蜂花粉活性成分、生物活性及破壁技術研究進展

李嵐?jié)?宏,*，白衛(wèi)東，董 浩，李南薇，肖更生，劉功良,*，賴秋萍

（1.仲愷農業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東 廣州 510225；2.廣東省嶺南特色食品科學與技術重點實驗室，廣東 廣州 510225；3.農業(yè)農村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室，廣東 廣州 510225；4.廣東桂嶺蜂業(yè)科技股份公司，廣東 梅州 514199）

蜂花粉主要由植物花粉凝聚而成，是工蜂在采集花蜜和花粉時，自身所帶正電荷與花朵負電荷之間產生弱靜電場，從而吸附數百至數千個花粉粒，再由蜜蜂唾液分泌物潤濕這些花粉粒，形成直徑大小約為1.4～4.0 mm 的花粉團[1]。市售的蜂花粉按照用途主要分為食品級和飼料級，其中，常見的食品級蜂花粉包括荷花粉、油菜花粉、玉米花粉、茶花粉、蕎麥花粉、五倍子花粉等。蜂花粉營養(yǎng)豐富，包含人類所有必需氨基酸，同時含有大量的活性成分，如多糖、蛋白質、脂類和多酚類物質等，被稱為是“全能的營養(yǎng)食品”[2]。蜂花粉由于植物來源不同，其活性成分含量也有所不同。蜂花粉含有的活性成分使其具有多種生物活性，包括抗氧化、抗炎、抑菌、保肝、降血糖等。

目前，國內外學者們除了研究蜂花粉成分，更多地關注其加工方法及生物活性，并試圖解釋其潛在的作用機制。但是蜂花粉復雜的花粉壁結構限制了其生物活性物質的溶出和利用。近年來，人們常用物理、化學、生物法等來對蜂花粉進行破壁處理，提高蜂花粉營養(yǎng)及活性成分釋放，進而提高蜂花粉的生物利用率及活性。

本文對近年來關于蜂花粉的活性成分、生物活性和破壁技術的研究進展進行綜述，總結了蜂花粉中生物活性成分特點，著重分析了蜂花粉抗氧化、抗炎、降血糖、降血脂等生物活性及潛在作用機理，并且介紹了蜂花粉破壁技術的相關研究，為蜂花粉在功能食品、醫(yī)藥及化妝品等領域的應用及高附加價值產品開發(fā)提供借鑒。

1 蜂花粉活性成分

隨著生活水平的提高，如今越來越多的消費者開始熱衷于高附加值的天然食品，這些食品中包含了多種強化營養(yǎng)或促進健康的活性成分。蜂花粉富含多糖、蛋白質、脂質、多酚、維生素、礦物質等活性成分，是營養(yǎng)物質的儲存寶庫。

1.1 多糖

蜂花粉中最主要的營養(yǎng)物質是碳水化合物，約占花粉干重的三分之二[3]。因為蜂花粉中包含了蜜蜂采集的部分花蜜，所以蜂花粉中的碳水化合物來源廣泛且含量較高，但同時也不能忽略植物來源以及生長和收獲等影響因素。不同蜂花粉中的碳水化合物含量差異較大，最低為來自巴西的含羞草蜂花粉（18.50%），最高為西班牙以藍薊為主的蜂花粉（84.25%）[1]。蜂花粉中的碳水化合物主要由果糖、蔗糖和葡萄糖組成，其中還原糖占大多數，此外，蜂花粉還含有豐富的多糖。

近年來，人們關于蜂花粉多糖的研究逐漸增多，尤其是對其結構的相關研究逐漸深入。蜂花粉多糖是一類大分子化合物，不同的提取方法會分離得到不同結構的多糖[4]。蜂花粉多糖提取方法包括溶劑提取法（水提取法、酸堿提取法）、超聲波微波輔助提取法、酶解法和混合提取法等。目前常用的多糖提取方法是水提醇沉法，李娟等[5]利用此法測得蕎麥蜂花粉粗多糖為46.12%±0.23%。大多數研究表明，蜂花粉多糖的單糖組成主要包括鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖，而甘露糖和葡萄糖醛酸含量較少[6]。多糖結構分析方法包括傅立葉紅外光譜（FTIR）、核磁共振（NMR）、原子力顯微鏡、甲基化法、氣相色譜法（GC）等。Li 等[7]通過核磁共振譜和傅立葉變換-紅外光譜進行玫瑰蜂花粉多糖（RBPP-P）的結構表征，發(fā)現其結構中包含羥基、甲基和亞甲基，主要通過α型吡喃葡萄糖多糖連接。在對RBPP-P的結構特征進一步分析中發(fā)現其中包含吡喃糖半乳糖醛酸（AG）片段以及少量的鼠李糖半乳糖醛酸I（RG-I）和高半乳糖醛酸（HG）結構域[7]。除了糖苷基團外，文獻結果表明蜂花粉多糖主鏈上的糖苷鍵包括（1→4）-鍵和（1→6）-鍵。錢明輝等[8]通過核磁共振法對蕎麥蜂花粉多糖A 進行135DEPT-NMR、13CNMR 和1H-NMR 分析，推斷此多糖的主鏈是由（1→6）-β-葡萄糖組成，并發(fā)現此多糖側鏈上連有氨基酸。

目前，蜂花粉多糖的研究主要集中在結構解析及相關生物活性。雖然已有部分文獻報道了蜂花粉多糖的結構，但目前仍不清楚其在超微結構和空間結構的詳細情況，此外，鑒于蜂花粉種類繁多，蜂花粉多糖也極具復雜性，提取單一多糖相對困難。因此，為了探索蜂花粉多糖的結構與活性之間的關系，開發(fā)天然綠色提取、聯用提取法和新的表征方法來分析蜂花粉多糖的結構仍有待進一步研究。

1.2 蛋白質

蛋白質是蜂花粉中含量僅次于碳水化合物的成分，起著促進生長的作用，同樣可以滿足蜜蜂的營養(yǎng)需求。由于蜂花粉的植物來源不同，蜂花粉中蛋白質含量也不盡相同。不同國家的單花蜂花粉中，蛋白質含量均有所差異，例如：甘藍型油菜（19.6%（印度）、23.0%（巴西）、27.3%（中國））；椰子（25.4%（印度）、10.3%～20.3%（巴西））；玉米（14.9%（希臘）、17.9%（中國）、23.3%（埃及））[9-11]。

蛋白質含量是決定食品營養(yǎng)價值的重要方面，而氨基酸的組成和含量決定了蛋白質的質量[12]。糧食和農業(yè)組織的數據表明蜂花粉是由16 種必需氨基酸和非必需氨基酸組成，其中必需氨基酸包括甲硫氨酸（Met）、賴氨酸（Lys）、蘇氨酸（Thr）、組氨酸（His）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、纈氨酸（Val）和苯丙氨酸（Phe）等，這些活性物質也是食品和飼料補充劑中的功能性成分[13-15]。黃新球等[12]研究了云南5 種蜂花粉中的蛋白質及氨基酸含量，其中蛋白質含量最高的是蠶豆蜂花粉（30.16%），蛋白質含量最低的為鬼針草蜂花粉（15.98%），已十分接近蜂花粉蛋白質國家標準臨界點（15%）[16]。蜂花粉中理想蛋白質必需氨基酸（TEAA）與總氨基酸（TAA）的比值應達到40%，在研究的5 種云南蜂花粉中，油菜蜂花粉的TEAA/TAA 比值最大，為41.97%[12]。Sommano等[15]研究表明蘇氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸是東南亞地區(qū)蜂花粉中含量最高的氨基酸，而蜂花粉中的脯氨酸含量與其他氨基酸含量相比，顯示出較低的水平。Damir 等[17]研究了圖茲拉州不同區(qū)域3～4 月和5～6 月收集的蜂花粉中生物活性物質的含量，實驗結果表明，3～4 月份收集的蜂花粉蛋白質含量較低，這主要和不同區(qū)域的不同月份的植物來源有關。Wu等[18]比較了荷花、油菜、杏花、五味子和茶花等五種蜂花粉破壁前后的氨基酸組成和含量，結果顯示破壁后的蜂花粉中大部分氨基酸含量都有升高，尤其是油菜蜂花粉破壁后酪氨酸的含量高達未破壁樣品的2 倍，該研究還發(fā)現賴氨酸、脯氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸（異亮氨酸）、蘇氨酸、組氨酸和蛋氨酸主要分布于花粉壁內。

這些研究表明，雖然不同地域和植物來源的蜂花粉中蛋白質和氨基酸的含量差異顯著，但是因其較高的蛋白質含量和豐富的必需氨基酸種類，仍然可作為食品原料開發(fā)相應的高附加值產品，特別是針對素食者的膳食補充劑。

1.3 脂類

蜂花粉中的脂類活性物質是繼碳水化合物和蛋白質之后的第三大組分，由于蜂花粉種類繁多，其存在的脂肪酸、磷脂和甾醇含量也有所不同，研究表明蜂花粉的總脂質含量范圍在1～13 g/100 g 干重[19]。蜂花粉中已經鑒定得到14 種脂肪酸，主要包括α-亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸和油酸等[20]。蜂花粉中ω-6 和ω-3 多不飽和脂肪酸比例接近1:1，其中ω-3 脂肪酸含量甚至高于新鮮蔬菜，因此被認為是ω-3 脂肪酸的良好來源，對身體健康十分有益[21]。Conte 等[22]對板栗和柳樹兩種蜂花粉的脂類成分進行研究，發(fā)現板栗蜂花粉中ω-6 脂肪酸含量較高，而柳樹蜂花粉ω-3 脂肪酸和類胡蘿卜素含量較高。

脂肪酸在不同的蜂花粉中含量接近，但是脂肪酸之間比例會因蜂花粉來源或地源位置不同而具有差異性。與飽和脂肪酸相比，蜂花粉中的不飽和脂肪酸更多，Thakur 等[11]研究發(fā)現蜂花粉中不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸之間的比值（UFA/SFA）在2.2～6.7之間，并證實較高的UFA/SFA 可明顯降低脂肪和膽固醇的水平，從而預防心血管疾病。

Li 等[3]通過組學分析蜂花粉脂質在人體結腸細胞中培養(yǎng)的代謝物，結果表明蜂花粉中8 種脂質可以作為評估葡聚糖硫酸鈉鹽（DSS）誘導Caco-2 細胞功能障礙和干預的潛在生物標志物。此外，文獻還報道了蜂花粉含有微量磷脂和植物甾醇（主要是β谷甾醇），這些活性物質可以減少膽固醇在腸道中吸收并且預防腫瘤等疾病[23]。Li 等[24]利用高效液相串聯質譜分析蜂花粉中存在的脂質，研究其抗炎特性，首次在油菜、茶樹、荷花蜂花粉中鑒定并定量分析了9 大類脂質，包括41 種磷脂酰膽堿、43 種磷脂酰乙醇胺、9 種磷脂酰甘油、10 種磷脂酰絲氨酸、12 種溶血磷脂酰膽堿、8 種神經酰胺、27 種甘油二酯、137 種甘油三酯和47 種脂肪酸，同時發(fā)現三種蜂花粉的脂質提取物具有抗炎活性，這與蜂花粉中的磷脂和不飽和脂肪酸的組成具有潛在相關性。

大量研究結果表明蜂花粉脂質具有作為調節(jié)胃腸功能食品補充劑的發(fā)展?jié)摿?，但是目前對于蜂花粉脂質的分離純化研究還不夠全面，可以在后續(xù)深入探究不同種蜂花粉中存在的脂類活性物質及其活性。

1.4 多酚

多酚類化合物是指植物主要次生代謝產物，包括花色苷、黃酮、黃酮醇、酚酸、單寧等，多酚類化合物具有抗腫瘤、抗衰老、抗炎、抗癌、調節(jié)血糖等多種生物活性[25]。目前蜂花粉的多酚類化合物也已成為人們研究的重點，是蜂花粉發(fā)揮重要活性作用的主要成分之一，其中蜂花粉較好的抗氧化活性就與其較高含量的多酚類化合物息息相關[25]。一項研究調查了2016 年至2017 年間在意大利不同地區(qū)采集的五種蜂花粉樣品的生物活性物質和抗氧化活性，分析結果表明，蜂花粉樣品檢測到的主要生物活性物質為多酚、水溶性維生素、氨基酸；其中，莢蒾蜂花粉中多酚和類黃酮含量最高，分別為20.15±0.15 mg 沒食子酸當量（GAE）/g 和23.46±0.08 mg（兒茶素當量）CE/g[26]。Bayram[27]研究了黑海杜鵑蜂花粉中的活性物質，測定其總酚含量為11928.23 μg/100 g，并從中鑒定了33 種不同的多酚類化合物，其中濃度最高的是楊梅素，含量為3734.36 μg/100 g，槲皮素和楊梅素可以影響紅細胞代謝，它們主要在紅細胞中積累并在氧化脅迫條件下發(fā)揮抗氧化的有益功效。

由于植物來源和地理位置的不同，蜂花粉所含有的多酚類物質也不盡相同。整體上，中國、美國、葡萄牙、巴西、埃及和新西蘭蜂花粉的總酚含量和總黃酮含量分別為0.50～213 mg GAE/g 和1.00～5.50 mg槲皮素當量（QE）/g[28]，總酚的含量差異較大。常見蜂花粉黃酮類化合物有兒茶素、芹菜素、橙皮素、柚皮素等；酚酸類化合物有咖啡酸、沒食子酸、綠原酸、對香豆酸等[2]，但對于具體的地區(qū)和植物來源不同的蜂花粉還是會有差異。例如：中國油菜蜂花粉含有異鼠李素、山奈酚、柚皮素、蘆丁、槲皮素等生物活性化合物，而西班牙玫瑰蜂花粉中未檢測到柚皮素和蘆丁[29-30]，這種差異不僅取決于蜂花粉的種類，還取決于多酚提取和分析的方法、花粉的遺傳差異和生長條件，包括地理和環(huán)境條件，如溫度、濕度、光照和成熟度。埃及玉米蜂花粉中檢測到芹菜素、兒茶素、表兒茶素、山奈酚、木犀草素、柚皮素、蘆丁和槲皮素等[31]。此外，西班牙車前草蜂花粉中還檢測到飛燕草素、矮牽牛素、錦葵素等花青素糖苷類化合物[32]。同一植物來源的蜂花粉中多酚類化合物也可能存在差異，在對來自江西、青海、安徽、陜西的油菜蜂花粉多酚類化合物進行研究時發(fā)現，江西的油菜蜂花粉中槲皮素-3-O-槐二糖苷含量最高，而陜西的油菜蜂花粉山奈酚-3-O-槐二糖苷含量最高[33]。這可能是由于多酚類化合物提純期間發(fā)生不同的酶促反應，同時，蜂花粉的多酚類物質也會受到外界因素的影響而使其含量發(fā)生變化[26]。

目前，蜂花粉中多酚類化合物的研究主要集中于其種類和含量分析，但這些特殊酚類物質的規(guī)律和來源仍不清晰，究竟是直接來自植物代謝還是蜜蜂加工，還需開展進一步的研究工作。

1.5 其他活性成分

除上述主要活性物質以外，蜂花粉中還存在著其他活性成分，包括礦物質、膳食纖維、維生素等。礦物質對保持細胞活性、維持體內平衡、對人體健康至關重要。蜂花粉礦物質含量為2.5%～6.5%[1]，其中普遍存在的礦物質有鈣、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鈉和鋅等，由此可見，蜂花粉可滿足人體所需的大部分礦物質[34]。以油菜蜂花粉為例，每千克油菜蜂花粉中含有2670.92 mg 鈣，8.12 mg 銅，49.78 mg 鐵，5993.91 mg 鉀，1521 mg 鎂，17.88 mg 錳，36.5 mg 鈉和49.78 mg 鋅[12]。蜂花粉中的礦物質很大程度會受到土壤、氣候、環(huán)境的影響，然而，由于生產和干燥的微環(huán)境清潔度不高，導致蜂花粉中可能存在許多雜質，從而增加了灰分的含量[35]，在今后的加工生產過程中需要避免這一問題。膳食纖維因其既不能被胃腸道消化吸收，也不能產生能量，早期被視作“沒有營養(yǎng)價值”，但是，膳食纖維卻是人體不可或缺的物質，近年來被認定為第七類營養(yǎng)素。蜂花粉作為天然的膳食纖維來源之一，其中包括蜂花粉外殼的孢粉素、纖維素、半纖維素和果膠，其含量在17.06%～31.26%之間[36]。維生素是重要的輔助因子，是酶和輔酶代謝反應的主要部分，它們可作為前體或某一維生素存在于多種植物。蜂花粉中水溶性維生素和類胡蘿卜素含量較高。其中β-胡蘿卜素是主要的維生素A 原，具有1/6 的維生素A活性，是抗氧化維生素之一[37]。每100 g泰國玉米蜂花粉中維生素A 含量為1.52 mg，而每100 g 巴西桉樹蜂花粉中維生素A 含量最高可達19.89 mg[1]。維生素水平的差異可作為確定蜂花粉植物來源的指標，然而，加工條件也會影響維生素的成分[38]。此外，研究表明蜂花粉中還存在一些有機酸，如醋酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、琥珀酸等，其中葡萄糖酸表現出較高濃度[39]。

2 蜂花粉的生物活性

蜂花粉作為天然食物，可以提供營養(yǎng)物質和促進機體健康，其生物活性備受關注。近年來，大量研究證實了蜂花粉具備多種生物活性。Yan[40]、Laaroussi[41]等多個團隊通過體外及動物實驗研究了蜂花粉及相關食品的抗氧化、抗炎、降血脂、降血糖、保肝、抗癌、抗動脈粥硬化、免疫調節(jié)和神經保護等生物活性。此外，蜂花粉還可以調節(jié)腸道菌群，緩解抗生素誘導的菌群失調，改善腸道屏障的完整性，更好地維持體內環(huán)境平衡，起到了直接影響宿主健康的作用[42]。

2.1 抗氧化活性

氧化應激會產生氧化損傷，影響多種生理功能。自由基和活性氧是細胞中主要的促氧化劑，它們與衰老和多種疾病的產生有關[43]，而抗氧化劑能夠向自由基提供電子，中和、減少或消除自由基破壞細胞和主要生物分子的作用[44]。人工合成的抗氧化劑可能會導致肝損傷和癌癥，因此，開發(fā)和利用天然有效的抗氧化劑是保護機體免受自由基的侵害的有效舉措。研究表明蜂花粉含有大量抗氧化功能的生物活性物質，主要有多糖、多酚、不飽和脂肪酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸和類胡蘿卜素等[21]，這些天然的生物活性物質在體內和體外都具有很強的抗氧化活性。

枸杞蜂花粉多糖活性物質表現出較強的抗氧化性，且發(fā)現多糖的抗氧化能力與分子量和單糖的組成有關，例如葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖的存在表現出優(yōu)異的抗氧化活性，同時增加阿拉伯糖和半乳糖的含量可以增強蜂花粉多糖的抗氧化能力[5]。通過建立動物模型研究油菜蜂花粉中的多糖物質抗肝臟氧化損傷的作用，結果顯示，蜂花粉多糖處理的小鼠提高了總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的水平，同時也降低了肝臟和血清中丙二醛（MDA）的水平，這說明蜂花粉多糖可以通過調節(jié)脂質過氧化作用進而保護肝臟免受氧化損傷[45]。

蜂花粉中除了多糖，還有大量多酚類物質存在抗氧化特性。在化學分析中，蜂花粉多酚的抗氧化能力主要取決于其提供氫原子的能力，然而，在細胞抗氧化實驗中，蜂花粉多酚通過與不同受體相互作用和調節(jié)各種受體后細胞內信號通路介導自由基活性[46]，通過研究茶花、玫瑰、油菜3 種蜂花粉多酚類物質的體外抗氧化特性，發(fā)現其表現出較高的亞鐵離子螯合能力和還原能力，此外，還測定了蜂花粉酚類物質清除自由基的能力，發(fā)現蜂花粉酚類物質對羥基誘導的pBR322 質粒DNA 氧化損傷有保護作用，這種抗氧化作用可能是由于蜂花粉多酚中存在羰基和醚鍵基團，抑制羥基自由基的產生[46]。蜂花粉多酚的抗氧化能力也受種類的影響，不同種類的蜂花粉酚類物質含量組成不同，抗氧化性也不同，但酚類物質的含量與其抗氧化活性通常呈顯著的線性關系。油菜蜂花粉與虞美人和柳樹蜂花粉相比，具有更強的抗氧化活性[47]。杏花蜂花粉和桉樹蜂花粉分別顯示了最高的體外抗氧化能力（190.27±8.30 μmol Fe2+當量/g）和細胞抗氧化能力（53.60±8.51 細胞抗氧化（CAA）當量）[26]。

蜂花粉多糖和多酚在化學抗氧化中都表現出了較強的活性功能。但是，對蜂花粉中其他活性成分如：不飽和脂肪酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸和類胡蘿卜素等的抗氧化研究還不夠全面，還有待進一步研究。此外，與化學抗氧化相比，目前，關于體內抗氧化活性的研究相對較少，這些物質的體內抗氧化活性，特別是相關機制，包括研究活性物質的空間結構與抗氧化活性的關系和體內抗氧化活性的具體機理有待進一步研究。

2.2 抗炎活性

炎癥是機體對創(chuàng)傷或病原體的防御反應，它是生物組織的一種防護響應方式，可以有害刺激物，如病原體、受損細胞或刺激物。炎癥可以分為急性和慢性[48]。蜂花粉中酚酸或黃酮等活性物質在許多細胞中發(fā)揮有益作用，這些細胞在宿主防御入侵病原體和炎癥中起到至關重要的作用。蜂花粉中黃酮類化合物的抗炎作用可能是由于存在槲皮素，槲皮素可以抑制花生四烯酸的代謝，花生四烯酸水平的降低可緩解促炎前列腺素的水平，發(fā)揮抗炎作用[49]。此外，抗炎作用機制也與脂肪酸和植物甾醇有關[50]。

有文獻報道稱蜂花粉的乙醇提取物抑制COX-2的活性，同時顯示出有效的抗炎特性，蜂花粉中的一些黃酮類化合物都可能參與抗炎作用[29]。Li 等[51]研究了來自不同植物群收集的蜂花粉，通過HPLCDAD/Q-TOF-MS 測定茶花、荷花、油菜蜂花粉提取物多酚豐度的差異，使用分子和代謝組學方法評估蜂花粉提取物調節(jié)脂多糖誘導的急性肺損傷小鼠的血清代謝，結果表明三種蜂花粉提取物具有抗炎活性，并發(fā)現多酚含量最大的茶花粉提取物通過調節(jié)炎癥相關的基因表達并阻斷MAPK 和NF-κB 信號傳導途徑的激活來減少炎癥反應，其抗炎癥效果最顯著。脂類具有廣泛的營養(yǎng)和治療特性，同時具有一定的抗炎活性，研究表明，蜂花粉中的磷脂和不飽和脂肪酸具有潛在的抗炎特性，可顯著降低活性氧NO 的產生以及IL-6、COX-2、IL-10 等細胞因子和粘附分子的表達[24]。

以上研究結果綜合分析了蜂花粉的抗炎特性及其發(fā)揮作用的潛在活性成分，這對蜂花粉作為功能性食品或營養(yǎng)素奠定了理論依據。然而，目前對于蜂花粉活性物質抗炎的具體機制鮮有報道，仍需更多研究者考慮結合體內實驗進一步分析驗證。

2.3 降血糖和降血脂

糖尿病是一種慢性疾病，體內的高葡萄糖含量是糖尿病的主要特征，主要由胰島素缺乏或胰島素作用受損引起。研究表明蜂花粉中多糖活性物質，對降低血糖有顯著的效果。以HepG2 細胞為模型，發(fā)現玫瑰蜂花粉多糖的降血糖作用的機制可能通過PI3K/AKT 途徑加速糖原合成，促進糖異生，改善胰島素抵抗；以高脂飲食誘導的肥胖小鼠體內實驗模型表明，玫瑰蜂花粉多糖通過AMPK/mTOR 介導的信號通路促進自噬，從而減輕肝臟脂肪變性和胰島素抵抗，表明蜂花粉多糖可能是一種用于治療糖尿病的新型治療劑[7]。通過注射四氧嘧啶建立糖尿病小鼠動物模型，研究玫瑰蜂花粉多糖活性物質的降血糖機理，結果表明玫瑰蜂花粉多糖促進胰島素產生并誘導維持β細胞成熟的轉錄調節(jié)因子的表達，通過激活β細胞中的關鍵轉錄因子MafA 和Pdx1，增加胰島素表達和胰島素分泌，促進β細胞增殖，從而改善1 型糖尿病小鼠的胰島素抵抗，起到降血糖的作用[52]。除了多糖，蜂花粉中還存在天然活性物質，包括芹菜素、酚酸、類黃酮等，在對糖尿病大鼠進行為期16 周的蜂花粉干預后，小鼠的血糖含量明顯降低，表明蜂花粉中多酚類物質對D-葡萄糖誘導的2 型糖尿病有預防作用[40]。

高血脂是威脅人體健康的疾病，其特征是體內血脂水平升高。研究表明，天然產物中降血脂的活性成分的作用機理主要包括調控脂質代謝過程中關鍵酶、轉錄因子、轉運蛋白及其代謝物膽酸等[53]。在高脂飲食處理的大鼠中進行了蜂花粉降血脂活性研究，發(fā)現蜂花粉處理增加了低密度脂蛋白受體的表達和低密度脂蛋白（LDL）的攝取，降低了血脂水平甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）水平，并升高了高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）水平，顯著減輕高脂飲食引起的大鼠的血脂異常[54]。馮洲旭等[55]通過高效液相色譜-質譜串聯法證實向日葵蜂花粉中存在酚胺類化合物，此物質可減少飲食性肥胖，從而減少高血脂發(fā)生的可能。此外，還可以探究其他生物活性物質，如多糖，以闡明蜂花粉的降血脂機制，據報道多種天然產物中的多糖具有明顯的降血脂作用[56]。

2.4 其他生物活性

除上述生物活性外，蜂花粉還具有預防酒精肝、預防前列腺疾病、抗菌、預防動脈粥硬化、調節(jié)腸道菌群等特性。茶花蜂花粉提取物對肝臟有潛在的保護作用，實驗結果表明，灌胃7 周茶花粉的小鼠肝臟組織的SOD 和GSH-Px 活性顯著上升，丙二醛含量有所降低，茶花蜂花粉提取物可提高酒精性肝病的易感性，能夠有效改善酒精引起的肝細胞損傷[56]。多項研究表明，蜂花粉提取物可能通過控制抗癌細胞增殖和促進細胞凋亡發(fā)揮抗癌活性，荷花蜂花粉對人前列腺癌PC-3 細胞具有抗增殖作用，同時通過非熱技術高靜水壓（HHP）處理的荷花蜂花粉會增強對前列腺癌PC-3 細胞的抗增殖活性、細胞凋亡、細胞周期紊亂和谷胱甘肽耗竭[57]；枸杞蜂花粉多糖提取物可以通過誘導細胞凋亡來抑制前列腺癌DU145 細胞增殖，并能抑制前列腺腫瘤的生長[58]。從波蘭蕎麥蜂花粉中提取的酚類活性物質與抗菌特性呈顯著相關性[59]。五味子蜂花粉可以有效保護異丙腎上腺素（ISO）致急性心肌梗死，為蜂花粉預防動脈粥硬化提供了一定的理論依據[60]。體內研究酵母發(fā)酵破壁蜂花粉對高脂飲食誘導的ICR 小鼠代謝綜合征的干預過程中發(fā)現，蜂花粉降低了高脂飲食誘導的代謝綜合征小鼠厚壁菌門與擬桿菌門比例，同時增加了小鼠腸道內乳酸菌和乳球菌的豐度，也證明了蜂花粉可以減輕高脂飲食誘導氧化應激帶來的損傷[40]。

蜂花粉生物活性多樣，目前國內外的相關研究表明這些生物活性與其中的活性物質密切相關（表1）。但整體上這些研究多為體外或動物實驗，缺少流行病學或者臨床實驗數據，可以進一步開展相關研究工作，為開發(fā)蜂花粉的高附加值產品奠定基礎。

表1 蜂花粉的生物活性物質研究Table 1 Study on bioactive substances of bee pollen

3 蜂花粉的破壁技術

蜂花粉含有大量的生物活性物質，具有很高的食用價值。現如今，越來越多的人們將蜂花粉應用到食品加工領域，以提高食品的營養(yǎng)價值[70]。然而，蜂花粉復雜的花粉壁可能會限制其活性成分的釋放和生物活性，導致蜂花粉利用率降低[71]。蜂花粉包含兩層花粉壁，外層主要由孢粉素組成，內層主要由纖維素組成，花粉壁可抗高壓、抗高溫、耐腐蝕、耐降解[72-74]。因此，有必要采用破壁技術促進蜂花粉活性成分釋放，提高生物活性，以擴大蜂花粉在食品工業(yè)中的應用。

近年來，人們常用物理、化學、生物法來對蜂花粉進行破壁處理。物理方法是通過輻射、膨脹、滲透、超聲波、微波、溫度變化和剪切力來破壞蜂花粉壁[75]。研究表明經超聲波破壁處理的玫瑰蜂花粉，平均顆粒尺寸急劇下降，超聲破壁后，外壁呈碎片狀，進一步研究發(fā)現，破壁蜂花粉中黃酮類和亞精胺類化合物含量有所升高，清除DPPH 自由基的效果也顯著提高[76]。Wu 等[18]通過超聲波結合高剪切技術有效破壞蜂花粉的外壁和內壁，破壁率可達到100%，這使得花粉中的營養(yǎng)物質得以大量釋放，其中主要包括脂肪酸、氨基酸、蛋白質、還原糖、β-胡蘿卜素和礦物質等，整體改善了活性物質的釋放和利用率。與化學方法和生物方法相比，物理方法由于操作簡單、成本低，在破壁中應用更為廣泛，但是，該方法也有自身的缺陷，例如，超聲波技術只能破壞花粉的外層，而不能同時破壞花粉的外壁和內壁；在很長一段時間內用高剪切技術處理花粉，可能會耗費大量時間并產生大量熱量，導致熱敏性營養(yǎng)物質的損失。利用高速氣流使物料超細粉碎稱為氣流式破壁法，經過此法破壁的蜂花粉，外壁被完全打碎，內壁的生物活性充分流出，花粉粒全部為碎片狀，破壁率達到100%[77]。

化學方法一般是指使用酸或堿等化學試劑來破壞花粉壁。劉春纓[78]和曲成[79]分別在酸性環(huán)境和堿性環(huán)境下對蜂花粉進行破壁處理，研究表明，在模擬胃液（pH=4.5）的酸性環(huán)境下處理10 h，蜂花粉的破壁率最高可達95%；在加入0.025 mol/L 氫氧化鈉的堿性環(huán)境下，蜂花粉的破壁率最高可達80.7%，且破壁率與堿液濃度呈正比?；瘜W破壁法是經濟可行的，但主要問題是花粉中會殘留大量溶劑，造成花粉污染，降低營養(yǎng)價值。

常見的生物破壁法包括酵母、霉菌、乳酸菌或各種酶。通過研究酵母發(fā)酵破壁蜂花粉過程中發(fā)現，經發(fā)酵后的蜂花粉外壁均呈現不同程度的破裂，測定其生物活性物質含量，發(fā)現破壁后的均高于破壁前的[40]，然而生物破壁法效率相對較低，蜂花粉還容易受到細菌污染，處理的成本相對較高。

目前，蜂花粉單一的破壁處理技術還不夠完善，可以通過研究蜂花粉破壁復合聯用技術，以提高蜂花粉活性成分的釋放，進而提高蜂花粉的生物活性。研究表明，添加1%的纖維素酶到蜂花粉中，經過酶解5 h 后，采用均質機高剪切作用30 s，蜂花粉破壁率達到87%，此外，荷花蜂花粉沒食子酸的含量較破壁前增加了6 倍，且提高了對質粒DNA 氧化損傷的保護作用[80]。

4 結論與展望

蜂花粉中包含大量的活性物質，包括多糖、蛋白質、脂肪酸、維生素、多酚、礦物質等。近年來，人們對蜂花粉活性物質和生物活性的研究工作逐漸增加，解析了蜂花粉豐富的活性成分種類和含量以及相關的生物活性，可以用于進一步開發(fā)高附加值產品，在食品、醫(yī)藥、化妝品、化工等行業(yè)發(fā)揮潛在效益。但相關的研究仍處在體外和動物實驗水平，仍需臨床實驗的數據支撐。同時，這些發(fā)揮功效的活性物質的代謝途徑及其結構與生物活性機理關系尚不清楚，可以進一步進行深入的研究。此外，由于存在地域差異，蜂花粉研究集中在巴西、哥倫比亞和我國的西北部，大部分發(fā)展中國家對蜂花粉的了解甚少，因此，食品工業(yè)、政府和私人產業(yè)可以鼓勵養(yǎng)蜂人采收蜂花粉，提高蜂產品綜合利用率。對于蜂花粉活性成分可以使用高靈敏度、高精確度的先進技術，并對其生物活性展開進一步的體內研究，最后，通過破壁等精深加工技術的探究，對提高蜂花粉及其相關高附加值產品的充分利用也具有重要意義。