蜂蜜成熟機制研究取得新進展

發(fā)布時間：

2021-04-02 10:32

　　近日，西北大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院曹煒教授團隊在食品科學(xué)領(lǐng)域國際著名學(xué)術(shù)期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》發(fā)表了題為《Molecular Mechanism of Mature Honey Formation by GC-MS- and LC-MS-based metabolomics》的學(xué)術(shù)論文，該研究通過代謝組學(xué)方法揭示了不同釀造時間的蜂蜜差異性代謝物的變化規(guī)律，實現(xiàn)了成熟蜂蜜和未成熟蜂蜜的精準(zhǔn)“診斷”。

　　蜂蜜是蜜蜂采集植物花蜜并結(jié)合自身分泌物經(jīng)充分釀造和生物轉(zhuǎn)化最終形成的天然甜物質(zhì)，該釀造過程一般持續(xù)時間為一周以上。近年來，受經(jīng)濟利益和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的影響，養(yǎng)蜂業(yè)生產(chǎn)存在“先取稀蜜后濃縮”的生產(chǎn)方式，這種方式生產(chǎn)的蜂蜜水分含量高、易發(fā)酵、花香味淡，屬于未成熟蜂蜜。

　　國際上把未成熟蜂蜜稱為水蜂蜜和假蜂蜜，是劣質(zhì)蜂蜜和廉價蜂蜜的代名詞，出口價格與其他國家差距較大，影響著我國蜂產(chǎn)品的國際聲譽和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　因此，成熟蜂蜜的生產(chǎn)是提升蜂蜜質(zhì)量水平的必由之路。然而成熟蜂蜜和非成熟蜂蜜的成分差異尚缺乏充足的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。因此，建立差異代謝物檢測體系對于成熟蜂蜜精準(zhǔn)“診斷”具有重要意義且極具挑戰(zhàn)性。

　　本研究以蜜蜂蜜囊蜜、釀造1～4天的未成熟蜂蜜和成熟蜂蜜為研究對象，采用基于超高效液相色譜離子淌度-四極桿串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)方法，篩選出成熟蜂蜜和非成熟蜂蜜的差異代謝物9種，其中蜂源性成分癸烯二酸經(jīng)氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的靶向代謝組學(xué)方法證實為區(qū)分成熟蜂蜜與未成熟蜂蜜的差異代謝物。

　　本研究從分子水平揭示了成熟蜂蜜的形成機制，為制定成熟蜂蜜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)成熟蜂蜜提供理論指導(dǎo)，也為其它優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的真?zhèn)舞b別和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供借鑒。

　　癸烯二酸在成熟蜂蜜(A)，未成熟蜂蜜(B)，蜂王漿(C)中的氣相色譜質(zhì)譜圖及其離子碎片圖(D)

　　Journal of Agricultural and Food Chemistry是美國化學(xué)會旗下的國際著名科學(xué)期刊，中科院分區(qū)為一區(qū)Top期刊。孫婧碩士和趙浩安博士為共同第一作者，吳黎明教授和曹煒教授為共同通訊作者，西北大學(xué)為第一署名單位。

　　該研究獲得國家自然科學(xué)基金(31871876)、陜西林業(yè)科學(xué)研究重大項目(2017-01)、陜西省“特支計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才(TZ0389)等項目資助。

　　西北大學(xué)曹煒教授蜂產(chǎn)品創(chuàng)新團隊首次在國際權(quán)威刊物上對成熟蜂蜜進行系統(tǒng)報道，為成熟蜂蜜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)理論指導(dǎo)。自2001年來，研究團隊一直從事以蜂產(chǎn)品為主的功能性食品制造、精深加工及高值化利用，先后為企業(yè)開發(fā)了20多個產(chǎn)品，年產(chǎn)值億元，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。

論文摘要：

　　蜂蜜的成熟度是評估蜂蜜質(zhì)量的重要因素。然而，關(guān)于成熟蜂蜜形成的分子機理的研究很少。在這項研究中，通過基于UPLC-QTOF-MS的代謝組學(xué)方法分析了同一油菜花季節(jié)中胃蜜(蜜囊中的蜂蜜)，未成熟蜜和成熟蜜樣品的不同代謝物。發(fā)現(xiàn)成熟蜂蜜具有與未成熟蜜截然不同的代謝特征，并獲得了9種不同的代謝產(chǎn)物，其中3種(包括癸二酸)積累在成熟蜂蜜中。

　　通過GC-MS在油菜蜜，洋槐蜜和棗花蜜中進一步證實了癸二酸為蜜蜂起源的脂肪酸(FA)，使其成為區(qū)分未成熟蜜和成熟蜂蜜的潛在標(biāo)記(P <0.01)。此外，成熟蜂蜜顯示出較高的脂肪酸濃度。特別是成熟蜂蜜中3個脂肪酸的含量明顯高于未成熟蜜(P <0.05)。這項研究從脂肪酸角度揭示了從未成熟蜜到成熟蜂蜜的分子機理。