Propolis: Composition, Health, Medicine: a review Stefan Bogdanov



Yüklə 0.56 Mb.
Pdf просмотр
səhifə1/8
tarix18.04.2017
ölçüsü0.56 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8

 

Bee Product Science, 

www.bee-hexagon.net

  April  2016 



Propolis:  

Composition, Health, Medicine: A Review 

Stefan Bogdanov 

 

Other bees, like soldiers, armed in their stings, 



Make boot upon the summer's velvet buds, 

Which pillage they with merry march bring home. 

 

Shakespeare, King Henry 



 

 

 

 

 



 

 

PROPOLIS IN HISTORY 

 

The word propolis originates from Greek:   «pro» = in front, «polis» = city. 



The meaning „ in front of the city„ suits well the protecting role of propolis 

for the bee colony. The Greek world propolis means also to glue and 

describes also the role of propolis to cement openings of the bee hive. 

Another name of propolis is bee glue.  

Propolis was already known in ancient Egypt, where it was probably used as an adhesive. Propolis was 

mentioned by the Greek philosopher Aristoteles. In his Historia  animalium it was reffered to a substance which 

the bees smeared at the hive entrance and used as cure for bruises and sores, Crane, p. 550 of 

70

.  



The Greeks used propolis as the principal ingredient of an exquisite perfume called “polyanthus”, which 

combined propolis, olibanum styrax and aromatic herbs, while the ancient Jews considered “tsori” or propolis as 

a medicine. 

The Roman scholar Plinius (23-79 A.D) postulated, that it originates in the buds of different trees like willow, 

poplar, elm, reed and other plants. He knew of the use of propolis as a glue in the hive and about its medicinal 

properties and described them in his 35 volumes Natural History. He says “Current physicians use propolis as a 



medicine because it extracts stings and all substances embedded in the flesh, reduces swelling, softens 

indurations, soothes pain of sinews and heals sores when it appears hopeless for them to mend. 

265


. 

The Greek doctor Discorides, 1st century AD, thought that it came from Styrax: the yellow bee glue that is of a 



sweet scent and resembling styrax is to be chosen and which is soft and easy to spread after the fashion of 

mastic. It is extremely warm and attractive and is good for the drawing out of thorns and splinters. And being 

suffimigated it doth help old coughs and being applied it doth take away the lichens” 

98



The Arabs knew probably also about propolis. Doctor Avicenna speaks of two different kinds of wax: clean wax 

and black wax, the latter being probably propolis. He says: „by its strong smell it makes you sneeze“ and „has 



the characteristics to eliminating the spikes of the bolts and the stakes. It also rarefies cleans and soaks. 

98



In Europe it is mentioned in the herbal literatures. Other healers in the many centuries that followed also praised 

the use of bee products for healing. In John Gerard's famous herbal book, The History of Plants (1597), 

reference is also made to the use of "the resin or clammy substance of the black poplar tree buds" for healing 

ointments 

98

.  Nicholas Culpepper's famous Complete Herbal (1653), under the heading of "The Poplar Tree" 



states that "the ointment called propolis is singularly good for all heat and inflammations in many parts of the 

body and cools the heat of the wounds

98

.  In Green's Universal Herbal (1824), under Populus nigra (Black 



Poplar Tree), it is said that "the young leaves are an excellent ingredient for poultices for hard and painful 

swellings. The buds of both this and the white poplar smell very pleasantly in the spring. Being pressed between 

the fingers, yield a balsamic resinous substance (propolis), which smells like storax. A drachma of this tincture 

in broth is administered in internal ulcers and excoriations and is said to have removed obstinate or abnormal 

discharges from the intestines" 

 

Bee Product Science, 

www.bee-hexagon.net

  April  2016 

Although the main use of propolis was medical, it was used as a constituent of violin varnish. Violin builders 



like Stradivari, Amati and others used propolis as a constituent of their violin varnish p. 550 of 

71



Georgia is the origin of the propolis gathering Caucasian bees. In the medicine book “The Carbadini”, published 

in the 13th century, the author suggests that propolis is good against dental decay

98

.  


At the beginning of the 20

th

 century a hypothesis was prevailing, that propolis is a digestion product of bee 



pollen 

168


. In 1928 the German scientist  Rösch, on the ground of  meticolous observations, confirmed the 

hypothesis of Plinius that propolis originates from the buds of plants 

270

. The Russian researcher Popravko 



proved this theory by comparing the composition of buds resin and the propolis 

255, 256


.  

Now it is known that bees gather propolis from different plants, in the temperate climate zone mainly from 

poplar. In Brazil, a major propolis producer, the main propolis type is the green propolis from Baccharis. You 

can find more on the collection of different types of propolis, its use, quality, trade and application forms (with 

many practical recipes) in the illustrated Propolis Books online at 

www.bee-hexagon.net



COMPOSITION, QUALITY REQUIREMENTS 

Table 1 A: Composition of raw poplar propolis 

after 

25, 27, 75, 160, 253, 259, 324



 

 

Substances 



BALSAM 

40 - 70 % 

Ethanol soluble 

Poplar origin 



Phenolics 

Phenols, phenolic acids, esters, flavanons, dihydroflavanons, flavons,  

      flavonols, chalkones, phenolic glycerides ;  

Others:  

Aliphatics: acids, alcohols, esters, aldehydes, ketones, benzoic acid and 

       esters 

Essential oils  

3-5 % 

ethanol soluble 



poplar origin 

Mono-, and sesquiterpenes 



NON-BALSAM 

Wax20-35 % 

Ethanol insoluble 

Beeswax origin 

Beeswax components 

othersca. 5 % 

partly ethanol soluble 

bee and pollen origin 

Mainly minerals average ash content 2.1 %   

Polysaccharides:2 %  

Proteins, amino acids, amines and amides: 0. 7 % 

Traces of carbohydrates, lactones, quinones, steroids, vitamins 

Table 1 B: Composition of raw Baccharis propolis 

after 


57, 74, 181, 244, 245, 277

 

 



Substances 

BALSAM 

45 -60 % 

Ethanol soluble 

Baccharis origin 

Mainly cinnamic acid and derivatives, coumaric acid, prenylated 

coumpounds, artepillin C 

Minor quantities of phenolics as flavonoids, benzoic acid, aliphatic acids 

and esters  



NON BALSAM 

 

10-15  %  



Ethanol insoluble 

Baccharis origin 

Prenylated compounds, alkanes and terpenoids  

15-25  


Ethanol insoluble 

Beeswax  

ca. 5 % 

partly ethanol soluble 

Bee and pollen origin 

2.5 – 4.5 % minerals   

1-2  % of carbohydrates: fructose, mannose, inositol, erythrose 

1-2  %: glycerol, lower aliphatic acids, amino acids, amines  



 

Bee Product Science, 

www.bee-hexagon.net

  April  2016 

Propolis is composed mainly by the plant resins and exudates that bees gather. Bees add wax, and also some 



secretions and pollen to it. The composition of propolis depends on its botanical and thus also on its 

geographical origin.  

Several hundred different compounds have been characterised in the different propolis types. The typical 

components of poplar propolis are the phenolics: flavonoid aglycones, (flavones and flavanones), phenolic acids 

and their esters. The typical compounds of Brazilian propolis  are prenylated derivatives of p-coumaric acid and 

of acetophenone, as well as diterpenes and lignans. The flavonoids are different from those in ‘poplar type’ 

propolis.  

The overall content of this propolis type is similar to the poplar propolis, basically containing balsamic and non 

balsamic components. It contains a main part of plant derived substances and minor part of bee and pollen 

derived substances. The chemical composition is, however very different.  

The balsam part of poplar propolis originates from the collected glue, while the non-balsamic constituents are 

added by the bees.  

The non-ethanol soluble part of the Baccharis propolis originating partly from the plant, besides a part of minor 

constituents originating partly from the plants and from the bees and from pollen.  



Quality requirements 

Proper harvesting is very important (see Propolis Book chapter one on this website). In 2010 Italian researchers 

characterised chemically propolis harvested with different methods: by scraping, with plastic mats or with 

wooden wedges. The propolis harvested with wooden wedges had the highest content of balsam, thus the best 

quality

234


. An Argentinian research paper recommends plastic mats as the better harvesting method than 

scraping, as it has lower Pb contamination

276



It is recommended that collection is from Spring to Autumn. Propolis that has been in the bee hive during winter 



is much darker and is of lesser quality (Percie du Sert, personal communication). 

Contamination is an important issue



This topic is reviewed by Bogdanov. Most important contaminants are 

heavy metals and lipophylic synthetic acaricides used for varroa mite control. 

41

.  



Minimal contamination can be guaranteed by using certified organic propolis.  

COMPOSITION AND NUTRITIONAL REQUIREMENTS 

The composition of propolis varies greatly depending on its geographic and botanical origin. Approximate 

figures for the main nutrients estimated from the qualitative data from the literature are: 

Proteins: max 1 g/100 g; Carbohydrates: max 1 g/100 g; Fat: max: 1 g/100 g  



Considering the low suggested intake of 200 mg per day propolis has an insignificant contribution to the 

daily requirements regarding the basic nutrients.  

HEALTH ENHANCING EFFECTS 

Hundreds of publications have appeared in the last 40 years describing the biological and health enhancing 

properties of propolis. The different

 

biological and health enhancing effects, as tested in cell experiments and 



animals are summarised on table 1.  The effects described here were achieved in cell and animal experiments. A 

number of reviews have summarised the knowledge on propolis: 

30, 52, 182, 223

The health enhancing effects are 



divided into main and secondary. This division has been made taking into consideration the number of 

publications and the health significance of the effect. 

Most studies have been carried out with poplar and Brazilian baccharis propolis, while in some of them the 

propolis type was not determined. It is astonishing, that while the composition of the different type of propolis 

differs greatly depending on its botanical origin, the biological effects of the different propolis types are very 

similar: see Propolis Book One and tables 2 and 3.   

The main propolis types on the market are poplar and baccharis propolis. These two types of propolis have 

similar biological properties but the active ingredients are different (table 3). 

 

The health enhancing effects are found in the ethanol extractable part of propolis is called balsam. The 



biological activity of ethanol extracts is generally tested with 70 to 100 % ethanol extracts. 60-80 % aqueous 

ethanol solutions have a higher biological activity than tinctures, prepared with more or less water

236, 237

  

 


 

Bee Product Science, 

www.bee-hexagon.net

  April  2016 

Table 1: Health enhancing properties of propolis as tested in cell cultures and animal experiments 



Effect 

Tested propolis type 

Reference 

Main functional effects 

Antibacterial 

All propolis types 

30, 52, 97, 164, 182, 294

 

Antiviral 



All propolis types 

30, 52, 97, 164, 182, 294

 

Antifungal 



All propolis types 

30, 52, 97, 164, 182, 294

 

Against parasites 



Poplar, Baccharis, Cuba. Mexico 

7, 83, 89, 227, 251, 325

 

Antiulcer (stomach, skin, buccal) 



Baccharis, India 

31, 60, 81, 82, 130, 231, 248, 294

 

Antioxidant 



All propolis types 

30, 52, 97, 97, 182

 

Radiation protective 



Poplar, Baccharis 

37, 38, 102, 223, 314

 

Hepatoprotective 



All propolis types 

28-30, 97

 

Antitumor, antimutagenic  



 

Poplar, Baccharis, Cuba, Taiwan, 

Marocco, Korea 

6

,



3, 30, 52, 58, 85, 133, 182, 223, 252, 

336


  

Anti-angiogenic 

Poplar, Baccharis,  

4, 76, 77, 167, 193, 223

 

Cyto- and chemopreventive 



Poplar, Baccharis 

37, 38, 223, 319

 

Antiinflammatory 



Poplar, Baccharis, Cuba, Egypt  

10, 30, 129, 153, 235, 240, 264, 271, 

310, 338, 338

 

Wound healing  



Different propolis types 

9, 40, 189, 248, 291

 

Immunostimulating 



Poplar, Baccharis, Brazil 

30, 97, 223, 257, 293

 

Immunomodulating (immunosuppressive in 



autoimmune diseases)  

Baccharis 

218

 

Muscle contracting at small concentration 



Muscle relaxant at higher concentration 

Poplar, Baccharis 

15, 67, 90, 150, 241, 315

  

Anti-diabetes 



Poplar, Baccharis 

2, 14, 135, 147, 188, 294, 341, 345

 

Cardioprotective: antimyocard,  antithrombogenic, 



antihypertensive, antiarhythmic 

Poplar, Bacharis, Asia,  

11, 60, 65, 65, 77, 97, 130, 132, 202, 

219, 231


 

Local anaesthetic 

Poplar, Bacharis 

233, 324, 328

 

297


 

Improves regeneration of cartilagenious and bone 

tissue, dental pulp, cicatrising 

Poplar, Baccharis 

113, 287, 288, 317, 324

 

Improves corneal wound healing and inflammation in 



rats 

Baccharis 

186

 

Food preservative  



Poplar, Baccharis, Argentine, Egypt  

1, 8, 17, 156, 178, 205, 275, 303, 326

 

Secondary effects 

Anti-ostheoporose 

Poplar,  Egypt 

13, 91


 

Against scratching behaviour in mice  

Baccharis 

297


 

Estrogenic 

Poplar 

309


 

Against experimental rhinitis in mice 

Baccharis 

298


 

Against experimental colitis in rats 

Popplar, Turkey, Baccharis 

16, 109


 

Against rat colon anastomosis in rats 

Popplar, Turkey 

154


 

Angiostatic in human umbilical vein endothelial cells 

Baccharis 

63, 142


 

Anti-allergenic  

Poplar, Bacharis 

214, 293, 320

 

No effect on basic blood parameters, protects erythrocytes 



against radiation, anti-aggregation effect;   

Poplar, Baccharis 

15, 295

 

Protects sperm membrane from oxidative attack (1), 



improves rabbit (2) and rat (3) sperm quality 

1: Chile; 2: Egypt 3: Baccharis 

55, 122, 273

 

Neurotrophic effects in  PC12m3 cells 



Baccharis 

148


 

Inhibits cell growth of higher plants and animals inhibits 

germination of wheat seedlings  

Poplar 


15, 311

 

Water-soluble propolis derivative relieves scopolamine-



induced amnesia in mice 

Poplar  


59

 

Enhancement of the hyperthermal tolerance in immune 



mononuclear cells of competitive cyclists 

Poplar  


61

 

Antiaging, increases life span of mice (1) reduces oxidative 



stress in aged mice (2) 

1: Poplar: 2: Spain (poplar?) 

36, 176

 

Against skin aging  and for skin protection  



Poplar, Baccharis, Algeria , 

Australia,  

53, 69, 290, 327

 

Protective against rabbit pasteurellosis 



Egypt 

215


 

Anti-atherogenic and anti-angiogenic 

Baccharis, Cuba (red) Chile 

(brown) 


78, 193

 


 

Bee Product Science, 

www.bee-hexagon.net

  April  2016 

Anti-depressant 



China, Korea, Turkey (poplar?) 

169, 173


,

340


 

Treatment of fibrotic diseases and asthma 

Taiwan 

149


 

Improves the health of mother sheep 

Brazil (red propolis) 

209


 

Laxative effect in mice 

Baccharis 

146


 

Anti-Alzheimer (anti advanced glycation end-products) 

Popplar 

42

 



Photoprotective against skin UV radiation 

Popplar, Baccharis 

43, 212

 

Against contrast-induced nephropathy 



Poplar 

35

 



Lipid bioactive nano-carrier for topical nasal drug delivery  Sardinia (Italy) 

266


 

 

Table 2 Biological effects of propolis components  



Component, propolis type 

Biological Activity 

Reference 

Polyphenols and flavonoids 

Mostly poplar, but present in most 

propolis types 

Antibacterial, antiviral, antifungal, antioxidant, antiaging, 

antiulcer, antitumor, antiallergic, antiinflammatory, 

antiosterporotic, antitrombogenic, antiatherosclerosis, 

cardioprotective, immunomodulating, hepatoprotective, sicatrising  

10, 30, 52, 106, 

120, 123, 179, 

182, 216, 242, 

264, 293


 

Caffeic acid phenethyl ester 

(CAPE) and other caffeates 

Poplar, Bacharis 

Antioxidant, anti-inflammatory, antitumor, antibacterial, antiviral, 

fungicide, immunomodulatory, cardioprotective, hepatoprotective, 

antiosteoporosis 

20, 23


13, 97, 


289, 300

 

Caffeic acid (CA) 



Poplar, Baccharis 

Antiviral, Antioxidant, antiulcer, antitumor 

97

 

Polyprenylated benzophenones 



Cuba, Venezuela and Brazil  

Antioxidant, antiinflammatory, antitumor  

20, 23

 

Artepillin C  



Baccharis 

Antioxidant, antiinflammatory, antitumor, apoptosis inducing 

20, 23

 

Prenylated flavanones (propolins) 



Taiwan  

Antioxidant, anticancer, apoptosis inducing, 

20, 23

 

Terpenes 



Greece, Crete, Croatia, Brazil 

Antibacterial, antifungal 

21, 22, 46, 190, 

190, 254


 

Essential oils 

Brazil, Poland 

Antibacterial 

24, 80, 346

 

Furfuran lignans 



Canary islands 

Antibacterial 

66

 

Table 3: Biologically active ingredients in Poplar and Baccharis propolis



 

Biological activity 

Propolis type,active ingredient 

Ref. 

Antibacterial 

 

Poplar: different flavonones,  flavons, phenolic acids and their esters 

Bacharis: prenylated p-coumaric acids, labdane diterpenes 

19, 97, 163 

19, 22, 183

 

Antifungal 



Poplar: pinocembrin, galangin, benzoic acid, salycilic acid, vanillin 

Baccharis: mono and sesquiterpenes, Artipellin C 

100, 197


 

100


 

Antiviral  



Poplar: Polyphenols, phenyl- carboxylic acids, and esters of substituted 

cinnamic acids, caffeic acid, quercetin, luteolin, fisetin, quertecagetin,

 

Baccharis: activity detected but no substances identified 

97, 157


 

 

51, 164



 

Antioxidant 

Radiation protective 

Poplar: different flavonoids phenolics and their esters  

Baccharis: different prenylated p-coumaric acids and flavonoids

 

19, 97, 165



 

19, 97, 165

 

Hepatoprotective  



Poplar: different flavonoids, CAPE, ferulic acid, caffeic acid 

Baccharis: different prenylated p-coumaric acids, flavonoids, lignans 

19, 97, 165

 

26, 97


 

Anticancer and 

antitumor  

Poplar: CAPE, CABE, caffeic acid, caffeic acid phenylethyl ester, apigenin, 

quercitin, genistein, rutin, p-coumaric acid, ferulic acid, kampferol, naringenin 



Baccharis: artipelline C, baccharin, drupanin, cinamic acid derivatives, 

prenylated p-coumaric acids,  clerodane diterpenes,benzofuranes  

19, 97, 223, 306

 

144, 318



 

19, 97, 223

 

Immuno modulating  



Poplar: CAPE, chriysin, benzylcaffeate, phenethylferrulate, cinamic acid 

Baccharis: caffeoylquinic acid derivatives, clerodane diterpenoid, artipelline C 

105, 141, 293

 

293, 321


 

Anti-inflammatory  





Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə