基于植物代谢组学的单花蜜特征标志物的识别与酚类成分的抗氧化谱效关系研究

The productivity and quantity of honey in China are in the leading position in the world, with high nutritional value and market demand. With the globalization of the honey market，it's essential to prevent the fraudulent marketing of adulterated or immature honey. Currently, the study on the identification of reliable chemical markers indicating floral and/or its geographic origin of honey, as well as active compounds is still ambiguous. . In this research, based on plant metabolomics we plan to develop analytical methods that NMR spectroscopy and an UPLC-MS for metabolic finger-printing, metabolite profiling of phenols, to identify the discriminatory compounds among different honey types according to chemometrics methods. Using whole chromatographic profiles and measurements from cellular antioxidant activity and antioxidant experiments of chemical analysis as input to provide spectrum-effect relationship. A new method based on DPPH spiking test combined with UPLC-MS was developed to screen and identify the antioxidants in honey. . The research is aim to establish effective method and prediction model for comprehensive quality evaluation of different unifloral honeys, which provide technical support for quality analysis, health assessment, to enhance the market competitiveness of honey in our country.

我国蜂蜜品种和数量繁多，具有较高的营养价值和市场需求，产量居世界首位，而全球蜂蜜市场存在品种良莠不齐，高价单花蜜中添加廉价蜜，不同单花蜜功效差异不明确等问题。目前国内外对不同蜜源和生长环境的单花蜜特征标志物和活性成分的识别尚不明确，国内运用高通量代谢组学方法分析不同单花蜜的研究基本处于空白。. 本项目以我国主产特色单花种蜂蜜为研究对象，一通过NMR和UPLC-MS方法构建蜂蜜的全成分代谢指纹谱和酚类代谢轮廓谱，系统开展特征标志物的识别研究；二基于酚类代谢轮廓谱，结合单花蜜细胞水平和体外化学分析法相结合的抗氧化活性评价数据，及DPPH柱前衍生的在线分析鉴定，构建单花蜜酚类组分抗氧化活性的谱效关系，为我国不同单花蜜的全面质量评价建立有效方法和预测模式，为我国单花蜜的品质分析、健康评价与提高蜂蜜市场竞争力提供技术支持。

蜂蜜品种和数量繁多，具有较高的营养价值和市场需求，不同单花蜜具有功效差异，目前对国内外对不同蜜源和生长环境的单花蜜特征标志物和活性成分的识别尚不明确，国内运用高通量代谢组学方法分析不同单花蜜的研究基本处于空白。本项目以多种特色单花蜜为研究对象，一基于核磁技术与化学计量学实现对多数不同蜜源单花蜜的组学差异分析，其中洋槐蜜、枣花蜜、荆条蜜、椴树蜜、向日葵蜜、荞麦蜜、小茴香蜜和麦卢卡蜜可从得分图区分，推断MSYR可能为麦卢卡蜂蜜的特征化合物，阿魏酸可能为小茴香蜂蜜的特征化合物，3,4-二羟基苯甲酸可能为椴树蜜的特征标志物。二建立UPLC-MS/MS的40个酚类与黄酮轮廓谱的植物代谢组学分析，首次在蜂蜜中发现刺芒柄花素、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、异樱花素和隐绿原酸，并根据VIP推断蜜源标志物群，荆条蜜的特征标志物是绿原酸，隐绿原酸、牡荆素，咖啡酸和3-羟基苯甲酸；椴树蜜的特征标志物是3,4-二羟基苯甲酸；油菜花蜜与丁香酸含量高度相关；毛蕊异黄酮和刺芒柄花素可作为党参蜜和黄芪蜜特征标志物，黄芪蜜异鼠李素含量较高，党参蜜杨梅素和没食子酸的含量较高表达可区分。此外荞麦蜜中对香豆素、4-羟基苯甲酸、山奈酚和花旗松素含量较高；小茴香蜂蜜中阿魏酸、丁香酸、山奈酚、对香豆酸、芥子酸、异鼠李素、槲皮苷、花旗松素、非瑟酮含量较高；麦卢卡蜂蜜中异鼠李素、乔松素、白杨素、高良姜素、异阿魏酸、水杨酸、咖啡酸、短叶松黄烷酮、木犀草素、没食子酸、牡荆素和异樱花素含量较高。三建立了蜂蜜化学抗氧化活性、细胞抗氧化活性及抑菌功效的评价方法，绘制抗氧化及抑菌的时间-荧光强度曲线下面积图，对不同单花蜜开展功效差异评价。四建立蜂蜜细胞抗氧化性与活性组分（游离氨基酸、酚类、黄酮）的多维组效关系研究，探寻了蜂蜜细胞抗氧化活性标志物群。该工作进一步为不同单花蜜的质量评价、品质分析与健康评价提供科学依据与技术支持。