枣花蜂蜜成熟过程中次生代谢物组分分子变化机制研究

The authenticity of honey is generally a worldwide concern of consumers and management department of safety and quality. Currently, sensory evaluation and analysis of traditional physicochemical indexes couldn’t draw a precise distinction between the mature honey and immature ones. New molecular authenticity method for mature honey is needed. In particular, great attention has been paid by the scientific community towards classes of secondary metabolites in honey,due to their significant bioactivities and capability to act as markers of unifloral honey origin. Research showed that the structure and content of some components in the secondary metabolites have been changed during the nectar-to-honey pathway. This study is working on the characterization of secondary metabolites in jujube nectar-to-honey transformation pathway; establishing the dynamic fingerprint construction of the secondary metabolites in jujube honey; based on target metabolomics with multivariate statistical analysis, determining the characteristic components of the honey maturation process; uncovering the traceability and the molecular mechanism of the characteristic components of the jujube nectar-to-honey transformation pathway. Thereby, this study could not only reveal the secondary metabolites molecular mechanism of jujube nectar-to-honey transformation pathway, but also provide theoretical guidance for authenticity and quality control of mature honey.

蜂蜜的真实性识别一直受到国内外业界的高度关注，但现有蜂蜜鉴别方法和质量评价指标无法对成熟蜂蜜做出准确识别，需在分子层面对蜂蜜成熟机制进行深入全面研究，构建基于分子水平的成熟蜂蜜质量评价标准。次生代谢物组分是蜂蜜中的重要生物活性物质，常用于蜂蜜的花源和地源鉴别。相关研究表明，次生代谢物组分在蜂蜜成熟过程中会发生结构及含量变化，但变化规律和分子机制目前尚未阐明。本课题拟在前期工作基础上，对枣花蜂蜜次生代谢物组分进行全面系统研究；构建枣花蜂蜜成熟过程次生代谢物组分的动态分子指纹图谱，基于靶向代谢组学技术筛选枣花蜂蜜成熟过程中的特征组分；研究特征组分在蜂蜜成熟转化过程中的结构变化规律，并进行分子生合成溯源及验证，以探寻枣花蜂蜜成熟过程中次生代谢物的分子变化机制。本研究可为蜂蜜成熟机制研究提供新的分子机制理论基础，并为成熟蜂蜜鉴别与质量标准制定提供理论指导。

蜂蜜的真实性识别一直受到国内外业界的高度关注，但现有蜂蜜鉴别方法无法对成熟蜂蜜做出准确识别。次生代谢物组分是蜂蜜中的重要生物活性物质，其在蜂蜜成熟过程中会发生结构及含量变化，但变化规律和分子机制目前尚未阐明。本项目以我国特色大宗蜂蜜——枣花蜜为研究对象，（1）首次运用天然产物化学技术对蜂蜜这一高糖食品进行系统性的次生代谢物组分研究，从枣花蜜乙酸乙酯部位分离纯化出47个化合物，包括三萜、倍半萜、甾体、黄酮、酚酸、香豆素、生物碱、脂肪酸等多种结构类型，其中吲哚生物碱等多个结构类型的15个化合物为首次在蜂蜜中发现；同时，从枣花蜜石油醚洗脱组分Fr.1中鉴定出20个脂肪族成分。此部分成果填补了目前蜂蜜成分领域的空白，为蜂蜜真实性鉴别、成熟蜂蜜与非成熟蜂蜜的生物活性和营养功效差异、蜂蜜加工及质量控制等方面的研究奠定了化学基础。（2）在枣花蜜成分研究的基础上，运用代谢组学技术研究了未成熟和成熟蜂蜜次生代谢物组分的变化规律，构建了枣花蜜成熟过程特征物质动态分子指纹谱，成功筛选出4个枣属植物特征性萜类成分和1个枣花蜜的花源鉴别-成熟度鉴别双重标识物——吲哚-3-甲醛。此部分研究筛选出了枣花蜜真实性鉴别的新型标识物，建立了成熟枣花蜜鉴别新方法，为下一步从吲哚生物碱角度揭示成熟蜂蜜形成的分子机制奠定了研究基础。.研究成果方面，（1）基于枣花蜜中的萜类花源标识物，已撰写专利1项，完成论文1篇，已投稿《Food Chemistry》期刊，成果发表后将提交补充报告；（2）基于枣花蜜中的花源鉴别-成熟度鉴别双重标识物——吲哚-3-甲醛，已撰写专利1项，完成论文1篇，投稿《Journal of Agricultural and Food Chemistry》期刊，成果发表后将提交补充报告；（3）以本项目关于枣花蜜中次生代谢物组分的研究成果为基础，本课题组进行了蜂蜜结晶工艺研究以及枣花蜜控制胰岛素抵抗功效与机制研究，完成论文2篇，已发表于《Food Chemistry》和《Journal of Agricultural and Food Chemistry》期刊。