ترکیبات شیمیایی و فعالیت‌های بیولوژیکی ژل رویال

نویسندگان مقاله :آیداسادات صدرالدینی، غلامعلی نهضتی پاقلعه، فاطمه غازیانی

گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

برای استفاده از مطالب این مقاله اجازه از نویسندگان مقاله الزامی است. ایمیل جهت ارتباط با نویسندگان مقاله aida.sadredini@ut.ac.ir

مقدمه

ژل رویال مخلوطی از ترشحات غدد آرواره­ای و شیری می‌باشد، که در رشد نوزادان، تکمیل صفات ویژه جنسی و زندگی طولانی ملکه نقش دارد. غدد غذاساز (غدد شیری) در زنبورعسل با تولید ژل رویال نقش مهمی در تکامل نوزادان کندو، به ویژه ملکه دارد. زنبورهای کارگر در سنین 6-16 روزگی بیشترین فعالیت ترشحی ژل رویال را دارند و با افزایش سن و تغییر فعالیت آنها ترشحات این غدد نیز تغییر می‌یابد. در سه روز اول دوره لاروی، تمامی لاروها با ژل رویال تغذیه می‌شوند و بعد از پایان سه روز نوع تغذیه آنها (کارگر و نر) تغییر می‌یابد در حالیکه لارو ملکه همیشه با ژل رویال تغذیه می‌شود.

ژل رویال مورد استفاده برای تغذیه زنبورهای کارگر و نر با ژل رويال ملکه متفاوت می‌باشد (مقدار پروتئین ژل رويال نسبت به ژل کارگری کمتر می‌باشد).

ژل رویال ماده­ای غلیظ و شیری رنگ با بوی تند و طعم ترش خاص ( pH برابر 5/4-4/3)، و دارای چگالی تقریبی 1/1 گرم بر سانتی­متر مکعب، و اندکی در آب محلول است.

ترکيبات ژل رويال

ژل رویال شامل طیف گسترده‌ای از ترکیبات شیمیایی می‌باشد از قبیل:

۱- پروتئین‌ها: ۴۵-۱۷ درصد وزن خشک (۱۸-۹ درصد وزن تر) ژل رویال را تشکیل می‌دهد. حدود ۶۰ درصد پروتئین‌های آن محلول در آب می‌باشد. همچنین ژل رویال از پروتئین‌ها و پپتیدهایی با عملکردهای مختلفی از جمله پپتیدهایی با فعالیت‌های آنتی باکتریال و ضد قارچی تشکیل شده است.

پپتیدهای ضد میکروبی موجود در ژل رویال

رویالیسین(Royalisin): دارای اثرات ضد باکتریایی قوی بر علیه باکتری‌های گرم مثبت است در حالیکه بر روی باکتری‌های گرم منفی تأثیری ندارد. این پپتید ممکن است در سیستم ایمنی و دفاع زنبورعسل در برابر تهاجم باکتری‌ها نقش داشته باشد. رویالیسین به عنوان یک داروی آنتی بیوتیکی از ژل رویال استخراج شده و در مصارف پزشکی بکار می‌رود. این پپتید شامل 5/18% والین و 7/16% سرین می‌باشد.

آپی سیمین(Apisimin): پپتید متشکل از ۵۴ اسید آمینه به وزن ۵۵۴۰ دالتون است که باعث تحریک تکثیر مونوسیت­ها در انسان می‌شود.

جلیسین(Jelleines): شامل چهار پپتید آنتی میکروبیال است جلیسین 1، 2، 3 و 4 که این پپتیدها به طور انحصاری دارای فعالیت ضدمیکروبی بر علیه مخمرها، باکتری‌های گرم مثبت و منفی می‌باشند.

2- لیپید: لیپیدها 19-3% وزن خشک ژل رویال را تشکیل می‌دهد. و دومین جزء مهم بعد از پروتئین‌ها به حساب می‌آیند.

پروفيل چربی ژل رويال شامل:

30/11 میلی گرم بر دسی لیتر تری گلیسرید، 5/62 میلی گرم بر دسی لیتر کلسترول، 5/28 میلی گرم بر دسی لیتر HDL، 4/11 میلی گرم بر دسی لیتر LDL، 6/22 میلی گرم بر دسی لیترVLDL است.

اسید چرب‌های موجود در ژل رویال شامل:

ترانس- ۱۰ هیدروکسی-۲- دسنوئیک اسید، ۳- هیدروکسی دسنوئیک اسید، ۱۱- اکسودسنوئیک اسید و ۱۱- اس-هیدروکسی ۲- دسنوئیک اسید می‌باشند. که در این بین اسید چرب اصلی ژل رویال ۱۰- هیدروکسی- ۲- دسنوئیک اسید می‌باشد که یک اسید اشباع نشده با ده کربن و زنجیر خطی است و بعنوان شاخصی برای ارزیابی ژل رویال خالص به شمار می‌رود. این ترکیب دارای اثرات فارماکولوژیکی از جمله خواص آنتی بیوتیکی و ضد سرطانی است، محققین آلمانی و فرانسوی متوجه شدند که ۱۰ هیدروکسی- 2- دسنوئیک اسید به بدن در برابر کشتن ویروس‌ها کمک می‌کند و باعث تحریک تولید گلبول‌های سفید خون برای کشتن ویروس‌ها می‌شود.

۳- کربوهیدرات‌ها:

قندها سومین قسمت مهم از ترکیبات ژل رویال می‌باشند که از فروگتوز، گلوکز و سوکروز با مقدار جزئی از سایر قندها مانند گالاکتوز، مانیتول، مالتولوز، تورانوز، پالاتینوز، مالتوتریوز، مالتوز، تره هالوز، ملیبیوز، رابینوز، ارلوز، جنتو بیوز، ایزومالتوز، رافینوز، ملزیتوز و گلوکونیک اسید تشکیل شده است. کربوهیدرات‌های موجود در ژل رویال در شکل ۱ آمده است.

ویتامین‌ها: ویتامین‌ها در ژل رویال با یک طیفی گسترده­ای توزیع شده‌اند. ژل رویال دارای مقدار جزئی ویتامین ث است، همچنین دارای انواع ویتامین‌های گروه ب می‌باشد که تیامین، ریبوفلاوین، پیریدوکسین، پانتوتنیک اسید به مقدار زیاد و نیاسین (3B)، اسید فولیک (9B)، بیوتین (8B) به مقدار کمتر موجود است. مقدار آن‌ها در جدول ۱ آمده است.

4-مواد معدنی:

مقدار خاکستر (مواد معدنی) حدود 8/0 تا ۳ درصد ژل رویال می‌باشد (بر اساس وزن تازه).

مواد معدنی عمده پتاسیم، فسفر، گوگرد، سدیم، کلسیم، آلومینیوم، منیزیوم، روی، آهن، مس و منگنز و مواد معدنی جزئی (01/0-1 میلی گرم در ۱۰۰ گرم) از نیکل، بیسموس، کروم، تالیوم، آنتیموان، تنگستن. مقدار سدیم بین ۱۴-11 میلی گرم در هر ۱۰۰ گرم می‌باشد.

5- آنزیم­ها: تعدادی از آنزیم­ها که در ژل رویال وجود دارد: گلوکز اکسیداز، اینورتاز، اسید و آلکالین فسفاتاز، آلفا و بتا استراز، لوسین آمینوپپتیداز، والین آمینوپپتیداز، لیپاز، فسفو آمیدازها و سوپراکسید دیسموتاز می‌باشند.

دیگر ترکیبات جانبی:

ترکیبات متعددی در ژل رويال شناسایی شده‌اند. که در این میان می‌توان به دو ماده هتروسیکلیک با نام‌های، بیوپترین و نئوپترین که مقدار آن‌ها ۲۵-۵ میکروگرم بر گرم ژل رویال تازه می‌باشد اشاره نمود.

از جمله ترکیبات دیگر چندین نوکلئوتید (آدنوزین، یوریدین، گوانوزین، یوریدین و سیتیدین، آدنوزین مونو فسفات، آدنوزین دی فسفات و آدنوزین تری فسفات)، استیل کولین (۱ میلی گرم بر گرم وزن خشک ژل رویال) و گلوکونیک اسید 6/0 وزن تازه ژل رویال). بنزوئیک اسید (15-8 میلی گرم بر کیلوگرم). مقدار کمی مالیک، لاکتیک و سیتریک اسید نیز در ژل رویال یافت شده است.

ترکيبات فنلی موجود در عسل، بره موم و ژل رويال در سه دسته فلاونول، فلاوانون و فلاون­ها قرار می‌گیرند. از جمله ترکیبات فنولیکی در ژل رویال اسید فنولیک، اسید سینامیک کومارین، ایزوکومارین، نفتو کوئینون، گزانتون، آنتراکوئینون، فلاونوئیدها و لیگنین می‌باشد (جدول شماره 2).

تفاوت در مقدار ترکیبات فنلی موجود در ژل رویال به فاکتورهایی از قبیل آب و هوا، منبع گیاهی (گیاه مورد استفاده زنبورعسل )، فصل، فاکتورهای ژنتیکی، فاکتورهای محیطی از قبیل نوع خاک، سلامت گیاه بستگی دارد.

فعالیت‌های بيولوژیکی ژل رويال:

بسیاری از فعالیت‌های بیولوژیکی ژل رویال در مدل‌های آزمایشی و حیوانات آزمایشگاهی (موش، موش صحرایی، خرگوش و همستر) مورد بررسی قرار گرفته است.

۱- فعالیت آنتی اکسیدانی: فعالیت آنتی اکسیدانی ژل رویال از استرس اکسداتیو و پراکسیداسیون چربی­ها جلوگیری می­کند و همچنین محافظ DNA در برابر آسیب‌های اکسیداتیو است. مطالعاتی که در رابطه با اثرات ژل رویال در جیره موش­ها انجام شد نشان داد که موش­های تغذیه شده با جیره حاوی ژل رویال به مدت ۱۶ هفته سطح ۸- هیدروکسی-۲- دسنوئیک اسید (مارکر استرس اکسیداتیو) بالاتری در کبد، سرم خون داشتند و متوسط طول عمر آنها افزایش یافته است.

۲- فعالیت نوروتروفیکی: مصرف ژل رویال باعث بهبود حافظه، جلوگیری از پیری، افزایش انرژی، کاهش اضطراب و افزایش آرامش می‌شود. مطالعات صورت گرفته نشان می‌دهد ترکیبات موجود در ژل رویال اثراتی بر روی سلول‌های عصبی دارد. ژل رویال حاوی مقادیر زیادی استیل کولین است که نوروترانسمیتری در هر دو سیستم عصبی مرکزی و محیطی می‌باشد. ۱۰- هیدروکسی-۲- دسنوئیک موجود در ژل رویال باعث افزایش تولید نورون‌ها می‌شود و همچنین ژل رویال نقش نوروترفیک و حفاظت از نورون­ها در هیپو کامپوس موش­های بالغ ایفا می‌کند.

۳- کاهش دهنده فشار خون و فعالیت‌های تنظیمی خون: ژل رویال با تأثیر گذاشتن بر روی سیستم قلبی- عروقی باعث تنظیم فشار خون می‌شود. ژل رویال می‌تواند جایگزین دارویی مناسبی برای افراد مبتلا به آنمی (کم خونی) باشد بطوریکه مصرف ۲-۳ هفته به طور معنی‌داری باعث بهبود تولید و کیفیت سلول‌های قرمز خونی می‌شود.

۴- فعالیت‌های ضد سرطانی: مکانیسم فعالیت‌های ضد سرطانی ژل رویال به ۱۰- هیدروکسی-2- دسنوئیک اسید برمی‌گردد که دارای اثرات مهارکنندگی بر روی (VEGF vascular endothelial growth) است بنابراین مانع تکثیر و مهاجرت سلول‌ها می‌شود.

۵- فعالیت آنتی بیوتیکی: بعد از زهر و بره موم، ژل رویال قوی­ترین فعالیت آنتی باکتریال را در بین فراورده­های زنبورعسل به خود اختصاص می‌دهد. پروتئین‌های ژل رویال دارای اثرات آنتی باکتریال بر علیه باکتری‌های گرم مثبت (لاکتوباسيلوس هلوتيکوس Lactobacilus helveticus ، کلستریدیوم Clostridium ، کورنو باکتریوم Corynebacterium ، لئو کونستوک leucnostoc ، استافیلو کوکوس Staficococcus، استرپتو کوکوس   streptococcu می‌باشد.

۶- اثرات ضد التهابی و التیام زخم: ژل رویال با کاهش اکسیداسیون و تشکیل کلاژن در بافت گرانوله شده باعث کوتاه شدن دوره التیام زخم و افزایش اثرات ضدالتهابی می‌شود. در مطالعات آزمایشگاهی صورت گرفته ژل رویال باعث بهبود تولید کلاژن از فیبروبلاست­های پوست در حضور اسید آسکوربیک-۲- آلفا گلوکوسید (AA-2G) و افزایش تولید کلاژن بوسیله ۱۰- هیدروکسی -۲- دسنوئیک اسید و ۱۰- هیدروکسی دکانوئیک اسید می‌شود.

بیشترین نوع اسیدهای چرب موجود در ژل رویال شامل هیدروکسی اسیدها است که برای سیستم ایمنی ضروری است. همچنین دارای مقادیر بالایی از فسفولیپیدها است که برای عملکرد مغز لازم است. در بسیاری از تحقیقات مشخص شده است که ژل رویال برای بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون مفید است. ژل رویال دارای مقادیر زیادی استیل کولین و گلوبولین است. گلوبولین­ها در بهبود سیستم ایمنی نقش مهمی ایفا می‌کنند، همچنین ژل رویال غنی از ویتامین­های ب کمپلکس است بطوریکه پانتوتنیک اسید بیشترین مقدار را به خود اختصاص می‌دهد. این ویتامین در ساخت کورتیزون، ساخت Steroidsin غدد آدرنال، متابولیسم استروژن و هورمون‌های تخمدان و ساخت ایمینو گلوبولین­ها (پروتئین‌هایی که سلول‌های سفید خون را حفاظت می‌کند در برابر ویروس‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها بسیار مهم است).

مصارف و کاربرد ژل رویال:

خاصیت ویژه ژل رویال در تغییر وضعیت یک نوزاد زنبور کارگر با عمر کم و فاقد خصوصیات جنسی، به یک زنبور ماده بالغ و کامل (ملکه) با استعداد زندگی ۱۰ تا ۲۰ برابر طول عمر زنبور کارگر مشخص می‌شود. همچنین ژل رویال باعث ایجاد تغییرات مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی زیادی در زنبور ملکه می‌شود. بنابراین انسان سعی کرده است که از این غذای ویژه به خاطر برخی منافع آن استفاده کند. مصارف انسانی ژل رویال به صورت مکمل غذایی، ترکیب با فرآورده‌های غذایی، ترکیب در فرآورده‌های دارویی و شبه دارویی و ترکیب در فرآورده‌های بهداشتی- آرایشی است. مصرف غذایی آن نیز برای افزایش قدرت بدن و اشتهای افراد سودمند است و برای تحریک اسب‌های مسابقه کاربرد دارد.

بهبود زگیل پوستی

سوختگی‌های پوستی بیماری‌های مزمن و علاج ناپذیر

ایجاد مقاومت در برابر بیماری‌های ویروسی

بهبود نوزادان زودرس

تنظیم فعالیت غده‌های کلیوی

تحریک متابولیسم بدن بدلیل فعالیت آنزیمی موجود در ژل رويال

مصرف محلول ۳۰-۵ میلی گرم ژل رویال در هر لیتر آب مقطر به صورت تزریق در تاول‌های سوختگی، باعث بهبود مجدد رشد پوست می‌شود

موارد مصرف دارویی ژل رويال:

بهبود سلامت عمومی

جلوگیری از پیری زودرس و افسردگی

تعدیل فشار خون (برای افراد دارای فشار بالا و پایین) به دلیل سرشار بودن از استیل کولین

بهبود بیماری‌های آنفولانزا، رماتیسم، ورم مفاصل، زخم معده و روده و کم خون

کنترل سطح کلسترول و تصلب شراین

مصارف ژل رویال در فرآورده‌های بهداشتی- آرایشی نیز باعث تعدیل چربی پوست، لطیف و زیبا شدن پوست و مو، رشد مجدد و تحریک لایه اپتلیال پوست می‌شود و ضد چین وچروک پوست است.