来自马来西亚异三蜂(Heterotrigona itama)蜂胶提取物的抗氧化化合物的特性分析及分子对接研究
《Journal of Asia-Pacific Entomology》:Characterization and molecular docking studies of antioxidant compounds from malaysian heterotrigona itama propolis extract
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时间:2025年11月07日
来源:Journal of Asia-Pacific Entomology 1.3
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马来西亚Heterotrigona itama蜂胶经乙醇提取和温和碱水解后,通过ATR-FTIR、GC-MS和UHPLC-MS/MS分析鉴定出酚类、萜类及甾醇等抗氧化成分,包括oxyphyllacinol、licarin B等,其中5种化合物与COX-2结合能达-5.7至-8.2 kcal/mol,ABTS和H2O2清除率分别达90%和54.84-69.73%。碱水解使总酚含量(F1 0.83→F2 1.21 mg GAE/g)和总黄酮含量(F1 11.88→F2 14.79 mg QE/g)显著提升,表明蜂胶中亲脂性抗氧化剂释放增强。
本研究聚焦于马来西亚无蜂毒蜂(Heterotrigona itama,简称H. itama)所产的蜂胶,旨在深入探讨其抗氧化特性及其潜在的生物活性。作为天然产物,蜂胶在传统医学和现代药理学中一直备受关注,因其丰富的化学成分和多种生物活性而被认为具有重要的健康价值。然而,尽管已有大量研究关注蜂胶的抗氧化能力,但关于H. itama蜂胶的详细化学组成、关键活性成分及其与分子靶点的相互作用仍缺乏系统性的分析。因此,本研究通过实验手段对H. itama蜂胶进行了深入研究,以期揭示其抗氧化机制,并为后续的药理应用和安全性评估提供科学依据。
H. itama是一种广泛分布于热带和亚热带地区的无蜂毒蜂种,尤其在马来西亚,该地拥有约45种无蜂毒蜂,其中H. itama是最常见的一个种类。H. itama蜂胶是由蜜蜂采集植物分泌物和自身分泌物后形成的复杂树脂状物质,含有多种生物活性成分,如黄酮类、酚酸类、芳香酸类等。这些成分赋予了蜂胶显著的抗氧化能力,使其在对抗自由基和减轻氧化应激方面表现出色。然而,蜂胶的化学组成和抗氧化能力受到多种因素的影响,包括植物来源、地理环境和提取方法。例如,不同的溶剂类型、浓度、温度和提取时间都会显著影响蜂胶中总酚类物质(TPC)和总黄酮类物质(TFC)的含量,而这些指标又是衡量抗氧化强度的重要依据。
在本研究中,为了获得更全面的分析结果,采用了乙醇提取和温和碱性水解相结合的方法。乙醇提取是一种常用的提取方法,能够有效溶解蜂胶中的多种生物活性成分。而碱性水解则有助于进一步释放某些难溶的成分,如黄酮类物质,从而提高其生物利用度和抗氧化性能。通过这种方法,研究团队获得了两种不同类型的蜂胶提取物:原始提取物(F1)和水解提取物(F2)。进一步的分析表明,F2的总黄酮含量从F1的11.88 ± 0.10 mg QE/g显著提升至14.79 ± 0.08 mg QE/g,同时总酚含量也从0.83 ± 0.17 mg GAE/g增加到1.21 ± 0.09 mg GAE/g。这一结果表明,通过水解处理可以有效增强蜂胶中生物活性成分的释放,从而提升其抗氧化能力。
为了进一步揭示H. itama蜂胶的化学组成,研究团队使用了多种分析技术,包括衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR–FTIR)、气相色谱–质谱联用(GC–MS)和超高效液相色谱–串联质谱联用(UHPLC–MS/MS)。这些技术能够对蜂胶中的挥发性和非挥发性成分进行多层面的分析,从而全面了解其化学组成。通过ATR–FTIR分析,研究团队确认了蜂胶中存在多种功能基团,包括酚羟基、羟基、酯基等,这些基团的存在进一步支持了蜂胶的抗氧化特性。而GC–MS和UHPLC–MS/MS分析则能够分离和鉴定具体的化合物,如黄酮类、萜类、甾醇类等,为后续的生物活性评估提供了物质基础。
研究还发现,H. itama蜂胶中存在多种已知具有抗氧化活性的化合物,如氧菲拉辛醇(oxyphyllacinol)、利卡林B(licarin B)、伊沃比奥斯(evobioside)、库申醇B(kushenol B)和尼姆布利丁C(nimbolidin C)。这些化合物在不同的抗氧化实验中表现出优异的活性。例如,在ABTS自由基清除实验中,H. itama蜂胶提取物的清除能力达到了约90%,而在过氧化氢清除实验中,清除能力在54.84%至69.73%之间波动。这表明,H. itama蜂胶不仅含有丰富的抗氧化成分,而且这些成分在不同实验条件下均表现出较强的清除能力,进一步验证了其作为天然抗氧化剂的潜力。
此外,研究还采用了分子对接技术,以预测H. itama蜂胶中的某些化合物与环氧化酶-2(COX-2)的相互作用。COX-2是一种与炎症反应和氧化应激密切相关的酶,其抑制作用在抗炎和抗氧化领域具有重要意义。研究结果表明,H. itama蜂胶中的五种植物化学成分能够稳定地结合到COX-2上,结合能分别为-5.7至-8.2 kcal/mol。这一发现不仅揭示了H. itama蜂胶中化合物的分子作用机制,也为其在炎症相关疾病中的潜在应用提供了理论支持。
在抗氧化实验方法的选择上,本研究优先采用了ABTS和过氧化氢清除实验。这是因为ABTS实验能够同时评估亲水性和脂溶性抗氧化成分,且其数据在较宽的pH范围内具有良好的可重复性。而过氧化氢清除实验则能够提供更贴近生理环境的抗氧化信息,因为过氧化氢是生物体内常见的活性氧物种,参与氧化应激和细胞损伤的过程。相比之下,其他常见的抗氧化实验方法,如DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)实验、FRAP(铁还原抗氧化能力)实验和ORAC(氧自由基吸收能力)实验,各有其局限性。例如,DPPH实验依赖于有机溶剂中合成的自由基,且其结果对pH变化较为敏感;FRAP实验则在酸性条件下进行,主要评估亲水性抗氧化成分;而ORAC实验则需要荧光检测器,操作较为繁琐。
综上所述,本研究通过系统的实验方法,揭示了H. itama蜂胶的抗氧化特性及其潜在的生物活性。研究结果表明,H. itama蜂胶是一种富含生物活性成分的天然抗氧化剂,具有广泛的应用前景。然而,为了进一步确认其在药物和营养补充剂中的治疗价值和安全性,仍需进行更多的体内验证、药代动力学研究和毒理学评估。这些研究将有助于全面了解H. itama蜂胶的生物活性机制,并为其在实际应用中的安全性提供科学依据。
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