武江利│编译
中国农业科学院蜜蜂研究所,北京100093
蜜蜂产品主要包括蜂胶、蜂毒、蜂蜜、蜂王浆、蜂花粉、蜂蜡等,每一种都有其特定来源和独特价值。虽然蜂蜜以其愈合特性而闻名于世,但人们对其他产品的药用功能却了解不多。药物抗病毒作用方式有两种类型:直接作用和间接作用。直接作用是指药物在发挥作用过程中与病毒的直接相互作用。间接作用是指通过增强宿主的免疫力,调节其防御机制,直接或间接发挥抗病毒作用。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情流行时期,人们对天然抗病毒药物的需求十分迫切。为了更好的了解蜂产品在抗病毒方面的功能,本文对蜂胶、蜂毒、蜂蜜、蜂王浆、蜂花粉、蜂蜡六种蜂产品的科学和临床抗病毒作用进行概述。
一、蜂蜜
蜂蜜作为蜜蜂的重要产品,主要来源于花蜜和蜜露。早期,蜂蜜作为一种重要的碳水化合物来源,也是唯一一种可以被大量获得的甜味剂而被广泛使用,直到18世纪才被工业技术生产的糖所取代。目前,全世界每年蜂蜜产量约120万吨,不到糖类物质总产量的1%。
蜂蜜中除了糖这一主要成分外,还含有许多其他成分,尤其是酚类物质,多酚的总含量为56~500mg/kg,含量的差异与蜂蜜品种有关。多酚类物质主要包括黄酮类化合物(如槲皮素、木犀草素、山奈酚、芹菜素、白杨素、高良姜素)、酚酸和酚酸衍生物,其中黄酮类化合物的含量为2~46mg/kg。多酚类物质具有抗氧化、抗菌和免疫激活等特性,其中对细菌的抗菌活性较强,而抗真菌、抗寄生虫和抗病毒活性较低。
1.抗病毒活性
体外实验表明,蜂蜜具有抑制风疹病毒和疱疹病毒活性。三叶草蜂蜜和麦卢卡蜂蜜对水痘-带状疱疹病毒(带状疱疹)具有相同的抗病毒活性,其中麦卢卡蜂蜜因为含有甲基乙二醛(MGO),对各种流感病毒也具有较强的抑制活性。
2.免疫激活功能
研究发现,口服蜂蜜可刺激小鼠胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原的初级和次级免疫反应中抗体的产生,还可刺激细胞培养物中T淋巴细胞增殖,并激活中性粒细胞。有研究表明,人体每天摄入1.2g/kg体重的蜂蜜,连续两周,血清铁增加20%,血浆铁蛋白降低11%,单核细胞增加50%,淋巴细胞和嗜酸性粒细胞百分比略有增加,血清免疫球蛋白E(34%)、天冬氨酸转氨酶(22%)、丙氨酸转氨酶(18%)、乳酸脱氢酶(41%)、空腹糖(5%)和肌酸激酶含量降低,血液中铜含量增加(33%),锌和镁、血红蛋白和红细胞压积略有升高。在对大鼠的研究中发现,与喂食蔗糖的对照组相比,喂食蜂蜜可导致大鼠淋巴细胞数量增加。蜂蜜中还含有具有较强免疫刺激特性的蜂王浆蛋白成分(Apalbumine 1),并以不同含量存在于单花种蜂蜜中,如栗子>蒲公英>油菜、菩提树、金合欢。
3.间接免疫刺激作用
(1)益生元效应:蜂蜜对人体消化产生的重要作用与蜂蜜中低聚糖有关,该成分具有与低聚果糖相似的益生元作用,其中低聚糖潘糖的活性最强,这些低聚糖化合物以协同作用方式发挥益生元效应而不是单个成分起作用,可促进体内双歧杆菌和乳酸杆菌数量增加。根据对5种双歧杆菌菌株(B. longum、B. adolescentis、B. breve、B. bifidum、B. infantis)的体外研究发现,蜂蜜具有类似于果糖和葡萄糖的生长促进作用,来自酸叶石楠、苜蓿和鼠尾草的三种单花蜂蜜也可刺激人肠道中这5种双歧杆菌的生长。在另一项研究中发现,蜂蜜在体内(大鼠的小肠和大肠)和体外均可促进嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌的产生,而蔗糖却无任何作用。此外,蜂蜜对从人粪便中分离出的3种乳酸杆菌也显示出益生元活性。目前,酸叶石楠蜂蜜、苜蓿蜂蜜、鼠尾草蜂蜜以及三叶草蜂蜜已被证明具有益生元活性,但尚不清楚的是,是否所有品种的蜂蜜都具有益生元作用,哪种蜂蜜具有更强的益生元作用。研究发现,板栗蜂蜜的益生元活性高于金合欢蜂蜜。此外,来自蜜露蜂蜜的低聚糖也有益生元活性,由于蜜露比花蜜含有更多的寡糖,因此有必要对单花蜂蜜的益生元活性进行更深入的研究。根据报道,酸奶中添加蜂蜜可提高其益生菌双歧杆菌和乳酸菌的活力,并已成功用于改善印度酸奶产品(lassi)的益生菌特性。
为了解甜味剂类型、低聚糖含量或蜂蜜花源对菌体的影响,研究者比较了低聚糖含量不同的鼠尾草蜂蜜、苜蓿蜂蜜和酸叶石楠蜂蜜与蔗糖、高果糖玉米糖浆、菊粉对酸奶生产中经常使用的乳酸菌和双歧杆菌的生长、活性和活力的差异,结果发现,不同来源蜂蜜均可促进所研究菌体的生长、活性和活力。从蜂蜜中分离出的乳酸菌(LAB)可恢复机体原有的共生微生物群,并防止感染,在单剂量应用时不会对人体产生不利影响。
(2)益生菌作用:有研究表明,新鲜蜂蜜中含有益生菌双歧杆菌和乳酸杆菌。然而,这些细菌仅在新鲜蜂蜜中存活,大约存活2~3个月。在2014年的一项研究中,研究人员发现了一种独特的乳酸菌微生物群,它与蜜蜂共生,并大量存在于不同来源的新鲜蜂蜜中,乳酸菌对严重的伤口病原体如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、铜绿假单胞菌和耐万古霉素肠球菌(VRE)等非常有效,与其他共生体作用可产生不同活性化合物(如蛋白质、脂肪酸、麻醉剂、有机酸、挥发物和过氧化氢等),如从印度蜂蜜中分离出的氧化葡糖杆菌被发现具有益生菌特性和铁离子生成潜力,但这些化合物在成熟蜂蜜中的含量不同。
4.蜂蜜在流感和普通感冒中的应用
伊朗的一项研究发现,每天摄入50g蜂蜜可使普通感冒的持续时间缩短两天。乌克兰医生Frolov和Peresadin设计了一项独特的长期蜂蜜摄入实验,将蜂蜜添加到温茶中供受试人员饮用,每天3次,蜂蜜用量40~45g。在整个实验中,未使用其他预防剂,在实验的最后8年里,受试人员密切接触了40~60名流感、上呼吸道炎症或病毒性肝炎、痢疾甚至霍乱等传染病患者,在20年的实验期间,无任何成员患有上述疾病,血液免疫学检测发现,皮肤和血液的杀菌活性增强,同时皮肤上的微生物数量非常少,上呼吸道器官的整个区域均未发现病原体,而对照组人员每年有3~4次流感或喉咙炎症,这表明长期摄入蜂蜜可提高人体免疫力。
5.蜂蜜与COVID-19
美国国家健康与护理卓越研究所(NICE)和英格兰公共卫生(PHE)指南建议,将蜂蜜作为治疗由上呼吸道感染引起的急性咳嗽的首选方法。COVID-19传染病的基本症状是上呼吸道感染,研究调查发现,天然蜂蜜已被证明是一种有效的抗菌剂,并被认为是某些抗病毒药物的良好替代品。通过比较天然蜂蜜与当前标准护理在治疗COVID-19感染患者中的疗效发现,口服蜂蜜可增强人体免疫力,发挥较强的抗病毒功能,可与治疗COVID-19的药物配合使用。
二、花粉
蜜蜂采集花粉作为食物和蛋白质来源来养育后代,是一种具有功能特性的食品补充剂,主要生物成分是多酚,也含有大量的维生素(主要是VB3、VA、VE)、矿物质和甾醇,其中黄酮类物质是造成花粉颜色(无色或黄色、红色和紫色)的原因,也是导致花粉苦味的原因。大多数黄酮类化合物以糖苷的形式存在,含量在1293~8243mg/100g和530~3258mg/100g之间变化,含量差异与粉源植物有关。蜂花粉作为一种功能性食品,在提高运动能力、抗氧化和抗微生物方面具有广泛的生物学特性。目前,类黄酮的建议用量为每天200~1000mg。
1.抗病毒活性
关于花粉抗病毒活性的研究较少,仅有研究表明黄酮类化合物中槲皮素具有抗流感病毒的活性。
2.免疫激活功能
蜂花粉是一种免疫刺激剂,可激活体液免疫反应,介导家兔迟发型超敏反应。在对巴西蜂花粉的研究中发现,日粮中蜂花粉添加量提高到1.5%,可提高肉鸡免疫力。由于益生菌在干花粉中不能存活,而在含有蜂花粉的蜂粮中发现益生菌。日粮中添加蜂花粉可显著增加肉鸡盲肠中乳杆菌属和肠球菌属的数量。因此,蜂花粉可用作家禽日粮中具有益生元活性的潜在饲料添加剂。
三、蜂王浆
蜂王浆是蜜蜂用来饲喂蜂王幼虫的特殊食物,被用作具有功能特性的食品补充剂。研究发现蜂王浆具有抗疱疹病毒、柯萨奇病毒作用。作为蜂王浆主要成分的10-羟基癸烯酸(10-HDA)和蜂王浆主蛋白1以及其他蛋白质均具有免疫刺激(单核细胞增殖刺激)活性。在动物或细胞培养实验中添加蜂王浆,能够激发其免疫活性,增加白细胞数量。此外,蜂王浆还可改善对艾滋病HIV-1复合疫苗的免疫反应。
四、蜂胶
蜂胶主要由有机物质、矿物质和碳水化合物组成,成分随胶源植物的不同而存在较大差异。杨树(温带气候区)和绿蜂胶(巴西)是蜂胶主要的商品化类型。除蜂蜡外,杨树蜂胶的主要有机物质是多酚,巴西绿蜂胶主要成分为肉桂酸及其衍生物、香豆酸、异戊二烯型化合物、蒿素C和少量酚类物质。
研究发现,杨树蜂胶和巴西绿蜂胶具有抗腺病毒、冠状病毒、柯萨奇病毒、单纯疱疹病毒(HSV-1、HSV-2)、人类嗜T淋巴细胞病毒-1(HTLV-1)、流感病毒A、流感病毒B、新城疫病毒、鸽痘病毒(PPV)、脊髓灰质炎病毒、牛痘、轮状病毒、水疱性口炎病毒(VSV)等作用。在抗冠状病毒方面,槲皮素和木犀草素(杨树蜂胶的成分)对SARS-CoV病毒(SARS的病原体)具有抗病毒活性,蜂胶可以抑制PAK1这一“致病性”激酶,有助于阻止冠状病毒引起的肺纤维化,并激活免疫系统。所有类型蜂胶都具有免疫刺激活性,但各种蜂胶的活性物质不同。临床试验发现,蜂胶可通过增加细胞因子分泌来诱导人体产生免疫反应。在传统医学中,蜂胶可用于对抗由不同病毒引起的普通感冒,被视为调节免疫系统的补充剂。
五、蜂毒
蜂蜇可能是第一个用于治疗关节炎的自然疗法。在中国、印度、埃及、巴比伦和希腊的古代文明中,蜂毒被用于治疗。在公元前500年左右的中国古代医书《黄帝内经》中也提到了蜂蜇疗法。古希腊医生希波克拉底将其描述为一种神秘的物质,但对其疗效了解不多。
蜂毒的主要成分是蜂毒肽,具有多种生物学特性,对腺病毒、肠道病毒、疱疹病毒(HPV16、18)、HIV、小核糖核酸病毒、甲型流感(PR8)、白血病病毒水泡性口炎(VSV)、呼吸道合胞(RSV)、肠道病毒71(EV-71)和柯萨奇(H3)病毒具有灭活作用。蜂毒免疫刺激作用主要与其磷脂酶A2的活性有关,可改善癌症患者衰退的免疫系统。此外,蜂毒可增强机体免疫反应,帮助对抗流行性猪流感A(H1N1)(PSI)病毒感染。
六、蜂蜡
关于蜂蜡的抗病毒方面,仅有一项研究发现,蜂蜡具有微弱的抗病毒活性。
自然界中,蜜蜂在保护自身免受病毒侵害之外,已开发出能够通过各种不同机制来对抗病毒的免疫系统,且生产的产品具有重要抗病毒作用,蜂产品抗病毒活性从高到低顺序依次为:蜂胶>蜂毒>蜂蜜>蜂王浆>花粉>蜂蜡,抗病毒成分有:蜂王浆(蛋白质防御素和10-HDA)、蜂毒(蜂毒肽和磷脂酶A2)、蜂蜜和花粉(益生菌)。其中抗病毒成分或化合物多来源于植物,并发现某些抗病毒分子还具有抗微生物活性,对于机体起到一定的卫生保健功能。综上所述,蜂产品具有非常广泛的抗病毒活性,经常摄入蜂产品如蜂胶、蜂蜜和蜂王浆对于流感和冠状流感具有良好的预防作用。