|
|
| 陳裕文(1)台灣大學昆蟲系蜜蜂研究室博士後研究員 |
| (2)國立宜蘭技術學院兼任助理教授 |
| 蜂膠的生物與藥理效用 |
| 蜂膠緣由 | 蜂膠成份 | 黃酮化合物效用 | 蜂膠適用症及效用 |
| 1.抗細菌活性 | 2.抗病毒活性 | 3.抗黴菌活性 | 4.癌細胞毒殺活性 | 5.其他活性 |
蜂膠英文名為Propolis，其源自於希臘文，pro．是防禦之意，-po1is是城市(蜂群之意)，其字面上即明白表示為蜂群的防禦物質。蜜蜂會從花木上採集蜂蜜、花粉和蜂膠等三種物品，我們仔細分析蜜蜂採集的目的，蜂蜜相當於人類取食的米飯，提供熱量來源;花粉是蜜蜂的魚肉蔬果，提供蛋白質、維生素與礦物質等營養源;蜂膠則是蜜蜂的保健物質，用以增強蜂群的免疫力以對抗病原微生物。
一個強盛蜂群中約有30000隻的成蜂與20000隻的蜜蜂幼蟲，我們可以想像這麼多的蜜蜂擁擠地生活在狹小的蜂箱中，隨著蜜蜂的外出採集，必然也會將病原微生物攜回蜂巢內，如果蜂群無法有效對抗這些病原菌，則疾病必然會快速擴散而導致整個蜂群的滅亡;實際上，這種情形並不常見，主要與蜜蜂採集並利用蜂膠有關。蜜蜂通常會在夏季從特定植物的樹皮、樹枝及樹芽上，以口器咬破植株
而使得植株流出一種樹脂狀物質，接著蜜蜂便以口器配合前足，將樹脂搓揉成小塊狀，再經由中足的傳遞，最後放入後足的花粉籃，再攜回蜂巢加工;上述蜂膠的收集過程與蜜蜂收集花粉的過程類似，但樹脂狀物質具有很強的黏著性，收集的困難度遠高於採集花粉，因此採集蜂膠的蜜蜂通常是採集經驗豐富的老蜂，但即使這些蜜蜂賣力地採集，也只能盛裝約花粉籃一半的容量(約10毫克)，便因氣
蜜蜂將樹脂狀物質攜帶回巢後，立即卸下交由巢內的工蜂加工處理，這些工蜂會在樹脂狀物質混入牠的大顎腺分泌物，此分泌物使得樹脂狀物質易與蜂蠟、花粉等物質結合而製成蜂膠，因此蜂膠的組成份只是類似植物分泌的樹脂物質，兩者並不完全相同。蜜蜂利用蜂膠修補巢房、黏固巢框、縮小巢門、封閉病變幼蟲巢房等，以抑制病原微生物的擴散;最近的研究顯示，蜜蜂會把蜂膠塗佈於幼蟲生長的巢房上，用以抑制病原在巢房中滋生，使幼蟲得以正常的生長。
早在三千多年前，古埃及人就認識到蜂膠，記載在與木乃伊同期保存下來的有關醫學、化學和藝術的古文中。2300年前古希臘的亞里斯多德(Aristotle)時期，也發現蜂膠的藥用價值。一千九百多年前的古羅馬百科全書[自然史]的作者普林尼(西元23-79年)更指出蜂膠的由來:蜂膠是蜜蜂採集自柳樹、白楊、栗樹和其他植物幼芽分泌的樹脂。在現代醫學興盛以前，蜂膠一直是歐洲與蘇聯地區的民俗藥方。然而，由於歷史的種種因素，蜂膠的作用與利用並未得到很好的發揮與進展。直到近代的澳洲學者吉薩伯提(Ghisalberti)於1979年有系統地整理蜂膠的化學成份、生物活性和醫學用途的研究報告，蜂膠的效用開始受到科學界的重視;199O年日本國立預防衛生研究所的松野博士，發現巴西蜂膠的萃取物對肝癌細胞株與子宮頸癌細胞株具有抑制的能力，當時有一位罹患子宮頸癌的患者，因為身體狀況不佳無法接受外科與化學治療，松野博士便對患者大量投以巴西蜂膠萃取液，患部並以蜂膠液塗抹，這位女性患者竟因此得到很大的改善，松野博士驚愕之餘，繼續研究巴西蜂膠中的抗癌成份，很快便從其中分離了四種抗癌物質，1991年松野博士於日本癌症醫學年會發表他的研究報告，各國研究者也陸續投入蜂膠的研究，短短數年便出現數百篇的研究報告，蜂膠從此成為蜂產品中
各類型蜂膠的組成份均十分複雜，一般含有50-55%的樹脂(resin)及樹膠(balsam)、30%的蜂蠟、8-10%的植物精油、5%的花粉及其他物質。蜂膠原塊於低溫時呈堅硬狀，以手指搓揉則會軟化，甚至黏手;近聞可發現一股濃郁的樹脂芳香味，但隨種類的不同而芳香味互異。
EEP(ethanol extract of propolis)，主要是萃取蜂膠中樹脂與樹膠的部分。
根據1995年巴西生化學家Marcucci的報導，蜂膠萃取物含有二百多種物質，包括黃酮類(Flavonoids)已分析出34種，醇類8種，醛類6種，酮類6種，脂肪酸與酯類21種，氨基酸27種，芳香酸17種，芳香酯類37種，花青素類10種，松烯類(Terpenoids)15種，固醇類4種，多醣聚合體4種，維生素5種和20種礦物質。其中，以黃酮類的含量最高，也是蜂膠的精華所在，約佔萃取物的40-50%，
此外，蜂膠中尚有維生素Bl、B2、B6、C、E，微量元素如鐵、鉀、鈉、鎂、鉻、鈣、鍶、銅、錳、鋅、矽、鈷、鋁、鎳及鋇等。
蜂膠中的黃酮化合物，是植物界分布很廣的二次代謝物質。藥理學證明，這類物質有維持血管正常滲透性、防止毛細管變脆和出血、擴張冠狀動脈、影響血壓、抗菌、消炎、抗腫瘤等，藥用價值很高。
Albrecht et al.(1992)利用一種從菊科植物一牛奶薊(Silybum marianum)的種子，萃取其黃酮類製成的藥物-silymarin，以8個星期為療程，用以治療肝臟中毒的患者，共觀察2637個病例，雖然療程的時間很短，但有88%的病患獲得改善，而且該藥劑十分安全，只有0.8%的病患有副作用的報導。事實上，研究黃酮類化合物對肝臟保護功能的文獻很多，Cholbi et al(1991)以四氯化碳(CCl4)誘發試驗老鼠肝硬化，再於老鼠的飲水中添加黃酮類化合物，他們發現許多老鼠因此而沒有肝硬化的現象，因而篩選出多種具保肝功能的黃酮類化合物。
Par(1992)也提出以前述的黃酮類製成的藥物-silymarin，用以保護酒精對肝臟的傷害。黃酮類化合物也有抑制病毒的功能，Sidwell et al(1994)於試驗老鼠曝露於A型流行性感冒病毒前24小時，先讓老鼠接觸黃酮類製成的微膠囊噴劑-SP-303，每天二次，共持續三天，發現4.3mg/ml SP-303處理的老鼠，其壽命明顯增加，而且肺部硬化的程度明顯較小。
Brinkworth et al.(1992)則發現有些黃酮類化合物，具有抑制愛滋病毒(HIV-l)蛋白酵素的活性。Buckshee et al.(1997)以黃酮類化合(90%diosmin + 10%hesperidin)製成的藥劑，治療50位患有妊娠型痔瘡的孕婦，發現66%的患者在投藥第四天即有明顯的改善;研究者認為該藥物十分有效，而且對孕婦與胎兒均沒有副作用。
Allegra et al.(1995)報導黃酮類衍生物製成的藥物-Daflon，可以改善人體的靜脈循環;Pecking(1995)則以Daflon治療10位年齡介於44-64歲的女性，這些患者以傳統方法治療乳癌而造成上肢淋巴水腫，經投藥6個月後，發現全部患者的症狀均獲得改善，而且上肢的體積平均縮減6.8%。
(Vereckei et al.1991;Gyorgy et al.1992; Wu et al. 1996)。
(Kandaswami et al.,199l;Asaka et al.1992;Lu et al., 1996; 0mori et al.,1996);動物試驗則顯示，將黃酮類化合物混於飲水中，餵食接種癌細胞的老鼠，老鼠的壽命因而延長(Kamei et al.1996)。
黃酮類及其衍生物的種類十分眾多，且普遍存在植物體，但含量卻不多，一般在0.01%以下。誠如前述所言，透過蜜蜂辛勤的收集與篩選，黃酮類其衍生物竟佔蜂膠萃取物的40
- 50%，吾人可以想見地，蜂膠的生物輿藥理效用必然與黃酮類非常類似，甚至部分效用是蜂膠獨具者，茲將其效用分述如下：
1.抗細菌活性(Antibacterial
activity)
Meresta and Meresta(1985)發現蜂膠萃取物對75種細菌具有明顯的抑菌效果，其中有69種是危害人體的葡萄球菌與鏈球菌。(MIC)與最低殺菌濃度(MBC)分別是lOmg/ml與120mg/ml(Meresta and Meresta1985);Gonzalez et al.(1985)發現蜂膠萃取物可以抑制鏈球菌(Streptococcus)與枯草桿菌(Bacillus)細菌的生長;Grange and Davey(1990)指出蜂膠萃取物(3mg/ml)完全抑制假螢光單孢菌(Pseudomonas aeruginosa)和大腸桿菌(E.coli)的生長;Fuentes and Hernandez(1990)發現蜂膠萃取物特別對革蘭氏陽性菌具有強烈的抑菌活性，對革蘭氏陰性菌的抑菌活性雖較弱，但蜂膠進入體內可活化免疫系統，因此也有間接的抑菌效果。
對於厭氧性的細菌，蜂膠萃取物也具抑菌作用，Kedzia(1989,1990)總共測試了267種厭氧菌，發現蜂膠萃取物濃度為1mg/ml時，抑制效果最佳。除了本身具有抑菌活性外，蜂膠萃取物與抗生素藥物合併使用也有協力增效的效果，許多對抗生素已具抗性的葡萄球菌品系，可藉此種協力作用而達到抑菌效果。
蜂膠的抑菌活性主要源自於樹脂成份中的黃酮類(Flavonoids)和芳香酸、酯類，高良姜素(Galangin)、松果間素(Pinocembrin)和松果素(Pinostrobin)被認為是其中最具抗性活性的黃酮類，咖啡酸(caffeic
acid)、阿魏酸(ferulic
acid)、桂皮酸(cinnamic
acid)也被發現與蜂膠的抑菌活性有關。
蜂膠已發現對許多DNA與RNA型病毒均具抑制活性，包括:流行性感冒A與B型病毒(influenza viruses A and B)、水泡性口腔炎病毒(VSV)、單純泡疹1型與2型病毒(HSV-l,HSV-2)、山德氏病毒(Sander，s virus)、丘疹病毒(SV-4O)、脊髓灰質炎2型病毒(poliovirus type2)、冠狀病毒(coronavirus)、輪狀病毒(rotavirus)、和腺病毒(adenovirus)等。
低濃度的蜂膠(30ug/ml)即可降低單純泡疹病毒的力價達1000倍!此外，對於水泡性口腔炎病毒與單純泡疹病毒的複製，蜂膠也具有殺滅病毒的效果。
1993年日本學者Tatefuji等人研究巴西蜂膠萃取物對多種病毒的抑制效果，他們發現10ug/ml的劑量，可以完全抑制單純泡疹1型病毒溶菌斑的形成，抑制率達100%;相同劑量對血液凝集病毒(HVJ)抑制率為76.2%，對猴病毒40型(SV-40)為61.1%，對水泡性口腔炎病毒則為28.8%。
1994年Hegazi等研究者，發現蜂膠萃取物對多種新城雞瘟病毒(Newcastle
disease virus)株，具有明顯的抑制效果，研究者因此認為可以利用蜂膠做為防治雞瘟的藥劑。1997年Harish等學者發現4.5ug/ml濃度的蜂膠萃取物，會破壞愛滋病毒(HIV-l)與細胞的親合，並且可以增強身體免疫細胞增殖的能力。
1985年Kandefer等學者以水泡性口腔炎病毒為研究材料，他們發現蜂膠抑制病毒的活性，除了與蜂膠的產地有關外，也與萃取的方法有關。蜂膠中的黃酮類和芳香酸衍生物具有此種抑制病毒的活性，葉黃素(luteolin)、檞皮素(quercetin)、咖啡酸(caffeid acid)、異戊基阿魏酸(isopentyl ferulate)、3-methyl-but-2-enyl caffeate、7-methoxyguercetin、3,7-dimethoxyguercetin等抗病毒物質已被鑑定出。
50mg/ml的濃度下，可以明顯抑制流行性感冒A型病毒(Serkedjieva
et al.,1992);3-methyl-but-2-enyl caffeate在25mg/ml的濃度下可以強烈抑制單純泡疹1型病毒(Amoros
et al.，1994)，使得病毒的效價降低1000倍，病毒DNA的合成量則降低32倍。
Millet-Clerc et al.(1987)報導5%蜂膠萃取物可以抑制髮癬菌(Trichophyton)與小芽胞癬茵(Microsporum)的生長，抗黴菌藥物結合10%蜂膠萃取物，則可增強抑制念珠菌(Candida)的效果;
最令人驚訝地，蜂膠對人體癌細胞株具有強烈的毒殺作用，此類的研究報告近年來大量地發表於Cancer Research、Anticancer Research等著名的癌症研究雜誌上，這些癌細胞株包括:人類鼻咽癌細胞株(KB)、子宮頸癌細胞株(HeLa)、乳癌細胞株(MCF-7)、黑化瘤細胞株(SK –MEL -28,SK-MEL-170)、腎臟癌細胞株、直腸癌細胞株...等。最難能可貴的，這些物質具有選擇性的毒殺作用，對於不正常細胞的毒性很強，對正常的細胞則幾乎不具毒性。經口攝取蜂膠，至今未見毒性與副作用的報導。
LD50值3,6g/kg，以成人體重60公斤計算，則LD值大於21.6公克，可見蜂膠的安全性很高。
目前，蜂膠中抑制癌細胞的的成分已被鑑定出來，主要是咖啡酸類的衍生物，其中被廣泛研究的抗癌物質為咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester,CAPE)， 1988年美國學者Grunberger等人便發現咖啡酸苯乙酯對細胞具有選擇性的毒殺作用，他們以受到病毒誘導轉形的細胞為材料，發現2ug/ml濃度的咖啡酸苯乙酯，便可以有效抑制這些不正常細胞的生長，但是對於正常的老鼠細胞，即使咖啡酸苯乙酯的濃度提高5倍(10ug/ml)時，仍不具毒性。
1993年美國學者Frenkel等人則證實蜂膠中的咖啡酸苯乙酯，可以有效抑制外來的致癌物質，使得試驗老鼠減少發生皮膚癌的機率。
1994年美國學者Su等人則進一步證實咖啡酸苯乙酯可以抑制致癌基因的表現。1995年美國學者Chiao等人深入探討咖啡酸苯乙酯對受到病毒誘導轉形細胞的作用，他們發現咖啡酸苯乙酯可以誘導這些不正常細胞進行自殺作用(apotosis)，對正常的細胞則否。
(Su
et al.,1995)。動物試驗也顯示咖啡酸苯乙酯可有效抑制惡性腫瘤的發生，1996年美國學者Huang等人將致癌物塗抹於老鼠的背部，每週2吹，連續塗抹20週後，每隻老鼠的皮膚平均產生18.8個乳頭狀腫瘤，試驗組的老鼠則在塗抹的致癌物中添加不同濃度的咖啡酸苯乙酯(1nmol)，即可發揮24%的腫瘤抑制率，腫瘤體積也縮小42%;高濃度的咖啡酸苯乙酯(3000nmol)，則有70%的腫瘤抑制率，腫瘤體積縮小74%。
除了咖啡酸苯乙酯外，蜂膠還有其他的抗癌物質，1992年Rao等學者便發現蜂膠中咖啡酸苯乙酯的類似物，包括:methyl caffeate、phenylethyl dimethylcaffeate也可以抑制致癌物對細胞致變異性(mutagenicity)，同時也可以抑制結腸癌細胞的生長。
1993年Rao等人又發現phenylethyl-3-methylcaffeate也有類似的活性，其對老鼠不同腫瘤的抑制率達37.5-100%。(Rao
et al.1995)。再加上1996年日本學者Mitamura等人又從巴西蜂膠中，分離得一種蝶啶類的物質-PMS-l，也具有抑制老鼠皮膚腫瘤的效用。因此，蜂膠中的抗癌物質至少已經鑑定出5種物質。
蜂膠尚具有許多生物與藥理活性，例如:麻醉鎮痛(Paintz and Metzner,1979);抗發炎(Kedzia et al.,1990);促進牙髓、軟骨等組織的再生(Stojko et al.,1978;Scheller et al.,1977,1978;Magro and Carvalho,1990);。(Giurgea et al.,1985,1987;Hollands et al., 1991; Tushevskii et al.,1991);消除自由基與抗氧化作用(Yanishlieva and Marinova,1986;Krol et al., 1990;Scheller et al.,1990;Dobrowolski et al.,l990;Misic et al.,1990; Olinescu,1991;Volpert and Elstner,1993;Jaiswal et al.,1997);調節免疫反應(Dimov et al.,1991,1992);輻射防護(Scheller et al.,1989)等。
