《Food Research International》:Metabolomics and chemometrics for origin authentication and adulteration detection of royal jelly using liquid chromatography coupled to trapped ion mobility spectrometry and high-resolution mass spectrometry
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•采用LC-TIMS-HRMS对希腊和中国王浆进行了分析。•采用了靶向筛查和非靶向筛查工作流程。•揭示了希腊与中国样品之间的定量差异。•化学计量学实现了王浆产地100%正确分类。•非靶向筛查有效评估了王浆掺伪情况。引言养蜂是少数具有三重底线效应的农业活动之一,在经济、社会和环
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采用LC-TIMS-HRMS对希腊和中国王浆进行了分析。
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采用了靶向筛查和非靶向筛查工作流程。
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揭示了希腊与中国样品之间的定量差异。
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化学计量学实现了王浆产地100%正确分类。
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非靶向筛查有效评估了王浆掺伪情况。
引言
养蜂是少数具有三重底线效应的农业活动之一,在经济、社会和环保方面均有积极影响。蜜蜂通过为开花植物授粉促进生物多样性,而其产物营养价值高,有益于人体健康。蜂产品的商业价值不断上升,已成为生产国经济发展的关键因素(KumarrGuptaa, 2014)。在蜂产品中,王浆最受青睐,为养蜂人带来了可观的经济效益。王浆由工蜂(Apis mellifera)的下咽腺和下颌腺分泌,是蜂幼虫和蜂王的食物来源(Or?oli? & Jazvin??ak Jembrek, 2024)。其主要成分包括水、碳水化合物、蛋白质和脂质,还含有游离氨基酸、矿物质、维生素及酚类化合物。由于其对免疫系统、血管和心脏功能、胆固醇及脂质控制等具有积极影响,王浆是重要的膳食补充剂和药品(Kanelis等, 2024)。王浆价值持续上升,加之消费者需求旺盛,极具贸易前景。然而,由于缺乏鉴别和保证王浆质量的法规框架,其营销面临诸多挑战,掺伪现象也十分普遍(Kanelis等, 2024)。
中国是全球最大的王浆生产国和出口国,据报道年产超过4000吨,占全球产量的90%以上(C. Ma等, 2022; Zhang等, 2025)。欧盟其他主要王浆生产国包括西班牙、法国、意大利和希腊(Kanelis等, 2015)。遗憾的是,地理标志错误标注在食品领域始终是顽疾,引发了人们对产品(包括王浆)真实性和可追溯性的担忧。例如,部分非欧洲王浆(如中国王浆)常被冒充欧洲产品,以更高价格进入市场(Mazzei等, 2020)。另一种欺诈行为是将低价值王浆与高价值王浆混合,以增加产量并提高 perceived 品质。值得注意的是,产品的地理来源对其最终组成和特性具有重要影响。具体而言,王浆某些物理和化学参数的变化可能与花蜜和花粉的丰度、蜜蜂亚种、生产方法、环境条件以及储存和运输过程中可能发生的理化变化有关(Alattal等, 2025)。此外,还报告了掺入酸奶、蛋清、水和玉米淀粉等食品的行为(Beki?等, 2015)。所有这些因素都凸显了开发新方法对王浆质量和真实性进行评估的必要性。
迄今为止,已有研究通过测定水分、灰分含量等理化参数,以及脂质、碳水化合物、总氮和蛋白质含量,调查了王浆样品中玉米淀粉、蛋清和乳制品的掺伪情况(Garcia-Amoedo & Almeida-Muradian, 2007)。此外,10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA)的存在与纯王浆样品的质量和真实性相关,但由于其可通过化学合成并添加至掺伪样品中,因此不能视为可靠标志物(Z. Wang等, 2021)。此外,傅里叶变换-离子回旋共振(FT-ICR)质谱法已应用于天然、冻干、降解和掺伪王浆样品的表征和标志物鉴定(Morgado Schmidt等, 2015)。另一项研究中,碳氮稳定同位素分析(13C/12C、1?N/1?N)用于区分法国、德国和叙利亚的王浆样品与市售样品(Stocker等, 2006)。
液相色谱(LC)与捕获离子迁移谱(TIMS)和高分辨质谱(HRMS)联用技术,此前已成功用于多种食品基质的化学表征和真实性评价(Drakopoulou等, 2021; Drakopoulou等, 2024; Gialouris等, 2025; Gialouris等, 2026)。我们此前的工作引入、验证并实施了LC-TIMS-HRMS方法,对希腊王浆的生物活性谱进行了广泛表征(Nastou等, 2025)。在此基础上,本研究首次对希腊王浆样品与中国王浆样品进行真实性评估。为此,采用靶向和非靶向筛查方法对其化学谱进行了全面分析,重点关注其生物活性含量。应用无监督和有监督统计模型实现区分,并揭示各组特征化合物。此外,鉴于王浆掺伪是全球市场上的主要问题并引发严重担忧,本研究将希腊王浆样品故意掺入不同浓度的中国王浆并进行分析。采用非靶向筛查结合统计模型检测掺伪。据我们所知,本研究是首次采用靶向和非靶向筛查方法,对中国和掺伪样品与希腊王浆样品进行真实性评估。
章节摘要
化学品和试剂
本研究中使用的所有试剂和标准品均为高分析纯度(≥ 95%)。具体包括:2,5-二羟基苯甲酸、3,4,5-三甲氧基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、4-羟基苯甲醛、4-羟基苯甲酸、乙酰乙酰苯、芹菜素、咖啡酸、儿茶素、儿茶酚、绿原酸、白杨素、肉桂酸、diosmetin、表儿茶素、乙基香兰素、fraxetin、fraxidin、羟基酪醇、kaempferide、木犀草素、马松子酸、myricetin、柚皮苷、新橙皮苷、phloretin,
靶向筛查结果
采用第2.5.1节所述的鉴定标准,通过靶向筛查工作流程在55份王浆样品中测定了21种分析物,由于有分析标准品可用,达到鉴定置信度水平1(Schymanski等, 2014)。使用TASQ 2025对pinocembrin的鉴定过程的一个典型示例如图S1所示(SM-2)。在一份王浆样品中,分析物pinocembrin(m/z 255.0663 Da,RT 8.2 min)的提取离子色谱图(EIC),
结论
王浆是最有价值的蜂产品之一,具有显著的商业和营养价值。因此,全面的化学表征对于揭示其复杂的化学组成至关重要。在此背景下,对希腊和中国王浆样品进行了分析,鉴定并定量了21种属于不同化学类别的化合物,包括黄酮类、酚酸类和酚醛类。值得注意的是,genkwanin等化合物
CRediT作者贡献声明
Eleni S. Nastou:撰写-初稿,可视化,验证,调查,形式化分析,数据整理。Panagiotis-Loukas P. Gialouris:撰写-审阅与编辑,撰写-初稿,方法学,调查,数据整理。Dafni A. Preza-Mayo-Kataki:撰写-审阅与编辑,撰写-初稿,调查,形式化分析,数据整理。Nikolaos S. Thomaidis:撰写-审阅与编辑,监督,资源,项目管理,方法学,资金
资助
本研究由希腊研究与创新基金会(HFRI)第五期HFRI博士奖学金计划资助(奖学金编号:20886)。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
E.S.N. 感谢希腊研究与创新基金会(HFRI)的资助(奖学金编号:20886)。
Eleni S. Nastou|Panagiotis-Loukas P. Gialouris|Dafni A. Preza-Mayo-Kataki|Nikolaos S. Thomaidis