吳雨祺 陳伊凡 游蒙蒙 劉奕辰 鄭火青 胡福良
(浙江大學動物科學學院,杭州 310058)
蜂王漿是僅次于蜂蜜的主要蜂產品,應用歷史悠久。近年來,隨著科學技術的發展,蜂王漿的相關研究也進入了一個全新的階段。關注國際、國內蜂王漿研究動態,了解蜂王漿研究熱點,將有助于國內蜂王漿科學研究更好地向縱深發展,也有助于蜂王漿產業的持續健康發展。本文介紹了2018年度國內外蜂王漿論文、專利情況,從地域和研究領域2方面入手,對蜂王漿的研究進行了分析比較,并對蜂王漿研究的未來做出展望。
根 據 Google Scholar、Elsevier、Springerlink、NCBI、ISI Web of Knowledge、中國知網等數據庫的搜索結果,2018年度(截至12月1日)發表與蜂王漿相關的中、英文研究論文共65篇,包括33篇SCI收錄論文、24篇普通英文論文以及8篇中文論文,其中7篇是中文核心期刊論文。相比于2017年,2018年報道的蜂王漿研究成果數量有所上升(表1)。
在33篇SCI論文中,第一作者單位來自中國的論文有11篇,日本7篇,分別位列第一和第二。中日兩國SCI論文數量超過總數的1/2,表明中日兩國仍然是蜂王漿研究的主要力量。德國發表了5篇SCI論文,波蘭發表了3篇,相比去年有大幅度提升。巴西和沙特阿拉伯各有2篇SCI論文發表,泰國、印度及伊朗各有1篇SCI論文。普通英文論文今年仍以中東國家為主,伊朗、土耳其、埃及和沙特阿拉伯共發表了13篇非SCI英文論文,占總數的54%。今年國內發表的關于蜂王漿的中文核心論文有7篇,與去年相比有所上升。
2018年蜂王漿研究主要集中于生物學活性及化學成分分析和質量控制。在33篇SCI論文中,有19篇是有關蜂王漿及其活性成分的生物學活性研究,12篇是有關蜂王漿成分、理化特性和質量控制的研究。此外,還有2篇是有關蜂王漿的綜述。

表1 2014~2018年蜂王漿研究論文數
王漿主蛋白(major royal jelly protein)是蜂王漿中主要的蛋白質成分,浙江工商大學的研究團隊報道了一個王漿主蛋白1(MRJP-1)的快速定量方法。他們選用了FFDYDFGSDER肽段作為MRJP-1的標志性肽段,以此為基礎利用高效液相色譜串聯質譜(UPLC-MS/MS)對MRJP-1進行定量;然后利用這個方法對28個新鮮蜂王漿樣本進行了檢測,結果顯示MRJP-1的含量為41.96~55.01mg/g[1]。
近年來,蜂產品中的農藥殘留一直是蜂產品質量控制研究的一個重點。2018年浙江省進出口檢驗檢疫局的研究團隊報道了一種高靈敏度的蜂王漿中新煙堿類殺蟲劑的檢測方法。他們首先利用固相萃取技術將新煙堿殺蟲劑從蜂王漿中分離,然后利用液質聯用(HPLC-MS/MS)進行檢測,這一方法能同時檢測包括吡蚜酮、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲嗪、氟啶蟲酰胺、吡蟲啉、噻蟲胺、氯噻啉、啶蟲脒和噻蟲啉在內的10種新煙堿殺蟲劑以及二甲基啶蟲胺與三氟甲基煙酰胺這兩種新煙堿殺蟲劑的代謝物[2]。氨基糖苷類抗生素是一種被廣泛使用的廣譜抗生素,中國農業科學院蜜蜂研究所的研究團隊報道了一種基于HPLC-MS/MS的蜂王漿氨基糖苷類抗生素殘留檢測方法,與現有的方法相比,這一方法有著靈敏度高、操作簡便的優點,并且能同時檢測11種不同的氨基糖苷類抗生素的含量[3]。
巴西學者Teixeira等檢測了巴西地區蜂產品中多種蜜蜂致病菌與孢子蟲(Paenibacillus larvae,Ascosphaera apis,Nosema ceranae和 Nosema apis)的存在情況。在他們的10個蜂王漿樣品中,只有一個樣品沒有以上任一種病菌的污染,其中Paenibacillus larvae(8/10)和Nosema ceranae(8/10)有非常高的檢出率,他們的這一結果表明蜂產品也可能是蜜蜂致病菌的傳播途徑[4]。
在蜂王漿中,MRJP-1以單體或者復合物的形式存在,但在不同研究中其復合物的構成、分子大小和結合方式有明顯差異。為了探明MRJP-1復合物的結構,中國農業大學與中國農業科學院蜜蜂研究所聯合研究首次在2.65?的分辨率上對MRJP-1復合物的結構進行了解析。他們的結果顯示,在蜂王漿中MRJP-1復合體是由4個MRJP-1蛋白、4個apisimin短肽和8個24-亞甲基膽固醇組成,并且他們發現MRJP-1復合物的結構會受到pH值的影響[5]。
德國學者Buttstedt等2018年也對蜂王漿的超微結構與理化性質進行了報道。利用掃描電鏡和透射電鏡,他們發現在pH=4時蜂王漿會形成一種致密的纖維網狀結構,而這一結構會隨著王漿pH值的上升而逐漸被破壞,最終在pH=7時完全消失[6],進一步的實驗顯示這一網狀結構主要是由MRJP-1與apisimin聚合而成。在咽下腺的中性pH環境中,MRJP-1與apisimin不形成穩定的復合結構,隨著蜂王漿的分泌,來自上顎腺的王漿酸逐步降低蜂王漿的pH值,進而使得MRJP-1開始與apisimin結合形成穩定的網狀結構,同時發現這一復合結構與蜂王漿的粘度有著非常密切的關系[7]。
蜂王漿作為保健品,它的主要應用方法是經口攝入,因此蜂王漿的功能組分在消化過程中的變化對于其功能的發揮可能有一定的影響,了解蜂王漿在消化過程中的成分變化有助于其更好的應用。德國學者Muresan等2018年首次報道了王漿主蛋白在消化過程中的酶解情況,他們構建了模擬蛋白在胃部和腸道中消化的體外模型,并檢測了MRJP-1、MRJP-2和MRJP-3在胃部和腸道中的消化過程。結果顯示,在胃和腸道中,MRJP-2都是最穩定蛋白,分別需要至少24h和40min的酶解反應時間才能完全降解,而MRJP-1的復合體表現出了比其單體更好的抗酶解消化性能[8]。
蜂王漿具有抗衰老、抗菌、抗疲勞、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗糖尿病等顯著而豐富的生物學活性,被廣泛應用于醫藥、食品、化妝品等行業。2018年度發表的文章中,有幾篇綜述討論了蜂王漿的活性成分和功能。印度團隊發表的綜述著重闡明了蜂王漿蛋白和多肽的功能及特征[9]。另外,日本團隊發表的綜述介紹了蜂王漿在體內和體外的抗癌作用,總結了蜂王漿在動物癌癥模型及癌癥患者中的抗癌作用及其分子機制,最后討論了蜂王漿的治療策略、應用現狀、未來發展方向和局限性[10]。波蘭團隊綜述了蜂膠、蜂花粉和蜂王漿等蜂產品抗氧化能力的最新研究進展,并展望了其抗氧化治療的應用前景。此外,他們討論了蜜蜂種類、植物來源、地理位置、季節性以及提取液的種類對蜂產品提取物成分的影響[11]。
2.3.1 蜂王漿對神經系統的保健功效
波蘭研究者探討了蜂王漿對中樞神經系統的作用。他們在給予老年雄性Wistar大鼠2個月的希臘蜂王漿后,測定了腦中的氨基酸水平以及腎臟和肝臟活動的基本生化參數。結果顯示,蜂王漿給藥對肝腎功能無影響,但蜂王漿處理后的大鼠在紋狀體和下丘腦中均可發現氨基丁酸濃度降低,證明蜂王漿對中樞神經系統的神經傳導功能具有一定的影響[12]。
阿爾茨海默病是蜂王漿研究的重點和熱點,2018年研究者對這個方面進行了更深入的挖掘。日本學者采用海馬神經元原代培養,發現蜂王漿能有效促進神經保護系統相關神經元的轉錄和免疫反應活性,首次證明蜂王漿具有激活海馬生長抑素-神經內肽酶保護系統的潛力[13]。另一方面,來自浙江大學的研究團隊應用BV-2細胞神經炎癥模型發現蜂王漿能在mRNA和蛋白水平上顯著抑制iNOS和COX-2的表達,降低炎癥相關因子的水平。蜂王漿還能減少氧化應激對BV-2細胞的損傷,減輕炎癥反應,表明蜂王漿可以延緩神經炎癥的發展[14]。浙江大學的研究團隊還發現蜂王漿可以顯著降低阿爾茨海默病兔模型中血漿總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平,增強神經元的代謝活動。通過免疫組化顯示蜂王漿可以顯著改善阿爾茨海默病兔模型中的淀粉樣蛋白沉積,減少Aβ水平。進一步研究顯示,蜂王漿可以降低高級糖基終產物受體的表達水平,增加低密度脂蛋白受體相關蛋白的表達水平。此外,蜂王漿通過增加n -乙酰天冬氨酸(NAA)和谷氨酸鹽(glutamate)以及降低膽堿和肌醇顯著增加神經元數量,增強抗氧化能力,抑制capase-3蛋白表達。這為蜂王漿在預防阿爾茨海默病等神經退行性疾病中的應用提供了理論依據[15]。
2.3.2 蜂王漿的抗氧化作用
來自巴西的研究者評估了蜂王漿的攝入對慢性應激大鼠的皮質酮、血糖、血漿酶水平和肝臟抗氧化系統的影響。結果表明,蜂王漿能降低應激誘導后的皮質酮水平,改善血糖和其他指標,同時還提高了肝臟總抗氧化能力,表明蜂王漿具有生理調節和保肝潛力[16]。蜂王漿中的4-過氧化氫-2-癸酸乙酯是一種王漿酸衍生物,具有較強的抗氧化活性,日本學者發現該物質能通過累積胞內ROS,誘導通路ROSERK-P38表達從而促進人肺腫瘤A549細胞凋亡[17]。另有一項研究探討了蜂王漿對氯化鎘(CdCl2)致肝毒性的可能保護機制,結果發現,蜂王漿能通過上調Nrf2和抗凋亡蛋白Bcl-2的表達來預防肝損傷、氧化應激和炎癥。因此,蜂王漿可作為抗CdCl2毒性的肝保護劑[18]。
2.3.3 蜂王漿的抗炎、抑菌作用
王漿酸10-HDA是蜂王漿中主要的中鏈脂肪酸。安徽農業大學學者應用大鼠血管平滑肌細胞(VSMCs)模型發現,10-HDA通過下調NF-B和MAPK信號通路顯著減輕血管緊張素Angiotensin II誘導的炎癥反應[19]。日本學者研究發現蜂王漿能通過調節組胺H1受體信號轉導和白介素9基因表達對過敏性鼻炎進行治療[20]。還有研究表明,在人結腸癌細胞模型中,10-HDA具有抗炎活性,且對動物病原菌有抑菌作用,顯示出10-HDA作為抗炎和殺菌劑對人體胃腸道的保護潛力[21]。
浙江大學研究團隊發現10-HDA對炎性介質和NO的釋放有明顯的劑量依賴性抑制作用,能抑制炎癥基因的表達;并通過調節血清中LTA致炎性細胞因子的釋放,對肺損傷起到保護作用[22]。此外,波蘭學者通過檢測來自7個國家的50個不同蜂蜜樣品后發現,蜂蜜的抗菌成分可能是蜂王漿中的C8-C12脂肪酸以及不飽和脂肪酸[23]。
2.3.4 蜂王漿的免疫調節作用
韓國的一項研究表明,蜂王漿經酶處理后轉化成一系列的短鏈單體,并在巨噬細胞和小鼠上有一定的抗炎和免疫調節作用,提示蜂王漿具有抗炎和免疫促進活性,可作為預防炎性疾病的保健品[24]。日本學者研究證明蜂王漿中的“王漿素”可以通過與氧化型低密度脂蛋白41-51位點特異性結合,對動脈粥樣硬化起治療作用[25]。
還有研究發現蜂王漿雖然不能預防骨質流失,但是能提高骨強度,同時對卵巢切除大鼠的骨代謝也有積極影響[26]。來自北京中醫藥大學的團隊檢測了新鮮蜂王漿對Wistar大鼠血管舒張作用及相關機制,并檢測了尾部血液循環和收縮壓的變化。結果發現,蜂王漿中的某些神經受體如乙酰膽堿能通過血管內皮生成一氧化氮(NO)誘導血管舒張,加快尾部血液循環。因此,新鮮蜂王漿可能改善健康個體的外周循環功能[27]。
日本學者通過建立一個具有遺傳多樣性的遺傳異質性(HET)小鼠模型,研究了蜂王漿對小鼠衰老過程中運動功能的影響。他們進行了4種不同的物理性

表2 2018年中國(大陸)蜂王漿專利概況
日本的Japan Royal Jelly公司和日本東北大學在歐盟申請的專利包括“一種蜂王漿組分的提取方法”和“一種增強蜂王漿對阿爾茲海默癥功效的方法”。
在國內專利中,2018年授權的3個專利分別是“蜂王漿自動采集裝置(CN105475179B)”、“一種抗氧化活性蜂王漿凍干粉的制備方法(CN105010925B)”和“用于蜂王漿機械化生產的移蟲機(CN105248315B)”。
蜂王漿的加工、質量控制以及蜂王漿制品仍是發明專利的一大熱點,如“一種從蜂王漿凍干粉中提取10-羥基-2-癸烯酸的方法(CN107641077A)”、能測試(握力、鋼絲懸掛、水平桿和旋轉棒),研究發現在蜂王漿治療的小鼠中,年齡相關的運動功能損傷明顯延遲,表明蜂王漿有可能通過調節運動功能而改善衰老過程中的生活質量[28]。埃及學者探討了蜂王漿對鎘誘導的大鼠睪丸功能障礙的保護作用[29]。在一項臨床研究中,800mg/天的蜂王漿可有效緩解日本絕經后婦女的焦慮、背痛、腰痛等更年期癥狀[30]。
2.3.5 蜂王漿的增強干細胞再生作用
美國斯坦福大學醫學院的研究人員[31]在《Nature Communications》上發文,報道了王漿主蛋白1(MRJP1)的組成成分Royalactin能激活增強干細胞再生的基因網絡,使干細胞處于一種自我更新狀態,表明有機體在它的幫助下能產生更多干細胞來構建和修復自身。Royalactin將來有可能用于因細胞死亡引起的疾病的新療法,如阿爾茲海默癥、心臟衰竭和肌肉萎縮等。
作為最大的蜂王漿生產和出口國,2018年我國仍然和往年一樣,是專利最多的國家,這表明我國在蜂王漿相關領域的開發熱情和對知識產權保護的重視。亞洲國家除中國外,日本的Japan Royal Jelly公司和東北大學在歐盟申請了2項蜂王漿相關專利。
2018年在中國大陸地區,與蜂王漿有關的專利中有3項發明授權;此外還有46項公開未授權的發明專利,20項實用新型專利和8項外觀設計專利(表2)。“一種增強抗衰老功效的蜂王漿多肽提取方法(CN108260706A)”、“一種高質量蜂王漿生產加 工 工 藝(CN108477568A)”、“ 一 種 新 型 含有10-HDA脂質體的蜂王漿口服液及其制備方法(CN108669509A)”等;此外,蜂機具的設計和養蜂生產方法包括“一種蜂王漿生產用免移蟲采漿裝置(CN108391605A)”、“一種蜂王漿取漿機的擠壓裝置(CN108782344A)”、“一種用于蜂王漿的凍存裝置及其凍存方法(CN108514067A)”等。
與2017年相比,2018年蜂王漿研究的論文數量有一定上升,在蜂王漿的理化性質方面有多項非常有新意的研究,同時在質量控制和生物學活性等多個研究領域也有不錯進展。與往年相比,2018年國內外專利數量依舊保持平穩,2018年國內授權專利仍然主要集中在蜂王漿的生產與加工上,沒有蜂王漿制劑相關專利被授權。
作為一種重要的蜂產品,蜂王漿的質量控制與成分分析一直是研究重點。2018年有多位學者從蛋白結構和理化性質的角度對王漿主蛋白的蛋白結構與物理結構進行了分析,為蜂王漿的成分研究提供了新的方向與思路。
作為一種重要的保健品,蜂王漿的生物學活性一直是研究熱點。蜂王漿對神經系統的保健作用相關研究繼續升溫,2018年一共有4篇文獻報道了蜂王漿對神經系統和阿爾茲海默癥小鼠模型的作用,展現了將蜂王漿應用于阿爾茲海默癥治療與預防的潛力。
近幾年來除了中國和日本這兩個蜂王漿研究主力,中東地區的蜂王漿研究數量也維持在高水平,成為了一個新的研究主力;而與往年相比,2018年有多篇來自德國的蜂王漿相關研究,顯示歐美的蜂王漿研究熱度有所回升。加強全球蜂王漿的基礎與應用研究,帶動蜂王漿科研與產業的良性發展是未來的必然趨勢。