《Food Chemistry》：Six-year quantitative NMR profiling of polyfloral honey from a single beekeeping area in Okayama: harvest-season-associated variation in minor components
编辑推荐：
•一个养蜂区域百花蜜六年的定量1H NMR图谱分析。•宽带WET NMR在无需萃取或净化的情况下定量分析了17种微量组分。•Trp、Phe和Tyr总体上与春季相关；Val和EtOH在夏季含量较高。•基于年份的PERMANOVA和PLS-DA支持采收季相关差异。•在此数据集中，
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一个养蜂区域百花蜜六年的定量1H NMR图谱分析。
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宽带WET NMR在无需萃取或净化的情况下定量分析了17种微量组分。
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Trp、Phe和Tyr总体上与春季相关；Val和EtOH在夏季含量较高。
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基于年份的PERMANOVA和PLS-DA支持采收季相关差异。
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在此数据集中，定量PCA显示出比光谱PCA更清晰的采收季分组。
引言
蜂蜜是蜜蜂从植物花蜜中采集制作的天然食品，广泛用作甜味剂，同时也是一种具有营养价值和商业价值的产品。其化学成分受多种因素影响，包括花卉来源、环境条件、蜜蜂活动以及采收后处理。根据植物来源，蜂蜜通常被分为单花蜜和百花蜜。单花蜜主要来自单一植物物种，而百花蜜则源自多个花蜜来源。在这两种情况下，蜂蜜主要由糖类（尤其是葡萄糖和果糖）组成，其余部分则含有微量成分，如氨基酸、有机酸、酚类化合物、矿物质、维生素和其他代谢物（Bogdanov等，2008；Da Silva等，2016）。
尽管这些微量成分的含量远低于主要糖类，但它们为蜂蜜的化学表征提供了有价值的信息，因为它们反映了植物来源、成熟过程以及生物或环境影响方面的差异。先前的研究表明，有机酸、酚类化合物、矿物质、挥发性化合物和氨基酸等物质可作为区分不同植物来源蜂蜜样品的成分标记（Da Silva等，2016；Soares等，2017；Sun等，2017）。除了植物来源之外，采收时间也被报道会影响蜂蜜成分。例如，在单花蜜和百花蜜中均观察到糖类、元素组成、稳定同位素比值和理化性质方面的季节性差异（Marcolin等，2021；Rivera-Mondragón等，2023；Vasi?等，2020）。
然而，关于地理限制区域内水溶性微量组分长期采收季相关变异的资料仍然有限。远距离地点之间的比较可能会将时间效应与植被、气候和养蜂实践的差异混淆在一起。来自同一本地养蜂区域内附近蜂场的纵向采样可以减少（但无法完全消除）大规模地理异质性，因此有助于表征时间组成模式。最近一项针对单个蜂场百花蜜的纵向研究同样报道了与采收月份、季节条件、花卉资源可获得性以及年际气候变异性相关的大量时间变异性（Viteri等，2026）。此类信息对于化学表征和质量评估具有重要意义，前提是要明确考虑观察性质和采样限制。
蜂蜜成分已使用HPLC-MS和核磁共振波谱等分析技术进行了分析。由于蜂蜜中含有高浓度的糖类，低丰度组分的检测和定量在技术上颇具挑战性。在基于HPLC的分析中，用于减少糖类干扰的预处理程序也可能导致微量组分的损失。相比之下，核磁共振波谱能够以最小的样品预处理同时检测和定量多种组分，因此适用于复杂食品基质中水溶性成分的图谱分析。定量核磁共振结合多元统计分析已应用于食品表征，包括蜂蜜样品的真伪鉴定和产地相关鉴别（Soares等，2017；Valverde等，2022；Zhang等，2020）。
在本研究中，我们使用Furihata等（2014）开发、并由Lu等（2026）建立用于蜂蜜快速、无损、全面定量分析的常规1H NMR和宽带WET 1H NMR技术，对来自一个地理受限养蜂区域内四个邻近蜂场、在六年不同采收期内收集的百花蜜进行了分析。该方法能够在无需大量样品预处理的情况下检测和定量多种水溶性微量组分。我们旨在表征这些成分的采收季相关变异和年际变异性，并评估在本数据集中定量组分数据是否比分箱NMR光谱产生更明显的采收季相关分组。由于采样设计不平衡，我们还通过排除样本量较少的早春组、应用基于年份的验证和置换程序、调整多元分析以考虑采样年份和蜂场位置，以及检查非检测值的替代处理方式，来评估研究结果的敏感性。
章节摘录
百花蜜批次
本研究使用的百花蜜批次由西方蜜蜂（Apis mellifera L.）生产，由山田养蜂有限公司雇佣的养蜂人在日本冈山县苫田郡加茂町及邻近的津山市采收。批次来自四个邻近蜂场：加茂町的加贺美（35°06′38.9″N, 133°57′05.5″E）、塚谷（35°07′04.0″N, 133°54′22.3″E）和土居（35°06′27.1″N, 133°56′03.2″E），以及津山市的上田村（35°05′09.0″N, 133°56′44.3″E）
百花蜜组分的定量
2018年和2019年采收批次获得了常规1H NMR光谱（图S3），而2018年至2023年所有采收批次则获得了宽带WET 1H NMR光谱（图2）。常规1H NMR用于分别定量单糖Fru和Glc以及二糖Mal和Suc，因为用于其定量的信号发生重叠（图3A）。宽带WET 1H NMR用于定量17种微量组分：氨基酸Ile、Leu、Val、Thr、Ala，
采收季相关变异的生物学解释
本研究旨在表征日本冈山县一个地理受限养蜂区域内多个采收季和年份生产的百花蜜的成分特征。由于花卉资源的可获得性和相对贡献随花期自然变化，这种变异被视为当地百花蜜生产系统的固有特征。研究目标并非将单个成分归因于……
结论
定量宽带WET 1H NMR揭示了在日本冈山县一个养蜂区域内四个邻近蜂场六年收集的百花蜜微量组分图谱中的采收季相关差异。在可用的2018–2019年数据集中，Fru和Glc显示出相对有限的变异性，而Mal+Suc则更具变异性。在17种定量分析的微量组分中，Trp、Phe和Tyr显示出总体上与春季相关的分布，尽管它们的配对模式……
CRediT作者贡献声明
Kodai Makino：撰写——初稿，可视化，验证，方法论，调查研究，形式分析，数据管理，概念化。Yuka Honda：撰写——初稿，可视化，验证，方法论，调查研究，形式分析，数据管理，概念化。Takaya Sumida：撰写——初稿，可视化，验证，方法论，调查研究，形式分析，数据管理，概念化。Mitsuhiro Ito：验证，方法论，调查研究，形式……
利益冲突声明
作者声明以下可能被视作潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Koji Nagata报告文章出版费由东京大学提供。Koji Nagata报告财务支持由山田研究基金提供。如果有其他作者，他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报道的工作。
致谢
本研究部分由山田研究基金资助（KN）。日本冈山县山田养蜂有限公司慷慨捐赠了新鲜百花蜜。我们感谢Watanabe Hiroyuki先生对NMR分析的协助。
Kodai Makino|Yuka Honda|Takaya Sumida|Mitsuhiro Ito|Manabu Kato|Shingo Kageyama|Saki Takiguchi|Ken Okamoto|Hideaki Itoh|Suguru Okuda|Michio Suzuki|Kazuo Furihata|Tomoki Ikuta|Yi Lu|Peng Lu|Koji Nagata
