成熟蜂蜜标志物-松二糖 !

文摘   2025-01-10 20:31   北京  


松二糖是蔗糖的一种异构体,存在于天然蜂蜜中,是可以反映蜂蜜成熟度的一种内源性物质,但其形成机制尚不清楚。在食品工业中,松二糖是一种新型的甜味剂,一般是通过生物工程对淀粉蔗糖酶分子修饰进行制备。但是这种生产方式成本比较高,导致松二糖在食品工业中的使用较为局限。
中国农业科学院蜜蜂研究所联合山西农业大学食品科学与工程学院等科研机构使用UPLC-ELSD、稳定同位素标记、高分辨质谱(HR-MS)等技术探索了蜂蜜中松二糖的形成机制。研究结果表明蔗糖是松二糖的底物,并发现蔗糖中添加高浓度的果糖和低浓度的葡萄糖有利于松二糖产生,以及α-葡萄糖苷酶催化蔗糖的分子间异构化形成松二糖。

通过对不同植物来源的八种常见蜂蜜进行糖含量测定,结果表明这些蜂蜜均含有松二糖,其浓度范围为0.15g/100g至3.51g/100g,其中油菜蜂蜜最低,枣花蜂蜜最高。

为了确定蜜蜂在松二糖形成中的作用,利用人工配制的模拟槐花花蜜(15%果糖(w/w)、5%葡萄糖和45%蔗糖)进行转化试验。将槐花提取物、蜜蜂蜜囊提取物分别与模拟花蜜混合,混合溶液在34℃黑暗培育9天,每2天取样品进行糖成分分析,以下处理均以相同的方式进行:在槐花提取物处理组(A)中,所有糖的浓度几乎没有改变;而在蜜蜂提取物处理组(B)中,松二糖含量显著增加。

为了确定松二糖的来源,试验分为七个组别(蔗糖、果糖、葡萄糖、蔗糖+果糖、蔗糖+葡萄糖、果糖+葡萄糖、果糖+葡萄糖+蔗糖)分别与蜜蜂蜜囊提取物进行测定。结果表明,只有蔗糖才能转化为松二糖,并且有果糖时,蔗糖会加速转化为松二糖,而额外的葡萄糖会抑制松二糖的产生。为了明确不同日龄工蜂转化松二糖的效率,利用50%的蔗糖溶液(w/w)分别于内勤蜂、守卫蜂和采集蜂(n=5)的蜜囊提取物混合,培育5天。发现随着工蜂日龄的增长,松二糖的转化量逐渐增加,因此可以确定相关酶活随着蜜蜂日龄增长而增加。

为了明确催化天然蜂蜜中的蔗糖转化为松二糖的关键酶,利用蛋白质组学方法系统地分析了蜜囊的蛋白质,发现这些酶包括α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶。经过进一步验证,证实了α-葡萄糖苷酶通过分子间异构化过程促使蔗糖(在高浓度下)反应,形成松二糖。

该研究揭示了蜂蜜中松二糖的形成机制,为糖类代谢拓展了新的思路,有助于科学控制和提高蜂蜜品质。目前松二糖已作为鉴定成熟蜂蜜的一项关键指标,其含量在标准中有具体的要求(松二糖,%):枣花蜂蜜≥2.0,荆条蜂蜜≥1.5,其他蜂蜜≥1.0。通过测定蜂蜜中松二糖的含量,从而为优质成熟蜂蜜的鉴别提供理论依据。

来源:《中国蜂业》,2024年10月



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