蜂胶功效成分研究进展

摘要:蜂胶是一种具有重要生理功效的天然药物和保健食品,其复杂的化学组成与蜂胶的胶源植物有密切关系。本文简要介绍了蜂胶重要的生理功效,重点论述了分离分析蜂胶功效成分的最新发展,对不同地域蜂胶中挥发性成分和酚类化合物组成进行了详细地评述。

作者:徐响1 , 2 , 张红城1 , 2 , 董捷1 , 2 , 3(1中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100093;2农业部国家蜂产品加工专业分中心,北京 100093)

关键词:蜂胶,挥发性成分,酚类化合物

蜂胶是蜜蜂从植物芽孢和树干处采集的树脂,混入蜜蜂上颚腺分泌物和蜂蜡等形成的一种具有芳香味的粘性胶状固形物。蜂胶含有约55%树脂、30%的蜂蜡、10%的挥发性油和5%的花粉等,其化学成分复杂,含有酚、酸、醇、酯、酚、醚、萜、烯、甾醇及多种微量元素^[1]。近年来国内外学者所做的大量研究表明,蜂胶具有治疗心血管、糖尿病、皮肤病、胃肠疾病、抗癌、增强免疫、抗菌消炎等重要的生理功效^[2],已经成为保健食品研究领域的热点,对蜂胶中发挥功效作用的成分分离和分析也越来越深入。

1、蜂胶挥发性成分

蜂胶的化学成分与采集地植物的特异性及当地的地理环境密切相关,不同产地和树种来源的蜂胶具有指纹特征^[3]。蜂胶中挥发性成分,如萜烯类化合物等形成了蜂胶特殊香气。Melliou等^[4](2007)报道了五种希腊蜂胶的挥发性成分具有良好的抗细菌和真菌的功效,共分析鉴定出94 种化合物,但五种蜂胶组成存在差异, 主要成分和含量分别为桧烯(11.7% ) 、α-蒎烯(7.9% ) 、泪杉醚( 7.1% ) ;α-蒎烯( 45.8% ) 、反式- β - 松油醇( 6.6% ) ; α - 蒎烯(17.7% ) 、α-桉叶醇(12.1% ) 、n-癸醛( 6.2% ) 、愈创醇(5.0% ) ;α-蒎烯(1812% ) 、δ-杜松烯( 8.4% ) 、α-依兰油烯( 5.0% ) ; α - 蒎烯( 10.9% ) 、n - 癸醛(10.3% ) 、雪松醇(613% ) , n-壬醛( 5.4% )及泪杉醇(5.2% ) 。Atungulu 等^[5]( 2007 ) 采用同时蒸馏萃取( SDE)巴西蜂胶, GC-MS鉴别出30 多种挥发性成分,其中主要成分为丙烯、乙酰苯、β-芳樟醇和丁香烯等。

李雅萍等^[6]( 2007)建立了固相微萃取SPME -GC /MS联用技术分析蜂胶中香气挥发性成分的方法,分析出中国山东地区蜂胶中挥发性成分有萜烯类、醇、醛、酮、酯等,包括长叶烯、α-古芸烯、去氢白菖烯、α-雪松烯、香橙烯、α-芹子烯、杜松萜烯、大根香叶烯、α-广藿香烯、桉叶油醇、杜松烯醇等。

2、蜂胶酚类化合物

蜂胶是自然界中总酚含量最多的天然产物之一,其含量高出蔬菜、水果、植物药材的几万倍至几百万倍。蜂胶中的酚类化合物主要包括黄酮类化合物和酚酸类化合物以及它们的缩合体,它们作为蜂胶的主要成分发挥着重要的生理功效。随着色谱、光谱等高效的分离分析技术的不断发展,不同地域蜂胶中新的酚类化合物组成和结构逐渐被分析鉴定一,其含量高出蔬菜、水果、植物药材的几万倍至几百万倍。蜂胶中的酚类化合物主要包括黄酮类化合物和酚酸类化合物以及它们的缩合体,它们作为蜂胶的主要成分发挥着重要的生理功效。随着色谱、光谱等高效的分离分析技术的不断发展,不同地域蜂胶中新的酚类化合物组成和结构逐渐被分析鉴定出。温带、亚热带和热带地区由于气候的不同,植物分布的不同,蜂胶胶源植物的来源也有很大差异。

2.1 欧洲

欧洲大部分地区地处北温带,气候温和湿润。欧洲蜂胶主要含有黄酮苷元、酚酸及其酯。Velikova等^[7](2001)对来自一种巴尔干和两种土耳其的蜂胶用70%乙醇常温浸提24h后BSTFA衍生化, GC-MS分析鉴定出:苯甲酸、肉桂酸、p-香豆酸、3, 4-二甲氧基肉桂酸、异阿魏酸、阿魏酸、咖啡酸、肉桂酸苄酯, 3-异戊烯-反-阿魏酸、阿魏酸- 3, 3-二甲丙烯酯、咖啡酸异戊烯酯、咖啡酸- 3, 3-二甲丙烯酯、p -香豆酸戊烯酯、阿魏酸苄酯、咖啡酸苄酯、球松素、松属素、短叶松素、短叶松素-邻-乙酸酯、柯因、短叶松素-邻-丁烯酸酯、高良姜素、短叶松素- 邻- 己酸酯。两地的蜂胶均为杨树型蜂胶。其中巴尔干的和一种土耳其布尔莎地区主要的黄酮为松属素和短叶松素,并含有大量的咖啡酸异戊烯酯和阿魏酸异戊烯酯。土耳其伊兹密尔地区的蜂胶则含有较高含量的3, 4-二甲氧基肉桂酸,其主要的黄酮为高良姜素,尽管组成上存在差异,三种蜂胶的抗细菌和真菌的能力相似。地中海沿岸为北温带与热带的分界地区。Prytzyk等^[8]( 2003 ) 采用高温- 高解析气- 质色谱(HT- HRGC-MS) 分析了保加利亚布尔加斯和Lovetech两地区的两种蜂胶不同溶剂提取物的组成,在p-香豆酸、棕榈油酸、3, 4 -二甲氧基肉桂酸、棕榈酸、阿魏酸、异阿魏酸、咖啡酸、阿魏酸戊烯酯异构体、咖啡酸戊烯酯异构体、球松素、松属素、咖啡酸苄酯、短叶松素- 3 - 乙酸酯、柯因、短叶松素- 3 - 丁酸酯、咖啡酸苯乙酯及短叶松素- 3-戊酸酯的成分上存在差异。Uzel等^[9](2005)对安纳托利亚的蜂胶进行分析表明,其主要含有松属素、球松素、isalp inin、短叶松素、槲皮素、柚皮素、高良姜素和柯因。

2.2 亚洲

杨树芽型蜂胶的酚类化合物主要包括配基类黄酮(非糖苷型类黄酮) 、桂皮酸类及其酯。研究表明,中国、韩国、伊朗等地的蜂胶主要以杨树型为主。Usia等^[10] (2002)从中国蜂胶甲醇提取物中乙酸乙酯溶解的组分中分离出两种新的化合物: 3-邻- [ ( S)-2-甲基丁酰基] -短叶松素和6-苯丙烯柯因和12种已知的化合物:高良姜素、柯因、依沙黄素、芹菜素、techtochrysin、球松素、短叶松素、异阿魏酸、咖啡酸苄酯、3, 4-二甲氧基肉桂酸、阿魏酸苄酯和咖啡酸苯乙酯,其中后三种化合物是首次在中国蜂胶中发现。

Ahn等^[11](2007)研究分析了来自中国不同省份20种蜂胶中不同酚、酯类化合物的组成,如咖啡酸、p-香豆酸、阿魏酸、3, 4-二甲氧基肉桂酸、松属素- 5-甲基酯、短叶松素、Cinnamylideneacetic Acid、咖啡酸苯乙酯、柯因、松属素、高良姜素、短叶松素- 3 -乙酸酯、咖啡酸桂酯、Tectochrysin, 结果表明, 含有咖啡酸、阿魏酸和咖啡酸苯乙酯含量高时,抗氧化活性越强。Zhou等^[12]( 2007)分析了中国不同地区蜂胶八种主要黄酮化合物,并建立了HPLC指纹图谱。Lu等^[13]( 2004 ) 系统优化了胶束电动毛细管色谱(Micellar electrokinetic cap illary chromatography)法的分析条件后,快速准确地分析了中国蜂胶中橙皮素、肉桂酸和尼克酸的含量。台湾蜂胶中主要的化合物是异戊二稀类黄酮, Weng 等^[14]称之为蜂胶素(propolins) 。

Mohammadzadeh等^[15](2007)对伊朗德黑兰的蜂胶进行TMCS衍生化后,经GC-MS检测,主要化合物为短叶松素、短叶松素- 3 -乙酸酯、松属素、球松素、柯因和高良姜素,其化学组成表明,该蜂胶是典型的杨树型蜂胶。

Ahn等^[16](2004)报道了采自韩国不同地区的蜂胶的化学组成和抗氧化活性的差异。结果表明,六种地区的蜂胶中总酚和总黄酮含量差异显著,对不同自由基的清除能力存在差异,从这六种地域蜂胶中共分离出15种化合物:咖啡酸、p -香豆酸、3, 4-二甲氧基肉桂酸、短叶松素- 5 -甲酯、芹菜素、莰菲醇、短叶松素、柯因、松属素、高良姜素、短叶松素- 3 -乙酸酯、咖啡酸苯乙酯、咖啡酸桂酯、cinnamylideneacetic acid和tectochrysin。

Awale等^[17]( 2001 ) 从尼泊尔的蜂胶中分离出( S)- 4 - methoxydalbergione、cearoin、9 - hydroxy- 6, 7-dimethoxydalbergiquinol、obtusaquinol、2, 4, 4-trihydroxychalcone、medicarp in、( + ) -vesticarpan、4 -hydroxymedicarp in及十种新的开链新黄酮类化合物。Shrestha等^[18](2007)采用HR- EI-MS和NMR技术,从尼泊尔奇旺地区的蜂胶中分离出三种新的化合物: ( S) - 3′- hydroxy- 4 - methoxydalbergione、( S) - 3′,4′- dihydroxy- 4- methoxydalbergione和( 2R ) - 3′4′, 6 -trihydroxy- 7-methoxy- flavanone。

2.3 南美洲

南美洲处于热带地区,胶源植物主要是杨属、克鲁西亚属、南洋杉属、酒神菊属等植物。巴西蜂胶主要功效成分为香豆酸、二萜、木脂素等的异戊烯衍生物。Marcucci等^[19](2001)从巴西Mandirituba地区蜂胶甲醇提取物中分离出四种具有抗菌作用的化合物: 3-异戊烯- 4 -羟基肉桂酸( PHCA) 、2, 2 -二甲基- 6-羧乙基- 2H-1-苯并吡喃(DCBEN) 、3, 5-异戊二烯-4-羟基肉桂酸(DHCA) 、2, 2-二甲基- 6-羧乙基- 8-异戊烯基- 2H- 1 -苯并吡喃(DPB) ,其中三种具有异戊烯基团。

Park等^[20](2004)采摘了巴西东南部的蜂胶并与B-dracunculifolia植物的芽和叶中的酚类化合物进行比较,发现与芽中酚类化合物组成和含量极为相似,主要有:香豆酸、阿魏酸、肉桂酸、短叶松素、莰菲醇、异樱花素、柯因、刺槐素、山奈素和artepillin C,其中普遍存在于巴西蜂胶中的artepillin C含量最高,达38158mg/g。Banskota^[21]等(1998)从巴西蜂胶甲醇提取物中乙酸乙酯溶解部分分离出23种化合物,其中3- hydroxy - 2, 2 - dimethyl - 8 - prenylchromane - 6-propenoic acid是鉴定出的一种新的异戊烯色烷衍生物, 2, 2-二甲基色烯- 6-羧酸、玛瑙酸、玛瑙酸- 15 -甲酯、桦木酚等化合物首次从蜂胶中分离出。

Isla等^[22](2005)从北阿根廷不同地区采集了25种蜂胶样品,经分析,其中含有香豆酸、阿魏酸、肉桂酸、短叶松素、槲皮素、莰菲醇、芹菜素、松属素、1, 1-二甲丙烯咖啡酸酯、柯因、高良姜素、山奈素、柚木柯因等化合物。Kumazawa等^[23]研究发现,乌拉圭蜂胶含有18种黄酮类化合物和11种酚酸酯类化合物,其组成和欧洲蜂胶和中国蜂胶相似,三种新化合物3 - ( 2 -甲基)-丁酸、短叶松素- 3-异丁酸酯和2-甲基- 2-丁烯基阿魏酸酯从中分离出。

2.4 北美洲

热带来源的古巴蜂胶具有很好的抗癌作用,引起了国外学者的注意,其主要成分是聚异戊二烯苯并酮。Hernandez等^[24]( 2005)又从古巴蜂胶中发现了新的聚异戊二烯苯并酮衍生物。Cuesta - Rubio等^[25](2007)采集了古巴11个地区65种蜂胶样品并进行分析,将其分为三种类型:富含聚异戊二烯苯并酮的褐色蜂胶、以异黄酮为主(如美迪紫檀素,牛角花酮和芒柄花黄素)的红色蜂胶以及以三萜类化合物和固醇类化合物为主的黄色蜂胶。

2.5 非洲

非洲地跨赤道南北,属于热带气候和亚热带气候。Martos等^[26]( 1997)分析了突尼斯Menzel mhiri地区蜂胶中的酚类物质,主要包括短叶松素、松属素、咖啡酸苯乙酯、短叶松素- 3-乙酯、二甲丙烯咖啡酸酯、柯因和高良姜素,并从中分离出新的黄酮化合物杨梅黄酮3, 7, 4, 5-四甲酯等。

3、结语

目前,对于蜂胶功效成分的研究已从蜂胶提取物的功效研究逐步发展到分离分析其单一的功效化合物及研究评价其生理活性功效。随着现代分析化学和医学的不断完善和进步,特别是色谱分离技术的高速发展,将为进一步深入而广泛地研究蜂胶的化学成分和生理功效带来新的生机。

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