中的含量;約含有0.54μg的腐胺。
3、 酶類(lèi):蜜蜂毒中含有至少50多種酶類(lèi),現(xiàn)在主要介紹研究較多的2種酶,磷脂酶A2(pha-sphalipase-A2)約占全干毒的1-2%;透明質(zhì)酸酶(hyalusonidaso)約占全干毒的1-3%等酶類(lèi)。
⑴ 透明質(zhì)酸酶
透明質(zhì)酸酶幾乎是所有動(dòng)物毒素中共有的一種酶,但它沒(méi)有直接毒性,其很強(qiáng)的生物活性使其參與蜂毒對(duì)組織的局部作用,促進(jìn)蜂毒其他組分在體內(nèi)的擴(kuò)散和滲透。其分子結(jié)構(gòu)尚未完全弄清楚,但已知其相對(duì)分子質(zhì)量約為42000~44000,N—端為精氨酸,分子中含有18個(gè)酪氨酸和少量的丙氨酸、蘇氨酸,無(wú)游離的琉基;同時(shí),分子中還含有半乳糖、果糖和甘露糖。剛羽化的工蜂毒腺中就含有該酶,羽化第二天活力達(dá)到最大,且這種強(qiáng)活力在工蜂的整個(gè)生命活動(dòng)中一直保持著。
藥理作用:具分解透明質(zhì)酸的作用和致敏及調(diào)動(dòng)免疫功能等作用。
藥效作用:對(duì)骨關(guān)節(jié)軟組織具有縮水作用,少量使用可脫敏和提高抗炎和免疫能力等。
⑵ 磷脂酶A2
蜂毒中的磷脂酶A2在被人證實(shí)之前曾有一個(gè)有趣的試驗(yàn)。1971年美國(guó)科學(xué)家使用蜂毒中一種被他們稱(chēng)為minimine的微量多肽進(jìn)行果蠅幼蟲(chóng)生理活性的試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)給果蠅幼蟲(chóng)注入亞致死劑量的該物時(shí),幼蟲(chóng)只能發(fā)育成只有正常果蠅1/4大小的果蠅,但是它們的后代,無(wú)論幼蟲(chóng)或成蟲(chóng),均為正常大小。1 976年,P.H.Lowy等人證實(shí),使果蠅發(fā)生此異常變化的minimine就是磷脂酶A2。磷脂酶A2具有許多藥理作用,尤其是具有很強(qiáng)的溶血作用。
藥理作用:具分解卵磷脂致敏作用和調(diào)動(dòng)免疫功能等作用。
藥效作用:少量使用可脫敏和提高抗炎和免疫能力等。
⑶ 酶抑制劑
蜂毒中蛋白酶抑制劑的存在具有重要的生物學(xué)意義,這些抑制劑不易被胃蛋白酶水解, R-耐高溫。當(dāng)蜂毒注人人或動(dòng)物體內(nèi)后,其組分必定與被蜇對(duì)象體內(nèi)的蛋白分解酶相遇,此時(shí)。酶抑制劑可以保護(hù)蜂毒中的其他酶類(lèi)和多肽不被分解。