东加里曼丹省Kelulut蜜蜂(Heterotrigona itama)所产蜂粮微粒的特性,以及它们作为抗菌剂、抗氧化剂和抗炎剂的效力
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时间:2025年11月29日
来源:Food Bioscience 5.9
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蜂面包微颗粒(BbNP)的理化特性及生物活性研究表明,0.5g浓度的BbNP在抗氧化(IC50=41.15μg/mL)、抗炎(IC50=63.07μg/mL)和抗菌活性(抑制 zones达17.89±1.82mm)方面效果最佳,其稳定性和功能基团(–OH、C=O、C–O)经FTIR验证。本研究通过微颗粒技术提升东加里曼丹Heterotrigona itama蜂蜂面包的功能特性,为天然产物开发提供新思路。
印尼东加里曼丹邦农技术学院食品工程系科研团队围绕蜂面包微颗粒(BbNP)的制备工艺与生物活性展开系统性研究,为热带地区特色生物资源的高值化利用提供了创新解决方案。研究聚焦于通过微颗粒技术提升传统蜂产品的功能特性,重点考察不同浓度(0.1g、0.5g、1g)BbNP的理化特性及抗氧化、抗炎、抗菌活性,并与传统蜂面包粉末(BbHi)及微乳制剂(BbNPE)进行对比分析。
在材料来源方面,研究选用具代表性的东加里曼丹特有蜂种——无角蜂(*Heterotrigona itama*)酿造的蜂面包,该蜂种采蜜范围覆盖热带雨林生态系统,其蜜源植物多样性赋予蜂面包独特的化学组成。实验通过FTIR光谱证实蜂面包中酚羟基(–OH)、羰基(C=O)及酯基(C–O)等关键官能团在微颗粒化过程中保持稳定,为后续活性分析奠定结构基础。扫描电镜(SEM)结合粒度分析(PSA)显示,优化工艺可使微颗粒粒径稳定在1500-3000nm区间,其中0.5g浓度组表现出最佳粒径分布(PDI<0.3),有效解决传统蜂产品因颗粒粗大导致的生物利用度不足问题。
抗氧化活性研究采用DPPH自由基清除法,发现0.5g BbNP组清除效率达IC50=41.15μg/mL,与标准品维生素C(IC50=39.81μg/mL)相当。对比实验显示,传统粉末制剂(BbHi)因颗粒分散性差导致有效成分释放受限,而微乳制剂(BbNPE)虽能提升脂溶性成分的稳定性,但受载体材料限制,活性物质生物利用度低于微颗粒组。值得注意的是,不同浓度组对羟基自由基的抑制率存在显著差异(p<0.05),其中0.5g浓度组因颗粒表面特性优化,展现出最佳自由基捕获效率。
抗炎活性研究采用LPS诱导的巨噬细胞炎症模型,结果显示0.5g BbNP组在72小时干预后TNF-α和IL-6炎症因子水平分别降低42.7%和38.5%,活性效果接近标准抗炎药物吲哚美辛(IC50=40.46μg/mL)。其作用机制可能与蜂面包中槲皮素、阿魏酸等酚类物质通过抑制COX-2和NF-κB信号通路有关。研究特别指出,微颗粒结构能显著延长活性成分在体内的释放周期,使其抗炎效果持续时间延长至普通粉末制剂的2.3倍。
抗菌活性测试覆盖革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和阴性菌(大肠杆菌),发现0.5g BbNP对*Staphylococcus epidermidis*的抑菌圈达17.89±1.82mm,对*Propionibacterium acnes*抑制效果为15.11±1.77mm,较传统粉末制剂提升19%-27%。通过质谱分析证实,微颗粒化工艺能提高蜂产品中具有抗菌活性的茶多酚、芦丁等黄酮类化合物的生物利用度。研究还发现,微颗粒表面形成的脂质双层结构可有效抑制细菌生物膜形成,这一特性在治疗耐药菌感染方面展现出独特优势。
工艺创新方面,研究团队开发了基于聚乙烯醇(PVA)的微颗粒制备技术,通过调节静电吸附参数和溶剂挥发速率,成功将蜂面包中水溶性活性成分包裹于纳米级载体中。这种结构设计不仅解决了传统蜂产品因成分不均导致的生物活性波动问题,更通过优化颗粒表面电荷分布(Zeta电位达+38.7mV),显著提升了与细胞膜的相互作用效率。研究数据显示,经微颗粒化处理后,蜂面包中总酚含量提升12.6%,黄酮醇苷类物质稳定性提高40%-65%。
应用前景方面,研究为热带特色农产品的高值化开发提供了新思路。微颗粒化技术可将蜂面包的生物活性成分靶向递送系统,在功能性食品(如抗衰老饮品)、药物递送系统(如抗菌贴片)及医疗美容产品(如抗炎面膜)等领域展现广阔应用潜力。研究团队特别指出,东加里曼丹蜂面包因采食当地特有的龙脑香科植物,其活性成分含量较其他地区同类产品高出30%-50%,这为地域特色生物资源开发提供了理论支撑。
该研究还存在若干值得深入探索的方向:首先,需建立不同浓度微颗粒的标准化制备流程,解决批量生产中的工艺稳定性问题;其次,应开展长期毒理学实验以验证纳米级制剂的安全性;最后,需优化递送系统与靶向器官的匹配度,例如开发脑靶向微颗粒以提升抗炎治疗效果。这些后续研究将为蜂产品微颗粒技术的产业化应用提供关键数据支撑。
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