利用无标签鸟枪法蛋白质组学技术从蜂蜜中检测外源蛋白质：对其品质和真实性的影响

《Journal of Proteomics》：Mining foreign proteins in honey by shotgun label-free proteomics: Implications for quality and authenticity

　　

托马斯·埃尔班（Tomas Erban）|埃琳娜·谢尔巴琴科（Elena Shcherbachenko）|安娜·帕夫洛沃娃（Anna Pavlovova）|马丁·马尔科维奇（Martin Markovic）|卡雷尔·哈兰特（Karel Harant）|帕维尔·塔拉科（Pavel Talacko）

捷克农业食品研究中心（Czech Agrifood Research Center），地址：Drnovska 507/73, Ruzyne, Prague 6 CZ-16106, 捷克

摘要

蜂蜜中可能含有多种外来蛋白质，这些蛋白质主要来源于蛋白质和碳水化合物补充剂，或是为了掩盖酶活性而人工添加的成分。本研究分析了29个蜂蜜样本和1个蜂王浆样本（作为对照），同时参考了我们自己生产并经过验证的蜂蜜样本。我们还重新分析了之前收集的45个蜂蜜样本的数据。结果发现，这两个数据集中的蜂蜜样本都含有用于生产糖浆或作为蜂用糖霜的“外来”酶。这些酶的鉴定准确性得到了大量独特肽序列的支持，其中包括曲霉菌产生的葡糖淀粉酶（γ-淀粉酶）、酿酒酵母产生的转化酶和α-淀粉酶。研究结果还表明，曲霉菌产生的过氧化氢酶（一种高效的抗氧化剂）也属于外来酶。此外，我们还检测到了大豆种子中储存的蛋白质，如甘氨酸蛋白和conglycinin。这些外来蛋白质的存在表明，要么是养蜂过程中的喂养管理不当，要么是有意添加了这些补充剂。研究还发现蜂蜜中存在植物和人类来源的蛋白质。总之，我们的研究展示了鸟枪法蛋白质组学在识别蜂蜜中各种蛋白质方面的应用价值，这些蛋白质有助于确定蜂蜜的成分、质量和真实性。

意义

尽管采用了核磁共振（NMR）、高分辨率质谱（HRMS）和红外质谱（IRMS）等先进技术，蜂蜜仍然是掺假最严重的食品之一，欺诈行为十分普遍。蛋白质组学为解决蜂蜜欺诈问题提供了有效方法。本研究证明了蛋白质组学能够识别蜂蜜中不应存在的蛋白质。这些“外来蛋白质”可能表明蜂蜜存在欺诈行为或养蜂管理不善，从而导致蜂蜜质量下降。研究结果还显示，其中一些蛋白质是用于工业生产糖浆的酶，如α-淀粉酶、葡糖淀粉酶（γ-淀粉酶）和转化酶（β-果糖呋喃糖苷酶）。此外，蛋白质组学还能检测出蜂蜜中的大豆种子来源的蛋白质，如甘氨酸蛋白和conglycinin以及脂氧合酶。这些蛋白质的存在进一步证实了蜜蜂可能被喂食了蛋白质补充剂，其残留物最终进入了蜂蜜中。高质量蜂蜜中不应含有这些蛋白质。本研究还发现了之前未被报道过的其他蛋白质，尤其是人类来源的蛋白质，这表明养蜂、采蜜和加工过程并非完全无菌操作。识别人类来源的蛋白质在科学上具有重要意义，因为它有助于我们了解蜂蜜的特性，并可用于数据库查询。总体而言，基于发现性/非靶向蛋白质组学的分析方法能够识别蜂蜜中的各种蛋白质，包括与欺诈、质量问题或植物来源相关的蛋白质。其中，植物来源的蛋白质尤为值得关注。