蜂蜜成分及功能活性的研究進(jìn)展

伊作林 楊柳 席芳貴 劉鋒│文

江西省養(yǎng)蜂研究所，南昌 330052

蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，與自身分泌物混合后，經(jīng)充分釀造而成的天然甜味物質(zhì)，具有復(fù)雜的化學(xué)成分和重要的藥理作用，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品等領(lǐng)域，也是消費者青睞的健康保健食品[1]。蜂蜜中含有180多種不同的物質(zhì)，其主要成分是糖類和水分；此外，蜂蜜中還含有多種氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、芳香物、酶類和生物活性物質(zhì)等。這些成分的組成和含量與蜜蜂的品種、蜜源植物的種類和蜂蜜的釀造過程有關(guān)，同時也受放蜂環(huán)境、采蜜季節(jié)及地域差異等因素的影響[2]。

在醫(yī)學(xué)上，蜂蜜對肝炎、胃病、高血壓、腎炎、貧血、十二指腸潰瘍、褥瘡性潰瘍等有一定的輔助療效作用；同時具有抗菌、抗氧化、改善新陳代謝、促進(jìn)消化功能恢復(fù)、改善體質(zhì)、提高人體免疫力、解毒、降低癌癥和心臟疾病發(fā)生幾率的功能[3]。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對其主要化學(xué)成分、生物活性、功能性應(yīng)用研究探討也日漸深入，成為新的研究熱點和重點。

1 蜂蜜中的主要化學(xué)成分

1.1 蜂蜜中的營養(yǎng)成分

蜂蜜中除含有大量的糖類、水分外，還含有氨基酸、礦物質(zhì)、維生素、酶類等營養(yǎng)物質(zhì)。

1.1.1 糖類

蜂蜜富含糖類成分，是過飽和糖溶液，其含量占蜂蜜干物質(zhì)的95～99%。主要以果糖、葡萄糖等單糖為主，兩者總含量占蜂蜜糖類總量的85～95%，且均可以被人體直接吸收利用；此外，蜂蜜中也存在少量的低聚糖，如：麥芽糖、蔗糖、異麥芽糖等。徐賢等[4]從荊條和酸棗蜜中分離出9種糖類，其中單糖有果糖和葡萄糖，雙糖有蔗糖、麥芽糖、麥芽酮糖、黑曲霉糖、海藻糖、麥芽糖，三糖只有吡喃葡萄糖基蔗糖。

1.1.2 水分

蜂蜜的水分來自于花蜜,是花蜜經(jīng)過釀造成蜂蜜時殘留下來的，其含量為12～27%。蜂蜜含水量的高低標(biāo)志著蜂蜜的成熟度；含水量越低，蜂蜜等級越高，成熟度也越高；成熟蜂蜜的水分一般低于20%，被常用作衡量蜂蜜成熟度的指標(biāo)。

1.1.3 氨基酸

蜂蜜中的氨基酸多以游離氨基酸為主，占蜂蜜總量的1%左右，主要包括20種蛋白質(zhì)氨基酸以及部分非蛋白質(zhì)氨基酸。目前，研究較多的是蛋白質(zhì)氨基酸，包括8種必需氨基酸和12種非必需氨基酸。其中絕大多數(shù)蜂蜜中脯氨酸占總游離氨基酸量的50%以上。劉小力[5]研究了蜂蜜中17種蛋白質(zhì)氨基酸發(fā)現(xiàn)，必需氨基酸占游離氨基酸總量的40%左右。

1.1.4 礦物質(zhì)

蜂蜜中的礦物質(zhì)種類和含量與人體血液中的礦物質(zhì)十分相近，且不同種類的蜂蜜中礦物質(zhì)含量各不相同，差異很大，與各自蜜源植物有一定關(guān)系。Solayman等[6]研究報道，蜂蜜中包含54種礦物質(zhì)，主要的礦物質(zhì)包括Na、K、Ca、Me等，此外還含有Mn、Cu、Fe、Ni等微量元素。蜂蜜中的微量元素各有獨特的生理功能, Mn、Cu、Fe、Zn對人體的生長發(fā)育、智力、造血系統(tǒng)、骨骼、心血管及神經(jīng)系統(tǒng)具有重要作用。

1.1.5 維生素

蜂蜜中的維生素，主要包括B族維生素（VB1、VB2、VB5、VB6）、維生素C和維生素K等。在醫(yī)學(xué)上，B族維生素主要參與神經(jīng)傳導(dǎo)和能量代謝等過程，具有維持免疫功能、預(yù)防機(jī)體衰老、提高機(jī)體活力和增強(qiáng)記憶力等作用；維生素C可促進(jìn)傷口愈合、抗疲勞和提高抵抗力等作用；維生素K可參與骨骼代謝并且具有凝血功能。

1.2 蜂蜜中的活性成分

蜂蜜除了富含上述比較常見的一些營養(yǎng)成分以外，還含有蜜源植物所特有活性成分，如酶類、酚酸類化合物、黃酮類化合物等。

1.2.1 酶類

蜂蜜中含有多種人體所需的酶類。蜂蜜中的酶類是在蜂蜜釀造過程中混入蜜蜂唾液分泌物而形成的，主要有蔗糖酶（轉(zhuǎn)化酶）、淀粉酶（DN）、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶、酸性磷酸脂酶等，這些酶在機(jī)體新陳代謝過程中具有十分重要的作用，也是蜂蜜的主要活性成分之一。

Hrassnigg等[7]研究表明,蜂蜜或者蜂蜜的前體物中實際上可能不含淀粉，蜜蜂之所以向蜂蜜中分泌淀粉酶是因為其生理上的需要；淀粉酶由工蜂的咽下腺分泌，能提高二糖的利用率，增加能量的供應(yīng)，使工蜂能飛行更長的時間。

袁秀泉等[8]研究報道蔗糖轉(zhuǎn)化酶又稱蔗糖酶, 是蜂蜜中最重要的酶。在釀造過程中它能將采集來的二糖轉(zhuǎn)化為具有旋光性的單糖，且在蜂蜜貯存過程中繼續(xù)作用, 使蔗糖含量持續(xù)下降, 轉(zhuǎn)化糖含量相應(yīng)升高。

Weston[9]認(rèn)為某一特定的蜂蜜所具有的過氧化氫含量取決于蜂蜜中的過氧化氫酶含量和葡萄糖氧化酶含量；蜂蜜中過氧化氫酶含量越低,葡萄糖氧化酶含量越高,則其過氧化氫的含量越高,抗菌作用也就越強(qiáng)。

1.2.2 酚酸類化合物

酚酸類化合物是蜂蜜中的又一重要活性成分，其中以苯甲酸和肉桂酸及它們的酯這兩種酚酸類化合物最為常見。Tomas-Barberan等[10]研究報道,根據(jù)蜜源植物的不同，蜂蜜中酚酸含量從1～100 mg/100g。蜂蜜所含酚酸的種類有很大差異，有些酚酸化合物則是某種蜂蜜所特有的，因此蜂蜜中的酚酸類化合物常用來鑒別蜂蜜的蜜源植物。Ferreres等[11]研究發(fā)現(xiàn)，石楠花蜜中主要含有鞣花酸和脫落酸兩種酚酸化合物；栗子蜜、熏衣草蜜和金合歡蜜中主要含有羥基肉桂酸、咖啡酸、香豆酸和阿魏酸。

1.2.3 黃酮類化合物

蜂蜜中的黃酮類化合物主要來自于植物花蜜、花粉和蜂膠，含量一般在20mg/kg左右。蜂蜜中的黃酮類化合物主要是以配基和糖普形式存在的黃酮醇、黃烷酮?，F(xiàn)已鑒別出芹菜素、異鼠李素、高良姜素、槲皮素等32種蜂蜜中的黃酮類化合物。由于蜜源植物的不同，蜂蜜中黃酮類化合物的含量和種類也有所差別。Ferreres等[11]研究表明，葡萄牙的石楠花蜜中黃酮類化合物的含量范圍為0.06～0.5 mg/100g，主要有楊梅黃素、3-甲醚楊梅黃素、3'-甲醚楊梅黃素及三粒小麥黃酮。

同時，蜂蜜中的黃酮類化合物因受到地理環(huán)境、氣候特征等條件的影響差異很大。Tomas-Barberan等[10]報道，北半球所采集的蜂蜜,其所含的黃酮類化合物主要來自蜂膠，產(chǎn)自赤道地區(qū)和澳大利亞地區(qū)蜂蜜中的黃酮類化合物則主要來自花粉和花蜜等其他植物部位。因此，利用蜂蜜中黃酮類化合物來鑒別其植物源的研究越來越引起人們的關(guān)注。

1.2.4 其他活性物質(zhì)

蜂蜜在貯存和熱加工過程中，會產(chǎn)生大量美拉德產(chǎn)物（如羥甲基糠醛），使蜂蜜的顏色加深，抗氧化活性增強(qiáng)。熱加工對蜂蜜抗氧化活性的影響較大，在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著加熱溫度的升高和加熱時間的延長，蜂蜜的抗氧化活性增強(qiáng)。

1.3 其他成分

蜂蜜中的揮發(fā)性化合物是決定蜂蜜香氣的主要成分，分為：醇類、酮類、醛類、環(huán)狀化合物、碳水化合物以及氯化化合物等7大類。Alissandrakis等[12]研究發(fā)現(xiàn)，某些揮發(fā)物質(zhì)僅存在某種單花蜜中，其他花蜜中根本不存在或者含量極少，則可認(rèn)為此揮發(fā)物是該種蜂蜜特有的揮發(fā)物質(zhì)，并且可作為鑒定該種蜂蜜的標(biāo)記物質(zhì)。

2 蜂蜜的主要生物功能活性

蜂蜜的化學(xué)成分復(fù)雜，富含糖類、黃酮類、酚類、酶類、多種維生素、氨基酸和微量元素等物質(zhì)。在多種成分的協(xié)同作用下，蜂蜜具有抑菌、抗氧化、調(diào)控血糖、調(diào)節(jié)胃腸道和輔助治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病等多種生物功能活性。

2.1 抑菌作用

蜂蜜具有廣譜抗菌作用，對產(chǎn)堿桿菌屬、克雷白桿菌屬、細(xì)球菌屬等60多種細(xì)菌以及7種真菌有抑菌作用。蜂蜜中發(fā)揮抑菌作用的物質(zhì)基礎(chǔ)比較復(fù)雜，高糖高滲和酸性的特性是蜂蜜普遍存在的機(jī)制。此外，來源于蜜蜂的抗菌物質(zhì)，如過氧化氫、王漿主蛋白、蜂蜜防御素，以及來源于蜜源的丙酮醛、酚酸類和黃酮類化合物等成分進(jìn)一步增強(qiáng)了蜂蜜的抗菌活性。

Bang等[13]研究報道，蜂蜜中的過氧化氫由葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產(chǎn)生，其含量取決于蜂蜜的品種，通常在1～72 μg/ml之間，當(dāng)蜂蜜中過氧化氫濃度≥174 μg/ml時，具有最強(qiáng)的抑菌能力。黃東萍等[14]研究了7種蜂蜜的抑菌活性，結(jié)果顯示，桉樹蜜抑制幽門螺旋桿菌的作用最強(qiáng)，且桉樹蜜中黃酮含量較高，表明蜂蜜抗菌活性的差異還與酚酸類、黃酮類化合物含量有關(guān)。

2.2 抗氧化活性

蜂蜜中含有酚類化合物、黃酮類化合物、類胡蘿卜素、氨基酸及抗氧化酶等多種天然抗氧化劑，在體外和體內(nèi)均有顯著的抗氧化活性。

2.2.1 體外抗氧化活性

目前，一般通過建立對自由基和活性氧的清除、脂質(zhì)過氧化的抑制、DNA氧化損傷的保護(hù)等抗氧化模型來考察蜂蜜的體外抗氧化活性。

Vela等[15]研究了西班牙的36種花蜜和蜂蜜的抗氧化活性，認(rèn)為植物源、地理源、蜂蜜顏色的深度均為影響清除DPPH活性的因素。Gheldof 等[16]發(fā)現(xiàn)，蜂蜜對銅離子誘導(dǎo)的血清脂質(zhì)過氧化有顯著的抑制作用，其中蕎麥蜜的抑制作用最強(qiáng)，野萵苣蜂蜜最弱，且蜂蜜對脂質(zhì)過氧化的抑制活性與其總酚含量呈正相關(guān)。

DNA損傷會對細(xì)胞和組織的功能造成嚴(yán)重的影響。Wen等[17]發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)自馬來西亞的革木蜜和菠蘿蜜可以引起結(jié)腸癌細(xì)胞的DNA損傷進(jìn)而引起癌細(xì)胞凋亡，可能與其中存在的黃酮類化合物有關(guān)。

2.2.2 在細(xì)胞、組織和體內(nèi)的抗氧化活性

蜂蜜的體外抗氧化活性并不能反映其在體內(nèi)的活性。由于體外與體內(nèi)環(huán)境存在較大差異，且受人體的吸收和代謝的影響，對蜂蜜在體內(nèi)的抗氧化活性產(chǎn)生影響，因此研究蜂蜜的體內(nèi)抗氧化活性的意義重大。

Blasa等[18]發(fā)現(xiàn)蜂蜜中的黃酮類物質(zhì)能夠減少人血紅細(xì)胞的氧化損傷，抑制H2O2誘導(dǎo)的血紅細(xì)胞的氧化損傷。Jubri等[19]研究了麥盧卡蜂蜜對小鼠氧化損傷的保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)蜂蜜能夠降低小鼠體內(nèi)的丙二醛(MDA)含量，顯著增加小鼠紅細(xì)胞內(nèi)GSH-Px的活性，降低過氧化氫酶(CAT)的活性。

2.3 調(diào)節(jié)血糖

蜂蜜能夠調(diào)節(jié)正常人或糖尿病人的血糖。賓冬梅等[20]，對兔子滴注4 mg/kg.min的蜂蜜時，血糖有降低現(xiàn)象，而濃度達(dá)到10 mg/kg.min時血糖升高，可能與蜂蜜中乙酰膽堿和葡萄糖比例有關(guān)。Al-Waili等[20]以Ⅱ型糖尿病患者為研究對象，吸入霧化的10 ml濃度為60%（g/ml）蜂蜜溶液,結(jié)果顯示，與對照組（蔗糖、蒸餾水）相比，實驗者吸入蜂蜜后30 min的隨機(jī)血糖值和180min的空腹血糖水平顯著降低。Munstedt等[21]研究發(fā)現(xiàn)，蜂蜜對血糖的作用與蜂蜜種類相關(guān)。攝入油菜蜜的測試者與攝入洋槐蜜的測試者相比，C肽水平明顯較高，推測油菜蜜中可能存在未知物質(zhì)抑制了果糖代謝，而目前在其他種類的蜂蜜中尚未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。

2.4 促進(jìn)組織再生

Molan等[22]報道，蜂蜜可通過自身的黏滯性、高滲透性等理化性質(zhì)及其活性成分實現(xiàn)消炎殺菌、促進(jìn)組織再生、治療創(chuàng)面等功能。Molan等[23]研究結(jié)果表明，當(dāng)蜂蜜pH值為3.7左右時，能為纖維原細(xì)胞活性（遷移、增殖、組織膠原）提供最佳環(huán)境。蜂蜜中含有分子量為5.8kD蜂王漿蛋白apalbumin，能促進(jìn)傷口附近的單核/巨噬細(xì)胞活化并釋放細(xì)胞因子參與傷口修復(fù)；此外，蜂蜜中還有未知成分促進(jìn)角化細(xì)胞釋放TNF-α、IL-1β、TGF-β、MMP-9等細(xì)胞因子，促使上皮細(xì)胞生成。

3 小結(jié)

蜂蜜是一種天然健康的食品，其價值還沒有得到全部開發(fā)利用。隨著國內(nèi)外對蜂蜜研究的不斷深入，蜂蜜中新的活性成分及功能活性還會不斷被探索發(fā)現(xiàn)。但目前活性研究多數(shù)集中在體外方面，關(guān)于蜂蜜活性成分在人體內(nèi)的吸收、代謝及作用的分子機(jī)制仍不清楚。因此，需要進(jìn)一步研究蜂蜜功能活性的分子機(jī)制，從而為蜂蜜的藥理活性、保健功能提供科學(xué)依據(jù)。

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