蜂王漿中活性組分的研究
蜂王漿是由工蜂咽下腺和上顎腺分泌的,專供蜜蜂小幼蟲和蜂王食用的漿狀物。越來越多的研究表明,蜂王漿是一種非常適宜人類保健的天然食品,大量的動(dòng)物試驗(yàn)和人體試食實(shí)驗(yàn)證明其具有多種醫(yī)療保健功能,對(duì)特定的活性組分進(jìn)行分離純化,驗(yàn)證蜂王漿所含有的活性組分。蜂王漿活性組分的研究己不僅僅停留在10-經(jīng)基-癸烯酸層面,其活性蛋白和多膚已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。
1 免疫調(diào)節(jié)活性組分
大量動(dòng)物試驗(yàn)證明,蜂王漿具有免疫調(diào)節(jié)功能。Lidija(1996)報(bào)道王漿可作為大鼠和小白鼠的一種潛在的免疫調(diào)節(jié)劑,具有刺激小白鼠抗體產(chǎn)量增加和免疫活性細(xì)胞增生、抑制大鼠體液免疫作用的免疫調(diào)節(jié)功能。Kaboka(2001)報(bào)道王漿抗過敏作用機(jī)理分析,表明其抗過敏作用機(jī)制與紫蘇葉子提取物(PFE)作用不同。Hideki(2001)報(bào)道王漿抗過敏反應(yīng)與巨噬細(xì)胞的修復(fù)功能和Th1/Th2反應(yīng)提高有關(guān)。
Yoshifumi(2003)報(bào)道口服王漿對(duì)NC/Nga小鼠特異性皮炎損傷的抑制作用,證明服用王漿可抑制卵清蛋白/明礬免疫刺激小鼠脾細(xì)胞產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-10、抗原特性干擾素-(IFN-)的產(chǎn)量。
Iwao(2003)報(bào)道王漿主蛋白之廣MRJP3在體內(nèi)和體外的調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。他們根據(jù)降低OVA/alum 刺激老鼠衍生的脾細(xì)胞產(chǎn)生的IL-4產(chǎn)量篩選出王漿中的抗過敏因子,采用一系列柱層析,純化到一個(gè)70kDa糖蛋白MRJP3,MRJP3降低IL-4產(chǎn)量。在體內(nèi)(in vitro)試驗(yàn)中,MRJP3不僅降低IL-4產(chǎn)量還通過抑制T細(xì)胞增生而降低IL-2和IFN-產(chǎn)量。令人感興趣的是。盡管MRJP3本身作為外來蛋白具有抗原性,但在免疫反應(yīng)小鼠腹膜內(nèi)注射MBJP3能抑制血清抗OVA-IgE和IgG1水平,此外,加熱后可溶的MRJP3處理降低它的抗原性而保持對(duì)OVA抗體反應(yīng)的抑制作用。這些結(jié)果表明,MBJP3在體內(nèi)和體外具有免疫調(diào)節(jié)功能。
2 抗腫瘤因子10-HDA
Townsend(1959)報(bào)道蜂王漿具有抑制小鼠白血病和腹水癌的作用,而且這種腫瘤抑制作用與王漿中的10-HDA有關(guān)。Tamura(1987)采用小白鼠白血病L1210、P388系和艾氏肉瘤腹水180移植,檢測(cè)蜂王漿的抗腫瘤作用。設(shè)計(jì)預(yù)防治療(在腫瘤移植之前30天和移植之后30天)或治療(在腫瘤移植之后30天)兩種試驗(yàn)方法,腫瘤細(xì)胞以腹水方式被移植。日服用王漿量為0(對(duì)照)、10、100、1000mg/kg。在移植白血病L1210、P388治療試驗(yàn)中,老鼠只活了8~9天,王漿沒有表現(xiàn)任何的抗腫瘤作用。在移植S-180腹水腫瘤試驗(yàn)中,表現(xiàn)出中等存活時(shí)間16天,延長(zhǎng)壽命9.3天約19.3%在移植艾氏腹水腫瘤試驗(yàn)中(存活時(shí)間為22.1天),延長(zhǎng)壽命204%(每天服用王漿10mg/kg)和17.6%(每天服用王漿1000mg/kg),但在每天服用王漿100mb/kg試驗(yàn)組中沒有表現(xiàn)出抗腫瘤作用。王漿還能對(duì)化療和放療患者起保護(hù)作用(Bariliak 1996)。
3 促細(xì)胞生長(zhǎng)因子57-kDa蛋白
Watanabe(1996)證明蜂王漿中的DIII蛋白具有促進(jìn)淋巴細(xì)胞系生長(zhǎng)的作用。Kazuhiko(1998)采用離子交換層析對(duì)王漿進(jìn)行分離,獲得一個(gè)能促進(jìn)人骨髓細(xì)胞系U-937生長(zhǎng)的蛋白(DIII),SDS-PAGE證明DIII的分子量為57kDa,DIII蛋白的生長(zhǎng)刺激活力對(duì)熱和pH表現(xiàn)穩(wěn)定。
Kamakurra(2001b)對(duì)原代培養(yǎng)的大鼠肝細(xì)胞的生理影響進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)57-kDa蛋白能顯著刺激肝細(xì)胞的DNA合成,而牛血清白蛋白和40℃下貯存7天的王漿(喪失57-kDa蛋白)則無此功能,用胰蛋白酶處理57-kDa蛋白,其促**活性也完全喪失,同時(shí)57-kDa蛋白的促**活力具有劑量效應(yīng),濃度越高活力越強(qiáng),這些結(jié)果證明王漿中的57-kDa蛋白是一個(gè)促細(xì)胞**因子。
4 抗氧化活性蛋白
Takeshi(2001)研究了一些商品蜂蜜、王漿、蜂膠的抗氧化活力。采用脂質(zhì)過氧化模型評(píng)價(jià)蜂蜜、王漿、蜂膠的抗氧化能力。發(fā)現(xiàn)抗氧化作用隨時(shí)間的延長(zhǎng)活力逐漸下降。Takeshi and Reiji(2004)從新鮮的中國(guó)產(chǎn)王漿中制備水提成分(WSR)和堿提成分(ASR),產(chǎn)量分別是干物質(zhì)的8.3%和6.3%。通過SDS-PAGE分析,兩種提取成分的蛋白條帶十分相似,但不完全相同。兩種提取成分的抗氧化活力隨濃度的增高而增強(qiáng),兩種提取物對(duì)超氧自由基的清
除能力很高,濃度為100mg/mL的活力與5mM維生素C的活力相同,雖然WSR和ASR在濃度50mg/mL、100mg/mL時(shí)的活力不如1mM維生素E的活力,但能清除樣品中約50%~60%的經(jīng)基自由基。這表明王漿中的蛋白成分有強(qiáng)的抗氧化能力和清除活性氧的能力,王漿可用于抗氧化健康食品和藥品。
5 抗疲勞因子57-kDa蛋白
Kamakura(2001)報(bào)道鮮王漿對(duì)小鼠的抗疲勞作用。他們檢測(cè)鮮王漿(采收后立即放在-20℃下貯藏)對(duì)雄性小鼠的抗疲勞作用。小鼠被訓(xùn)練成慣于在可調(diào)水流的游泳池內(nèi)游泳,然后在2周內(nèi)被強(qiáng)制游5次,測(cè)出游到力竭時(shí)的總游泳時(shí)間,再把它們分成游泳能力相同的3個(gè)組,這3個(gè)組在游泳前分別飼喂王漿、貯存40℃ 7天的王漿(40~7d RJ)和包含酪蛋白、玉米淀粉、大豆油對(duì)照溶液。所有小鼠被強(qiáng)制游15分鐘一次,休息一段時(shí)間后檢測(cè)耐疲勞最長(zhǎng)游泳時(shí)間,鮮王漿組與其他組相比游泳時(shí)間顯著延長(zhǎng);王漿組小鼠的游泳后血清乳酸、氨聚集顯著減少,肌肉糖原喪失顯著減少;而40~7d RJ小鼠與對(duì)照組相比這些指標(biāo)差異不顯著。對(duì)王漿的組分進(jìn)行數(shù)量分析表明57-kDa蛋白在40℃貯存7天后顯著降解,而各種維生素、10-HDA、其他脂肪酸沒有改變。這些發(fā)現(xiàn)說明,王漿在小鼠運(yùn)動(dòng)后能改善生理疲勞,王漿對(duì)小鼠的抗疲勞作用與王漿的新鮮度即57-kDa蛋白含量有關(guān)。
6 抗高血壓小肽
最新研究表明,蜂王漿蛋白經(jīng)酶解可獲得抗高血壓的多種小膚。Toshiro(2002)報(bào)道完全王漿和它的分離蛋白根本不會(huì)阻礙血管緊張肽I-轉(zhuǎn)化酶(ACE)的活力,然而,王漿經(jīng)胃蛋白酶水解、隨后的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶水解產(chǎn)物具有抑制血管緊張肽的能力。采用凝膠滲透層析對(duì)王漿水解產(chǎn)物進(jìn)行分離,獲得二肽、三肽片段,其中有8個(gè)肽是首次從自然資源中鑒定出來。因此,王漿蛋白被認(rèn)為是一種可通過胃腸酶水解獲取ACE抑制肽的好資源。
Katsu(2004)報(bào)道經(jīng)蛋白酶處理的王漿(ProRJ)和從中獲得的多膚具有抑制血管緊張膚I—轉(zhuǎn)化酶活性,給自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)口服ProRJ或多肽有抗高血壓作用。因此,服用王漿蛋白酶解多肽可作為一種功能食品,有利于改善高血壓患者的血壓。
7 降脂因子10-HDA和-羥基酸
Kitaharaa(1995)研究發(fā)現(xiàn)王漿中的-q羥基酸對(duì)皮脂腺脂肪合成的抑制作用。10-羥基-2-癸烯酸(10-HDA王漿酸)已被證明具有抑制脂肪合成的作用,在這個(gè)研究中,他們檢測(cè)了王漿中的其他脂質(zhì)對(duì)脂肪合成的影響,發(fā)現(xiàn)一系列-經(jīng)基酸比王漿酸能更有效抑制標(biāo)記乙酸結(jié)合到倉鼠耳朵皮脂腺。而且,當(dāng)局部用到雄性倉鼠耳朵,10-經(jīng)基-癸烯酸和11-經(jīng)基-十一烯酸抑制皮脂腺脂肪生成。這些發(fā)現(xiàn)說明除王漿酸外,王漿中的其他類型的-經(jīng)基酸對(duì)脂肪合成也有抑制作用。
8 調(diào)節(jié)血糖的胰島素樣多肽
Karl(1977)報(bào)道蜜蜂王漿中胰島素樣物質(zhì)降血糖作用和免疫活力。西方蜜蜂王漿的水提物注射到角質(zhì)化螟蟲(Manduca **ta)幼蟲時(shí)產(chǎn)生了低血糖,應(yīng)用特異性放射免疫檢測(cè)部分純化的提取物,表明王漿包含幾個(gè)胰島素樣多肽,其中主要免疫反應(yīng)組分的分子量明顯與牛的胰島素相似。這些結(jié)果說明蜜蜂中存在的一個(gè)多肽與脊椎動(dòng)物的胰島素具有生物學(xué)和結(jié)構(gòu)上的相似性。Karl(1982)報(bào)道昆蟲血淋巴和王漿中胰島素的純化。西方蜜蜂王漿中胰島素樣多肽通過酸提、離子交換層析、凝膠過濾和親和層析得以純化。從每克王漿中檢測(cè)出25pg豬胰島素當(dāng)量。西方蜜蜂的胰島素樣多膚的溶解度、層析、免疫和生物學(xué)特性與脊椎動(dòng)物胰島素相似,這些結(jié)果說明蜜蜂胰島素與脊椎動(dòng)物胰島素結(jié)構(gòu)相似。Kevin(1985)發(fā)現(xiàn)蜜蜂個(gè)體和它的頭部提取物在豬胰島素放射免疫檢測(cè)中發(fā)生雜交反應(yīng),而其去掉頭部的軀體則缺乏活力,這表明合成類胰島素的部位在頭部,可能在王漿合成器官—咽下腺。
9 抗菌多肽
蜂王漿的抗菌作用與10-HDA有關(guān),更多的研究表明,蜂王漿中還含有豐富的抗菌多肽。Fujiwara(1990)報(bào)道王漿中一種潛在的抗菌蛋白royalisin。通過酸提取從王漿中分離獲得這種蛋白,分子量估計(jì)為5523 Da,其一級(jí)結(jié)構(gòu)由51個(gè)氨基酸殘基組成,有3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵。在生物檢測(cè)中,royalisin在低濃度下具有抑制革蘭氏陽性細(xì)菌的潛力,但對(duì)革蘭氏陰性菌不起作用。Sauerwald(1998)研究結(jié)果證明王漿中的水溶成分如多肽、蛋白對(duì)抗細(xì)菌和抗真菌作用也很重要。Bilikova(2001)報(bào)道在酸性條件下采用二重透析分離王漿中的多膚成分,采用不同孔徑的膜對(duì)王漿進(jìn)行透析,其中的多肽成分對(duì)蜜蜂的病原菌——引起美幼病的幼蟲芽胞桿菌具有抑制作用,對(duì)其他革蘭氏陽性菌如枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)和八疊球菌(Sarcina lutea) 也有抑制作用,而對(duì)大腸桿菌(Escherichia coli)或沙門氏菌(Serratia marcescens)無抑制作用。此外,多肽成分對(duì)模型真菌灰霉(Botrytis cinerea)也有抑制作用。
隨著蜂王漿高產(chǎn)蜂王為主體的高產(chǎn)配套技術(shù)的不斷推廣和提高,蜂王漿已成為一種重要的可再生生物資源,蜂王漿原料價(jià)格偏低,蜂王漿深加工已成為可能和必要。在國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部創(chuàng)新基金的資助下,我們先后克隆了蜂王漿MRJPl、MBJP2、MRJP3、MBJP5等活性蛋白的全長(zhǎng)cDNA序列;并采用以膜分離和酶工程為主體的先進(jìn)技術(shù),分離制備蜂王漿中的活性組分,獲國(guó)家發(fā)明專利一項(xiàng)(專利號(hào):zL-03150404.3)。我們?cè)概c蜂業(yè)同行一道,共同開發(fā)利用我國(guó)特有的蜂王漿資源,做大做強(qiáng)蜂王漿產(chǎn)業(yè)。
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