《Applied Sciences》:An Overview on Avocado Honey: Composition, Bioactivity and Potential Health Benefits
牛油果蜜被归类为最稀有且最受珍视的单花蜜品种之一,根据植物学来源和地理来源,其表现出独特的理化特征和典型的感官特性。尽管其具有显著的特性,但与牛油果的其他衍生物(包括种子、果皮、果油和果汁)相比,在过去的几十年中,牛油果蜜仅受到有限的研究关注,而这些衍生物作为天然健康产品已被广泛应用于膳食食品、化妆品和保健领域。本综述聚焦于近期来自体外(in vitro)和体内(in vivo)研究的结果,涉及牛油果蜜对神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)的作用,以及对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌活性。此外,本文还讨论了其作为天然且安全的甜味剂的潜在家庭应用前景,该应用前景得到了初步试验中血糖水平及生化和人体测量学参数分析结果的支持。
1. 引言
牛油果(Persea americana Mill.)属于樟科(Lauraceae)开花植物,原产于墨西哥,在中美洲、加利福尼亚和地中海地区广泛种植。多项研究表明,牛油果果实作为日常膳食的一部分具有健康益处,因其富含单不饱和脂肪酸和维生素,且矿物质含量高,尤其是钾和镁,而被广泛认为是一种营养丰富的食品。值得注意的是,牛油果含有大量生物活性化合物,包括植物甾醇、类胡萝卜素、黄酮类化合物以及内源性抗氧化剂如谷胱甘肽。此外,牛油果在美洲原住民和印度传统医学中被用于治疗多种代谢性和全身性疾病。经常食用牛油果似乎可预防肥胖、糖尿病以及心血管和神经退行性疾病。有趣的是,有研究观察到牛油果果肉与印度尼西亚蜂蜜联用,在连续7天于早晨或傍晚餐后食用,可降低孕妇的高血压。除果肉外,牛油果的其他部位如种子和果皮也表现出显著的生物活性:种子因其富含蛋白质、多酚、不饱和脂肪酸、多糖和抗菌物质,在体外和体内均显示出抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗肥胖、抗炎、抗糖尿病和神经保护特性;而果皮则能提供针对高温和太阳辐射引起的氧化应激的强效保护。值得注意的是,抗氧化生物分子阿魏酰奎宁酸和咖啡酰奎宁酸在种子和果皮提取物中均有高浓度检出。此外,penstemide(一种仅在牛油果中检出的异戊酰型环烯醚萜苷)似乎直接参与抗炎、保肝和抗抑郁作用。最后,牛油果油和果汁主要作为膳食食品和化妆品应用的生物功能成分:前者通常用于抗皱霜以增加胶原蛋白合成并促进伤口愈合,后者已被成功证明与降低镉诱导的毒性及肝脏、肾脏和海马组织中的脂质过氧化相关,并似乎能改善涉及记忆和学习功能的认知过程。
尽管牛油果的多功能性(涵盖果肉、种子、果皮、油、果汁和提取物)已在健康、保健、化妆品和功能食品领域得到深入开发,但牛油果蜜及其特性仍鲜有报道。
自古以来,来自西方蜜蜂(Apis mellifera)的蜂巢产品一直被认为是治疗多种身体和精神疾病的有效天然药物。特别是,利用蜂蜜、蜂王浆、蜂胶、蜂花粉、蜂蜡、蜂粮和蜂毒来获得健康益处,是通常被称为蜂疗(Apitherapy)的替代医学方法的焦点。从Scopus数据库中科学出版物数量的增加可以看出,在2015–2025年期间,蜂蜜是研究最多的蜂产品,其次是蜂胶、花粉和蜂王浆。以“honey”、“royal jelly”、“propolis”和“bee pollen”为关键词检索到的仅限于英文的文章和综述数量如图1所示。
蜂蜜因其高度多功能性、显著的营养价值以及独特的生物活性(包括抗炎、抗氧化和抗菌作用)而持续受到科学研究的高度关注。这归因于其富含糖类、蛋白质、多酚、酶、游离氨基酸、维生素和矿物质的复杂混合物。蜂蜜对神经、心血管、呼吸和胃肠系统的保护作用已在体外和体内得到广泛证实。此外,以蜂蜜为基础的化妆品和护肤产品也已被成功提出。而且,蜂蜜作为化学试剂的可持续替代品,已被测试用于合成尺寸可控的金属纳米颗粒。近期还开展了基于脂质体的蜂蜜衍生银和金纳米颗粒递送系统的创新开发。已观察到,蜂蜜的化学成分、品质、感官特性和生物活性主要取决于植物来源、地理来源和蜜蜂种类等特定因素。例如,蜂蜜的颜色似乎取决于矿物质和酚类含量,以及其公认的抗氧化特性。
已知对来自优势或多种植物花蜜的测定可将蜂蜜分为单花蜜或多花蜜品种。前者通常被认为更有价值,在商业上更受消费者青睐。来自牛油果植物的单花蜜具有非常独特的化学特征、颜色、香气和丰富的生物活性化合物含量,下文将对此进行描述。
2. 方法
本综述利用Scopus、Web of Science、PubMed和Google Scholar数据库,使用以下关键词检索所分析的科学出版物:“avocado”、“avocado honey”、“Persea americana”、“Persea americana honey”、“avocado derivatives”、“honey properties”、“polyphenols”、“phenolic”、“perseitol”、“bioactive compounds”、“antioxidant”、“antibacterial”、“anti-inflammatory”、“neurodegenerative diseases”、“functional foods”、“health foods”、“glycemic index”,并在每次检索中使用布尔运算符AND/OR组合这些关键词。文献检索于2026年7月结束,主要关注以英文发表的同行评审论文,无时间限制。对标题、摘要和关键词进行了初步筛选,以评估每篇以牛油果蜜为核心(无论是单独研究还是与其他蜂蜜品种比较)的文献的质量和相关性。最后,补充了关于蜂蜜一般特性、牛油果植物衍生物以及本综述涉及的关键主题的文章,以提供必要的理论背景。
3. 牛油果蜜的特征描述
牛油果(Persea americana Mill.)的主要种植区位于亚热带和热带地区以及地中海地区。有趣的是,已观察到蜜蜂对牛油果花蜜的偏好低于对竞争性花卉资源的偏好,这大概是因为其钾和磷的浓度较高。此外,大的牛油果花粉粒往往在蜜蜂返回蜂巢前被其从采集的花蜜中移除,或在分析过程中被醋解(acetolysis)过程破坏。因此,需要将persitol(一种特异性化学标记物)的百分比与花粉含量一起测定,才能将牛油果蜜归类为单花蜜品种。Perseitol是一种牛油果花蜜中存在的糖醇,在自然界其他地方未发现,与牛油果花粉直接相关。通常,最低需要5%的花粉。在花粉含量低于20%的情况下,所需的persitol百分比必须高于0.10 g/100 g,以保证蜂蜜的单花来源。在某些情况下,根据颜色、电导率和抗氧化特性等具体要求,建议使用最低0.30 g/100 g的persitol和20%的花粉。此外,还提出了persitol浓度与蜂蜜样品的矿物质含量、pH值、260 nm光吸收以及孟塞尔(Munsell)色标暗度之间的相关性。
通常,完整的特征描述包括水分、糖、蛋白质、游离氨基酸、酚类、类胡萝卜素和类黄酮以及灰分含量、酸度水平、感官质量参数和新鲜度指标(如羟甲基糠醛(hydroxymethylfurfural)和淀粉酶指数),因为牛油果蜜的鉴定遵循一种结合了植物来源与一系列理化性质、感官特征和矿物质含量的多方法途径。通常,牛油果蜜表现出香脂-甘草的芳香气息、咸味和辛辣味,以及从极深到深琥珀色的棕色,如Pfund标尺值>80 mm所述。此外,无论样品的地理来源如何,均观察到pH值≥4和电导率≥0.6 mS/cm。最后,通常测得果糖与葡萄糖的比例约为1.2,表明结晶过程缓慢。表1列出了来自厄瓜多尔、特内里费岛和西班牙的牛油果蜜样品中检测到的一些理化参数作为示例。
这些数据表明,每种牛油果蜜都满足特定的化学要求,同时根据其产地保持自身的特性。特别是,颜色和电导率受矿物质含量的强烈影响。除钾和磷外,西班牙牛油果蜜样品中还发现了高水平的镁、钙、钠和硫,这是Hereida等人使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)报告的。检测到中等浓度的Li、Cu、Al、Fe、Zn以及微量其他矿物质。在某些情况下,根据生产牛油果蜜的地理区域和土壤,观察到钠含量从239 mg/kg降至72.6 mg/kg。西班牙样品中最丰富元素的百分比如图2所示。
近期研究通过LC-MS/MS分析在巴西牛油果样品中鉴定出咖啡因、东莨菪内酯、脱落酸和vomifoliol等生物活性化合物,而通过HPLC分析在巴勒斯坦样品中鉴定出槲皮素、绿原酸、对羟基苯甲酸、没食子酸、高良姜素和儿茶素。前者表现出强抗氧化活性,并因其丰富的成分可能提供营养和辅助治疗支持。后者表现出抗氧化、抗菌和抗炎活性,并具有显著的伤口愈合潜力。通过质谱分析,在西班牙格拉纳达南部采集的牛油果蜜样品中发现了高浓度的邻香草醛和鞣花酸,以及低含量的香豆酸和迷迭香酸。这些发现与对氧化应激的强效作用及体内抗退行性特性相关。这些样品的深入分析将在以下章节中描述。
表2总结了牛油果蜜植物学认证的一般参数、相关性和局限性。
本综述中选定的研究主要关注牛油果蜜的一系列潜在特性,例如对神经退行性疾病的作用(第4节)、抗菌活性(第5节)和膳食支持(第6节)。证据总结见表3。
4. 对神经退行性疾病的作用
阿尔茨海默病是一种进行性神经退行性疾病,其特征是认知能力下降、记忆丧失和运动功能受损。它由一系列因素引起,包括氧化性神经元损伤、β-淀粉样斑块的细胞外沉积、tau蛋白过度磷酸化和神经炎症级联反应。Forbes-Hernández等人研究了来自西班牙南部的牛油果蜜在预防阿尔茨海默病方面的潜在作用,通过在秀丽隐杆线虫(C. elegans)临床前模型中测试氧化应激、β-淀粉样蛋白聚集和tau蛋白诱导的神经毒性。
非寄生线虫秀丽隐杆线虫已被广泛选为模型生物,用于研究生物活性化合物对人类和动物健康的益处。其体积小、生命周期短、易于培养也是关键特征。在评估阿尔茨海默病的认知能力下降时,秀丽隐杆线虫是一个理想的体内模型系统,因为它保留了大多数与神经退行性疾病相关的突变基因。
4.1. AAPH诱导的氧化应激
2,2′-偶氮二异丁脒盐酸盐(AAPH)是一种水溶性偶氮分子,常用于在体外和体内产生过氧自由基并诱导蛋白质和脂质过氧化。从已验证的秀丽隐杆线虫模型出发,应用了2.5 mM的亚致死浓度。通过DCFDA测定法的荧光定量确认了所选浓度在促进显著水平活性氧(ROS)方面的有效性。有趣的是,牛油果蜜处理显著降低了暴露于AAPH的秀丽隐杆线虫中的ROS含量。近期,Navarro等人观察到相同浓度的麦卢卡蜂蜜具有相似但较低的效果。牛油果蜜的抗氧化活性似乎归因于邻香草醛和鞣花酸的存在,根据它们在体外和体内预防ROS积累的个体细胞保护作用,这两种物质被鉴定为酚类含量的主要成分。
图3显示了牛油果蜜提取物中邻香草醛和鞣花酸含量与检测浓度高于定量限的酚类化合物的比较。
4.2. β-淀粉样蛋白聚集
先前的体外和体内研究强调了邻香草醛和鞣花酸作为单个分子对淀粉样蛋白-β肽(Aβ)诱导的神经毒性的细胞保护作用,这是阿尔茨海默病最重要的病理特征之一。在错误折叠后,Aβ肽在大脑中的进行性积累诱导细胞外原纤维和斑块的形成,导致轴突物理损伤,引起细胞骨架改变并诱导神经退行性变。通过在敏感的温度敏感型CL4176品系中使用秀丽隐杆线虫模型,研究了牛油果蜜对Aβ毒性的潜在保护作用,以获得可测量的表型,作为肌肉细胞中表达和聚集人Aβ1-42肽所诱导的进行性瘫痪的读数。CL802品系被用作阴性对照,通过该品系可以转基因地获得CL4176品系的热诱导瘫痪。结果表明,用牛油果蜜处理的线虫对热诱导瘫痪表现出长达28小时的抵抗力,在刺激后34小时实验结束时,仍有60%的群体未瘫痪。
4.3. Tau蛋白过度磷酸化
天然tau蛋白是未折叠的,表现出有限的聚集倾向。然而,它可能易受不同的翻译后修饰影响,包括磷酸化。过度磷酸化的tau蛋白异常聚集形成异常的细胞内神经原纤维缠结(NFTs),是tau蛋白病(一类以阿尔茨海默病为主要代表的神经退行性疾病)的组织病理学特征。在秀丽隐杆线虫模型的BR5706品系中观察到牛油果蜜对过度磷酸化tau蛋白诱导的神经毒性的影响,该品系的特点是神经元中人Tau蛋白的磷酸化和聚集发生改变,导致运动能力受损。N2野生型品系被用作阴性对照。分析了伸展力、游泳速度和波长三个参数以确定运动行为。与阳性对照相比,用牛油果蜜处理的线虫获得较差的结果,这似乎取决于牛油果蜜中高游离糖含量的影响,这与在有无tau蛋白病状态下过度磷酸化tau基因表达增加有关。已观察到,在临床前研究中测试的类似浓度的糖混合物或麦卢卡蜂蜜也产生了相当的负面结果。
有趣的是,在处理过的线虫中观察到的伸展力降低表明,牛油果蜜的细胞保护作用可能被其高糖含量驱动的运动障碍所掩盖。
尽管需要额外的经验数据来在所述临床前模型中全面理解牛油果蜜在神经退行性疾病中的作用,但关于这种蜂蜜以及其他多种植物品种,在氧化应激保护和β-淀粉样蛋白聚集预防方面已出现有前景的神经保护特性。
5. 抗菌活性
不同的内在参数,如渗透压、pH值和特定的生物活性成分(其浓度主要由植物和地理来源决定),决定了蜂蜜本身或通过与辅助化合物的协同相互作用而确立的公认抗菌功效。特别是,牛油果蜜的抗菌能力与其生物活性特性的组合有关。Combarros-Fuertes等人研究了西班牙牛油果蜜的体外主要作用,以了解涉及膜电位、完整性和代谢活动的抗菌作用机制。他们还将获得的结果与板栗蜜和多花蜜的结果进行了比较。实验在金黄色葡萄球菌(S. aureus)CECT 86和大肠杆菌(E. coli)CECT 515菌株上进行。细菌悬浮液在37°C下用蜂蜜样品处理30至180分钟。细胞活力数据表明,对金黄色葡萄球菌的抑菌作用发生在孵育的前30分钟,随后细菌细胞复制和生长直至实验结束。然而,经蜂蜜处理的细菌的菌落形成单位(CFU)计数与未处理的细菌细胞相比显示出显著差异。相比之下,对大肠杆菌细胞活力的影响根据蜂蜜浓度而有很大差异。最低的20%(w/v)浓度用于在整个处理期间促进普遍的抑菌作用,而最高的30%(w/v)浓度则诱导细菌死亡。获得的细菌膜电位数据表明,低浓度和高浓度的牛油果蜜最初均在暴露60分钟后诱导细菌膜去极化。然而,在处理过程中发生逐渐的复极化,到孵育期结束时,细菌已成功恢复了与未处理活菌相当的膜电位。这种效应表明细菌补偿性反应的激活使细胞能够恢复其膜极化状态。另一方面,已确定对所研究的细菌细胞有效的和相关的膜完整性改变和代谢破坏是主要的生理效应。
近期,巴勒斯坦牛油果蜜已在金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和一系列其他细菌菌株上进行了测试。所研究的牛油果蜜所表现出的广谱抗菌活性归因于其丰富的多酚含量。特别是,已提取出六种生物活性化合物,如槲皮素、高良姜素、儿茶素、对羟基苯甲酸、绿原酸和没食子酸,表明具有很高的治疗应用前景。已进行分子对接相互作用以预测牛油果蜜的这些选定多酚成分对细菌酶二氢叶酸还原酶(4M6J)的半抑制浓度(IC50)和结合亲和力(Be)值。IC50和Be分别测定了3.65至45.22 μM和?5.93至?7.42 Kcal/mole的值。结果表明,所研究的化合物可作为4M6J抑制剂阻止叶酸的代谢。此外,已观察到最有效的抗菌作用属于槲皮素,其次是儿茶素和高良姜素。此外,绿原酸通过疏水和氢键相互作用显示出广泛的连接,表现出相当大的结合亲和力。通过分子对接分析确定的选定牛油果蜜多酚化合物的IC50和Be值已报告于图4中。
对接分析还指出,所研究的化合物对介导抗氧化、抗菌和抗炎作用的靶分子具有强结合力。除了抗菌活性外,这项工作还包括对牛油果蜜体外抗氧化和抗炎特性的详尽分析。还使用HaCaT人角质形成细胞系进行了细胞毒性和增殖试验。有趣的是,在低浓度下观察到对角质形成细胞生长的有益作用,而在高浓度下则发生增殖活性抑制和细胞毒性,这与先前在麦卢卡蜂蜜情况下观察到的剂量依赖性效应一致。最后,通过测量经牛油果蜜处理后,脂多糖刺激的THP-1来源巨噬细胞中一氧化氮(NO)的减少,观察到抗炎作用。
Alvarez-Suarez等人也进行了抗菌分析。使用厄瓜多尔的牛油果蜜样品,测定了总H2O2含量,研究了两种细菌菌株(革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae))上生物膜形成的抑制情况。过氧化氢的存在是葡萄糖氧化的结果,由葡萄糖氧化酶(GOX)催化,该酶来源于蜜蜂的咽下腺,随后被添加到花蜜中。蜂蜜中的过氧化氢活性与抗菌特性密切相关,可能取决于温度、植物来源和蜜蜂,因为这些因素影响GOX的酶促作用。此外,花粉来源的过氧化氢酶可能将H2O2转化为氧气和水。根据高抗菌活性,在牛油果蜜中发现了高过氧化氢含量。结果表明,与其他品种相比,浓度为20%(w/v)的牛油果蜜在抑制生物膜形成和去除预先形成的生物膜方面似乎更有效。此外,还证明了金属离子螯合能力、Fe3+还原为Fe2+的反应、超氧自由基清除活性以及预防脂质过氧化。有趣的是,巴西样品在20%(w/v)浓度下对一系列口腔细菌菌株未表现出抗菌抑制作用,这表明牛油果蜜可能在特定实验条件下表现出抗菌活性。证据仍然是不均匀的,取决于蜂蜜浓度、植物和地理来源、细菌菌株和实验设计。特别是,不同蜂蜜品种的20%和30%(w/v)浓度易于实现用于伤口护理、烧伤治疗和皮肤感染的局部应用,在这些情况下没有血液稀释,因此局部应用的浓度与接触病原体的实际浓度相匹配。然而,这些浓度无法在血流或内脏器官中实现。
6. 作为潜在健康甜味剂的膳食支持
一系列临床前和人体研究强调了蜂蜜在预防代谢综合征(包括糖尿病、高血压、肥胖和血脂异常)中的活性。特别是,在食用后观察到对血糖指数、体重增加、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白的有益影响。
尽管作用机制途径似乎仍不清楚,但不同研究表明,蜂蜜的降血糖作用主要与其果糖浓度、矿物质含量、酚酸和类黄酮等生物活性化合物的存在有关。Hernández-Salazar及其同事最近分析了墨西哥牛油果蜜的血糖指数和饱腹感反应。还收集了多花蜜和高地蜂蜜的数据。在这项工作中,通过测量摄入无水葡萄糖和每种测试蜂蜜后0至120分钟的毛细血管血糖,在间隔五天的四次试验中,从26名参与者生成了血糖曲线。在整个试验过程中,使用由100 mm组成的视觉模拟量表监测每位参与者的饱腹感水平,该量表从左边的“完全不饿”到右边的“极度饥饿”,参与者在此量表上对标准化问题“你现在有多饿?”做出回应。牛油果蜜获得了66.36 ± 5.74的中等血糖指数。这一结果归因于根据深色而存在的高含量酚类化合物。有趣的是,与高地蜂蜜和多花蜂蜜相比,观察到更好的餐后血糖增量,为143.53 ± 5.22 mg/mL。相比之下,参与者在摄入牛油果蜜后长达30分钟内表现出饱腹感反应,这一趋势与葡萄糖作为参考所显示的趋势相当,而高地蜂蜜和多花蜂蜜样品则分别测定了45分钟和15分钟。摄入后随时间推移使用100 mm视觉模拟量表获得的牛油果蜜饱腹感反应如图5所示。
在其他试验中,同一作者测量了13名年龄在25至50岁的健康受试者连续四周每天摄入25克牛油果蜜的效果。测量了人体测量学参数和生化数据。尽管参与者数量有限,并且需要进一步研究关注炎症和氧化机制涉及的生物标志物以阐明牛油果蜜的作用,但结果表明,在所检查的实验条件下食用它并不会对血糖水平、血脂谱、体重、体重指数或体脂百分比产生负面影响。两项研究报告的数据表明,牛油果蜜可能作为天然且健康的甜味剂使用。
7. 局限性
本研究旨在收集近期所有关注牛油果蜜健康益处的科学研究,从其对氧化应激和神经退行性特征的作用到其抗菌活性,包括其在膳食应用中作为天然甜味剂的潜在作用。本文提出的关于有前景的抗氧化和抗菌作用的结果应被视为临床前证据;据我们所知,尚未进行任何随机对照的人体实验研究,也未进行任何生物利用度研究,目前证据不足以支持治疗性声明。此外,已观察到牛油果蜜的作用取决于多种因素,如其植物和地理来源、其浓度和实验设计。在抗菌活性的情况下,特定细菌菌株也是一个相关因素。
有趣的是,在初步随机对照研究中,由于食用后检测到的血糖水平以及对实验试验中的生化和人体测量学参数没有不利影响,牛油果蜜被认为是家庭使用的替代甜味剂。
尽管餐后饱腹感是使用视觉模拟量表等主观测量方法进行评估的,但该研究未检查调节食欲的胃肠激素或内分泌介质,如胰高血糖素样肽-1、胆囊收缩素或肽YY,因此留下了饱腹感反应背后的特定内分泌机制未定义。同样,该研究也未量化所分析样品中的非碳水化合物生物活性成分,包括酚酸、类黄酮和总抗氧化能力,尽管已知这些物质可以抑制负责碳水化合物水解的酶并调节餐后血糖峰值。研究结果的普遍性在人口统计学角度也显得有限:该研究是在一个完全由平均年龄为23.16 ± 3.73岁且体重指数在正常范围内的年轻健康个体组成的队列中进行的。分析侧重于短期两小时餐后窗口内的急性反应,未检查老年人群或葡萄糖耐量受损的临床组的长期血糖控制或代谢反应。关于健康人类受试者每日食用牛油果蜜的代谢和人体测量学影响的评估,研究受到小样本量的显著限制:仅招募了18名参与者,其中13人完成了完整的四周干预,限制了将研究结果推广到更广泛背景的能力。
8. 结论
牛油果蜜被归类为稀有且珍贵的单花蜜品种,其特征是典型的深至极深棕色,全球产量有限,主要原因是蜜蜂对牛油果花蜜的吸引力较低。组成、感官特性和理化特征严格依赖于植物和地理来源。这种蜂蜜还具有高矿物质含量、丰富的抗氧化特性和中等血糖指数的特点,这使其在生物医学和营养科学领域受到高度关注。理化参数表明,牛油果蜜含有不同量的酚类化合物、类黄酮和其他生物活性有机成分,这些成分通过中和活性氧而有助于其有效的抗氧化特性。同时,其针对各种致病菌株的抗菌活性归因于其酸度、渗透压和酶促衍生的过氧化氢水平。
尽管需要进一步研究来确认牛油果蜜作为神经系统功能食品、抗菌应用或新型营养保健品前体的潜在作用,但迄今为止取得的显著成果可能会促进创新配方的开发,扩大这种天然来源的应用领域。