蜂王浆的抗氧化活性和抑菌特性！

蜂王浆的抗氧化活性

一些研究表明蜂王浆具有抗氧化活性。此外，还表明其抗氧化活性源自其蛋白质(MRJP)和肽。例如，据报道，用蛋白酶水解蜂王浆获得的肽对脂质过氧化具有很强的抗氧化作用。此外，从RJ水解产物中分离出29种抗氧化肽，并测试了它们的羟基自由基和过氧化氢清除活性。具有2-4个残基的12种肽具有最高的活性，而3种二肽，即Lys-Tyr、Arg-Tyr和Tyr-Tyr，由于提供了酚羟基的氢原子而具有很强的清除活性。

此外，一项关于用含有蜂王浆主蛋白的饮食喂养的黑腹果蝇的研究表明，超氧化物歧化酶的上调和寿命延长与MRJP在细胞内细胞质隔室中充当抗氧化剂有关。

对重组MRJP1-7（蜂王浆主蛋白1-7）的抗氧化测定表明，它们降低了细胞凋亡的关键介质即caspase-3的活性，并且它们减少了氧化应激诱导的细胞凋亡，从而提高了暴露于H2O2的NIH3T3细胞的活力。此外，MRJPs具有DPPH自由基清除活性，可以保护DNA免受氧化损伤。此外，来自中华蜜蜂的重组MRJP2(AcMRJP2)通过降低caspase-3水平和氧化应激诱导的细胞凋亡从而提高细胞活力来保护细胞。还发现MRJP2对哺乳动物和昆虫细胞具有抗氧化作用。此外，AcMRJP2保护DNA免受活性氧的侵害。

为了了解蜂蜜中蛋白质对其抗氧化活性的贡献，一组研究人员分离了蜂蜜总蛋白，发现蜂蜜中含有一种有效的抗氧化五肽，即TSNTF。该肽是源自总蜂蜜蛋白的最有效抗氧化组分中的主要肽，具有很强的超氧化物清除和DPPH还原活性。此外，TSNTF肽在细胞活力和抗氧化防御方面对受到过氧化氢和马来酸二乙酯攻击的人HCT-116结肠细胞具有保护作用。五肽TSNTF源自MRJP1，对应于MRJP1的残基208-212。

蜂王浆的抗菌活性

从杆状病毒感染的昆虫细胞中获得的重组MRJPs2-5和MRJP7具有抗菌活性，而MRJP1和MRJP6对革兰氏阴性菌大肠杆菌几乎没有抗菌活性。此外，该研究表明，重组MRJPs2-5和MRJP7的抗菌活性是由于它们能够与细菌细胞壁结合。

据此，人们发现从蜂蜜中分离出来的名为glps的糖基化蛋白质具有生长抑制和杀菌作用。发现glps具有两个特征：它们可以特异性地结合并确定细菌细胞的凝集，并且它们具有细菌细胞的非特异性膜透化作用。光学显微镜和扫描电子显微镜表明，glps以浓度和时间依赖性方式诱导细菌细胞形状发生变化。Glps与MRJP1具有序列同一性，MRJP1还含有名为jelleins的抗菌肽。

基于对糖基化和去糖基化蛋白质的实验，作者得出结论，添加到蛋白质中的糖基化的高甘露糖结构可以解释MRJP1的凝集素样作用，而在MRJP1结构中发现的jelleins可以解释膜透化作用细菌细胞。如果MRJP1的抗菌作用确实至少部分与糖基化有关，这可能解释了为什么在上述使用在异源系统中表达的重组蛋白的研究中没有发现MRJP1的抗菌活性。

尽管如此，MRJP1的抗菌活性可能无法确定。一些研究报告了抗菌作用，而其他研究则没有。最近的一项研究测试了MRJP1对粪肠球菌、短小芽孢杆菌、大肠杆菌和荧光假单胞菌的抗菌作用，结果表明它在60μg/mL的浓度下可显着抑制细菌的生长。Bucekova和Majtan(2016)测试了MRJP1的效果，直到浓度为47.5μg/mL，这可能解释了差异。

此外，研究表明，从蜂蜜中分离出的糖基化MRJP1从5.4μg/mL的蛋白质浓度开始，对多重耐药菌具有抗菌作用：耐万古霉素肠球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

此外，一些研究表明MRJP2和MRJP4对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌和酵母菌具有广泛的抗菌活性。这些蛋白质表现为抗菌肽(AMP)样蛋白质，因为它们能够附着在细胞壁上并破坏其结构。

从RJ分离的N-糖基化MRJP2抑制革兰氏阳性类芽孢杆菌幼虫的生长，而去糖基化形式则不能。抗菌作用是由于细胞壁生物合成扰动、细胞膜通透性增加、有氧呼吸抑制、细胞分裂受限和细胞死亡诱导。

此外，来自MRJP1的肽jelleins通过影响细菌膜表现出对酵母菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌作用。低浓度(2.5–30μg/mL)的Jelleine-1和jelleine-2在孵育18-24小时后浓度为106个菌落形成单位(CFU)/mL。Jelleine-1在浓度超过200μg/mL时对金黄色葡萄球菌A170、李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌具有抗菌活性，浓度约为106CFU/mL，而jelleine-2和jelleine-3被发现没有即使在200μg/mL的浓度下也有活性。

最初，从意大利蜜蜂的RJ中分离出具有短序列PFKLSLHL(~1kDa)的抗菌肽jelleine-1。jelleine的序列之间只有一个残基差异。尽管如此，由于它们序列中的赖氨酸、精氨酸和组氨酸残基，这种差异对它们的抗菌活性有重大影响。因此，抗菌肽具有净正电荷，能够与存在于细菌细胞膜上的阴离子磷脂相互作用，导致它们分解。

为了提高抗菌活性，设计了新的jelleine-1类似物，并进行了抗菌效果测试。氨基酸取代在1μM和256μM之间的浓度下增强了jelleine-1对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、阪崎肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和表皮葡萄球菌的活性，浓度为105CFU/mL。在所有类似物中，富含精氨酸和亮氨酸的类似物在体内和体外对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的活性最强。这是由于氨基酸的阳离子性，导致与带负电荷的细菌膜发生静电相互作用。jelleine-1序列中精氨酸含量的增加将抗菌活性显着提高了2到4倍。

另一项研究检测了浓度范围为1μM至256μM的jelleine-1卤化衍生物对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、流感克雷伯菌和阪崎肠杆菌的抗菌活性105至106CFU/mL。卤化后抗菌活性和抗生物膜活性提高了1到8倍。此外，通过卤化，蛋白水解稳定性提高了10到100倍。与氟-jelleine-I(F-J-I)相比，氯-jelleine-I(Cl-J-I)、溴-jelleine-I(Br-J-I)和碘-jelleine-I(I-J-I)更有效。这种效应可能与卤化后对细菌壁的结合亲和力的变化有关。

此外，蛋白质磷酸化影响jellines的抗菌活性，浓度梯度为0.625至320μg/mL。Nativejelleine-2(TPFKLSLHL)抑制所有测试细菌的生长：金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和幼虫。相比之下，两种形式的合成磷酸化jelleine-2、jelleine-2(pT)和jelleine-2(pS)具有不同的抗生素谱。Jelleine-2(pS)对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌没有影响，而浓度为160μg/mL的jelleine-2(pT)在约106CFU/mL的浓度下仅抑制大肠杆菌的生长.因此，jelleine-2的抗菌活性在磷酸化后减弱。

在来自意大利蜜蜂的蜂蜜中发现的外泌体样细胞外囊泡(EV)对口腔链球菌具有抗菌和抗生物膜作用。EV的分子特征包含MRJP1、防御素1和jellein-3作为囊内货物。因此，作者得出结论，蜂蜜衍生的EV可以代表预防龋齿的创新方法。

总之，MRJPs和jelleines具有抗菌活性。这可以通过带正电荷的氨基酸（赖氨酸、精氨酸和组氨酸）和疏水残基与细菌细胞膜的相互作用来解释。抗菌活性取决于糖基化、磷酸化和卤化的类型。因此，MRJPs和jelleines具有作为创新抗菌剂和抗真菌剂的潜力。

（来源：Journal of Functional Foods，Volume 98, November 2022, 105286，Journal of Functional Foods，Biological properties and activities of major royal jelly proteins and their derived peptides）