基于ATR-FTIR光谱与多元分析技术的商品化蜂胶提取物化学表征及地理溯源研究

本研究针对商业蜂胶产品因地理来源差异导致化学成分复杂多变、影响生物活性及产品真实性的问题，采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）结合主成分分析（PCA）和层次聚类分析（HCA），成功实现8种喷雾型蜂胶提取物的化学指纹图谱构建与地理溯源分类。研究发现1050–900 cm?1 波数区间是区分蜂胶的关键光谱区域，为商业化蜂胶产品的质量控制与真伪鉴别提供了快速、经济的解决方案。

　　

蜂胶这种蜜蜂采集植物树脂混合自身分泌物形成的天然产物，自古就被誉为"蜂胶黄金"，其含有的300多种化合物赋予其抗氧化、抗菌、抗病毒等多重生物活性。然而，蜂胶的化学成分高度依赖地理来源、季节和植被类型，这种"化学指纹"的变异性导致商业蜂胶产品质量参差不齐。更严峻的是，全球蜂胶市场供不应求的现状催生了掺假乱象，但传统检测方法如高效液相色谱（HPLC）耗时耗力，难以满足市场监管需求。

针对这一痛点，研究人员开展了一项创新研究，通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）这种"化学照相机"技术，结合多元统计方法，为商业蜂胶产品建立快速"身份认证"系统。该成果发表在《Measurement: Food》期刊，为蜂胶质量控制提供了新范式。

研究团队采用Thermo Nicolet 6700 FTIR光谱仪对8种亚马逊平台购买的喷雾型蜂胶提取物进行检测，扫描范围覆盖4000-600 cm^?1
中红外区，每个样本重复检测3次。原始光谱数据经OriginPro 2024软件处理，先后运用主成分分析（PCA）和层次聚类分析（HCA）进行模式识别，其中PCA重点分析了2950–2850 cm^?1
（脂肪烃）、1700–1500 cm^?1
（羰基化合物）、1400–1200 cm^?1
（酚类）和1050–900 cm^?1
（糖苷键）四个特征区间。

在ATR-FTIR光谱特征解析部分，研究揭示了蜂胶的"分子身份证"：所有样本在3350–3250 cm^?1
处均出现强宽峰，对应酚羟基（O-H）伸缩振动，证实黄酮类物质存在；2980–2870 cm^?1
的甲基/亚甲基（C-H）伸缩振动提示脂质成分；1645–1635 cm^?1
的尖锐峰归属羰基（C=O）伸缩，与黄酮苷元特征吻合。特别值得注意的是，巴西绿蜂胶产品在1511 cm^?1
处出现独特芳香环（C=C）振动峰，这成为其地理溯源的重要光谱标记。

多元分析结果展现出惊人的分类精度。PCA在1050–900 cm^?1
区间获得98.2%的累计方差贡献率，该区域对应黄酮醇苷的C-O伸缩振动，成为区分不同蜂胶的"黄金波段"。HCA聚类树状图清晰呈现地理关联性：中国来源的Herb Pharm独立成簇；美国产NOW与Lovita因化学相似性聚为一类；而巴西与哥伦比亚产品因南美相似植被环境被归入同一分支。有趣的是，尽管美国、新西兰和巴西地理跨度大，但Nature’s Answer、1839和Apiario三品牌却意外聚簇，暗示蜂胶化学成分可能超越地理界限，与特定植物次生代谢谱相关。

这项研究的意义在于建立了商业蜂胶提取物的标准化检测流程。相比传统方法，ATR-FTIR结合化学计量学具有三大优势：无需复杂前处理、单次检测仅需分钟级、设备成本低廉。研究者特别指出，1050–900 cm^?1
波数区间可作为市场监管的"关键检测窗口"，快速识别标注不实产品。该技术框架不仅适用于蜂胶，还可拓展至其他易掺假的天然产物，为构建食品补充剂真实性鉴别体系提供了技术蓝本。未来研究可结合¹
H NMR等技术形成多维指纹图谱，进一步提升检测特异性。