蜂王漿變身“納米工廠”，科學(xué)家打造新一代天然抗菌衛(wèi)士！
2025-07-17
在蜜蜂王國(guó)里，有一種專(zhuān)供蜂王享用的神奇食物——蜂王漿。它色澤乳黃，質(zhì)地粘稠，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素和珍貴的生物活性物質(zhì)。長(zhǎng)久以來(lái)，蜂王漿因其抗氧化、抗炎、增強(qiáng)免疫等健康益處備受推崇。然而，伊朗設(shè)拉子大學(xué)和德國(guó)弗萊貝格工業(yè)大學(xué)的研究人員最近為蜂王漿發(fā)掘了一項(xiàng)令人驚嘆的全新用途：它竟能搖身一變，成為一座高效的“綠色納米工廠”！
蜂王漿：大自然的精密配方
蜂王漿是工蜂咽下腺和上顎腺的分泌物，是蜂王幼蟲(chóng)和雄蜂幼蜂出生前三天的唯一食物，更是蜂王終其一生的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。它的成分極為復(fù)雜：
碳水化合物 (約30%)： 提供能量。
蛋白質(zhì) (約29%)： 包括具有重要生物活性的“王漿主蛋白”(MRJPs)和抗菌肽（如Royalisin, Jelleine）。
脂肪酸 (約9%)： 如珍貴的10-羥基-2-癸烯酸(10-HDA)。
其他寶藏： 酚類(lèi)、黃酮類(lèi)、礦物質(zhì)、維生素等。
正是這些豐富的生物分子，賦予了蜂王漿多樣的保健功效。然而，科學(xué)家們這次關(guān)注的焦點(diǎn)，是其蘊(yùn)含的強(qiáng)大還原能力和生物模板潛力。
蜂王漿“變魔術(shù)”：綠色合成納米顆粒
傳統(tǒng)的納米顆粒（尤其是金屬納米顆粒）合成方法往往使用有毒化學(xué)還原劑，成本高且不環(huán)保。而“綠色合成”利用天然物質(zhì)（如植物提取物、微生物）來(lái)制備納米顆粒，安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)。
這項(xiàng)突破性研究（發(fā)表于《LWT - Food Science and Technology》）發(fā)現(xiàn)，蜂王漿是一種極其優(yōu)異的綠色合成劑。研究人員將蜂王漿溶液與銀、鐵、銅、鋅的鹽溶液混合，在溫和條件下（37°C，輕柔攪拌）反應(yīng)。奇跡發(fā)生了：
肉眼可見(jiàn)的變化： 溶液顏色逐漸改變（如銀鹽溶液變棕黃），直觀表明金屬離子被還原。
蛋白質(zhì)是關(guān)鍵“工程師”： 通過(guò)傅里葉變換紅外光譜（FTIR）分析，科學(xué)家像偵探一樣追蹤分子“指紋”，確認(rèn)蜂王漿中的蛋白質(zhì)（特別是王漿主蛋白） 是主要的“功臣”。它們不僅將金屬離子還原成原子，還像“腳手架”一樣引導(dǎo)這些原子聚集、包裹，最終形成穩(wěn)定的納米顆粒。
納米顆?！吧矸葑C”：
形態(tài)： 透射電鏡（TEM）照片清晰顯示，生成了球形為主的納米顆粒（銀、銅顆粒較規(guī)整，鐵、鋅顆粒易聚集）。大小在120-160納米之間。
穩(wěn)定性： 這些顆粒表面帶有很強(qiáng)的負(fù)電荷（Zeta電位約-40到-45 mV），就像互相排斥的磁鐵同極，使得它們能在溶液中穩(wěn)定分散，不易團(tuán)聚。
光學(xué)特性： 紫外-可見(jiàn)光譜顯示，純蜂王漿主要在270-300納米（紫外區(qū)）吸收光，而合成的納米顆粒則在600-700納米（可見(jiàn)光區(qū)，尤其是650納米附近）出現(xiàn)強(qiáng)吸收峰，這是金屬納米顆粒的典型特征。熒光光譜也觀察到納米顆粒形成后，蜂王漿蛋白的熒光被“淬滅”，表明兩者間存在緊密相互作用。
抗菌戰(zhàn)力飆升：納米顆粒顯神威
蜂王漿本身對(duì)細(xì)菌（尤其是革蘭氏陰性菌如銅綠假單胞菌）的抑制能力相對(duì)較弱。但蜂王漿合成的金屬納米顆粒，其抗菌能力實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍！
研究人員測(cè)試了這些“蜂王漿納米戰(zhàn)士”對(duì)兩種代表性細(xì)菌的殺傷力：
革蘭氏陽(yáng)性菌： 金黃色葡萄球菌（常見(jiàn)的食物中毒、傷口感染元兇）
革蘭氏陰性菌： 銅綠假單胞菌（以耐藥性強(qiáng)著稱的“超級(jí)細(xì)菌”）
結(jié)果令人振奮：
抑菌圈更大： 在瓊脂平板上，納米顆粒周?chē)摹盁o(wú)菌圈”明顯大于純蜂王漿，甚至媲美或超過(guò)某些常用抗生素（如環(huán)丙沙星、慶大霉素）。鋅納米顆粒對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果尤其突出！
最低抑菌濃度(MIC) / 最低殺菌濃度(MBC)更低： 納米顆粒只需極低的濃度就能抑制甚至殺死細(xì)菌。例如，銀納米顆粒對(duì)金黃色葡萄球菌的MIC值低至0.19 μg/mL，殺菌效力遠(yuǎn)超蜂王漿本身（MIC=25 μg/mL）。
破壞細(xì)菌“堡壘”： 掃描電鏡（SEM）拍攝的“戰(zhàn)場(chǎng)照片”揭示了納米顆粒如何取勝：
純蜂王漿處理：細(xì)菌形態(tài)基本完好。
納米顆粒處理：細(xì)菌細(xì)胞壁破裂、細(xì)胞膜損傷、細(xì)胞萎縮變形甚至“爆裂”！這直觀證明了納米顆粒強(qiáng)大的破壞力。
擾亂細(xì)菌“內(nèi)部秩序”： 拉曼光譜分析檢測(cè)到納米顆粒處理后細(xì)菌內(nèi)部生化信號(hào)顯著增強(qiáng)，表明納米顆粒不僅破壞外部結(jié)構(gòu)，還深入干擾細(xì)菌內(nèi)部的生理代謝活動(dòng)。
“蜂王漿納米戰(zhàn)士”的制勝法寶：
“物理破防”： 微小的納米顆粒能輕易粘附在細(xì)菌表面，破壞其細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致內(nèi)容物泄漏。
“離子攻擊”： 納米顆粒釋放出的金屬離子（如Ag?, Zn2?, Cu2?），像“生化武器”一樣：
與細(xì)菌細(xì)胞膜上的負(fù)電荷結(jié)合，破壞其屏障功能。
滲入細(xì)胞內(nèi)部，干擾關(guān)鍵的酶活性、破壞DNA復(fù)制、擾亂能量代謝。
“氧化風(fēng)暴”： 納米顆粒能誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧（ROS），對(duì)細(xì)菌細(xì)胞造成氧化損傷。
舌尖上的守護(hù)者：食品保鮮新希望
這項(xiàng)研究最激動(dòng)人心的應(yīng)用前景在于食品安全與保鮮領(lǐng)域！
天然抗菌涂層： 蜂王漿合成的銀、鋅等納米顆粒具有強(qiáng)大且廣譜的抗菌性，可開(kāi)發(fā)成天然的食品包裝涂層或添加劑。
抑制“壞菌”生長(zhǎng)： 添加到食品包裝材料中，或在食品表面形成保護(hù)層，能有效抑制沙門(mén)氏菌、大腸桿菌、李斯特菌、金黃色葡萄球菌等常見(jiàn)食源性致病菌的生長(zhǎng)繁殖。
延長(zhǎng)“賞味期限”： 通過(guò)抑制腐敗微生物，可以顯著延長(zhǎng)生鮮食品、熟食、乳制品等的保質(zhì)期，減少食物浪費(fèi)。
提升安全壁壘： 為食品提供多一層天然、安全的防護(hù)屏障，尤其對(duì)抗生素耐藥菌的威脅提供新的解決方案。
綠色可持續(xù)： 整個(gè)合成過(guò)程使用蜂王漿這種天然可再生資源，避免了有害化學(xué)物質(zhì)，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念。
結(jié)語(yǔ)
這項(xiàng)創(chuàng)新研究不僅揭示了蜂王漿作為“綠色納米工廠”的巨大潛力，更將其從傳統(tǒng)的保健食品原料，提升為未來(lái)食品科技、生物醫(yī)藥領(lǐng)域的重要“材料工程師”。蜂王漿合成的金屬納米顆粒，憑借其優(yōu)異的抗菌性能和天然的綠色本質(zhì)，有望成為守護(hù)我們“舌尖安全”的新一代衛(wèi)士。蜜蜂的這份珍貴饋贈(zèng)，正以其意想不到的方式，繼續(xù)為人類(lèi)健康和生活品質(zhì)貢獻(xiàn)力量！
參考文獻(xiàn)來(lái)源：
Hashemirad, F.-S., Kavoosi, G., & Dadfar, S. M. M. (2025). Royal jelly: A novel eco-friendly biotemplate for the sustainable green synthesis of antibacterial silver, iron, copper, and zinc nanoparticles. *LWT - Food Science and Technology,
