蜂蜜成熟机制研究取得新进展


发布时间:

2021-04-02 10:32

  近日,西北大学食品科学与工程学院曹炜教授团队在食品科学领域国际著名学术期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表了题为《Molecular Mechanism of Mature Honey Formation by GC-MS- and LC-MS-based metabolomics》的学术论文,该研究通过代谢组学方法揭示了不同酿造时间的蜂蜜差异性代谢物的变化规律,实现了成熟蜂蜜和未成熟蜂蜜的精准“诊断”。

  蜂蜜是蜜蜂采集植物花蜜并结合自身分泌物经充分酿造和生物转化最终形成的天然甜物质,该酿造过程一般持续时间为一周以上。近年来,受经济利益和传统生产方式的影响,养蜂业生产存在“先取稀蜜后浓缩”的生产方式,这种方式生产的蜂蜜水分含量高、易发酵、花香味淡,属于未成熟蜂蜜。

  国际上把未成熟蜂蜜称为水蜂蜜和假蜂蜜,是劣质蜂蜜和廉价蜂蜜的代名词,出口价格与其他国家差距较大,影响着我国蜂产品的国际声誉和产业发展。

  因此,成熟蜂蜜的生产是提升蜂蜜质量水平的必由之路。然而成熟蜂蜜和非成熟蜂蜜的成分差异尚缺乏充足的科学数据支撑。因此,建立差异代谢物检测体系对于成熟蜂蜜精准“诊断”具有重要意义且极具挑战性。

  本研究以蜜蜂蜜囊蜜、酿造1~4天的未成熟蜂蜜和成熟蜂蜜为研究对象,采用基于超高效液相色谱离子淌度-四极杆串联飞行时间质谱的非靶向代谢组学方法,筛选出成熟蜂蜜和非成熟蜂蜜的差异代谢物9种,其中蜂源性成分癸烯二酸经气相色谱串联质谱的靶向代谢组学方法证实为区分成熟蜂蜜与未成熟蜂蜜的差异代谢物。

  本研究从分子水平揭示了成熟蜂蜜的形成机制,为制定成熟蜂蜜的质量标准和生产成熟蜂蜜提供理论指导,也为其它优质农产品的真伪鉴别和质量标准的制定提供借鉴。

  癸烯二酸在成熟蜂蜜(A),未成熟蜂蜜(B),蜂王浆(C)中的气相色谱质谱图及其离子碎片图(D)

  Journal of Agricultural and Food Chemistry是美国化学会旗下的国际著名科学期刊,中科院分区为一区Top期刊。孙婧硕士和赵浩安博士为共同第一作者,吴黎明教授和曹炜教授为共同通讯作者,西北大学为第一署名单位。

  该研究获得国家自然科学基金(31871876)、陕西林业科学研究重大项目(2017-01)、陕西省“特支计划”科技创新领军人才(TZ0389)等项目资助。

  西北大学曹炜教授蜂产品创新团队首次在国际权威刊物上对成熟蜂蜜进行系统报道,为成熟蜂蜜产业的发展提供科学理论指导。自2001年来,研究团队一直从事以蜂产品为主的功能性食品制造、精深加工及高值化利用,先后为企业开发了20多个产品,年产值亿元,取得了显著的社会效益和经济效益。

论文摘要:

  蜂蜜的成熟度是评估蜂蜜质量的重要因素。然而,关于成熟蜂蜜形成的分子机理的研究很少。在这项研究中,通过基于UPLC-QTOF-MS的代谢组学方法分析了同一油菜花季节中胃蜜(蜜囊中的蜂蜜),未成熟蜜和成熟蜜样品的不同代谢物。发现成熟蜂蜜具有与未成熟蜜截然不同的代谢特征,并获得了9种不同的代谢产物,其中3种(包括癸二酸)积累在成熟蜂蜜中。

  通过GC-MS在油菜蜜,洋槐蜜和枣花蜜中进一步证实了癸二酸为蜜蜂起源的脂肪酸(FA),使其成为区分未成熟蜜和成熟蜂蜜的潜在标记(P <0.01)。此外,成熟蜂蜜显示出较高的脂肪酸浓度。特别是成熟蜂蜜中3个脂肪酸的含量明显高于未成熟蜜(P <0.05)。这项研究从脂肪酸角度揭示了从未成熟蜜到成熟蜂蜜的分子机理。

  

 

  (来源:西北大学 )

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