蜂胶抗真菌作用研究进展

【摘要】蜂胶具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、提高免疫力等多种生物学功能,其中抗菌活性最显著,国内外学者进行了广泛的研究。本文从蜂胶对医学病原真菌、食品病原真菌、植物病原真菌的作用效果,影响蜂胶作用效果的因素,主要的抗菌成分及抗菌作用机理等方面综述了蜂胶抗真菌研究进展,同时展望了进一步研究方向和前景。

【作者】 杨书珍  彭丽桃  姚晓琳  潘思轶

【关键词】蜂胶 抗真菌活性 活性成分 作用机制

蜂胶是蜜蜂从植物芽胞或树干采集的树胶,混入蜜蜂的上额腺、蜂蜡而形成的芳香性树脂状固体物质,是防护病原微生物、修补巢房和内环境消毒杀菌的高效清洁剂^[1]。蜂胶具有抗细菌、抗真菌、抗寄生虫、抗病毒、抗氧化等多种生物学作用,是开发新型安全高效药剂的宝库^[2]。近年来,随着蜂胶的多种神奇医疗作用逐渐揭示,国际蜂胶消费量迅速增长,国内外学者对蜂胶的功能研究日益深入,尤其在蜂胶的抗菌活性方面进行了广泛的研究^[3-4]。本文综述了蜂胶抗真菌作用的研究进展,以期为抗真菌药剂的开发提供参考。

1 蜂胶的抗真菌作用

1.1 医学真菌

蜂胶提取液对念珠菌属具有显著的生物活性。念珠菌病是由念珠菌属,尤其是白色念珠菌引起的一类真菌病害。念珠菌可侵染皮肤、粘膜、指甲,而且还可以侵染胃肠道粘膜、气管、肺、心内膜和脑膜,对人类危害性较大^[5]。Martins等发现,20%乙醇蜂胶提取液可以抑制所有从HIV阳性病人口腔内分离的白色念珠菌,效果与制霉菌素接近,而克霉唑、抑康唑常用的抗真菌剂对这些白色念珠菌没有抑制作用^[6]。蜂胶提取液对从感染甲癣的指甲中分离的白色念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌均有抑制作用,在浓度为0.25g/L时,抑菌率达90%以上^[7]。Ota等比较了蜂胶提取物对几种念珠菌的抑制效果,白色念珠菌最敏感,热带念珠菌次之,吉利蒙念珠菌抗性最强,但其半抑菌浓度为0.05g/L^[8]。

皮癣菌属的致病菌对蜂胶提取液也有较强的敏感性。1%～10%的蜂胶乙醇浸液或乙醚浸液,对常见的医学真菌如真癣菌、絮状癣菌、红色癣菌、铁锈色小孢子菌、大脑状癣菌、石膏样癣菌、断发癣菌、紫色癣菌等都有很强的抑制作用^[9]。蜂胶对红色发癣菌和须癣毛癣菌29株菌株的抑菌效果与常用的抗真菌剂伊曲康唑、酮康唑、氟康唑相似,只是比特比萘芬的效果稍差^[10]。有研究表明5%～10%蜂胶乙醇浸液分馏物能完全抑制曲霉属、青霉属、镰刀菌属、毛霉属、犁头霉属、根霉属等14种常见的深部感染霉菌的生长,当浓度达到10%～20%有杀灭霉菌的作用^[11]。更为重要的是,蜂胶提取物的毒性远远低于合成的抗真菌剂酮康唑等^[12]。这表明,蜂胶将成为新型的广谱抗真菌剂开发的宝库。

1.2 食品病源真菌

蜂胶对食品病原真菌有很强的抑制作用。Ozcan等发现,4%蜂胶水提液对青霉属、链格孢属、葡萄孢属等真菌的生长抑制率达50%以上,链格孢属和青霉属对蜂胶非常敏感^[13]。用适量蜂胶乙醇液喷射腐烂柑橘果实表面,可有效杀灭霉菌^[14]。1g/L蜂胶水提物可以完全抑制干酪中杂色曲霉的生长和具有强烈致癌作用的杂色曲霉素的产生,而0.25g/L的蜂胶在干酪90d成熟期间也表现显著的抑菌作用^[15];蜂胶乙醇提取物可有效阻止黄曲霉孢子萌发,减少菌丝体生物量和黄曲霉毒素的产生,4g/L的蜂胶提取物的抑菌效果与1g/L的灰黄霉素相近^[16];寄生曲霉上也有相似的结果^[17]。酸奶中加入蜂胶提取物后保存期明显延长,且随蜂胶加入量的加大,酸奶的货架期更长,酸度变化越缓和,而酸奶的品质无不良影响^[18]。目前已经发现蜂胶由于其强抗菌性及抗氧化性,对果蔬、蛋品、乳制品、肉类及油脂等食品具有良好的保鲜效果,具有很大的商业开发潜力^[18]。

1.3 作物病原真菌

蜂胶提取液对引起烟草赤星病的链格孢菌和引起烟草黑茎病的疫霉菌有显著的抑制作用,且随着浓度的升高抑制作用增强^[19]。2%的土耳其蜂胶提取物可以完全抑制甜瓜枯萎病菌的菌丝体生长^[20]。蜂胶提取物还能抑制从大豆中分离的镰刀霉和茎点枯病菌的生长。马朝喜将蜂胶提取液喷施霜霉病感染初期的黄瓜叶片上,发现处理的叶片发病率明显降低[20]。植物病原真菌的种类繁多,对农作物危害严重,蜂胶可能是替代传统化学杀菌剂的天然、高效防治手段。

2 影响蜂胶抗真菌作用的因素

2.1 蜂胶来源

蜂胶的抗真菌活性与蜂胶的产地、蜜蜂种类、蜂胶采集位置有密切关系。Hegazi等对来自奥地利、德国、法国的蜂胶样品的化学成分及抗菌活性进行比较,发现奥地利蜂胶的抗白色念珠菌效果最好^[21];土耳其蜂胶抗真菌活性和细胞毒性比保加利亚蜂胶强烈,其酚酸酯和咖啡酸苯乙酯的含量高^[22]。同一国家不同地区的蜂胶抑菌活性也不相同,埃及贝尼斯维夫省产蜂胶对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌抗菌活性远高于其他三个地区蜂胶^[23];来自土耳其南部亚达那的蜂胶比另外两处蜂胶有更强的抗白色念珠菌的活性^[24]。同一产地不同品种蜜蜂产的蜂胶所具有的抗菌活性也有差异。高加索蜂产生的蜂胶具有最强的抗真菌活性,而卡尼鄂拉蜂和安纳托利亚蜂产的蜂胶的抗真菌活性相对较低^[24-25]。蜂胶采集位置不同,所表现的抗菌活性也有差异。从盖布采集的蜂胶抗霉菌作用强,而采自巢门、承框条、巢框的蜂胶活性较弱^[26]。以上的实验结果充分表明,蜂胶产地、蜜蜂品种、采集位置不同,蜂胶表现出不同的抗菌活性,这可能是由于蜂胶所含的活性成分或成分之间的比例有所差异而导致。

2.2 蜂胶提取方法

不同溶剂蜂胶提取物的抑菌活性有较大的差异。以二氯甲烷做溶媒,再用95%乙醇热回流提取,所得提取物得率最高,提取物对霉菌和酵母菌的抑制效果较好,95%乙醇常温提取、氯仿、乙酸乙酯提取液的效果较差^[27];DMSO提取物蜂胶提取物抑制白色念珠菌的活性显著高于丙酮提取物^[28]。蒋志国等发现,乙醇提取物对黑曲霉的抑菌效果最强,而乙酸乙酯提取物对扩展青霉的抑菌效果最优^[29],这表明,不同溶剂提取的成分不同导致其抑菌效果上的差异。超临界萃取提取物对白色念珠菌、紫色癣菌有一定的抑制效果,但乙醇提取物效果更佳。成分分析发现,蜂胶乙醇提取液以黄酮类化合物为主;而超临界萃取物则主要以萜烯类化合物为主^[30-31]。

3 蜂胶的抗真菌成分及作用机理研究

3.1 蜂胶中主要的抗真菌成分

蜂胶具有抗真菌活性是由于蜂胶中含有的一些特殊化学成分,主要是酚类物质(黄酮类、酚酸类以及酯类)^[32]。黄酮类成分中高良姜素、松属素、靛红山姜素短叶松黄烷酮、槲皮素、柚皮素、柯因、乔松酮已确认对真菌有很强的抑制作用^[33-35];巴西红蜂胶中存在异黄酮类化合物紫檀碱,是抗真菌植保素美迪紫檀素的前体,对白色念珠菌具有显著的抑制作用[2];萨尔瓦多蜂胶中分离的2,3-环氧-2-(3-甲基-2-丁烯基)-1,4-奈二酮、2′,3′-二羟基-4,4′-二甲氧基查尔酮和2′,3′,4-三羟基-4′-甲氧基查尔酮,有很强的抗真菌作用^[36];含有乔松素的奥地利蜂胶,抗白色念珠菌效果最好^[21]。酚酸类物质及其衍生物也表现强烈的活性:咖啡酸、咖啡酸苯乙酯、香豆酸、4′-甲基香橙素乙醚、3-苯乙基肉桂酸是巴西绿蜂胶提取物的活性组分^[37],最近又分离到了3-异戊二烯基-4-羟基肉桂酸、2,2-二甲基-6-羧乙基香豆素、3,5-二异戊二烯基-4-羟基肉桂酸、2,2-二甲基-6-羧乙基-8-异戊二烯基香豆素四种活性成分^[38];埃及贝尼斯维夫的蜂胶中含有高浓度的酚酸酯、咖啡酸戊烯酯,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑制活性最强^[23]];布尔萨蜂胶中酚酸酯和咖啡酸苯乙酯的含量高,相应地该蜂胶抗真菌活性比其他产地蜂胶高^[22]。萜类物质也有很强的抑菌作用:富含二萜酸的蜂胶提取物有更强的抑菌活性^[39],从蜂胶中分离的两种二萜鼠李糖苷表现了很强的抑菌活性和较低的细胞毒性^[40];蜂胶中的金合欢醇和倍半萜也能抑制病菌生长和病菌生物多糖的形成^[41]。

3.2 蜂胶抗菌作用机理

目前研究主要集中在蜂胶的抑菌作用效果和活性成分分离鉴定分析等方面,对于蜂胶抑菌作用机制研究相对较少^[42]。这主要由于蜂胶的活性成分分离比较困难,而且分离的活性成分抑菌效果并不十分理想,妨碍了蜂胶抑菌机理的探讨。从目前仅有的文献来看,大致有三方面的可能作用机制:a.干扰和抑制菌体的粘多糖的代谢,从而抑制病菌对寄主的粘附作用。蜂胶乙醇提取物能抑制白色念珠菌水溶性葡聚糖的产生,阻止了病原菌斑的扩大^[43]。蜂胶乙醇提取物在0.5g/L的浓度下,可以抑制病菌多糖代谢的关键酶葡糖基转移酶的80%酶活性^[44];蜂胶活性成分芹菜素和金合欢醇对病菌葡糖基转移酶有强烈的抑制作用[41];0.135g/L芹菜素能抑制水溶状态菌体葡糖基转移酶90%～95%的活性,而对粘液包被菌体的葡糖基转移酶只有35%的抑制作用,同时芹菜素失去了抗菌作用^[45]。b.干扰真菌的能量代谢系统。蜂胶提取物和肉桂酸与类黄酮成分能够破坏细胞质膜的能量转换系统,降低质膜电动势,而不产生能量ATP,从而干扰了正常的能量代谢^[46];蜂胶中的活性成分干草查尔酮也能抑制菌体的能量代谢^[47]。c.改变菌体的质膜透性。采用最小抑菌浓度的高良姜素(50mg/L)处理菌丝,12h后钾离子丢失率达到21%,而最小抑菌浓度的新生霉素和青霉素G处理,钾离子丢失率仅为0%和6%^[48],表明高良姜素处理与抗生素的作用机制不尽相同。

4 展望

蜂胶中含有丰富的生物活性成分,有极强的杀菌效力,是具有巨大开发潜力的宝库。但目前蜂胶抑菌研究主要集中在常见医学病原细菌上,对病原真菌研究尤其是植物性病原真菌上研究很少。更为重要的是,不同来源蜂胶抑菌作用效果不同,活性成分复杂多样,提取纯化困难,导致蜂胶抗菌深入研究比较缓慢。今后应建立有效的成分分离与活性追踪方法,鉴定出相应的活性成分,深入探究抑菌作用机制,在此基础上对活性成分进行分子改性,进一步强化其作用效果。可以预见,随着更多不同学科背景的科学家的加入,蜂胶抗菌活性成分及作用机制研究的不断深入,将在抗菌作用机制认识上产生重大突破,蜂胶将为人类的卫生与健康发挥更大的作用。

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