2018年国内外蜂王浆研究概况

2019-04-03吴雨祺陈伊凡游蒙蒙刘奕辰郑火青胡福良

中国蜂业 2019年3期

吴雨祺陈伊凡游蒙蒙刘奕辰郑火青胡福良

（浙江大学动物科学学院，杭州 310058）

蜂王浆是仅次于蜂蜜的主要蜂产品，应用历史悠久。近年来，随着科学技术的发展，蜂王浆的相关研究也进入了一个全新的阶段。关注国际、国内蜂王浆研究动态，了解蜂王浆研究热点，将有助于国内蜂王浆科学研究更好地向纵深发展，也有助于蜂王浆产业的持续健康发展。本文介绍了2018年度国内外蜂王浆论文、专利情况，从地域和研究领域2方面入手，对蜂王浆的研究进行了分析比较，并对蜂王浆研究的未来做出展望。

1 蜂王浆相关研究性论文

1.1 论文数量及地域分布

根据 Google Scholar、Elsevier、Springerlink、NCBI、ISI Web of Knowledge、中国知网等数据库的搜索结果，2018年度（截至12月1日）发表与蜂王浆相关的中、英文研究论文共65篇，包括33篇SCI收录论文、24篇普通英文论文以及8篇中文论文，其中7篇是中文核心期刊论文。相比于2017年，2018年报道的蜂王浆研究成果数量有所上升（表1）。

在33篇SCI论文中，第一作者单位来自中国的论文有11篇，日本7篇，分别位列第一和第二。中日两国SCI论文数量超过总数的1/2，表明中日两国仍然是蜂王浆研究的主要力量。德国发表了5篇SCI论文，波兰发表了3篇，相比去年有大幅度提升。巴西和沙特阿拉伯各有2篇SCI论文发表，泰国、印度及伊朗各有1篇SCI论文。普通英文论文今年仍以中东国家为主，伊朗、土耳其、埃及和沙特阿拉伯共发表了13篇非SCI英文论文，占总数的54%。今年国内发表的关于蜂王浆的中文核心论文有7篇，与去年相比有所上升。

1.2 研究领域分布

2018年蜂王浆研究主要集中于生物学活性及化学成分分析和质量控制。在33篇SCI论文中，有19篇是有关蜂王浆及其活性成分的生物学活性研究，12篇是有关蜂王浆成分、理化特性和质量控制的研究。此外，还有2篇是有关蜂王浆的综述。

表1 2014～2018年蜂王浆研究论文数

2 研究新进展

2.1 蜂王浆质量控制研究

王浆主蛋白（major royal jelly protein）是蜂王浆中主要的蛋白质成分，浙江工商大学的研究团队报道了一个王浆主蛋白1（MRJP-1）的快速定量方法。他们选用了FFDYDFGSDER肽段作为MRJP-1的标志性肽段，以此为基础利用高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）对MRJP-1进行定量；然后利用这个方法对28个新鲜蜂王浆样本进行了检测，结果显示MRJP-1的含量为41.96~55.01mg/g[1]。

近年来，蜂产品中的农药残留一直是蜂产品质量控制研究的一个重点。2018年浙江省进出口检验检疫局的研究团队报道了一种高灵敏度的蜂王浆中新烟碱类杀虫剂的检测方法。他们首先利用固相萃取技术将新烟碱杀虫剂从蜂王浆中分离，然后利用液质联用（HPLC-MS/MS）进行检测，这一方法能同时检测包括吡蚜酮、呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫嗪、氟啶虫酰胺、吡虫啉、噻虫胺、氯噻啉、啶虫脒和噻虫啉在内的10种新烟碱杀虫剂以及二甲基啶虫胺与三氟甲基烟酰胺这两种新烟碱杀虫剂的代谢物[2]。氨基糖苷类抗生素是一种被广泛使用的广谱抗生素，中国农业科学院蜜蜂研究所的研究团队报道了一种基于HPLC-MS/MS的蜂王浆氨基糖苷类抗生素残留检测方法，与现有的方法相比，这一方法有着灵敏度高、操作简便的优点，并且能同时检测11种不同的氨基糖苷类抗生素的含量[3]。

巴西学者Teixeira等检测了巴西地区蜂产品中多种蜜蜂致病菌与孢子虫（Paenibacillus larvae，Ascosphaera apis，Nosema ceranae和 Nosema apis）的存在情况。在他们的10个蜂王浆样品中，只有一个样品没有以上任一种病菌的污染，其中Paenibacillus larvae（8/10）和Nosema ceranae（8/10）有非常高的检出率，他们的这一结果表明蜂产品也可能是蜜蜂致病菌的传播途径[4]。

2.2 蜂王浆化学组分研究

在蜂王浆中，MRJP-1以单体或者复合物的形式存在，但在不同研究中其复合物的构成、分子大小和结合方式有明显差异。为了探明MRJP-1复合物的结构，中国农业大学与中国农业科学院蜜蜂研究所联合研究首次在2.65Å的分辨率上对MRJP-1复合物的结构进行了解析。他们的结果显示，在蜂王浆中MRJP-1复合体是由4个MRJP-1蛋白、4个apisimin短肽和8个24-亚甲基胆固醇组成，并且他们发现MRJP-1复合物的结构会受到pH值的影响[5]。

德国学者Buttstedt等2018年也对蜂王浆的超微结构与理化性质进行了报道。利用扫描电镜和透射电镜，他们发现在pH=4时蜂王浆会形成一种致密的纤维网状结构，而这一结构会随着王浆pH值的上升而逐渐被破坏，最终在pH=7时完全消失[6]，进一步的实验显示这一网状结构主要是由MRJP-1与apisimin聚合而成。在咽下腺的中性pH环境中，MRJP-1与apisimin不形成稳定的复合结构，随着蜂王浆的分泌，来自上颚腺的王浆酸逐步降低蜂王浆的pH值，进而使得MRJP-1开始与apisimin结合形成稳定的网状结构，同时发现这一复合结构与蜂王浆的粘度有着非常密切的关系[7]。

蜂王浆作为保健品，它的主要应用方法是经口摄入，因此蜂王浆的功能组分在消化过程中的变化对于其功能的发挥可能有一定的影响，了解蜂王浆在消化过程中的成分变化有助于其更好的应用。德国学者Muresan等2018年首次报道了王浆主蛋白在消化过程中的酶解情况，他们构建了模拟蛋白在胃部和肠道中消化的体外模型，并检测了MRJP-1、MRJP-2和MRJP-3在胃部和肠道中的消化过程。结果显示，在胃和肠道中，MRJP-2都是最稳定蛋白，分别需要至少24h和40min的酶解反应时间才能完全降解，而MRJP-1的复合体表现出了比其单体更好的抗酶解消化性能[8]。

2.3 蜂王浆的生物学活性及其作用机制研究

蜂王浆具有抗衰老、抗菌、抗疲劳、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病等显著而丰富的生物学活性，被广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。2018年度发表的文章中，有几篇综述讨论了蜂王浆的活性成分和功能。印度团队发表的综述着重阐明了蜂王浆蛋白和多肽的功能及特征[9]。另外，日本团队发表的综述介绍了蜂王浆在体内和体外的抗癌作用，总结了蜂王浆在动物癌症模型及癌症患者中的抗癌作用及其分子机制，最后讨论了蜂王浆的治疗策略、应用现状、未来发展方向和局限性[10]。波兰团队综述了蜂胶、蜂花粉和蜂王浆等蜂产品抗氧化能力的最新研究进展，并展望了其抗氧化治疗的应用前景。此外，他们讨论了蜜蜂种类、植物来源、地理位置、季节性以及提取液的种类对蜂产品提取物成分的影响[11]。

2.3.1 蜂王浆对神经系统的保健功效

波兰研究者探讨了蜂王浆对中枢神经系统的作用。他们在给予老年雄性Wistar大鼠2个月的希腊蜂王浆后，测定了脑中的氨基酸水平以及肾脏和肝脏活动的基本生化参数。结果显示，蜂王浆给药对肝肾功能无影响，但蜂王浆处理后的大鼠在纹状体和下丘脑中均可发现氨基丁酸浓度降低，证明蜂王浆对中枢神经系统的神经传导功能具有一定的影响[12]。

阿尔茨海默病是蜂王浆研究的重点和热点，2018年研究者对这个方面进行了更深入的挖掘。日本学者采用海马神经元原代培养，发现蜂王浆能有效促进神经保护系统相关神经元的转录和免疫反应活性，首次证明蜂王浆具有激活海马生长抑素-神经内肽酶保护系统的潜力[13]。另一方面，来自浙江大学的研究团队应用BV-2细胞神经炎症模型发现蜂王浆能在mRNA和蛋白水平上显著抑制iNOS和COX-2的表达，降低炎症相关因子的水平。蜂王浆还能减少氧化应激对BV-2细胞的损伤，减轻炎症反应，表明蜂王浆可以延缓神经炎症的发展[14]。浙江大学的研究团队还发现蜂王浆可以显著降低阿尔茨海默病兔模型中血浆总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，增强神经元的代谢活动。通过免疫组化显示蜂王浆可以显著改善阿尔茨海默病兔模型中的淀粉样蛋白沉积，减少Aβ水平。进一步研究显示，蜂王浆可以降低高级糖基终产物受体的表达水平，增加低密度脂蛋白受体相关蛋白的表达水平。此外，蜂王浆通过增加n -乙酰天冬氨酸（NAA）和谷氨酸盐（glutamate）以及降低胆碱和肌醇显著增加神经元数量，增强抗氧化能力，抑制capase-3蛋白表达。这为蜂王浆在预防阿尔茨海默病等神经退行性疾病中的应用提供了理论依据[15]。

2.3.2 蜂王浆的抗氧化作用

来自巴西的研究者评估了蜂王浆的摄入对慢性应激大鼠的皮质酮、血糖、血浆酶水平和肝脏抗氧化系统的影响。结果表明，蜂王浆能降低应激诱导后的皮质酮水平，改善血糖和其他指标，同时还提高了肝脏总抗氧化能力，表明蜂王浆具有生理调节和保肝潜力[16]。蜂王浆中的4-过氧化氢-2-癸酸乙酯是一种王浆酸衍生物，具有较强的抗氧化活性，日本学者发现该物质能通过累积胞内ROS，诱导通路ROSERK-P38表达从而促进人肺肿瘤A549细胞凋亡[17]。另有一项研究探讨了蜂王浆对氯化镉（CdCl2）致肝毒性的可能保护机制，结果发现，蜂王浆能通过上调Nrf2和抗凋亡蛋白Bcl-2的表达来预防肝损伤、氧化应激和炎症。因此，蜂王浆可作为抗CdCl2毒性的肝保护剂[18]。

2.3.3 蜂王浆的抗炎、抑菌作用

王浆酸10-HDA是蜂王浆中主要的中链脂肪酸。安徽农业大学学者应用大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）模型发现，10-HDA通过下调NF-B和MAPK信号通路显著减轻血管紧张素Angiotensin II诱导的炎症反应[19]。日本学者研究发现蜂王浆能通过调节组胺H1受体信号转导和白介素9基因表达对过敏性鼻炎进行治疗[20]。还有研究表明，在人结肠癌细胞模型中，10-HDA具有抗炎活性，且对动物病原菌有抑菌作用，显示出10-HDA作为抗炎和杀菌剂对人体胃肠道的保护潜力[21]。

浙江大学研究团队发现10-HDA对炎性介质和NO的释放有明显的剂量依赖性抑制作用，能抑制炎症基因的表达；并通过调节血清中LTA致炎性细胞因子的释放，对肺损伤起到保护作用[22]。此外，波兰学者通过检测来自7个国家的50个不同蜂蜜样品后发现，蜂蜜的抗菌成分可能是蜂王浆中的C8-C12脂肪酸以及不饱和脂肪酸[23]。

2.3.4 蜂王浆的免疫调节作用

韩国的一项研究表明，蜂王浆经酶处理后转化成一系列的短链单体，并在巨噬细胞和小鼠上有一定的抗炎和免疫调节作用，提示蜂王浆具有抗炎和免疫促进活性，可作为预防炎性疾病的保健品[24]。日本学者研究证明蜂王浆中的“王浆素”可以通过与氧化型低密度脂蛋白41-51位点特异性结合，对动脉粥样硬化起治疗作用[25]。

还有研究发现蜂王浆虽然不能预防骨质流失，但是能提高骨强度，同时对卵巢切除大鼠的骨代谢也有积极影响[26]。来自北京中医药大学的团队检测了新鲜蜂王浆对Wistar大鼠血管舒张作用及相关机制，并检测了尾部血液循环和收缩压的变化。结果发现，蜂王浆中的某些神经受体如乙酰胆碱能通过血管内皮生成一氧化氮（NO）诱导血管舒张，加快尾部血液循环。因此，新鲜蜂王浆可能改善健康个体的外周循环功能[27]。

日本学者通过建立一个具有遗传多样性的遗传异质性（HET）小鼠模型，研究了蜂王浆对小鼠衰老过程中运动功能的影响。他们进行了4种不同的物理性

表2 2018年中国（大陆）蜂王浆专利概况

3.2 专利领域分布

日本的Japan Royal Jelly公司和日本东北大学在欧盟申请的专利包括“一种蜂王浆组分的提取方法”和“一种增强蜂王浆对阿尔兹海默症功效的方法”。

在国内专利中，2018年授权的3个专利分别是“蜂王浆自动采集装置（CN105475179B）”、“一种抗氧化活性蜂王浆冻干粉的制备方法（CN105010925B）”和“用于蜂王浆机械化生产的移虫机（CN105248315B）”。

蜂王浆的加工、质量控制以及蜂王浆制品仍是发明专利的一大热点，如“一种从蜂王浆冻干粉中提取10-羟基-2-癸烯酸的方法（CN107641077A）”、能测试（握力、钢丝悬挂、水平杆和旋转棒），研究发现在蜂王浆治疗的小鼠中，年龄相关的运动功能损伤明显延迟，表明蜂王浆有可能通过调节运动功能而改善衰老过程中的生活质量[28]。埃及学者探讨了蜂王浆对镉诱导的大鼠睾丸功能障碍的保护作用[29]。在一项临床研究中，800mg/天的蜂王浆可有效缓解日本绝经后妇女的焦虑、背痛、腰痛等更年期症状[30]。

2.3.5 蜂王浆的增强干细胞再生作用

美国斯坦福大学医学院的研究人员[31]在《Nature Communications》上发文，报道了王浆主蛋白1（MRJP1）的组成成分Royalactin能激活增强干细胞再生的基因网络，使干细胞处于一种自我更新状态，表明有机体在它的帮助下能产生更多干细胞来构建和修复自身。Royalactin将来有可能用于因细胞死亡引起的疾病的新疗法，如阿尔兹海默症、心脏衰竭和肌肉萎缩等。

3 蜂王浆相关专利

3.1 专利的地域分布

作为最大的蜂王浆生产和出口国，2018年我国仍然和往年一样，是专利最多的国家，这表明我国在蜂王浆相关领域的开发热情和对知识产权保护的重视。亚洲国家除中国外，日本的Japan Royal Jelly公司和东北大学在欧盟申请了2项蜂王浆相关专利。

2018年在中国大陆地区，与蜂王浆有关的专利中有3项发明授权；此外还有46项公开未授权的发明专利，20项实用新型专利和8项外观设计专利（表2）。“一种增强抗衰老功效的蜂王浆多肽提取方法（CN108260706A）”、“一种高质量蜂王浆生产加工工艺（CN108477568A）”、“ 一种新型含有10-HDA脂质体的蜂王浆口服液及其制备方法（CN108669509A）”等；此外，蜂机具的设计和养蜂生产方法包括“一种蜂王浆生产用免移虫采浆装置（CN108391605A）”、“一种蜂王浆取浆机的挤压装置（CN108782344A）”、“一种用于蜂王浆的冻存装置及其冻存方法（CN108514067A）”等。