所谓蜂皇浆(Royal jelly)是蜜蜂工蜂头部腺体所分泌的乳白色浓稠物质。从同样卵孵化出来的幼虫,将来发育成工蜂还是发育成母蜂,关键在于蜂皇浆。而且母蜂一生都以此为食物,因此日本称它为王乳。
蜜蜂母蜂和工蜂都是雌性,但母蜂寿命比工蜂长数十倍,身体大三倍,母蜂产卵最盛时每天可产2,000个,产卵期从2月至11月,精力极为充沛。因此,人们为能长寿不老的愿望,对蜂皇浆这种特殊食物感到兴趣,世界各国都在进行研究。
蜜蜂的食物,除蜂皇浆外还有蜂蜜和花粉,它们也都作为我们的食品在市场上出售。尤其是蜂蜜,自古以来就是人们喜爱的营养价值高的甜食,又是一种药品。有人把蜂皇浆和蜂蜜混为一谈,实际上两者性质完全不同。蜂蜜除含有约20%水分外,几乎全是糖类;而蜂皇浆则含水约67%,其余一半是蛋白质,1/3是糖类,1/6是脂类及其他物质,是一种高蛋白食物。外观上蜂蜜一般为无色至暗色透明物质,而蜂皇浆则为乳白色不透明的奶油状物质,尝之不全是甜味,有辛辣感觉,还有相当强的酸味。
蜂蜜是工蜂采集的花粉类物质,在巢内经转化浓缩而成的,而蜂皇浆则是年轻工蜂头部分泌腺的分泌物,这也是与蜂蜜不同的。换句话说,蜂蜜是植物性食物,而蜂皇浆是动物性食物。为了明白蜂皇浆的性质和作用,需要知道一点蜜蜂的生活,特别是母蜂和工蜂的成长和分化方面知识。
蜜蜂的成长和分化
1.母蜂和工蜂的形态和生活
蜜蜂社会由1只母蜂和仅在繁殖期出现的千只左右的雄蜂,及数千至数万只工蜂组成。母蜂和工蜂是从完全相同的卵(受精卵)发育来的,但在巢房中两者形态上不同是一目了然的。母蜂不仅体大,而且翅长与体长的比例小,平时缓慢地作旋转活动,工蜂常常围着它(这种集合称为奉承)。母蜂的作用是与成熟雄蜂交配后连续不断产卵。每天产卵多得惊人,最感时可达2,000个,卵重量相当于其体重(平均280 ~ 300毫克)。母蜂产卵期,工蜂不断地供给它蜂皇浆,所以蜂皇浆对这种惊人的产卵能力起重要作用。这样的产卵可持续2 ~ 4年,少数的时间更长。工蜂除越冬期外,最多只能活1个月,与母蜂成鲜明的对比。
工蜂虽然也是雌虫,但除特殊情况外是不产卵的,它们在蜂群中的任务是清扫蜂巢,照料母蜂产卵,哺育幼蜂,筑巢及采集食物(花粉和花蜜)等。用于完成这类工作的器官很发达。例如为了采集和搬运花粉,足上有花粉刷和花粉篮等;为了筑巢,腹部有分泌腺;为暂时贮放花蜜而有发达的蜜胃。奇怪的是它虽为雌虫,但只有退化的卵巢,产卵管也变化为毒针,成为攻击敌人的武器。
2.母蜂和工蜂的成长和分化
母蜂与工蜂在形态和机能上,虽是极不同的两种类型的蜂,但都是从同样的卵分化出来的。为什么会发生如此的不同呢?其奥秘在于蜂皇浆。
成为工蜂的卵是产于巢房中的,三天后就孵化,此后称为保育蜂的年轻工蜂就访问幼虫巢房,每次喂给幼虫少量食物,开始给的是称为工蜂乳的乳状物质,随着幼虫的生长发育,食物中逐渐混入花粉,但常常给予的量极有限。花粉外壁很坚硬,不易被消化,积聚在工蜂幼虫消化道内,所以后期幼虫体色因花粉颜色而呈黄色。幼虫化蛹时,这些不消化物就成为粪便排出体外。孵化后6天,幼虫发育为蛹。化蛹前的幼虫重约150毫克,但成为蛹后体重稍减轻。蛹期12天,其间眼色发生明显变化,羽化为工蜂成虫后,体重减轻到只有约100毫克了。
与工蜂相反,母蜂在称为王台的特殊巢房中发育。繁殖期的蜂群,在巢脾的横下方筑成数个至十数个自然王台,它与工蜂巢房不同,开口向下,而且底部也稍大。幼虫孵出后,由许多工蜂相继喂给蜂皇浆,幼虫周围常有充足的饲料。母蜂幼虫生长到第二天时还不如工蜂幼虫长得快,但以后显著增大,与工蜂幼虫就明显差异了。由于供给的蜂皇浆超过幼虫的需要,因此就积聚在皇台中。母蜂的幼虫期较工蜂稍短,孵化后经5天半就化蛹。化蛹前重的也有300毫克。幼虫几乎完全消化食物而不形成粪便,从这惊人的同化率,充分表明蜂皇浆是理想的食物。以蜂皇浆为营莽而生长的母蜂蛹期约为工蜂和雄蜂的一半。
从上面所说,同样的卵可发育成工蜂,也可发育成母蜂,其原因在于专门供给蜂皇浆,所以蜂皇浆的效力也就使人感兴趣了。
蜂皇浆的形成和生产
1.原料
蜜蜂的食物是花蜜和花粉。花蜜贮存于蜜胃中带回巢内,慢慢浓缩成为蜂蜜而贮藏在巢中,其成分是糖类,用作主要的能源。除糖之外,蜜蜂所必要的其他营养成分来自花粉,花粉是蛋白质和维生素的主要来源。我们很容易看到,采花的蜜蜂以体毛收集花粉,集中于后足的外侧。带回花粉的工蜂,找到适当的巢房,抖落两足上的花粉,并用头部向前方压紧而加以贮藏。这称为蜂面包。
随着需要而吞食的花粉,在胃和肠内进行消化,蛋白质以氨基酸形式被肠壁吸收,经过昆虫特殊的开放式循环系统在体内流动,作为营养的来源。蜂皇浆是在头部的分泌腺内合成的。
2.分泌腺
照料母蜂的是羽化3 ~ 12天的工蜂(称为保育蜂),虽然年龄大的工蜂也参与此事,但不是主要的。此时分泌蜂皇浆的舌腺及上颚腺处于最成熟的时期,超过这个时期,这些腺体就衰退了,而腹部的蜡腺发达起来,用以建筑巢房等。位于头部的上述两种蜂皇浆分泌腺,其结构也很复杂。工蜂以蜂蜜和花粉为食物,用这些原料在体内合成了特殊分泌物的蜂皇浆。
蜂皇浆是两种分泌物的混合物。舌腺分泌的是透明的高蛋白质物质,上颚腺分泌的是白色不透明的奶油状物质。一般不能区别,由于两者混合比例不同,而形成蜂皇浆、工蜂浆及雄蜂浆成分上的差别。
3.蜂皇浆的大量生产
在通常情况下,5、6月间形成皇台。但在突然消失或故意除去母蜂的蜂群中,如有工蜂的年幼幼虫或卵,则给予蜂皇浆,并把工蜂用的育儿巢房改造成皇台,就开始培养母蜂。这时造成皇台,就开始培养母蜂。这时造成的皇台,称改造皇台。利用蜜蜂的这种习性,就能大量生产蜂皇浆。用蜡等材料做成原来皇台那样大小的皇台碗,并用于养育母蜂的巢框上,把孵化不到1天的幼虫,移放于皇台碗底,然后把它们放到预先已准备好的无母蜂蜂群,或用隔皇板隔离母蜂的优势蜂群中。蜂群中的工蜂们,为了培育母蜂,把人工的皇台碗作成皇台,分泌蜂皇浆贮存于其中。蜂皇浆的贮放量因气候、蜜源植物情况及蜂群状况而变化。例如幼虫移放后24小时为79.1毫克,48小时为244.4毫克,72小时后为400.2毫克。到适当时候,取出幼虫,收集蜂皇浆。一般是在幼虫移放后48 ~ 60小时收集蜂皇浆,用这种方法可进行蜂皇浆的大量生产。近年来虽然日本年产蜂皇浆10吨左右,但仍要从邻近各国大量进口。
由于蜂皇浆有很强的杀菌力,虽然营养丰富,但仍能很好保存。在常温下虽不易腐败,但最好贮或在1 ~ 5°C的冷库中,这样至少可以很稳定地保存几个月到1年。目前还没有测定蜂皇浆效价的方法,当前最好的办法是把待测蜂皇浆作为食料,人工饲养蜜蜂幼虫,看看能否获得母蜂。根据史密斯(Smith)博士(1959)的实验,冷冻保存1年以上的仍未失效,特别以冰冻干燥粉末保存的几乎不会变质,但一般认为新鲜的效力大。
蜂皇浆的成分
自古以来就对蜂皇浆感兴趣,因此有许多其成分分析的研究。让我们举例说明其成分特性,同时与蜜蜂的食物蜂蜜和花粉进行比较。
1.一般成分
蜂皇浆的特点,首先是富有蛋白质。蛋白质约占其于重的一半。蛋白质的原料来于花粉,在蜜蜂体内经过分解和再合成后给予蜂儿的,是具有特别组成的东西。电泳分析已知它有2 ~ 3种主要成分,有较少的谱带。经过长期保存的蜂皇浆,其电泳谱带发生变化,说明蛋白质变性了,这就可以作为一种分析方法。也已知含有几种酶。
同样是蜜蜂所生产的蜂蜜,几乎不含有蛋白质而只是糖类。蜂皇浆也含有糖类,但如前面所说几乎没有甜味。检查其糖的组成,与蜂蜜大致相同。所以蜂皇浆或许是工蜂把蛋白质性质的分泌物和蜂蜜混合而给予蜂儿的东西。
蜂蜜和蜂皇浆另一个大的差别是含水量,蜂蜜的水分不到20%,而蜂皇浆含水67%多。
蜂皇浆中的脂质大部分是脂肪酸,几乎没有一般食物所有的中性脂肪。这也是它的特有性质。
2.氨基酸和有机酸类
氨基酸 蜂皇浆中除含有大量蛋白质外,还含有0.8%左右的氨基酸,如把谷氨酸作为1,则赖氨酸为3.73,组氨酸为0.23,精氨酸为0.59,门冬氨酸为0.26,苏氨酸为0.04,丝氨酸为0.13,脯氨酸为8.00,甘氨酸为0.10,丙氨酸为0.08,缬氨酸为0.26,异亮氨酸为0.05,亮氨酸为0.05,酪氨酸为0.04,苯丙氨酸为0.06。有趣的是花粉中的脯氨酸含量也很高。
有机酸 蜂皇浆有杀菌力,不易腐败,而且也有具有抗癌作用的报道,这是由于其中含有10 - 羟基烯酸能抗癌的缘故。这种脂肪酸约占所含的同族脂肪酸干重的10%,占蜂皇浆中脂类物质的大部分,这种脂肪酸与母蜂产生的母蜂物质很类似,因它只存在于蜂皇浆中,所以也叫皇浆酸。皇浆酸可用作分析蜂皇浆的对象。蜂皇浆中也含有琥珀酸等其他有机酸,它们是酸性物质,所以蜂皇浆的pH值低,约为3.5 ~ 4。
3.维生素
蜂皇浆的另一特点是维生素含量高,而工蜂主要食物的蜂蜜维生素含量低。这说明维生素类在工蜂体内经过浓缩后,再给予幼虫的。泛酸和乙酰胆碱的含量也非常高,从其生理作用来说,是令人注目的。这些维生素类与蜂皇浆生物效应之间的关系尚不明瞭,现在很多人认为奥妙在于各种成分的综合性的配合。
4.其他成分
核苷酸 对体内代谢及调节起很大作用的核苷酸,蜂皇浆中也约含2%,其中一半是腺嘌呤。
甾醇 含24 - 次甲基胆甾醇,大概来源于花粉。
原蝶呤 因诺贝尔奖金获得者勃泰南特(Butenant)博士于1957年发现才为人所知,但作用不明。100克蜂皇浆中约含有1毫克。
矿物质 蜂皇浆的灰分是多的,也有人认为锌与母蜂分化有关。
激素 母蜂分化与激素有关,这是毋庸置疑的,但我们所说的激素不同于昆虫的返幼激素。激素本是体内分泌物,所以激素被包含在蜂皇浆中是无必要的,蜂皇浆中的物质大概起了开关的作用,促进丁母蜂的分化。昆虫体液中的含糖量,像我们人的血糖一样,受到类似胰岛素那样的激素调节,这种激素也在蜂皇浆中发现。此外,长谷川博士等报告,蜂皇浆中有类腮腺激素物质,但以后未被充分肯定。总之,像这样的生理活性物质是今后研究的课题。
花粉 蜂蜜中可见有花粉粒混入,曾利用它进行所谓花粉分析,但蜂皇浆中花粉的研究不多。
5. R物质
曾设想蜂皇浆中存在着一种支配母蜂生活秘密的物质,因蜂皇浆第一个英文字母是R,所以把这种关键物质叫做R物质。虽然对R物质仍在研究中,但每次谈及这种未知物质时,对它的存在是抱怀疑态度的。现在认为R物质是不存在的、由于已知物质配合的微妙,而产生蜂皇浆的效果,有很多研究者认为,蛋白质、氨基酸和维生素巧妙的平衡组合是蜂皇浆活力的原因。
应用研究
1.母蜂的人工饲养
如前所述,蜜蜂在皇台中培养出母蜂,用在人工调节环境下的实验,想来是阐明蜂皇浆秘密的一个捷径。人工饲养技术难度大,到三十年代有了部分成功的可能,自1959年史密斯的划时代的论文发表以来,至今已有许多报告。但离开建立一个稳定技术的目标还很遥远,给予蜂皇浆往往得到的或是羽化的工蜂或是中间型的。不仅在食物上,而且在饲养方法上也还不清楚。到了日龄的幼虫,还具有分化的潜力,即使在工蜂巢房中培养,也可分化出母蜂来。在实验室里,可利用这一点按下列步骤进行人工饲养。所用的蜂皇浆不一定要新鲜的,即使经过几个月贮存的也可得到母蜂。
首先在直径5厘米左右的培养皿(或更小的容器)加入蜂皇浆,加入量以约浸没幼虫身体一半为度,将工蜂巢房中培养的幼虫(一般是1日龄的)移入培养皿中,保持与巢箱内同样的温度,约34°C左右,更重要的是在幼虫期要保持95%左右的相对温度。每天更换新鲜的蜂皇浆1 ~ 2次。幼虫迅速长大,移虫后4 ~ 5天就成为前蛹。当体重超过300毫克,或有黄色体液作为粪便排出时(幼虫在此时期前不排粪),标志着幼虫生长已结束。然后取出,以35℃水洗去体外的蜂皇浆,移放到用滤纸做的化蛹皿中。
化蛹后湿度要调节到60%左右,这一点很重要。化蛹和羽化时最难处理,此时常易失败。玉川大学的研究所人工饲养的有七成羽化为成蜂,但不能完全成为母蜂,工蜂和中间型出现率很高,因此母蜂的秘密尚未能揭露。
2.对其他生物的坆果
来自同样卵的幼曲,因食物不同而产生机能上非常不同的类型,即母蜂和工蜂。其最主要原因是在于蜂皇浆,因此除应用于饲养蜜蜂外,对其他生物也进行了很多饲养试验。其中大的如牛和鸡等,由于身体过大,给它们少量蜂皇浆效果不明显。用白鼠进行各种试验,给予合宜浓度的蜂皇浆,能得到良好的效果,体重增加,血中蛋白质增加和促进肾和脑的新陈代谢。在玉川大学实验室中,也观察到它能增加红血球和减少白血球,这一结果与汤森(Townsend)博士等的蜂皇浆抑制白鼠癌细胞增殖的报告一样,受到人们的重视。但以后的报告提出另外的看法,这仍是今后值得研究的。
水生生物的例子,曾在青蛙、热带鱼和水误上试验过。虽然促进生长和增加产卵数极少,但仍得到良好效果,若能选择好条件,是很有希望的。
蜜蜂属于昆虫,所以有不少对昆虫类试验的报特别是玉川大学,除蜜蜂外,还用家蚕、猩猩蝇、伊蚊、大黄粉甲及黑大蚁作材料,特别对促进生长、延长寿命和产卵,即提高生殖机能方面有相当好的效果。到底是哪种成分起哪种效果尚不了解,但给予蜂皇浆本身,对生物的各种生理机能发生影响是肯定的。瓢虫的人工饲养,是因给予蜂皇浆才获得成功的例子,可见它有高营养食物的作用。
另外,蜂皇浆对各种细菌有杀伤效力。杀菌作用主要是皇浆中的酸性物质。
3.蜂皇浆应用于人类
从前述的蜂皇浆的性质、成分及对各种生物的效果,自然会产生应用于人类的想法。这是很早就在尝试的想法。蜂皇浆对人的效果有很大的个人差异、有效果非常显著的,也有并无效果的。这种不稳定结果的原因,现在虽不了解,但随着科学的发展是会搞清的。许多例子中,相当科学地确证蜂皇浆的效果是抑制血糖过多,对衰老和幼儿营养失调症有治疗效果。但也有不少研究者批评获得这些结果的科学实验不正确,在今后试验上还有不少推敲之处。
这样,用现在科学实验还不能说明的结果中,包含着令人惊奇的事,这些作为根深蒂固的民间疗法而广为传布。世界各国广泛应用于老年健康、小儿气喘、皮肤病、内脏异常、神经痛、血压异常、糖尿病、性欲减退、更年期障害等各种症状,报道有良好的效果。虽说现在科学还不能解释,但也绝不能轻视,只有这样才能搞清蜂皇浆的神秘性。
从研究现状和利用情况来说,日本除一、二个公司把蜂皇浆作为医药品(营养强壮剂)外,全部是作为食品对待的。
固然可以直接食用新鲜的蜂皇浆,但为食用方便起见,常与适量蜂蜜混合后食用市场上也常有制成粉末或放入胶囊以及制成片剂等类型出售的。
[ミツハチ科学1983年1(1):31-4]