近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所蜂產(chǎn)品質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)解析了九龍?zhí)倜?、胡枝子蜜和黃芪蜜的特征標(biāo)志物,并揭示其獨(dú)特功能活性,相關(guān)成果發(fā)表于《食品科學(xué)與人類健康(Food Science and Human Wellness)》《食品化學(xué)(Food Chemistry)》等國(guó)際期刊。這項(xiàng)突破性研究為構(gòu)建我國(guó)特色藥用蜂蜜質(zhì)量評(píng)價(jià)體系奠定科學(xué)基礎(chǔ),標(biāo)志著我國(guó)蜂產(chǎn)品研究進(jìn)入分子功能導(dǎo)向新階段。
藥用植物蜂蜜是蜜蜂采集傳統(tǒng)藥用植物花蜜經(jīng)生物轉(zhuǎn)化形成的特殊功能性食品。這類蜂蜜不僅含有普通蜂蜜的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)富含黃酮類、萜類、苯乙醇苷類等植物次生代謝產(chǎn)物,以及特異性活性酶和微量元素,兼具營(yíng)養(yǎng)與藥用價(jià)值。我國(guó)作為全球最大的藥用植物資源庫(kù),擁有約1.1萬(wàn)種藥用植物(占全球1/3),為開發(fā)特色藥用蜂蜜提供了得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)。然而,該領(lǐng)域長(zhǎng)期面臨特征標(biāo)志物不明確導(dǎo)致真?zhèn)舞b別困難、活性成分作用機(jī)制不清、缺乏科學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系等三大科學(xué)難題。
科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“特征標(biāo)志物-功能活性-作用機(jī)制”三位一體的藥用蜂蜜綜合評(píng)價(jià)體系,取得了三大突破性成果。一是建立了九龍?zhí)倜邸胺肿又讣y”識(shí)別技術(shù)。通過(guò)采用“雙模組學(xué)”(非靶向+靶向代謝組學(xué))首次發(fā)現(xiàn)廣西九龍?zhí)倜壑械奶卣鳂?biāo)志物4,7,8-三甲基氧化二苯并呋喃-3-醇,并建立了精確定量法,靈敏度達(dá)ppb級(jí),使廣西特色九龍?zhí)倜蹖?shí)現(xiàn)“一物一碼”式科學(xué)鑒真。二是揭示了胡枝子蜜腸道保護(hù)機(jī)制。通過(guò)多組學(xué)解析發(fā)現(xiàn),山西胡枝子蜜的特征標(biāo)志物山柰酚-3-O-半乳糖苷,并探究了其激活免疫信號(hào)通路,抑制炎癥因子,增強(qiáng)抗氧化防御的活性機(jī)制,為潰瘍性結(jié)腸炎等腸道疾病提供新型食源性干預(yù)策略。三是確立了黃芪蜜抗氧化“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。突破了傳統(tǒng)理化檢測(cè)的局限,首次揭示了甘肅黃芪蜜的雙標(biāo)志物毛蕊花素和刺芒柄花素,并探究了其關(guān)鍵活性機(jī)制,發(fā)現(xiàn)毛蕊花素直接介導(dǎo)抗氧化活性,為甘肅黃芪蜜建立首個(gè)生物活性特征標(biāo)志物鑒別標(biāo)準(zhǔn)。
該研究解決了長(zhǎng)期制約行業(yè)發(fā)展的三大核心技術(shù)瓶頸:一是真實(shí)性鑒別技術(shù)體系的突破。針對(duì)傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)和基礎(chǔ)理化指標(biāo)分析的技術(shù)局限性,率先構(gòu)建了分子級(jí)溯源識(shí)別體系。通過(guò)整合非靶向代謝指紋圖譜與多維度數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)蜜源植物種屬、地理標(biāo)志及加工工藝的精準(zhǔn)鑒別。二是產(chǎn)品價(jià)值提升機(jī)制的揭示。開發(fā)了基于細(xì)胞和動(dòng)物模型的功能評(píng)價(jià)體系,并結(jié)合多組學(xué)聯(lián)用技術(shù),系統(tǒng)揭示了藥用植物蜂蜜活性成分的功能機(jī)制,為保健食品的研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。三是產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的推進(jìn)。制定了涵蓋理化指標(biāo)、特征標(biāo)志物及活性成分的多層次產(chǎn)品分級(jí)評(píng)價(jià)方法,為我國(guó)藥用蜂蜜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建奠定了重要基礎(chǔ)。
該系列成果已深度融入我國(guó)地理標(biāo)志蜂蜜保護(hù)體系,構(gòu)建起“科技賦能-品質(zhì)認(rèn)證-價(jià)值提升”的產(chǎn)業(yè)升級(jí)閉環(huán)。通過(guò)建立蜂產(chǎn)品區(qū)塊鏈地理標(biāo)志溯源平臺(tái),已實(shí)現(xiàn)廣西九龍?zhí)倜?、甘肅黃芪蜜、山西胡枝子蜜等地理標(biāo)志產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管,推動(dòng)傳統(tǒng)蜂產(chǎn)業(yè)向科技型大健康領(lǐng)域跨越轉(zhuǎn)型。據(jù)估算,相關(guān)技術(shù)推廣可使特色蜂蜜產(chǎn)品溢價(jià)提高30%-50%,為鄉(xiāng)村振興提供科技支撐。未來(lái)團(tuán)隊(duì)將拓展建立藥用蜂蜜數(shù)據(jù)庫(kù),開發(fā)智能鑒別技術(shù),助力我國(guó)搶占全球功能性蜂產(chǎn)品科技制高點(diǎn)。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目資助。