蜂蜜化学成分及其主要生物学功能研究进展

汪思凡，曹振辉，潘洪彬，叶朋飞，王芙苡，李燕宁，林秋叶，*

（1.云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室，云南昆明650201；2.云南农业大学食品科学技术学院，云南昆明650201；3.云南农业大学学报编辑部，云南昆明650201）

蜂蜜化学成分及其主要生物学功能研究进展

汪思凡1，曹振辉1，潘洪彬1，叶朋飞2，王芙苡2，李燕宁3，林秋叶2，*

（1.云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室，云南昆明650201；2.云南农业大学食品科学技术学院，云南昆明650201；3.云南农业大学学报编辑部，云南昆明650201）

蜂蜜是老幼皆宜的天然营养食品，也是医家良药，现代对蜂蜜生物学功能及其作用机理研究日益深入。对蜂蜜的化学成分及其主要生物学功能做一综述，以期将来对蜂蜜进一步研究提供依据。

蜂蜜；化学成分；生物学功能

蜂蜜是节肢动物门（Arthropoda）、膜翅目（Hymenoptera）、细腰亚目（Apocrita）、蜜蜂科（Apidae）、蜜蜂属（Apis）昆虫中的蜜蜂采集开花植物的花粉或花蜜，配以自身消化道的分泌物，在体内经过多种转化酶充分酿造，最后贮藏在蜂巢内的物质。据相关文献报道，蜂蜜不仅在食品领域可作为优良的营养益生食品，还在医药领域及农牧领域中具有广泛的应用，其被誉为“大自然中最完美的营养食品”，因此本文主要针对蜂蜜成分及其主要生物学功能做一简单综述，以期为蜂蜜的进一步研究及开发提供理论依据。

1 蜂蜜的化学成分

蜂蜜的化学组成较复杂，约含有600种化合物[1]，目前研究发现蜂蜜组分中含有碳水化合物、蛋白质、多酚、氨基酸、生物碱、矿物质等[2]，由于蜜源不同，蜂蜜的成分也有一定的差别。

1.1 碳水化合物

蜂蜜中最主要的碳水化合物为糖类，其中单糖主要包括果糖、葡萄糖，果糖含量约占38.5%，葡萄糖含量约占31%[3]，此外，蜂蜜中还含有二糖如：蔗糖、麦芽糖、黑曲霉糖、海藻糖等，三糖有吡喃葡萄糖基蔗糖[4]。

1.2 蛋白质

蜂蜜中的蛋白质主要包括一些酶和游离的氨基酸，约占蜂蜜总量的0.5%。其中酶类主要成分有淀粉酶、蔗糖转化酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶、脂肪酶等，淀粉酶和蔗糖转化酶是蜂蜜中比较常见的两种酶[5]。蜂蜜中的游离氨基酸主要是脯氨酸、精氨酸、组氨酸、赖氨酸等17种氨基酸[3]，其中绝大多数蜂蜜中脯氨酸占总游离氨基酸量的50%[6]。

1.3 多酚类物质

蜂蜜中多酚类物质包括酚酸类物质和黄酮类物质，酚酸类化合物主要由苯甲酸和肉桂酸及其酯组成[7]，其中，阿魏酸、咖啡酸和p-香豆酸等是比较常见的羟基肉桂酸类，而丁香酸、香草酸等是比较常见的羟基苯甲酸类[8]。蜂蜜中的黄酮类物质较常见的有：黄芩素、芹菜素和槲皮素等黄酮类化合物；橙皮素和乔松素等二氢黄酮类化合物；染料木素等异黄酮类化合物；白杨素、桑色素、山奈酚和高良姜素等黄酮醇类化合物；柚皮素、短叶松素和儿茶素等黄烷类化合物[9]。

1.4 矿物质

国内外研究报道蜂蜜中包含54种矿物质，约占蜂蜜总量的 0.17%，主要的矿物质包括 K、Na、Ca、Mg等[10]，除此之外，蜂蜜中还包含很多种微量元素，如：Mn、Cu、Ba、Ni、Cr、Co、Se、As、Ag、Be、P、Zn、Rb、Sr等[11-12]。

1.5 挥发性物质

目前，已有超过400种物质从不同蜂蜜的挥发性组分中鉴别出来，因蜂蜜品种繁多，新发现的挥发性成分依然在持续增加[13]。任佳淼等[14]以我国17种蜜源蜂蜜为研究对象，从所有蜂蜜样品的挥发性组分中共发现了79种物质，其分属于醇类（22.78%）、醛类（17.72%）、芳香类（17.72%）、酯类（16.46%）、酮类（7.59%）、醚类（7.59%）、酸类（5.06%）、酚类（2.53%）、萜烯类（1.27%）和烷烃类（1.27%），其中苯乙醇、乙酸和糠醛的含量最高。

1.6 其他物质

蜂蜜中还含有较丰富的维生素，主要为B族维生素（包括 B1、B2、B3、B5、B6、B9）和维生素 C、维生素 D、维生素E、维生素H、维生素K[15]。还包含有非蛋白质氨基酸如：β-丙氨酸、γ-氨基丁酸和鸟氨酸，以及一定量的胆碱和乙酰胆碱，且还含有一些色素、蜡质、花粉等物质。

2 主要生物学功能

2.1 抗菌

研究发现蜂蜜具有较广泛的抗菌谱，能抑制许多细菌的生长，Kwakman等[16]采用Etest法检测未经加工的医用级蜂蜜的抗菌活性时发现，浓度为40%（体积分数）的医用级蜂蜜在2 h内将耐甲氧西林表皮葡萄球菌，耐万古霉素肠球菌，铜绿假单胞菌和洋葱伯克霍尔德菌的存活率降低至不可检测水平，而耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的存活率降低至不可检测水平则需要6 h，浓度为20%的医用级蜂蜜在4 h内可杀灭洋葱伯克霍尔德菌，而杀灭上述其他细菌则需要24 h，当稀释至10%时，24 h后只可杀灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林表皮葡萄球菌，且蜂蜜在抵抗具有耐药性的细菌时不会激活细菌的耐药机制。Allam等[17]以129名在怀孕期VVC（vulvovaginal candidiasis，外阴阴道念珠菌病）的患者为研究对象，将参与者分为接受蜂蜜和酸奶混合物治疗的研究组和接受抗真菌剂治疗的对照组，研究组每天使用蜂蜜和酸奶的混合物外敷两次，共治疗7天，对照组每天接受100mg噻康唑治疗，共治疗7天。研究发现研究组的临床治愈率明显高于对照组，分别为87.8%和72.3%，证明蜂蜜和酸奶混合物可以用作抗真菌剂的补充或替代，特别是在怀孕期间VVC患者。AL-Waili等[18]以5种蜂蜜样品为研究对象，研究样品对17种人致病菌和3种类型的真菌的抗菌活性，将20种细菌分别接入浓度为10%～100%蜂蜜的10mL液体培养基中培育24 h和72 h后转接到固体培养基上评估细菌的生长状况，得出结论从不同地理区域和植物来源收集的蜂蜜样品显示出几乎类似的抗多种抗性病原体的抗菌活性。

蜂蜜可通过直接和间接作用抑制或杀灭细菌，直接作用是通过特定蜂蜜组分直接抑制或杀死细菌，间接作用是蜂蜜诱导整个生物体对细菌的抗菌反应。其直接与间接抗菌作用的机制如表1、表2所示。

表1 蜂蜜直接抗菌作用的机制Table 1 Direct antibacterial mechanism of honey

表2 蜂蜜间接抗菌作用的机制Table 2 Indirect antibacterial mechanism of honey

2.2 抗肿瘤

如今肿瘤是危害人类健康最严重的疾病之一，且肿瘤的预防与控制已成为当今世界最为重要的研究工作之一[29]，而在研究中发现蜂蜜对肿瘤具有一定的预防与控制作用。Swellam等[30]以3株人类膀胱癌细胞株T24、253J、RT4和一株鼠膀胱癌细胞株MBT-2作为实验材料，研究蜂蜜的抗肿瘤效果，分为体外和体内实验，在体外实验中先将1%～25%的蜂蜜接入4种癌细胞中进行MTT实验，然后将6%和12%分别接入到4种癌细胞中通过TUNEL检测癌细胞的凋亡、利用抗BrdU单克隆抗体检测癌细胞的增殖、利用流式细胞仪是对细胞进行自动分析和分选，在体外实验中将MBT-2膀胱癌细胞植入C3H/He小鼠模型腹部，小鼠模型共100只，随机分为5组：第一组病灶内注射12%蜂蜜，第二组病灶内注射6%蜂蜜，第三组病灶内注射0.9%生理盐水，第四组口服50%的蜂蜜水，第五组作为对照组不进行治疗。每天饲喂两次，实验持续3周并重复两次。实验结果显示在体外实验中1%～25%蜂蜜对RT4和253J细胞系以及6%～25%蜂蜜对T24和MBT-2细胞系的增殖抑制显著，体内实验中在体内注射以及口服摄入6%和12%浓度的蜂蜜亦可显著抑制肿瘤生长，证明蜂蜜具有抗肿瘤的作用。蜂蜜抗肿瘤的作用机制见表3。

2.3 抗氧化

自由基对人体内某些生物大分子和DNA的氧化损伤会破坏人体内蛋白质、脂肪、碳水化合物等，对人体产生危害，而研究发现蜂蜜具有一定抗氧化的作用。Schramm等[37]在实验中将40名健康志愿者随机均分为4组，第一组食用面包和水（分别为1.5 g/kg受试者体重和10mL/kg受试者体重），第二至四组在食用面包和水的基础上分别食用玉米糖浆，低抗氧化荞麦蜂蜜或高抗氧化荞麦蜂蜜（1.5 g/kg受试者体重），在餐后1、2 h和6 h通过静脉抽取血样，检测血样中抗氧化物的含量，实验结果发现相对玉米糖浆，服用荞麦蜂蜜志愿者血液中的抗氧化活性有显著提高且呈量效关系。Jubri等[38]将24只雄性Sprague-Dawley大鼠分为年轻（2个月）和中年（9个月）组，分别12只，并将每组进一步均分成对照组和研究组，每组6只，对照组饲喂纯净水（2.5mL/kg体重），研究组饲喂麦卢卡蜂蜜（2.5 g/kg体重），蜂蜜和纯净水均经口服灌胃给药，饲喂时间为30 d。饲喂结束后每只大鼠收集约6mL血液，通过彗星试验测定DNA损伤水平，采用高效液相色谱法测定血浆丙二醛含量，使用红细胞和肝脏测定超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶活性。实验结果显示麦卢卡蜂蜜显著降低了年轻和中年组大鼠的DNA损伤水平，丙二醛含量，肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶活性，但是显著增加了中年组大鼠红细胞中谷胱甘肽过氧化物酶活性，年轻组和中年组肝脏和红细胞中的过氧化氢酶活性显著降低，超氧化物歧化酶仅在中年组中活性增加。蜂蜜抗氧化的作用机制见表4。

表3 蜂蜜抗肿瘤的作用机制Table 3 Antitumor mechanism of honey

表4 蜂蜜抗氧化的作用机制Table 4 Mechanism of Antioxidation of Honey

2.4 其他

蜂蜜的其他主要生物学功能还有调节血糖、抗炎、促进消化系统、治疗皮肤创伤、治疗胃肠疾病、保护肝脏、增强心肌功能等。Al-Waili[46]以24名正常志愿者，16名非胰岛素依赖型糖尿病患者为研究对象，在10min内让实验者吸入雾化的蜂蜜溶液10mL，并以蔗糖组和蒸馏水组作为对照组，结果显示实验组在吸入雾化蜂蜜后30min的血糖值和180min的空腹血糖水平都有显著降低，证明蜂蜜具有调节人体血糖含量的作用；邓丽纯等[47]在治疗机械性静脉炎的药品六神丸中加入适量蜂蜜，采用外敷的方式治疗外周导入中心静脉置管术所致的机械性静脉炎，实验治疗效果明显，总痊愈率为93.94%，是对照组的1.25倍，且无不良反应，证明蜂蜜具有抗炎的作用；Ladas等[48]以20位健康志愿者作为研究对象，研究发现普通剂量的蜂蜜对于健康的个体都有润肠通便的作用，证明蜂蜜可以促进消化系统；Subrahmanyam[49]以104例烧伤病人作为实验对象，分别将其分为试验组和对照组两组，实验组中病人采用蜂蜜对伤口进行治疗，治疗结果与对照组对比发现：7 d后试验组烧伤病人受感染率减少91%，对照组受感染率减少低于70%；15 d后试验组烧伤病人痊愈率占87%，对照组则仅有10%，证明蜂蜜具有治疗皮肤的创伤的作用；魏本祥[50]自1997年以来运用蜂蜜治疗了40例胃十二指肠溃疡，并与40例用H2受体阻断剂加抗菌药物进行治疗的方法对照观察，结果显示在使用蜂蜜对胃十二指肠溃疡进行治疗的方法不仅有效，而且较之H2受体阻断剂加抗菌药物进行治疗的方法其效果略显著，并且几乎没有不良反应，证明蜂蜜可以治疗胃肠道疾病；Korkmaz[51]等将30只雌性Wistar大白鼠随机分为3组，探讨了Anzer蜂蜜对NEM性肝损伤大鼠的影响，研究发现Anzer蜂蜜对于治疗由于谷胱甘肽的减少引起的肝损伤效果显著，证明蜂蜜在一定程度上可以保护肝脏；Al-Waili[46]在临床实验研究中曾得到蜂蜜具有改善心肌代谢、调节心脏功能的结论，并且蜂蜜能在一定程度上使高血压糖尿病患者的血压降低，同时还能使正常人和高血脂受试者的胆固醇、低密度脂蛋白及甘油三酯降低。

3 展望

在人类上下几千年的文明进程中，蜂蜜作为一种天然存在的高能量食品一直伴随着人类，在我国历史记录中，三千多年前蜂蜜就已经做为食品被我们的先民使用，公元前780年在西周宫宴中便有蜂蜜酒的记载，为了采集蜂蜜我国古代还专门设有负责采蜜的衙门。蜂蜜虽然在食品、医药、农牧等方面对人类都具有非常重要的作用，现代对蜂蜜有益作用的研究也已达到了一定的深度，但有关蜂蜜机理方面的研究并不多，且蜂蜜所含成分众多，其许多还不为人所知的部分也需要我国科研人员做出进一步的研究。蜂蜜由于其来源多样性，也有一些蜂蜜对人类有害，来源于夹竹桃、杜鹃花、山月桂中的蜂蜜含有木藜芦毒素二萜、吡咯烷类生物碱[52]，来源于杏花中的蜂蜜含有苦杏苷，一些环境污染物（重金属，杀虫剂，抗生素）和微生物也可能存在于蜂蜜，并可能带来一定的安全问题[53]，有研究发现在哥伦比亚4个地区的蜂蜜中发现有农药残留，主要为有机氯和有机磷[54]，还有重金属铅和镉的残留[55]等。因此关于蜂蜜相关科学的进一步研究还很有意义，进一步的深入研究也能为充分开发及利用这一宝贵资源提供更多的依据。

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Research Progress on Chemical Composition and Major Biological Function of Honey

WANG Si-fan1，CAO Zhen-hui1，PAN Hong-bin1，YE Peng-fei2，WANG Fu-yi2，LI Yan-ning3，LIN Qiu-ye2，*
（1.Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science of Yunnan Provincial，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，Yunnan，China；2.College of Food Science and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，Yunnan，China；3.Journal Editorial Department of Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，Yunnan，China）

Honye is natrual functional food for people of all ages.Moreover，honey also has shown pharmacological effects.Receently，bioactivity of bee honey and its modes of action have been extensively studied.In this article，chemical composition and major biological functions of honey bee were reviewed in order to provide scientific evidence for further study.

honey；chemical composition；biological function

汪思凡，曹振辉，潘洪彬，等.蜂蜜化学成分及其主要生物学功能研究进展[J].食品研究与开发，2018，39（1）：176-181

WANG Sifan，CAO Zhenhui，PAN Hongbin，et al.Research Progress on Chemical Composition and Major Biological Function of Honey[J].Food Research and Development，2018，39（1）：176-181

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.035

国家自然科学基金（31501496）；教育部留学回国人员科研启动基金（教外可留[2013]1792号）

汪思凡（1993—），男（汉），硕士生，研究方向：蜂产品研究。

*通信作者：林秋叶（1979—），女（汉），副教授，博士，从事益生菌功能及作用机理方面的研究。

2017-04-11