蜂胶与其主要成分CAPE的抑菌和抗肿瘤活性及机理研究

作     者：李俊雅 

作者单位：聊城大学 

学位级别：硕士

导师姓名：玄红专

授予年度：2022年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：蜂胶 抑菌 抗肿瘤 咖啡酸苯乙酯 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 乳腺癌 

摘      要：蜂胶是由西方蜜蜂(Apis mellifera L.)采集树芽和树脂并与自身的腺体分泌物混合、加工后形成的一种天然胶状物,其具有广泛的生物学活性,如抗氧化、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抑菌、免疫调节等功能,因而在食品和保健品等领域广泛应用。蜂胶的抑菌、抗肿瘤活性是其较为突出的生物学活性,咖啡酸苯乙酯(CAPE)是蜂胶的一种主要活性成分,大量研究表明CAPE具有较好的抗肿瘤、抑菌、抗炎、抗氧化、神经保护和调节免疫等作用。细菌是炎症产生的主要病原体,会引发机体产生不同程度的病理变化。细菌感染引发的慢性炎症是癌症发生发展的重要原因之一(约占30%),炎症微环境促进了肿瘤的发生发展。因此抑制细菌的生长和增殖能够有效改善并预防慢性炎症,能够有效的预防癌症的发生并提高化疗药物的疗效。我们前期研究表明,中国蜂胶可以通过改变肿瘤的炎症微环境,调控三阴性乳腺癌细胞(MDA-MB-231)糖酵解抑制其增殖,但是蜂胶及其主要活性成分CAPE的抑菌和抗肿瘤的作用机理至今还未完全清楚。基于此,本课题通过测量抑菌圈等对蜂胶与其主要成分进行了抑菌活性分析并通过检测细菌细胞核酸泄露、生物膜等深入研究了蜂胶抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus-MRSA)的作用机理。同时在前期的基础上通过检测肿瘤细胞迁移、侵袭、血管形成及糖脂代谢相关因子的检测进一步研究了在炎症微环境下,蜂胶的主要活性成分CAPE的抗肿瘤活性和作用机理。主要研究结果如下:(1)蜂胶与其主要成分对革兰氏阳性菌MRSA和甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(Methicillin-Sensitive Staphylococcus aureus-MSSA)具有较强的抑制作用,对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Escherichia coli)和肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)的抑制效果不显著;蜂胶的抑菌活性好于蜂胶8段组分和单体的抑菌作用;对多种不同来源蜂胶筛选后,发现澳洲蜂胶对MRSA效果最为突出,进一步研究发现澳洲蜂胶可破坏MRSA细胞结构完整性导致核酸泄露,可抑制青霉素结合蛋白2a(PBP2a)蛋白的表达和β-内酰胺酶的活性来逆转MRSA的耐药性,还通过抑制MRSA生物膜中的细胞活性、黏附性、减少生物膜总量来抑制MRSA生物膜的形成。(2)在脂多糖(LPS)诱导形成的炎症微环境下,CAPE可抑制MDA-MB-231细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭;CAPE可抑制肿瘤细胞炎性因子的分泌和表达;CAPE可抑制肿瘤血管的形成并降低线粒体膜电位;CAPE可以抑制肿瘤细胞的糖酵解和脂代谢途径。本研究探讨了蜂胶及其主要活性成分的抑菌活性特别是抗MRSA的作用机理,初步明确蜂胶对MRSA和MSSA的抑制效果较好,可通过破坏细胞结构、逆转耐药性和抑制生物膜形成起到抑制MRSA的作用;同时在前期研究的基础上进一步研究蜂胶主要成分CAPE抑制MDA-MB-231细胞的功效和作用机理,明确了CAPE可以通过改变肿瘤炎症微环境、抑制肿瘤血管的形成、降低线粒体膜电位和抑制癌细胞的糖脂代谢途径发挥抗肿瘤功效。本研究为蜂胶及其主要活性成分CAPE作为天然药物提供了重要的理论依据,促进了蜂胶和CAPE在抑菌和抗肿瘤领域的发展,有利于蜂胶产品在保健和临床领域的进一步应用。