蜂王浆抗衰老作用的研究进展

摘要:蜂王浆具有丰富的营养成分和多种生物学功能,其中有关蜂王浆延缓衰老的生物学功能一直以来都是人们研究和关注的重点,但对于其作用机理至今仍未完全清楚。随着科学技术的发展,通过对蜂王浆物质组成和作用机理的深入研究,发现其中所含的活性蛋白等物质可能是表现其生物学活性的主要功能因子,而抗氧化活性和免疫调节作用等可能是其抗衰老的重要因素。对蜂王浆抗氧化和免疫调节方面的最新研究进展进行了综述,对蜂王浆抗衰老功能的物质基础和作用机制进行了探讨,并对进一步的研究和应用进行了展望。
关键词:蜂王浆;王浆蛋白;抗衰老;抗氧化;免疫调节
作者:季文静,胡福良(浙江大学动物科学学院,浙江杭州310029)

蜂王浆作为纯天然的保健品,具有很高的营养保健作用。众多研究和临床应用也表明:蜂王浆具有免疫调节、抗菌、抗肿瘤、调节血压、类胰岛素活性和促进细胞生长等功能[1-6]。而作为蜂王浆延缓衰老的重要因素之一,有关蜂王浆抗氧化的生物学活性也日渐受到关注。本文对蜂王浆抗氧化和免疫调节方面的最新研究进展进行综述,探讨蜂王浆抗衰老的物质基础和作用机制,以期为蜂王浆的研究和利用提供理论依据。

1、蜂王浆的化学成分

为了明确蜂王浆生物学功能的物质基础和作用机制,人们对王浆的化学成分进行了大量的研究。早在1939年,Melampy和Jones就对采集自美国路易斯安那州的蜂王浆的组成成分进行了常规性分析和研究[7]

现代大量研究表明,蜂王浆成分极为复杂,具有多种生物学活性,其化学组成随蜜蜂的品种、蜜粉源种类、生产季节、气候条件、蜂群的群势、哺育蜂年龄等各种因素的变化而变化[8]。蜂王浆中的主要蛋白质(MRJPS)及一些生物活性物质如超氧化物歧化酶(SOD)、10一羟基一2一癸烯酸(10一HDA)等成分相互结合,协同作用,构成了蜂王浆抗衰老功能的物质基础[9]

2、机体衰老的原因

有关衰老的学说有自由基学说、代谢失调学说、免疫功能衰退学说、基因错误表达学说等,这些学说从不同方面解释了产生衰老的原因。

上述学说中,自由基过氧化损害导致衰老的理论得到众多研究的支持[10]。现代研究表明,生物体内会生成如超氧阴离子自由基、羟自由基等活性氧(ROS),同时也存在—套完整的抗氧化保护系统,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶(GPX)等,它们能够随时清除体内多余的ROS,防止过氧化损害。但是,随着年龄的增长,机体的防护能力会下降,过剩的自由基会使ROS浓度升高,对蛋白质、脂类和DNA等造成随机损伤,导致体内蛋白质变异、脂质过氧化、DNA损伤等,从而引起细胞损伤、细胞活力下降甚至死亡,加速衰老[11]

免疫功能是活细胞最古老的功能之一,维护着机体的防御反应。研究表明,个体发育在性成熟之后不久,正常免疫功能就开始随增龄而下降,主要表现为免疫器官如骨髓、脾脏、淋巴结、尤其是免疫中心器官胸腺的退变㈦。人体的免疫系统是维护机体健康的重要防卫系统,免疫功能的衰退或丧失,是诱发一系列疾病,加剧组织和人体衰老的重要原因。

因此,要延缓衰老,可以补充一些外源抗氧化物质。通过这些物质的抗氧化作用维护防护系统的功能,防止过氧化反应对细胞和组织的损伤,防止色素色斑形成、血管硬化和组织器官病变[13]。而协同免疫调节作用,则有助于增强机体抵抗外源刺激,减少自身免疫,巩固抗衰老的效果。

3、蜂王浆的抗衰老功能

蜂王浆的抗氧化活性对清除自由基、抑制脂质过氧化反应、减轻DNA氧化损害等都有显著效果。同时,蜂王浆又具有免疫调节的生物学活性,对免疫衰退引起的损伤起到内源性修复作用。多方面的共同作用使得蜂王浆在控制机体过氧化反应,延缓衰老方面作用显著。

3.1抗氧化作用

有关SOD清除自由基的抗氧化活性早已得到证实。从蜂王浆中分离出的SOD属于Cu/Zn-SOD,能通过歧化作用使体内ROS的浓度保持动态平衡,从而维持细胞正常增殖,维护机体防护体系功能,起到延缓衰老的作用[14]。另有研究表明,蜂王浆能减轻FB的毒害作用,主要是由于蜂王浆能抑制脂质过氧化和自由基产生并促进GPX形成[15]

蜂王浆蛋白及其水解产物中的肽类物质也具有很强的抗氧化活性。Nagaia等曾通过脂质过氧化模型研究蜂蜜、蜂王浆、蜂胶的抗氧化作用,发现蜂王浆对超氧化物的清除作用介于蜂蜜和蜂胶之间。随后,通过对蜂王浆进行水提取和碱提取,发现两种方法提取的蛋白产物均具有很高的抗氧化活性,能清除超氧阴离子自由基等活性氧。100mg/mL的蛋白提取物的抗氧化活性与5mM的维生素C相当[16]。后续实验中,选用胃蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶水解蜂王浆的研究结果显示,相比较水提和碱提所得的产物,酶解产物的抗氧化活性以及清除超氧阴离子自由基和羟自由基的能力更高[17]

而从水溶性王浆蛋白的P蛋白酶酶解产物中分离出的蜂王浆肽被证实在体外具有很强的清除羟自由基活性和抗脂质过氧化活性,显著高于原料蛋白本身。饲喂酶解产物的大鼠其血清总胆固醇水平很低和过氧化脂质水平显著低于对照组,表明蜂王浆肽在体内也具有抑制脂质过氧化的作用[18]。另有试验表明,酶解产物中分离的4种二肽(Phe-Asp,Trp-val,Leu-Trp和Trp-ku)对脂质过氧化反应具有很强的抑制作用。体外实验证实,其中的3种抗氧化二肽(Phe-Asp,Trp-Val和Leu-Trp)~保护人体细胞抵抗氧化应激反应引起的细胞损害,同时降低由氧自由基反应引起的疾病风险[19]

最新的报道表明,蜂王浆酶解产物中分离出3种C末端包含Tyr残基的酪氨酰二肽(Lys-Tvr,Arg-Tyr和Tyr-Tyr),均具有很强的清除羟自由基和过氧化氢的活性,原因在于这些二肽中含有酚羟基,能够提供氢原子以清除自由基[20]

DNA芯片比较实验证明,蜂王浆能降低小鼠肝脏内生性脂质的过氧化反应程度[21]。而酵母细胞体外培养试验则表明,蜂王浆能降低细胞内氧化反应的程度,还作用于蛋白表达和多种代谢途径包括Cu-ZnSOD、调节蛋白WTM1和液泡H+一ATPase等,从而促进细胞生长,提高代谢活力[22]

这些实验表明蜂王浆中的SOD、蛋白质及其水解产物具有强抗氧化性,能够协同作用,清除超氧阴离子、羟自由基等活性氧,抑制脂质过氧化物形成,减轻DNA氧化损害,延缓因氧化损害导致的衰老。

3.2免疫调节作用

在清除自由基,抑制过氧化反应和免疫调控的同时,蜂王浆还具有免疫调节作用,对免疫衰退引起的衰老能起到内源性的修复作用。研究表明,蜂王浆能抑制NC/Nga大鼠遗传性过敏症的产生,其原因在于蜂王浆能降低TNP特异性IFN-γ的产生并提高免疫调节中介iNOS的表达。此外,蜂王浆还能促进Th2分泌细胞介素IL-4、IL-5和IL-10,起到抑制IgE的作用[23]。体外试验证实,蜂王浆及其特有脂肪酸能增加神经元细胞对Tuj1的免疫反应性、星细胞对GFAP的免疫反应性及对少突神经胶质CNPase的免疫反应性[24]。Kimura等的研究则发现蜂王浆中350-kDa的糖蛋白Apisin能刺激人体单核细胞的增殖[25]。还有利用蜂王浆对EAT小鼠造血系统的影响研究蜂王浆活化免疫系统作用的例子[3]

此外,有关蜂王浆中特异组分的免疫调节作用的研究也有报道。蛋白质是蜂王浆的主要功能因子,蜂王浆中的MRJP1能诱导巨噬细胞释放肿瘤坏死因子.对免疫系统进行调控,其蛋白酶水解产物的活性更强[1]。蜂王浆中的脂肪酸10-HDA和3,10-DDA则表现出对异源T细胞增殖的抑制作用,其中10-HDA的抑制活性较强。体内试验则表明3,10-DDA对钥孔血蓝蛋白免疫大鼠表现出免疫抑制活性[26]

这些研究证实了蜂王浆在免疫调节上的作用,分别从蜂王浆本身以及蛋白、脂肪酸等特异组分的角度分析其免疫调节的物质基础和作用机理,为阐明蜂王浆抗衰老的生物学功能提供了依据。

4、研究展望

上个世纪,由于受到技术条件的限制,对于蜂王浆的研究大多集中在对蜂王浆整体水平上的生物学功能实验。虽然许多研究实验和临床应用都表明蜂王浆具有多种生物学功能,但其确切的作用机理仍未完全清楚。随着分子生物学、基因工程组学、蛋白质组学以及分离鉴定技术的发展,有关蜂王浆分子水平的研究日益深入。蜂王浆中分离提取的多种活性成分已被证实具有抗氧化和免疫调节等生物学功能,对延缓衰老具有一定作用。通过对蜂王浆抗衰老功能的研究我们可以发现,分离蜂王浆中的活性蛋白和酶,或者利用水解等方法将一些功能性肽物质从蛋白序列中分离提取,不仅能够为阐明蜂王浆抗衰老的机制提供理论依据,同时也有助于挖掘蜂王浆的潜在利用价值,提高其附加值,是开发利用蜂王浆,使其广泛应用于食品、化妆品等行业的关键。但鉴于其成分的复杂性和功能的多样性,分离提取和鉴定这些功能因子仍存在许多问题,需要我们作进一步的深入研究。

总之,通过在分子水平上对蜂王浆进行深入而全面的研究,分离提取其中的功能因子将成为可能,这对深入了解蜂王浆,阐明其生物学活性的物质基础和作用机制,扩大蜂王浆的应用范围等都有积极的推进作用和重要的现实意义。

参考文献:(略)

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