随着人们生活水平的提高和养生意识的增强,蜂蜜作为天然营养品的市场需求持续增长。了解蜂蜜研究的最近进展,有助于加深对蜂蜜成分和生物活性的理解与应用,加强质量控制体系建设,推动新产品开发,促进蜂蜜产业的高质量发展。本文对2024年国内外发表的蜂蜜相关中英文研究论文进行了分类与总结,对成分检测、生物活性、质量控制这三大研究领域的研究进展进行了重点介绍。

1 蜂蜜研究论文概况1.1 论文数量及地域分布

根据Google Scholar、Elsevier、Springerlink、NCBI、Web of Science、中国知网等数据库的搜索结果,2024年发表的与蜂蜜相关的中、英文研究论文共2076篇,其中英文论文1876篇(SCI论文1183篇);中文论文200篇(中文核心期刊论文38篇,学位论文7篇)。

在SCI期刊论文中,作者单位共来自全球83个国家和地区。其中,第一单位来自中国的有176篇,是发表蜂蜜相关论文最多的国家;美国有148篇,排名第二;印度有81篇,排名第三;论文总数在20篇以上的国家还有:意大利(60篇)、土耳其(54篇)、巴西(51篇)、加拿大(48篇)、沙特阿拉伯(24篇)、澳大利亚(23篇)、波兰(22篇)、西班牙、德国和墨西哥(各21篇),法国、马来西亚和伊朗(各20篇)。

1.2 研究领域分布

2024年蜂蜜相关论文的研究领域主要集中于化学成分检测、生物学活性和质量控制研究。

2 蜂蜜成分鉴定与检测技术研究进展

蜂蜜的种类繁多,成分复杂多样。蜂蜜成分的种类和含量受蜜源植物、地理环境、蜜蜂种类、生产方式和气候条件等多种因素的影响。2024年在蜂蜜成分鉴定与检测技术研究领域取得了一些新进展。

2.1 酚类化合物

酚类化合物是蜂蜜中重要的活性物质,对蜂蜜的抗氧化、抗病原微生物等生物学功能起着关键作用。Hameed等[1]对伊拉克萨拉赫埃丁地区的5种单花蜜进行了多酚化合物分析,结果表明总抗氧化活性与总酚含量呈显著正相关,其中香豆酸(0.38~2.34 µg/mL)、儿茶素(1.80~2.68 µg/mL)和槲皮素(0.30 µg/mL)为主要酚类成分。研究还发现,伊拉克、波兰、意大利和塞尔维亚等地区的蜂蜜中富含没食子酸和香豆酸。在检测技术方面,Moore等[2]通过优化提取和浓缩步骤,建立了基于高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)的分析方法,可同时鉴定109种酚类化合物,显著提高了检测效率和准确性。

2.2 矿物质与糖分

矿物质是人体必需的营养物质之一,也是识别蜂蜜地理来源的重要指标。葡萄牙科英布拉大学电信学院Elamine等[3]开发了一种基于阻抗的钾量化传感器,利用电化学阻抗谱(EIS)技术评估了蜂蜜矿物元素、电学性质和植物来源之间的关系,成功实现了柑橘属、桉树属和埃里卡属蜂蜜的快速分类,其中钾元素在矿物成分中占主导地位。EIS技术具有操作简便、分类准确率高等优点,在蜂蜜植物来源鉴别方面具有广阔的应用前景。在蜂蜜糖分研究方面,中国农科院蜜蜂研究所Yuan等[4]通过稳定同位素标记和高分辨率质谱分析,揭示了蜂蜜中松二糖的形成机制,为理解蜂蜜的化学成分及其形成过程提供了科学依据。

2.3 挥发性成分

挥发性成分是决定蜂蜜风味和香气特征的关键因素,其组成与蜜源植物和地理区域密切相关。通过构建挥发性化合物指纹图谱并结合化学计量学方法,可显著提高蜂蜜植物来源鉴别的准确率[5]。江南大学食品学院曹旭珍等[6]对西藏林芝地区蜂蜜的研究发现,其挥发性成分种类较其他产地更为丰富,特别是酯类物质含量显著高于其他地区。研究筛选出水杨酸乙酯、正己酸、辛烷等8种特征挥发性成分,其中苯丙酸乙酯、戊酸乙酯和辛酸乙酯为林芝蜂蜜所特有。

蜂蜜挥发性成分的指纹图谱不仅取决于其蜜源种类,与挥发性成分的萃取和鉴定技术也有很大的关系。在检测技术方面,燕山大学荆津等[5]通过优化色谱柱选择,显著提高了咖啡蜜挥发性成分的检测效果,从33种不同类型蜂蜜中鉴定出187种挥发性化合物,包括萜类、醛类、醇类、酯类等,确定了63种不同的气味属性。其中,苯乙酸、γ-丁内酯、苯乙酸乙酯等化合物与蜂蜜的独特气味密切相关[7]

3 蜂蜜生物学活性研究进展3.1 抗菌

蜂蜜的抗菌能力与多种因素有关,包括植物或地理来源、储存时间等。研究发现,新鲜蜂蜜的抗菌活性优于陈年蜂蜜,更适于药用[8]。不同植物和地理来源的蜂蜜在模拟消化后,其抗菌活性有所下降,但在胃阶段较为持久[9]。研究表明,蜂蜜具有抑制多种细菌、真菌的能力。浙江大学韩凌云等[10]对中国33种特种蜂蜜的生物活性进行了评价,结果发现19种蜂蜜表现出对金黄色葡萄球菌的抑菌活性,而仅有4种表现出对大肠杆菌的抑菌活性。其中,黄芪蜜、黄芩蜜、茴香蜜、藿香蜜等蜂蜜表现出较强的抗金黄色葡萄球菌活性,枸杞蜜、茴香蜜、藿香蜜和苹果蜜表现出抗大肠杆菌活性。油菜蜂蜜展示了广谱的抗菌活性,而冷杉蜂蜜在对抗特定细菌方面表现出一定的效果[11]。巴勒斯坦的几种蜂蜜对大肠杆菌具有较强的抗菌能力[12]。摩洛哥蜂蜜显示出显著的抗菌和抗真菌特性,其中百花蜜的抗菌活性最高[13]

蜂蜜抗菌活性的机制研究也在不断推进。北京工商大学Yu等[14]研究发现锥栗蜂蜜通过抑制关键酶的活性来提高细菌的氧化应激水平,从而发挥抗菌作用。Nazzaro等[15]的研究表明,唇形科植物蜂蜜通过影响病原菌的疏水性和溶血活性,从而抑制其生物膜的形成,表现出抗菌活性。同时,生物膜移除效率被证实与蜂蜜中的过氧化氢、香草酸、松属素和pH值呈正相关[16]。巴西蜂蜜主要通过过氧化氢发挥抗变异链球菌的作用,并能破坏生物膜[17]。此外,蜂蜜通过高渗透压和过氧化氢成分抑制嗜温菌和嗜冷菌的生长,可用于延长食品的保质期[18]

3.2 抗氧化

蜂蜜的抗氧化能力因其来源和成分的不同而存在显著差异,并与颜色、电导率、总酚含量等因素相关。如橡树蜜[19]表现出较高的抗氧化能力;罗马尼亚的虎杖蜜因其高总酚和类黄酮含量,表现出与荞麦蜂蜜相当的强抗氧化特性[20];来自印度尼西亚龙目岛和巴厘岛的蜂蜜,总酚和类黄酮含量较高,也展现出显著的抗氧化活性[21]

在印度巴尔斯希地区,不同植物来源的蜂蜜显示出显著的抗氧化活性差异[22],而其他地区的研究也显示出了相似的结果。在埃及,百花蜜的总酚含量最高,辣木蜜则表现出最强的DPPH自由基清除活性[23];在土耳其伊斯帕尔塔地区,薰衣草蜂蜜的抗氧化能力较好,可通过其总酚和类黄酮含量体现[24]。中国的33种特种蜂蜜中,米团花蜜、板栗蜜、茴香蜜、益母草蜜和藿香蜜的总酚含量较高、FRAP总抗氧化能力和DPPH自由基清除能力也较好。其中,米团花蜜、板栗蜜和茴香蜜的总酚含量高于麦卢卡蜂蜜[10]。蜂蜜的总酚含量与抗氧化活性之间呈显著正相关[25]。葡萄牙波尔图大学Bezerra等[16]研究发现,蜂蜜的抗氧化能力与其花粉含量、过氧化氢浓度和抗酪氨酸酶活性相关。

3.3 抗肿瘤

蜂蜜的抗肿瘤作用在多项研究中得到了证实。波兰热舒夫大学Dżugan等[11]首次评估了冷杉蜂蜜对癌细胞和正常细胞迁移的影响,发现0.1%浓度的冷杉蜂蜜对乳腺癌细胞(MCF-7)具有最强的抗迁移作用,同时对正常成纤维细胞的迁移影响较小,且其效果优于油菜蜂蜜。Abu-Farich等[12]研究发现,矢车菊蜜和水飞蓟蜜在非毒性浓度4 mg/mL下表现出显著的抗增殖活性,使细胞活力降低约43%,并且蜂蜜抗增殖效应与其咖啡酸、白杨素、原儿茶酸、芸香苷和水杨酸的含量密切相关。此外,这些蜂蜜显著降低了癌细胞的迁移率,最高降幅达85%。

麦卢卡蜂蜜在近期的抗肿瘤研究中也得到证实。体外实验表明,麦卢卡蜂蜜对MCF-7乳腺癌细胞的增殖具有显著的剂量依赖性抑制作用,并能有效刺激MCF-7细胞的凋亡,这与PARP的激活及AMPK的激活有关;同时抑制了AKT/mTOR信号通路和磷酸化的STAT3水平,可能与其抗炎特性相关。体内研究进一步证明,麦卢卡蜂蜜显著抑制了裸鼠中MCF-7肿瘤的生长,使肿瘤体积减小了84%。此外,麦卢卡蜂蜜还能通过增强BALB/c小鼠的抗肿瘤免疫反应,包括增加肿瘤内巨噬细胞和效应T细胞的浸润,调节趋化因子和炎症细胞因子的表达,从而抑制肿瘤生长[26,27]

伊朗比尔詹德大学Karbasi等[28]研究发现,相比于商业蜂蜜,酚类含量高、抗氧化能力强的蜂蜜(如枣花蜜)能更有效地抑制癌细胞的增殖和迁移,并促进凋亡,对MCF-7细胞表现出更强的抑制效果,展现出显著的抗癌特性。此外,研究显示,也门基督刺枣蜜(Ziziphus spina-christi)在1%浓度下几乎完全抑制了乳腺癌、宫颈癌和小鼠黑色素瘤细胞的增殖,并促进了细胞凋亡,但对非恶性细胞的影响较小,进一步证明了其抗癌潜力。

3.4 促进伤口愈合

蜂蜜在伤口愈合方面展现出显著的效果。墨西哥尤卡坦州梅里达尤卡坦大学Miranda等[29]在利用动物模型评估无刺蜂(M.beecheii)蜂蜜的体内伤口愈合实验中发现,蜂蜜具有与阳性对照吲哚美辛相当的伤口愈合能力,其效果表现为伤口边缘的持续收缩和肉芽组织的增强。与之相似的是,Darwis等[30]的研究则发现苏门答腊大蜜蜂蜂蜜在创伤性溃疡的愈合中显著优于对照组,表现为溃疡面积和红斑的显著减少。

在比较蜂蜜和聚维酮碘敷料对Wagner 2级糖尿病足溃疡(DFU)的愈合效果的实验中,蜂蜜组的消退水肿效果优于聚维酮碘组,蜂蜜敷料与聚维酮碘敷料治疗DFU的疗效相当[31]。另有研究探讨了基督刺枣蜜对拔牙后牙槽窝愈合的效果,结果显示,该蜂蜜显著提高了唾液中骨桥蛋白(OPN)的水平,表明它有助于骨组织修复[32]

不同种类的蜂蜜在增加伤口中的成纤维细胞数量方面均有显著效果,其中无刺蜂Trigona蜂蜜在促进成纤维细胞数量方面最为显著,被认为是最有效的蜂蜜类型[33]。此外,麦卢卡蜂蜜与自体富血小板血浆凝胶联合使用显著提高了老年人压疮伤口的肉芽组织覆盖,减少了伤口愈合评分,并改善了上皮生长[34]

3.5 抗炎作用

蜂蜜在抗炎作用方面也表现出了显著的疗效。研究显示,与常规治疗相比,蜂蜜在降低化疗和放疗引起的口腔黏膜炎等级上有显著效果。蜂蜜显著减少了3-4级黏膜炎(严重黏膜炎)的发生,缓解疼痛,并对体重减轻有积极作用[35]

胡枝子蜂蜜及其生物标志物三叶苷对DSS诱导的溃疡性结肠炎(UC)表现出抗炎效果。蜂蜜通过增加紧密连接蛋白的表达、降低促炎因子水平、增强抗氧化因子活性,并抑制铁死亡,从而减轻UC的症状[36]。枸杞蜜也被证实具有抗炎作用,其主要表现在降低促炎性标志物Il-1β、Il-6、Tnf-α和Mcp-1的表达,从而缓解溃疡性结肠炎。不仅如此,研究还发现,枸杞蜜还可以通过降低反应性氧物质水平、上调抗氧化基因(Nrf2、Sod2)的表达和稳定线粒体膜电位,减少氧化应激,从而进一步抑制炎症反应,增强肠道细胞的保护功能[37]。麦卢卡蜂蜜提取物能够抑制神经肽P物质(SP)诱导的肥大细胞脱颗粒,对肥大细胞驱动的神经源性炎症具有抗炎作用。这些蜂蜜提取物在膀胱疼痛综合症/间质性膀胱炎(BPS/IC)的病理生理中表现出潜在的辅助治疗效果[38]

在类风湿关节炎的临床试验中,应用蜂蜜的患者显示白细胞计数、C反应蛋白和类风湿因子指标下降,滑液中的炎症细胞因子(如IL-6、IL-17、IL-1和TNF-alpha)显著减少,X射线显示骨关节表面改善,滑液间隙和滑液量增加,表明蜂蜜可缓解类风湿关节炎的炎症表现[39]

3.6 器官保护

蜂蜜具有保肝护肝的功能。研究表明,每天口服1.2 g/kg蜂蜜能有效改善暴露于水烟和香烟烟雾中的Wistar大鼠的肝脏功能,降低丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)等肝酶的水平,并减少烟雾引发的炎症反应,从而保护肝脏组织[40]。在蜂蜜对黄曲霉毒素B1(AFB1)的肝毒性影响的研究中,蜂蜜通过降低血清酶水平、保护动物免受AFB1的损害,同时改善肠道微生物群[41]。此外,蜂蜜在模拟胃肠道消化和结肠发酵过程中,通过优化菌群结构,产生短链脂肪酸,降低氨态氮含量,改善肠道环境,从而发挥器官保护作用[42]

麦卢卡蜂蜜在治疗胃食管反流病(GERD)的临床研究中显示,患者的胃镜检查结果表明,麦卢卡蜂蜜组的总体改善率、食管炎及其改善率均优于安慰剂组,有效缓解了GERD的症状[43]。在高脂饮食诱导的慢性肾病(CKD)小鼠实验中,蜂蜜通过降低血清总胆固醇、甘油三酯、尿酸和尿素氮水平,并减少肾组织中的炎症标志物(如TNF-α和IL-6)水平,显著减轻了肾脏损伤,改善了相关疾病症状[44]

赤桉蜂蜜(JH)对小鼠酒精性肝损伤具有保护作用。实验结果显示,与空白对照组相比,JH低、高剂量组小鼠在肝脏指数、ALT和AST活性方面显著降低,抗氧化酶水平(如CAT、SOD、GSH-Px)显著提高,炎症反应减轻,肝脏组织损伤得到有效缓解,其中15 g/kg剂量的效果最佳[45]。此外,大蜜蜂蜂蜜(TH)在神经保护方面也展现出潜在价值。研究表明,马来西亚大蜜蜂蜂蜜预处理能够减轻胺酸(KA)引发的小脑和纹状体神经元损伤,并通过增加兴奋性氨基酸转运蛋白-2(EAAT2)的表达,显著减少大鼠在KA注射后的神经元死亡,同时提高其运动活动。这些结果显示了TH作为神经保护剂的潜力[46]

3.7 调节血糖作用

研究表明,在STZ诱导的糖尿病大鼠模型中,基督刺枣蜜能够显著降低血糖和果糖胺水平,同时调节抗氧化酶的活性,减少肝脏和胰腺组织中的一氧化氮(NO)和丙二醛(MDA)含量。此外,基督刺枣蜜通过降低Caspase-3和Bax的表达水平,提高Bcl2的水平,减少糖尿病引起的氧化应激和细胞凋亡,显示出其在高血糖调控和抗氧化方面的潜在治疗价值[47]。中国农科院蜜蜂研究所Zheng等[48]通过机器学习方法精确预测了喂食蜂蜜和糖类饮食对小鼠代谢物模式的影响,结果表明,与糖类饮食相比,蜂蜜更能有效调节代谢物水平,从而帮助降低血糖。这进一步支持了蜂蜜在管理血糖水平和预防糖尿病相关代谢紊乱中的潜在益处。

4 蜂蜜质量控制研究进展

蜂蜜质量控制对蜂蜜消费者、生产者和整个行业都具有重要意义,蜂蜜的风味、营养价值和药用特性也往往与其植物和地理来源密切相关。因此,这一领域的研究长盛不衰。

4.1 蜂蜜掺假鉴别

糖浆是蜂蜜最常见的掺假物之一。近年来,同位素、光谱、色谱检测等技术逐渐应用于糖浆掺假鉴别上,取得了许多进展。

光合作用的 C3 循环产物与 C4 循环的产物之间存在同位素差异,因此不同植物具有不同的碳同位素比率。蜂蜜大多来源于 C3 植物,玉米和甘蔗糖浆则来源于C4 植物。根据这一原理,可进行基于稳定碳同位素比值分析(SCIRA)的糖类掺假鉴别,这是目前研究中的常用手段。Pérez等[49]使用稳定同位素(δ13C和δ15N)分析成功确定智利市售蜂蜜和当地生产的乌尔莫蜂蜜的掺假程度;国际原子能机构维也纳国际中心Li等[50]则进一步探索了简化方法,通过高碘酸盐氧化糖产生甲醛,然后与氨反应形成六亚甲基四胺(HMT),可用于测量蜂蜜果糖和葡萄糖中特定分子位置的碳和碳结合不交换(CBNE)氢的稳定同位素比。该研究还进一步对果糖、葡萄糖糖浆和纯蜂蜜样品进行HMT合成与鉴别的验证,具有较好的稳定性。

阿尔及利亚特莱姆森大学Cherigui等[51]将红外光谱和物理化学参数结合化学计量工具用于鉴别蜂蜜中葡萄糖(G)、果糖(F)和蔗糖(S)的掺假。该研究完成了对39个阿尔及利亚纯蜂蜜样品和108个不同糖百分比(5%至50%)的掺假蜂蜜样品鉴定,将光谱测量与多变量分析相结合,实现了蜂蜜按官能团分组和分类的可视化,并选定1800~650 cm1光谱区域的波段成功进行了区分;随后,利用主成分分析(PCA)、判别因子分析(DFA)和层次聚类分析(HCA)进行了有效验证。与之相似的是,Geana等[52]的研究将紫外-可见光谱法用于鉴定6种罗马尼亚蜂蜜与不同类型和浓度的玉米糖浆(5%、10%、20%、30%、40% 和 50%),该方法能够检测到高于 10% 的掺假水平。西班牙巴塞罗那大学Egido等[53]也建立了一种基于高效液相色谱-紫外检测(HPLC-UV)指纹图谱的蜂蜜鉴别方法,并通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)进行分类。结果显示,对156个蜂蜜样品的不同掺假(玉米糖浆、枫糖、大米糖浆、蔗糖和葡萄糖等)区分率可达100%;他们还通过偏最小二乘回归完成了糖浆含量低于15%的掺假检测和水平定量,验证的误差值较低,为检测不同植物来源的糖浆掺假提供了可靠方法。此外,反向极性纳米电喷雾质谱(RP-Nano-ESI-MS)已被证明不仅能够区分出掺入10%油菜蜜的相思蜜,还能有效区分6种蜂蜜[54];DNA 条形码等分子方法也在鉴定蜂蜜中的植物 DNA 来源方面显示出巨大的前景[55],可用于检测用作掺杂物的植物糖。

4.2 植物来源鉴别

通过对过去10多年(2013~2023年)利用组学技术鉴定蜂蜜植物来源的研究分析,发现代谢组学在蜂蜜植物产地鉴定研究中得到了广泛的应用,目前的研究则主要应用各种先进的仪器结合不同的化学计量学来发现独特的标记或建立分类模型[56];近红外(NIR)光谱作为一种无损分析方法在同时评估蜂蜜质量和真实性方面得到应用,近红外光谱与化学计量学模型相结合的有效性,推动了基于地理和植物来源的蜂蜜鉴别,该技术成为检测掺假的有力工具[57]

为了确定鹅掌柴蜂蜜的特征性标记物,西北大学Wu等[58]通过基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱(UHPLC-Q-TOF-MS/MS)的非靶向代谢组学方法获得的鹅掌柴蜂蜜(MH-Sco)的代谢物,与从鹅掌柴花(P-Sco)中鉴定的植物性化学物质进行比较,筛选出了MH-Sco的初步植物性标记物。随后,结合质量数和谱图信息,并通过靶向超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UHPLC-QqQ-MS/MS)进行含量检测和验证,最终确定3α-羟基-20(29)-烯-23,28-二酸(HLEDA)作为MH-Sco的植物标记。这一研究为鹅掌柴蜂蜜质量控制提供了理论依据。姚丹等[59]也利用LC-MS非靶向代谢组学成功鉴选出蓝莓蜜和野蔷薇蜜的特征性物质。

在单花/多花蜜鉴别方面,李崇勇等[60]采用顶空-气相色谱离子迁移色谱联用技术(HS-GC-IMS)对4种单花蜜和4种杂花蜜样品中挥发性有机物的差异进行分析。两种蜂蜜共检测出76种挥发性有机物,指纹图谱比对发现杂花蜜中大部分挥发性物质含量显著高于单花蜜,主成分分析模型也表明通过挥发性物质差异可以明显区分单花蜜和杂花蜜样品。Tata等[61]采用涂层叶片喷雾质谱法(CBS-MS)对7种不同植物来源(金合欢、蒲公英、板栗、杜鹃、柑橘、向日葵和菩提)单花蜂蜜的64份样品进行了分析,并通过主成分分析(PCA)发现不同来源蜂蜜之间的关系。此外,该研究建立并比较了4种不同的机器学习分类算法,其中,RF(Random forest)在交叉验证中表现出明显更高的性能,进一步保证了分类的准确性。

蛋白质作为一种相对稳定存在于蜂蜜中的大分子物质,也对筛选溯源标志成分做出了贡献。西北大学邓景升等[62]针对中国特色的枣花蜂蜜,基于凝胶和非凝胶2种蛋白质组学技术鉴定分析枣花蜜样品中的蛋白质组成,共发现216个蜂源蛋白和595个植物源蛋白,其中24种蜂源蛋白首次在枣花蜜中鉴定到;利用BLAST工具筛选了11个潜在的枣花蜜特征蛋白标志物;研究还发现枣花蜜中鉴定到的蜂源和植物源蛋白主要参与碳水化合物代谢、蛋白质水解等生物学过程。

4.3 地理来源鉴别

土壤类型对矿物元素的种类和含量起决定作用,因此,矿物质的种类和含量可以用于表征不同蜂蜜并确定其地理来源。Schmidlová等[63]评估了来自捷克的32个蜂蜜样本的矿物质分布,与蜂场附近的土壤类型进行了比较,采用Pearson相关系数表示矿物质与土壤类型的关系。结果发现,B、Ca、Mg、Ni和Mn被证明是不同土壤类型的特征元素,它们的出现代表着蜂巢所在的土壤类型,可用于地理来源鉴别。

除矿物质检测外,其他技术方法也可被应用于区分蜂蜜地理源。电子鼻、电子舌通过不同的转换原理将化学信息转换为电信号,然后将电信号放大并转换为数字形式,结合分析模型进行识别,可以实现对蜂蜜地理来源高效鉴定,Masoomi等[64]使用这一方法对来自伊朗不同产区的蜂蜜进行了分类。

阿根廷和乌拉圭均以生产柑橘蜂蜜而闻名,蜂蜜价格与其地理来源紧密相关。Bonini等[65]研究了同一地区不同植物来源对不同稳定同位素比率的影响,并在82份单花和多花蜜样本上测试了稳定同位素比值(δ13Choney,δ13Cprotein,δ15Nprotein,δ34Sprotein,δ2Hprotein和δ18Oprotein)。结果表明,除氮外,各稳定同位素比值受植物来源的影响均不显著;蛋白质的硫和蜂蜜的碳同位素比率是区分蜂蜜地理来源的最重要参数。主成分分析结果显示,上述两因素总体解释了总方差的 63.5%;而判别分析提供了三个生产地区之间的最佳区分,可达到 96.7% 的正确率。

北京工商大学Liu等[66]采用联用技术,结合傅里叶变换中红外光谱(FT-MIR)和拉曼光谱,对5个不同产地的142份蜂蜜样品进行了研究,并建立了基于单光谱和多光谱概率神经网络(PNN)和支持向量机(SVM)的判别模型。与单光谱方法相比,多光谱数据融合显著提高了模型的地理溯源判别性能,对蜂蜜来源表现出显著的区分效果。模型优化后,最终测试精度达到95.28%,比单光谱模型提高了11.4%。因此,这一方法为无损蜂蜜产地判别提供了一种可靠、稳定的方法。

4.4 蜂种来源鉴别

由于不同蜂种的蜂蜜在产量、采收难度以及消费者偏好等方面各有不同,致使其价格存在显著差异。在利益驱动下,蜂蜜掺假和冒充现象时有发生。因此,蜂蜜的蜂种来源鉴别也已成为行业亟待解决的课题。

浙江大学Zhang等[67]开发了一种简单、经济的分子技术来鉴别蜂蜜的蜂种来源。这项研究通过利用新设计的引物,成功地从蜂蜜中扩增了蜜蜂的线粒体16S核糖体RNA基因,并在提取DNA后验证其质量;对AseI核酸内切酶切割结果使用限制性片段长度多态性(RFLP)分析,不同蜂种的蜂蜜呈现了不同的条带模式,该技术可对中国境内蜜蜂属(Apis)所有6种蜜蜂的蜂蜜进行特异性区分。西北大学Wang等[68]的研究发现,不同蜂种之间的羟基脂肪酸(HFA)组成存在显著差异,有潜力作为确定蜂种来源真实性的指标。他们提出了两种新的生物标志物,分别为FAXDC2(脂肪酸羟化酶结构域包含蛋白2)和FAS(脂肪酸合酶)。意大利地中海研究所Biundo等[69]使用高分辨率蛋白质组学结合机器学习来鉴别西西里黑蜂(Apis mellifera ssp.sicula)蜂蜜与意大利蜂蜂蜜。

4.5 污染物检测

蜂蜜的安全性至关重要,因此蜂蜜中污染物残留检测在国内外均有着较高的关注度。2024年,蜂蜜中的抗生素、喹诺酮类药物等的检测新方法均有报道。

燕山大学祁朝阳等[70]建立了测定蜂蜜中二氯喹啉酸残留量的五氟苄基溴(PFBBr)衍生-气相色谱-电子俘获检测法(GC-ECD)和气相色谱质谱法(GC-MS);厦门海关技术中心孙婷等[71]通过高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)成功检测了蜂蜜中10种氨基糖苷类药物(安普霉素、庆大霉素C1、卡那霉素等)的残留量。西北大学Huang等[72]采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)和化学计量学分析探讨了金合欢蜂蜜中酵母污染早期标志物的鉴定和生物转化。丁酸甲酯和2-甲基-3-戊酮是酵母自身发酵的特异性产物,2,5-二甲基苯甲醛是酵母和金合欢蜂蜜相互作用产生的特异性产物,它们均可用作Z.rouxii和Z.mellis污染蜂蜜的挥发性标志物。

此外,对重金属、微塑料检测的研究也在不断深入。希腊地中海大学Katsara等[73]建立了三种蜂蜜中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微塑料和纳米塑料的检测方法:(1)通过拉曼映射对醋酸纤维素滤光片上的PET微塑料进行高分辨率识别;(2) 利用4-二甲胺-4'-硝基苯乙烯染料结合紫外线辐射在荧光下进行光学显微镜观察,以提高微塑料的可见度;(3)采用电喷雾电离质谱法检测蜂蜜样品中的纳米塑料颗粒。