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蜂蜜主要有哪幾種酶,都發揮什么作用 ?

      蜂蜜中幾種常見酶的研究進展 
  蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露,與自身分泌物結合后,經過在巢脾內轉化、脫水、貯存至成熟的過程而成的天然甜物質。蜂蜜的成分復雜,營養豐富,是人類傳統而古老的天然營養保健品。現代醫學通過微生物和臨床試驗證實,蜂蜜在抑制細菌生長和治療疾病中具有得天獨厚的優點。用蜂蜜進行治療,易于傷口的護理,且不含抗生素,在緩解胃痛和治療腹瀉時無副作用,因此在現代醫學上,蜂蜜療法仍占有一席之地。
  蜂蜜獨特的醫療保健作用,其機理之一就是與酶及酶的功能有關。蜂蜜中含有多種酶,如蔗糖酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶,此外還有還原酶、脂酶、類蛋白酶等,這些酶在新陳代謝過程中具有十分重要的作用。
  酶作為蜂產品營養素中的活性物質,其功能見效快、效果顯著。酶是生物活性細胞產生的具有催化作用的蛋白質,生物體內的生物反應都是在酶的催化下進行的。酶參與食物的消化,蛋白質的生物合成,生物能量的控制與利用以及其他生命活動的化學變化。酶是生命活動的催化劑,如果沒有酶,生物的新陳代謝運動會被抑制,生命也將停止。
  蜂蜜中的酶來自于蜜蜂本身及其采集的蜜源植物和排泄甘露的某些昆蟲。本文對蜂蜜中的淀粉酶、蔗糖轉化酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和酸性磷酸脂酶等5種主要酶類的來源、作用機制、檢測方法等研究進展進行了綜述,以期為蜂蜜質量控制中酶活性的檢測提供依據。
  1、淀粉酶
  蜂蜜中淀粉酶的發現已有120多年之久,淀粉酶能將淀粉和糖原水解成糊精和麥芽糖。蜂蜜中的淀粉酶含量很低,有些巢蜜中甚至不含淀粉酶。蜂蜜中不含淀粉酶,或含量偏低,對蜜味和純度并沒有影響,也不能因此認定是由于過熱加工或攙雜的緣故。
  Hrassnigg等(2003)的研究表明,蜂蜜或者蜂蜜的前體物中實際上可能不含淀粉,蜜蜂之所以向蜂蜜中分泌淀粉酶是因為其生理上的需要。研究還表明,淀粉酶由工蜂的咽下腺分泌,能提高二糖的利用率,增加能量的供應,使工蜂能飛行更長的時間。
  此外,淀粉酶對花粉的預消化也非常重要,因為蜂群中的蜂王和雄蜂并不產生淀粉酶,而是通過蜂蜜或者其他工蜂加工過的食物來獲得淀粉酶,從而對食物進行進一步的處理。由于淀粉酶易于測定和對熱的不穩定性,常以其含量作為衡量蜂蜜受熱程度和貯存時間的質量指標。
  分光光度法測定蜂蜜中的酶值是現行的國際通用方法之一,而在實驗室中常采用試管法。因現有的檢測方法都是以非特異性物質作為檢測對象,因而很容易造假。
  近年來發展起來的同工酶凝膠電泳技術,可根據同工酶的特征酶譜來鑒別是天然蜂蜜中的淀粉酶還是工業淀粉酶,從而填補了標準中的檢測“盲區”,防止在蜂蜜中添加工業淀粉酶來蒙蔽檢驗部門,損害消費者利益。
  2、蔗糖轉化酶
  蔗糖轉化酶又稱蔗糖酶,是蜂蜜中最重要的酶。在釀造過程中它能將采集來的二糖轉化為具有旋光性的單糖,且在蜂蜜貯存過程中繼續作用,使蔗糖含量持續下降,轉化糖含量相應升高,轉化酶由此得名。蜂蜜和花蜜中都含有蔗糖酶,主要是由蜜蜂的咽下腺產生,流入口腔,加到花蜜里,其作用是把含12個碳原子的蔗糖分解成只含6個碳原子的單糖(葡萄糖和果糖)。
  這一轉化過程是消化過程的第一步,它使蜂蜜中的分子數增加了一倍,即滲透壓增加了一倍,也促使另一種酶(葡萄糖氧化酶)對一小部分葡萄糖起化學反應。
  像大多數生物過程一樣,蔗糖轉化為兩種單糖的過程永遠不會完成,所以大多數蜂蜜仍有1%~3%的蔗糖。目前國際上有一種新的觀點,認為應將蔗糖酶作為蜂蜜質量的檢測對象。主要是因為淀粉酶不能很好地反映蜂蜜中真正酶的主流,作為活性物指標亦比蔗糖轉化酶穩定得多。
  有試驗證明,在加熱的情況下,蔗糖轉化酶活性變化比淀粉酶大。在貯存時間長的情況下也易被破壞,因此建立蜂蜜中蔗糖轉化酶的測定方法,對判定蜂蜜是否經過加熱處理,具有實際意義。有些國家如德國、意大利、瑞典等都采用測定蔗糖酶作為確定蜂蜜是否新鮮的標志。張忠義等(2002)確定了3,5-二硝基水楊酸比色法測定蜂蜜中蔗糖轉化酶的最佳條件。該法操作簡便,快速且雜質干擾少,可以借鑒。
  3、葡萄糖氧化酶
  早在20世紀60年代初,人們就發現蜂蜜中含有葡萄糖氧化酶。此酶能使花蜜中的少量葡萄糖起化學反應,轉化成葡萄糖酸和過氧化氫。葡萄糖酸是蜂蜜中的主要酸類,過氧化氫是蜂蜜中的抗菌成分之一。因此葡萄糖氧化酶能保護新采集來的蜜汁不受細菌侵害。
  此酶對光不穩定,遇光消失,而且只在稀蜜里有活性,一旦蜂蜜的含水量達到正常(18%~19%),此酶就停止活動。同樣,當蜜蜂從蜜房中吮吸蜂蜜,加水稀釋,飼喂幼蟲時,此酶又恢復了活性。
  1963年,White等研究發現,蜂蜜被稀釋時,其活性增強2500~50000倍。葡萄糖氧化酶不耐熱,pH=3時活性最強,花粉中的過氧化氫酶可影響此酶的活性。
  Kazuaki等(1999)通過分子生物學技術證實葡萄糖氧化酶和淀粉酶一樣,是由采集蜂的咽下腺分泌,而非哺育蜂分泌。由于葡萄糖氧化酶對光敏感,且對過氧化氫酶具有依賴性,因此不適合作為酶活性的指示劑。
  4、過氧化氫酶
  如前所述,在葡萄糖氧化酶的作用下,當蜂蜜中的過氧化氫積累到一定濃度時就會產生殺菌和抑菌作用。過氧化氫是一種不穩定的化合物,壽命短,但作用力強,能保護稀蜜(成熟蜜中一般不含過氧化氫)。過氧化氫酶可以將過氧化氫分解為水并放出氧氣。
  Dustman(1971)研究發現蜂蜜中存在的過氧化氫酶來自植物,主要來自花粉,極少部分來自花蜜。Weston(2000)認為某一特定的蜂蜜所具有的過氧化氫含量取決于蜂蜜中的過氧化氫酶含量和葡萄糖氧化酶含量,蜂蜜中過氧化氫酶含量越低,葡萄糖氧化酶含量越高,則其過氧化氫的含量越高,抗菌作用也就越強。
  5、酸性磷酸脂酶
  磷酸脂酶的作用是水解磷酸酯類。蜂蜜中的磷酸脂酶主要是酸性磷酸脂酶,其酶值反映了蜂蜜的發酵程度。Alonso-Torre等(2006)利用對硝基苯磷酸二鈉和水在酸性磷酸脂酶營造的酸性環境下發生反應,借助氘燈雙光束光柵分光光度計在400nm的波長下對酸性磷酸脂酶的活性進行了測定。結果表明,蜂蜜中的造粒對酸性磷酸脂酶的活性沒有影響,只對酸性磷酸脂酶活性發生改變的時間有影響,而pH值對它的影響則非常大。pH值越高,酸性磷酸脂酶活性降低就越慢。
  1938年,Giri首次發現蜂蜜中存在酸性磷酸脂酶,它是一種水解酶,將磷酸酯水解為無機磷酸鹽。酸性磷酸脂酶主要存在于花粉中,少量存在于花蜜中,雖然在蜂蜜中酸性磷酸脂酶比其他酶的活性低,對熱和貯存時間的抵抗力也較小,但是它的含量反映了蜂蜜發酵的情況,因此對其活性的測定是非常有實際意義的。
  現有的蜂蜜國家標準中關于酶的檢測只有淀粉酶值這一項,但生物學功能不可能只由單種成分就能完成,而必須有多種物質的協同作用。在具有營養保健功能的蜂蜜中,淀粉酶值不能代表全部酶的生物活性。
  因此,為有效控制蜂蜜質量,在測定淀粉酶活性的同時測定其他酶的活性是必要的。限于目前蜂蜜中其他酶的檢測方法比較煩瑣,且重復性差,未被列入檢測指標。因此,研究簡單易行的蜂蜜中酶的檢測方法也是未來蜂蜜研究的方向之一。
  (來源:章彬佳,程春生,胡福良-《蜜蜂雜志》-2007)

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