黃 帥 胡福良
(浙江大學動物科學學院,杭州 310058)
近年來,蜂膠的化學成分成為國內外蜂膠研究的熱點。蜂膠的化學成分極為復雜,含有20余類、400多種天然成分,包含黃酮類化合物、酚酸類化合物、醛酮類化合物及萜類化合物、維生素、多種氨基酸、木脂素以及脂肪酸等天然成分??茖W家們研究發現,蜂膠的化學組成受蜂種、采膠季節、氣候條件、膠源植物以及儲存時間等多種因素的影響而呈現出一定的差異性。在眾多影響因素中,膠源植物是決定蜂膠化學成分最主要的因素。因此,對蜂膠植物來源的調查分析是研究蜂膠化學成分的基礎和前提。
從1956年Meyev發現蜂膠的來源與形成機制后,科學家們就通過觀察蜜蜂采膠行為和蜂膠中膠源植物碎片形態以及比較蜂膠與植物的共同化學成分等方法來鑒別蜂膠的植物來源。由于溫帶、亞熱帶和熱帶地區氣候的不同,造成植物分布的不同,因此蜂膠膠源植物的來源也有很大差異。溫帶地區的主要膠源植物為楊屬植物、樺樹、豚草、桉樹等;亞熱帶地中海地區蜂膠的化學成分與溫帶地區蜂膠的化學成分存在差異,但膠源植物仍然是以楊屬植物為主,還有桉樹等其他膠源植物;熱帶地區氣候復雜,植物種類繁多,所以膠源植物的種類也存在多樣性,主要包括楊屬、克魯西亞屬、南洋杉屬、桉屬、酒神菊屬等植物。隨著研究的不斷深入以及現代分析技術的發展,蜂膠中的新成分不斷被鑒定出來,更多的膠源植物被人們所發現。2008年,Daugsch等人通過觀察蜜蜂的采膠行為,對比蜂膠和植物分泌物的HPLC、TLC圖譜發現巴西紅蜂膠的膠源植物為Dalbergia ecastophyllum。近日,澳大利亞悉尼大學藥學系的Van H.Tran等人在《植物化學》雜志發表了題為“蜜蜂從金合歡樹采集高黃酮含量的蜂膠”的論文,發現金合歡樹(Acacia paradoxa)是一種新的膠源植物,并且鑒定出5,7-dihydroxy-6-methoxy-2,3-dihydroflavonol-3-acetate(5,7-二羥基-6-甲氧基-2,3-二氫黃酮醇-3-乙酸乙酯)是一種新的蜂膠成分。

Van H.Tran等人在澳大利亞的袋鼠島收集金合歡樹的莖和果實上的植物分泌物,從采集金合歡樹樹脂的蜜蜂后腿上收集蜂膠,并且每兩天從實驗蜂箱中的采膠器上收集新鮮的蜂膠。分別取植物莖分泌物0.2 g、植物果實分泌物0.5 g、蜜蜂腿上的蜂膠0.01 g以及蜂箱中的蜂膠0.5 g。在室溫的條件下,用乙酸乙酯提取15 min,過濾提取液后進行核磁共振氫譜檢測分析其主要化學成分;選用乙酸乙酯在常溫的條件下提取蜂膠中的查爾酮和黃酮類化合物,并運用正相高效液相色譜儀將其分離純化,利用核磁共振技術鑒定其化學結構;最后利用高效液相色譜法對蜂膠中檢測出的化合物進行定量分析。
通過對金合歡樹樹干和果實的分泌物以及蜂箱中、采集蜂腿上的蜂膠核磁共振檢測所得的氫譜進行分析比較,他們發現在以上四種樣品中含有相同的化學成分并且含量幾乎相同。分析核磁共振以及質譜檢測所得光譜學圖譜,他們第一次鑒定出金合歡樹的特征性化學成分,分別為:2',3',4'-trimethoxychalcone、2'-hydroxy-3',4'-dimethoxychalcone、2',4'-dihydroxy-3'-methoxychalcone、5,7-dihydroxy-2,3-dihydroflavonol-3-acetate 和 5,7-dihydroxy-6-methoxy-2,3- dihydroflavonol-3-acetate。并且發現 5,7-dihydroxy-6-methoxy-2,3-dihydroflavonol-3-acetate是一種新的蜂膠成分。根據相關報道表明,2',3',4'-trimethoxychalcone具有抗瘧疾和抗利什曼蟲的生物活性;2'-hydroxy-3',4'-dimethoxychalcone對埃利希氏腹水癌細胞和道爾頓淋巴瘤細胞具有較強的細胞毒性作用,通過體內實驗發現它可以延長患埃利希氏腹水瘤小鼠的壽命。2',4'-dihydroxy-3'-methoxychalcone具有廣泛的生物活性,它不僅可以對腫瘤細胞和癌細胞有細胞毒性的作用,而且還具有較強的抗炎癥、抑菌、抗氧化等活性。同樣,5,7-dihydroxy-2,3-dihydroflavonol-3-acetate和5,7-dihydroxy-6-methoxy-2,3-dihydroflavonol-3-acetate具有廣泛的生物活性,后者具有較強的抗氧化性與其6位上的甲氧基取代基有著密切的關系。
通過對產自澳大利亞袋鼠島不同地理區域的47個蜂場的229個蜂膠樣品進行核磁共振檢測發現,其中有來自6個蜂場的15個樣品中含有80%以上金合歡樹樹脂的化學成分,還有10個樣品中含有50%~80%的金合歡樹樹脂的化學成分。并且他們發現在這6個蜂場附近有大量的金合歡樹。以上結果共同證實了金合歡樹是一種膠源植物。蜜蜂會將采集到的植物樹脂等分泌物與其上顎腺、蠟腺等分泌物混合而形成蜂膠,同時在蜜蜂生產蜂膠的過程中,植物樹脂等分泌物也會發生一定的生物轉換。近年來科學家們研究發現,在蜜蜂的唾液中含有多種酶,可以水解植物樹脂中的一些化學物質,例如在蜜蜂唾液中含有β-葡萄糖苷酶,可以水解樹脂中的水楊苷。在本實驗中,Van H.Tran等人發現金合歡樹樹脂中的5種特征性成分仍然大量存在于蜂膠中,并沒有發生相應的生物轉化,其原因是金合歡樹樹脂中的化學成分不溶于水,所以在形成蜂膠的過程中,并不會被蜜蜂唾液中的酶水解,而大量存在于蜂膠中。
該研究通過高效液相色譜和核磁共振的方法發現一種新的膠源植物,不僅豐富了蜂膠膠源植物的種類,而且為解決蜂膠標準化問題提供了有價值的理論依據。隨著人們對蜂膠研究的不斷深入,越來越多的膠源植物被發現,這不僅對蜂膠的質量控制和質量標準化有著極大的幫助,而且有利于研發新的蜂膠產品。與此同時,膠源植物的確定可以為養蜂者選擇合適的養蜂地點提供理論依據,從而提高蜂膠的質量和產量。但是,本實驗僅僅對金合歡樹的樹脂和蜂膠中的共有成分進行了對比分析,并未對其所含差異成分進行研究。蜜蜂在生產蜂膠的過程中,樹膠中的一些物質將會發生生物轉化,只有對兩者的差異成分進行對比研究,探究其轉化機理,才能更加全面地了解蜜蜂生產蜂膠的機理。