植物糖浆中美拉德反应产物对蜜蜂风险及蜂蜜品质的影响

The plant syrup has been widely used as a kind of sugar feed in apiculture. But honeybee disease or bee colony collapse sometimes occurred after using plant syrup to feed honeybee in recent years. Moreover, the quality of honey products gets worse and worse, commonly by adulteration with plant syrup. Our previous study showed there are some Maillard reaction products (MRPs) such as furan or aldehydes etc. in all analysis plant syrup samples led to honeybee disease. The existing evidence shows some MRPs belong to toxic compounds, but whether these compounds will result in honeybee disease or collapse, and affect honey quality, has not been reported. Based on previous research, this project will study on kinds and distribution of MRPs in different plant syrups, and their migration and metabolic rules in honey after feeding honeybees, as well as effects on the acute toxicity to honeybee in apiculture and mortality,flight intensity ,behavior,brood and colony development of honeybees. Meanwhile， a simple method will be developed to determine adulteration honey with different plant syrups using some characteristic MRPs as some new markers from plant syrup. The aim of this research is to confirm the effect of MRPs of plant syrup on the honey quality and honeybee risk. The project is meaningful for the safety assessment of sugar feed of plant syrups, selection standard and specification use as well as determination of adulterated honey and risk assessment of adulterated honey with plant syrups.

植物糖浆已被广泛用作蜜蜂糖代饲料。但近年来，因饲喂植物糖浆导致蜜蜂疾病、蜂群衰亡的事件时有发生，与植物糖浆有关的蜂蜜掺假问题也愈发严重。前期研究表明，导致蜜蜂疾病或死亡的一些植物糖浆中均含有一定量的美拉德反应产物（MRPs），如呋喃类和醛类等。已有证据显示某些MRPs具有明显的毒性，但它们是否会导致蜜蜂疾病或死亡及如何影响蜂蜜品质还未见深入报道。本项目拟在已有基础上，研究植物糖浆中MRPs的种类和含量分布；通过饲喂试验，系统研究这些物质在蜂蜜中的迁移和代谢规律；研究这些物质对蜜蜂疾病、死亡、行为、幼虫及蜂群发育情况等方面的影响；组合特征产物作为掺假识别靶标，建立同时鉴别多种植物糖浆直接掺假或饲喂形成的掺假蜂蜜的方法。 本项目旨在明确植物糖浆MRPs对蜜蜂毒性和蜂蜜品质的影响，对于植物糖浆类饲料的安全性评价、选择标准和使用规范的建立、掺假蜂蜜的鉴别和质量安全评估均具有重要的研究意义。

项目针对植物糖浆作为糖代饲料导致的蜜蜂疾病、蜂群衰亡以及蜂蜜掺假问题，首先，通过模拟美拉德反应制备了关键的美拉德反应产物（MRPs），建立了一系列新的分析方法，明确了市场上主要植物糖浆类型中的主要风险因子- MRPs的种类和含量分布；然后，通过室内和实际蜂场饲喂试验研究了含有不同种类和浓度MRPs的植物糖浆对蜜蜂风险及蜂蜜质量的影响。研究发现市面上合格的果葡糖浆包括玉米、大米、甜菜和木薯（主要类型为F42,F55）作为糖代饲料饲喂蜜蜂未对蜜蜂发育，采集和飞行行为造成显著影响，但是在蜜源期饲喂糖浆，糖浆中的MRPs包括5-羟甲基糠醛、α-二羰基化合物会迁移至蜂蜜中从而影响蜂蜜质量。同时，研究发现饴糖等大分子糖类室内饲喂蜜蜂会导致蜜蜂死亡，推测饴糖含有的大分子糖导致蜜蜂死亡；针对植物糖浆掺假蜂蜜严重问题，而目前没有一种方法可以同时测定多种植物糖浆掺假的方法，基于MRPs在植物糖浆和蜂蜜的差异，以双果糖苷、2-乙酰呋喃糖苷、多糖和二羰基化合物构建了一个小型的特征物数据库，建立了同时鉴别多种糖浆掺假蜂蜜的液相色谱飞行时间质谱方法，方法可以在30分钟的分析时间内识别掺入10%的各种糖浆。项目也研究了植物糖浆中防腐剂、增塑剂、重金属、新烟碱类农药、生物碱和生物胺等风险因子对蜜蜂和蜂蜜质量的影响，室内饲喂结果表明，试验中采集的糖浆样品本中，这些物质未对蜜蜂产生影响，但是这些物质在饲喂糖浆过程中会迁移至蜂蜜中，从而对蜂蜜质量造成潜在风险。. 本研究系统的评价了植物糖浆及其MRPs 对蜜蜂毒性和蜂蜜品质的影响。研究得到的实验数据对于植物糖浆类饲料的安全性评价、选择标准和使用规范的建立、掺假蜂蜜的鉴别和质量安全评估具有重要的参考意义。