林聰聰，趙 妍，劉 睿，魯 群,

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430070；2.武漢市蜂產(chǎn)品質(zhì)量控制工程技術(shù)研究中心，湖北武漢 430070）

蜂產(chǎn)品指的是蜜蜂在生殖繁衍過程中形成的有用物質(zhì)，包括蜜蜂的采集物、分泌物和生殖繁衍物[1]。蜜蜂的采集物包括蜂蜜、蜂花粉和蜂膠，蜜蜂的分泌物包括蜂毒、蜂王漿、蜂蠟，蜜蜂自身生殖繁衍物包括蜂蛹和蜂王幼蟲。蜂產(chǎn)品具有豐富的營養(yǎng)成分，如糖類、蛋白質(zhì)和氨基酸、有機(jī)酸、維生素和多酚類物質(zhì)。此外，蜂產(chǎn)品具有多種生物活性，如抗菌、抗氧化、抗炎、保護(hù)腸道、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫和神經(jīng)系統(tǒng)等[2-3]。近年來隨著人們越來越重視健康，蜂產(chǎn)品作為優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)補(bǔ)充品，其消費(fèi)量顯著增加，其中蜂蜜的年消費(fèi)量能達(dá)到30 萬噸[4]。在巨大的商業(yè)利益面前，不法商家通過以次充好、混淆蜂產(chǎn)品的地理源和植物源等摻假造假的方式牟利，這些行為嚴(yán)重?fù)p害了消費(fèi)者的利益[5]。蜂產(chǎn)品的成分極其復(fù)雜，還受到地理環(huán)境、蜜源植物、蜂種等多種因素的影響，并且市面上的蜂產(chǎn)品摻假造假手段層出不窮，導(dǎo)致蜂產(chǎn)品的鑒別和鑒偽難度不斷加大。單一的理化檢測技術(shù)和傳統(tǒng)的儀器分析技術(shù)只能檢測蜂產(chǎn)品中的一類或幾類成分，不能對蜂產(chǎn)品的成分進(jìn)行全面、整體的分析，難以解決蜂產(chǎn)品摻假造假的問題。在蜂產(chǎn)品的生物活性研究方面，雖然蜂產(chǎn)品已被證明具有多種生物活性，但其生物活性的機(jī)制還需要進(jìn)一步深入闡明。

組學(xué)技術(shù)是近幾十年來發(fā)展起來的新學(xué)科，主要基于高通量測序、凝膠電泳、質(zhì)譜、核磁共振技術(shù)對成千上萬的DNA、RNA、蛋白質(zhì)、代謝小分子等物質(zhì)進(jìn)行研究和分析[6]。組學(xué)技術(shù)具有高通量、高分辨率、靈敏度高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)[7]，能夠?qū)崿F(xiàn)待測物成分的多目標(biāo)、全組分的同時(shí)鑒定，特別是傳統(tǒng)檢測技術(shù)難以檢測到的微量成分。組學(xué)技術(shù)不僅可以用于蜂產(chǎn)品的成分鑒定，還能通過挖掘其中的特征標(biāo)志物實(shí)現(xiàn)蜂產(chǎn)品的鑒別和鑒偽，此外，組學(xué)技術(shù)還能系統(tǒng)深入地闡明蜂產(chǎn)品中活性成分的生物活性機(jī)制，在蜂產(chǎn)品研究過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來，組學(xué)技術(shù)中的蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)技術(shù)用于蜂產(chǎn)品領(lǐng)域的研究明顯增多，本文綜述了蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品成分鑒定、鑒別和鑒偽、生物活性機(jī)制研究中的應(yīng)用，以期為組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

1 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的應(yīng)用

蛋白質(zhì)組學(xué)是以蛋白質(zhì)組為研究對象，分析其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能、表達(dá)水平與修飾狀態(tài)，了解蛋白質(zhì)之間相互作用，并在整體水平上研究蛋白質(zhì)調(diào)控規(guī)律[8]。蛋白質(zhì)組學(xué)研究策略分為“自下而上”和“自上而下”型，其中“自下而上”型是在多肽水平上對蛋白質(zhì)進(jìn)行分析研究；而“自上而下”型是從復(fù)雜樣品中分離出完整蛋白質(zhì)，再用質(zhì)譜進(jìn)行分析（圖1）。蛋白質(zhì)定量常用非標(biāo)記定量技術(shù)和標(biāo)記定量技術(shù)[9]，前者成本較低，后者準(zhǔn)確度更高。

圖1 “自下而上”和“自上而下”型蛋白質(zhì)組學(xué)研究途徑Fig.1 "Bottom-up" and "top-down" approaches to proteomics

1.1 蛋白質(zhì)組學(xué)在蜂產(chǎn)品成分鑒定中的應(yīng)用

蜂產(chǎn)品中含有多種蛋白質(zhì)，特別是蜂毒、蜂王漿和蜂花粉中蛋白質(zhì)的含量和種類豐富，其中仍有很多蛋白質(zhì)未被鑒定。在蛋白質(zhì)組學(xué)出現(xiàn)前，傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)鑒定方法包括蛋白質(zhì)微量測序和氨基酸組成分析等，但是這些方法靈敏度較差、低通量且耗時(shí)費(fèi)力，鑒定出的蛋白質(zhì)有限，而蛋白質(zhì)組學(xué)依托高分辨質(zhì)譜，具有高通量和高靈敏度的優(yōu)勢。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的應(yīng)用見表1。早在2005 年就有研究人員用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法對蜂毒中的蛋白質(zhì)進(jìn)行研究，鑒定出了Api m6、Api m2 和Api m1 等6 種過敏原以及3 種新的蜂毒蛋白，但是由于技術(shù)限制，一些小分子量的蛋白質(zhì)因低于設(shè)備檢出限而未被檢出[10]。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)和先進(jìn)檢測設(shè)備的出現(xiàn)，通過納米液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析法可以鑒定出蜂毒中33 種蛋白質(zhì)，包括4 種新的蜂毒蛋白[11]。Resende 等[12]鑒定了非洲化意大利蜜蜂和另外兩個(gè)意大利蜜蜂亞種蜂毒的蛋白質(zhì)組成，發(fā)現(xiàn)檢出的51個(gè)蛋白質(zhì)中，共有的蛋白質(zhì)為42 個(gè)。此外，基質(zhì)輔助激光解吸結(jié)合電噴霧電離可以檢測到蜂毒中269種蛋白質(zhì)和多肽，通過傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜發(fā)現(xiàn)了102 種蛋白質(zhì)和多肽，且其中的83 種以前從未在蜂毒樣本中被分析過，這些研究擴(kuò)寬了人們對蜂毒成分的認(rèn)識[13-14]。蜂王漿主蛋白（major royal jelly proteins，MRJPs）占蜂王漿總蛋白質(zhì)的80%以上，主要包括MRJP1～MRJP9[15]，此外蜂王漿中還有其它蛋白質(zhì)。通過基于凝膠和無凝膠技術(shù)對意大利蜜蜂所產(chǎn)的蜂王漿進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)了19 個(gè)新蛋白質(zhì)，這些新蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)生物合成、碳水化合物代謝和氧化還原過程相關(guān)[16]。蜂花粉中也含有豐富的蛋白質(zhì)，運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)可以更全面分析其蛋白質(zhì)組成，有研究報(bào)道采用蛋白質(zhì)組學(xué)從蜂花粉中鑒定出195 個(gè)多肽，并從中篩選出具有抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性的多肽[17-18]。此外，蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)還鑒定出蜂花粉中7 種蛋白質(zhì)是潛在的過敏原[19-20]。

1.2 蛋白質(zhì)組學(xué)在蜂產(chǎn)品鑒別和鑒偽中的應(yīng)用

利用蛋白質(zhì)組學(xué)篩選出蜂產(chǎn)品中的特征標(biāo)志性蛋白或多肽，不僅可以用于蜂產(chǎn)品的品質(zhì)評價(jià)，還可用于蜂產(chǎn)品的昆蟲源、植物源鑒別，幫助解決蜂產(chǎn)品的摻假造假問題。蜂王漿的質(zhì)量容易受到儲(chǔ)存條件的影響，研究發(fā)現(xiàn)，在室溫下保存1 年的蜂王漿，其中的MRJP4、MRJP5 和葡萄糖氧化酶等會(huì)明顯減少，應(yīng)用雙向聚丙烯酰胺凝膠電泳和基質(zhì)輔助激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜法研究MRJPs 在不同條件下儲(chǔ)藏6 個(gè)月的變化，結(jié)果表明MRJP5 可以作為蜂王漿產(chǎn)品新鮮度的標(biāo)記物[21-22]。此外，也有研究表明MRJP4 對溫度更為敏感，可以作為蜂王漿新鮮度的標(biāo)志物[23]。中華蜜蜂和意大利蜜蜂產(chǎn)的蜂王漿中的MRJP2 和MRJP3 在分子量和等電點(diǎn)上存在顯著差異，可以用于蜂王漿的昆蟲源鑒別[24]。此外，蜂王漿的蛋白質(zhì)組成也可以用于植物源的鑒別，研究表明MRJP5 和9 種低豐度蛋白對蜂王漿植物源的區(qū)分有顯著貢獻(xiàn)[25]。通過凝膠蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對枇杷蜜和油菜蜜等不同植物源蜂蜜的蛋白質(zhì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)酶的酶譜分析可以用于鑒定蜂蜜植物源[26]。世界著名的麥盧卡蜂蜜因具有顯著的抗菌、促進(jìn)傷口愈合、改善口腔及胃腸道健康等功能，被批準(zhǔn)為醫(yī)用級蜂蜜，由于其價(jià)格高昂，所以市場上常有麥盧卡蜂蜜造假的現(xiàn)象[27]。Bong 課題組采用“自上而下”的蛋白質(zhì)組學(xué)方法，利用高分辨質(zhì)譜鑒定了麥盧卡蜂蜜中50 種昆蟲源蛋白質(zhì)以及17 種植物源蛋白質(zhì)，從中篩選出12 種多肽作為潛在的標(biāo)志物，建立了一種麥盧卡蜂蜜真假鑒別的方法[28]。此外，也有研究通過定量MRJPs 并篩選特異性肽段來驗(yàn)證蜂蜜的真實(shí)性[29]。

1.3 蛋白質(zhì)組學(xué)在蜂產(chǎn)品生物活性機(jī)制研究中的應(yīng)用

蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的直接承擔(dān)者和表現(xiàn)者，也是藥物治療的作用靶點(diǎn)。蛋白質(zhì)組學(xué)可以了解疾病發(fā)生機(jī)制、尋找治療靶點(diǎn)和解釋功能蛋白的生物活性作用途徑。蜂產(chǎn)品富含多種生物活性成分，但是發(fā)揮活性的機(jī)制暫未充分闡明，蛋白質(zhì)組學(xué)可以用于明確其生物活性機(jī)制。通過蜂毒干預(yù)關(guān)節(jié)炎小鼠模型的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，揭示了蜂毒發(fā)揮抗類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)理[30]。將功能蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用在蜂王漿生物活性研究中，揭示出MRJP1 與抗高血壓活性相關(guān)[31]，MRJP2 的次要同系物apalbumin2a 與抗菌活性相關(guān)[32]。10-羥基-2-癸烯酸（10-hydroxy-2-decenoic acid，10-HDA）是僅存在于蜂王漿中的一種不飽和羥基脂肪酸，可以保護(hù)細(xì)胞和組織，蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)揭示了10-HDA 通過上調(diào)被·OH 抑制的廣譜蛋白而保護(hù)血管平滑肌細(xì)胞，因而具有維護(hù)血管健康的潛力[33]。Erban 等[34]對13 種不同植物源蜂蜜的蛋白質(zhì)組進(jìn)行了分析，挖掘出蜂蜜中具有抗菌特性的潛在蛋白質(zhì)，如防御素-1、絲氨酸蛋白酶抑制劑等。采用二維凝膠電泳與液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用相結(jié)合的方式對麥盧卡蜂蜜處理過的金黃色葡萄球菌進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)麥盧卡蜂蜜會(huì)引起細(xì)菌的DLD、EF-Tu、UspA蛋白下調(diào)，CspC 蛋白上調(diào)，揭示了麥盧卡蜂蜜對金黃色葡萄球菌的抑制作用機(jī)制[35-36]。Tualang 蜂蜜的抗癌作用被廣泛報(bào)道，Amran 等[37]用Tualang 蜂蜜對非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系的H23 和A549 細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)，通過蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)該蜂蜜能調(diào)節(jié)與非小細(xì)胞肺癌發(fā)展相關(guān)的信號通路的關(guān)鍵蛋白，且ELAVL1、H3F3A 和PCNA 可能是作用靶點(diǎn)。在蜂膠中，蛋白質(zhì)組學(xué)證明了其誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機(jī)制與調(diào)控GRP78、PRDX2、LDHB 等蛋白質(zhì)有關(guān)[38]。

2 代謝組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的應(yīng)用

代謝組學(xué)是對某一生物或細(xì)胞在某一特定生理時(shí)期內(nèi)所有小分子代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析的一門學(xué)科。近年來，代謝組學(xué)的檢測方法和分析思路被廣泛用于食品和農(nóng)產(chǎn)品研究領(lǐng)域，通過分析食品和農(nóng)產(chǎn)品中的小分子物質(zhì)來進(jìn)行溯源和品質(zhì)評價(jià)。代謝組學(xué)按研究目的可以分為靶向代謝組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)。靶向代謝組學(xué)具有偏向性，僅對某個(gè)或一類目標(biāo)代謝物進(jìn)行定性定量分析，而非靶向代謝組學(xué)則具有無偏向性，其目的是最大限度覆蓋代謝物，無偏向性地對所有代謝小分子進(jìn)行檢測分析[39]。代謝組學(xué)一般分析流程包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣本采集與處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)、定性鑒定、通路分析及生物學(xué)闡釋（圖2）。目前常用的數(shù)據(jù)庫包括HMDB、KEGG、Mass Bank 和NIST 等，在代謝物鑒定過程中，可以結(jié)合多個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，以便代謝物信息更全面、準(zhǔn)確。

圖2 代謝組學(xué)分析流程Fig.2 Metabolomics analysis workflow

2.1 代謝組學(xué)在蜂產(chǎn)品成分鑒定中的應(yīng)用

蜂產(chǎn)品的化學(xué)成分復(fù)雜，除了蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，還含有氨基酸、多酚、有機(jī)酸、維生素等小分子物質(zhì)。蜂產(chǎn)品中的小分子物質(zhì)不僅種類繁多，并且有很多微量成分。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)蜂產(chǎn)品中多成分的全面鑒別，而代謝組學(xué)具有高通量、高靈敏度等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)蜂產(chǎn)品中多目標(biāo)、全組分的高通量同時(shí)鑒別，特別是傳統(tǒng)檢測技術(shù)無法檢測到的微量成分。張麗翠等[40]對蜂王漿的代謝組學(xué)分析條件進(jìn)行了優(yōu)化，通過比較分析不同溶劑提取的蜂王漿代謝物，發(fā)現(xiàn)80%甲醇或80%乙醇是最佳的提取溶劑，并證明反相液相色譜和親水作用色譜分別聯(lián)合高分辨質(zhì)譜可以較全面地檢測蜂王漿中的小分子化合物。通過代謝組學(xué)分析蜂王漿中的代謝物，發(fā)現(xiàn)其中的77 個(gè)小分子代謝物及其豐度隨蜂王漿產(chǎn)量和收獲時(shí)間的增加而變化，可用于蜂王漿的收獲時(shí)間評估和品質(zhì)評價(jià)[41]。代謝組學(xué)在蜂毒和蜂花粉成分鑒定研究中的應(yīng)用還處于初步階段，最近一項(xiàng)研究通過非靶向代謝組學(xué)技術(shù)較全面地鑒定了蜂毒中的214 個(gè)代謝物，并通過靶向代謝組學(xué)技術(shù)定量了138 個(gè)代謝物，證實(shí)了蜂毒中氨基酸、碳水化合物和有機(jī)酸的存在，還提供了以前研究中未報(bào)到的核苷、核苷酸、嘌呤衍生物的信息[42]。通過非靶向代謝組學(xué)技術(shù)對不同品種蜂花粉中的467 種多酚進(jìn)行注釋，可以發(fā)現(xiàn)黃酮類物質(zhì)是其含量最多的化合物，其次是酚酸、木脂素等[43]。發(fā)酵蜂花粉也是近年來蜂產(chǎn)品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，通過廣靶代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過發(fā)酵后蜂花粉中的氨基酸、多不飽和脂肪酸、有機(jī)酸和酚酸等成分的含量顯著升高，表明發(fā)酵能提高蜂花粉的營養(yǎng)價(jià)值[44]。

2.2 代謝組學(xué)在蜂產(chǎn)品鑒別和鑒偽中的應(yīng)用

蜂產(chǎn)品的化學(xué)成分受到昆蟲源、植物源、地理源等因素的影響，不同來源的蜂產(chǎn)品的化學(xué)成分、品質(zhì)、生物活性存在差異，因此需要對蜂產(chǎn)品的昆蟲源、植物源、地理源進(jìn)行鑒別。代謝組學(xué)依托高精度的現(xiàn)代分析儀器，能夠獲得龐大的數(shù)據(jù)量，再通過多元統(tǒng)計(jì)分析對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和提取，可以實(shí)現(xiàn)特征標(biāo)志物的篩選和鑒定，而特征標(biāo)志物可用于蜂產(chǎn)品的昆蟲源、植物源、地理源鑒別。

通過非靶向代謝組學(xué)技術(shù)分析意大利蜜蜂產(chǎn)的蜂蜜和中華蜜蜂產(chǎn)的蜂蜜，從141 個(gè)代謝物中篩選出3 個(gè)化合物作為中華蜜蜂所產(chǎn)蜂蜜的標(biāo)志物，可用于區(qū)分中蜂蜂蜜和意蜂蜂蜜，實(shí)現(xiàn)了蜂蜜的昆蟲源鑒別[45]。此外，代謝組學(xué)技術(shù)用于意大利蜂蜜的研究結(jié)果表明內(nèi)源性雙甘油醚可以作為意蜂蜂蜜的關(guān)鍵標(biāo)志物[46]。

目前，代謝組學(xué)在蜂蜜的植物源鑒別中應(yīng)用最多。利用基于超高效液相色譜串聯(lián)四級桿飛行時(shí)間質(zhì)譜的代謝組學(xué)分析單花蜂蜜，發(fā)現(xiàn)羥基紅花黃色素A 可以作為新疆特色紅花蜂蜜的特征標(biāo)志物[47]，水蘇堿可以作為米團(tuán)花蜂蜜的特征標(biāo)記物[48]。利用基于超高效液相色譜串聯(lián)四級桿靜電場軌道阱質(zhì)譜的代謝組學(xué)對中國不同地區(qū)不同植物源蜂蜜進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)香葉醛和脫落醛可以作為荔枝蜜的標(biāo)記物，刺桐堿可以作為金合歡蜜的標(biāo)志物，異櫻花素可以作為遼寧和陜西金合歡蜜的標(biāo)志物[49]。利用基于核磁共振的代謝組學(xué)技術(shù)可以區(qū)分芬蘭不同植物源的蜂蜜，并篩選出2-羥基-3-甲基丁酸、2-羥基-3-甲基戊酸等可以作為蒲公英蜜的特征標(biāo)記物[50]。此外，代謝組學(xué)也開始被用于蜂膠和蜂花粉的植物源鑒別。研究發(fā)現(xiàn)苯丙烷衍生物、類黃酮、高良姜素和白楊素等特征標(biāo)志物可用于蜂膠植物源的鑒別[51]，蜂花粉中的花青素、咖啡酸等35 種酚類化合物可以用于蜂花粉的植物源鑒別[43]。

代謝組學(xué)還被用于蜂蜜的地理源鑒別中，通過基于核磁共振的代謝組學(xué)技術(shù)篩選出白楊素、松屬素、短葉松素、脫落酸和山姜酮可以作為歐洲不同地區(qū)金合歡蜜的標(biāo)志物，并且利用這些標(biāo)志物對歐洲金合歡蜜的地理源鑒別準(zhǔn)確率可以達(dá)到100%[52]。蜂膠的化學(xué)組成受地理源的影響較大，有研究表明白楊素、高良姜素和芹菜素等化合物可以作為區(qū)分中國不同氣候地區(qū)蜂膠的標(biāo)志物[53]，高良姜素、白楊素、木犀草素等標(biāo)志物可以實(shí)現(xiàn)中國蜂膠和希臘蜂膠的產(chǎn)地鑒別[54]?；诤舜殴舱竦拇x組學(xué)技術(shù)也可以用于追溯蜂王漿產(chǎn)品的地理源[55]。

蜂產(chǎn)品中最容易出現(xiàn)摻假造假問題的是蜂蜜。蜂蜜的摻假造假方式主要分為兩類，一類是添加糖漿，一類是以次充好，包括以低劣蜂蜜冒充高品質(zhì)蜂蜜、以加熱濃縮蜜冒充成熟蜂蜜等。利用基于核磁共振的代謝組學(xué)技術(shù)可以區(qū)分無刺蜂蜂蜜和添加C3、C4 糖漿的摻假蜂蜜[56]，利用代謝組學(xué)方法在人工加熱濃縮的金合歡蜜中檢測出N-（1-脫氧-1-果糖）苯丙氨酸，它是美拉德反應(yīng)初始階段形成的產(chǎn)物，常見于熱加工處理中，該化合物可以用于區(qū)分金合歡蜜是天然成熟還是人工加熱濃縮而成[57]。

2.3 代謝組學(xué)在蜂產(chǎn)品生物活性機(jī)制研究中的應(yīng)用

蜂產(chǎn)品具有多種生物活性，通過收集體內(nèi)實(shí)驗(yàn)或體外實(shí)驗(yàn)的代謝物并進(jìn)行代謝組學(xué)分析，可以用于闡明蜂產(chǎn)品的生物活性機(jī)制。代謝組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的應(yīng)用見表2。Mustafa 等[58]通過基于核磁共振的代謝組學(xué)結(jié)合逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)發(fā)現(xiàn)無刺蜂蜂蜜中的苯丙氨酸通過上調(diào)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子基因而改善小鼠的空間記憶能力。結(jié)合代謝組學(xué)技術(shù)和生物活性評價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)埃及和巴西不同地區(qū)蜂膠的酚類物質(zhì)與抗氧化活性之間存在著很強(qiáng)的相關(guān)性，且香豆酰乙酰甘油、高良姜素、棕櫚酸等可以作為抗氧化和黃嘌呤氧化酶抑制活性的標(biāo)志物[59-60]。蜂膠還具有抗菌活性，利用代謝組學(xué)揭示了蜂膠對金黃色葡萄球菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的作用機(jī)制[61]，闡明了蜂膠通過提高能量代謝和破壞氧化還原穩(wěn)態(tài)而起到抗結(jié)核分歧桿菌的作用[62]。此外，還有代謝組學(xué)研究結(jié)果表明蜂膠提取物具有抗癌作用[63]以及減輕D-半乳糖誘導(dǎo)的小鼠骨骼肌衰老作用[64]。蜂王漿的主要成分MRJPs 可以緩解非酒精性脂肪肝疾病，廣靶代謝組學(xué)揭示了MRJPs 通過調(diào)節(jié)α-亞麻酸、亞油酸、花生四烯酸和其它不飽和脂肪酸的生物合成來調(diào)控脂質(zhì)代謝、氧化應(yīng)激和炎癥，實(shí)現(xiàn)對非酒精性脂肪肝疾病的介導(dǎo)[65]。MRJPs 還可以通過半胱氨酸和?；撬岽x及能量代謝途徑改善老年大鼠的空間記憶能力，具有預(yù)防認(rèn)知障礙的潛力[66]。此外，還有研究表明蜂王漿中的功能活性成分10-HDA可以通過上調(diào)2 型糖尿病小鼠肝臟中PI3K/AKT/GSK3β 信號通路來提高胰島素敏感性，促進(jìn)糖原合成，為蜂王漿應(yīng)用于糖尿病治療提供理論支持[67]。代謝組學(xué)用于蜂毒和蜂花粉生物活性的研究也有少量報(bào)道。已有研究表明蜂毒可以引起與三羧酸循環(huán)及脂代謝有關(guān)的標(biāo)志物回調(diào)，從而對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎起到良好的治療效果[68]。蜂花粉中豐富的酚類物質(zhì)使其具有良好的抗炎[69]、抗癌細(xì)胞增殖[70]及腸屏障保護(hù)作用[71]。通過非靶代謝組學(xué)技術(shù)結(jié)合活性相關(guān)性分析，揭示了蜂花粉中的酚胺類化合物是蜂花粉抑制酪氨酸酶活性的主要成分[72]。

表2 代謝組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的應(yīng)用Table 2 Application of metabolomics technology in bee products research

3 結(jié)語與展望

隨著組學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)技術(shù)已在蜂產(chǎn)品成分鑒定、鑒別和鑒偽、生物活性機(jī)制等研究中發(fā)揮了重要作用。但仍然存在一些問題需要解決：蛋白質(zhì)組學(xué)存在著大樣本量無法快速精準(zhǔn)定量的問題；基于核磁共振技術(shù)的代謝組學(xué)分析存在靈敏度低的問題，而基于質(zhì)譜的代謝組學(xué)對于不同種類的代謝物需要不同的色譜分離、樣品前處理較復(fù)雜；在化合物鑒定過程中，不論是代謝組學(xué)還是蛋白質(zhì)組學(xué)都存在數(shù)據(jù)庫不完善的問題，需要比對多個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鑒定。此外，其他組學(xué)技術(shù)在蜂產(chǎn)品研究中的應(yīng)用還相對較少，并且單一的組學(xué)技術(shù)僅能在某一個(gè)層面反應(yīng)生物信息，今后應(yīng)將多組學(xué)聯(lián)合技術(shù)運(yùn)用到蜂產(chǎn)品研究中。多組學(xué)技術(shù)伴隨儀器的先進(jìn)智能化和數(shù)據(jù)整合分析技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)，它能有機(jī)整合多種組學(xué)技術(shù)獲得的多維信息[73]。在蜂產(chǎn)品的成分鑒定、鑒別和鑒偽方面，可以采用蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、脂質(zhì)組學(xué)的多組學(xué)聯(lián)合技術(shù)，能夠更加全面地覆蓋蜂產(chǎn)品中的化學(xué)成分；在蜂產(chǎn)品的生物活性機(jī)制研究中，可以采用基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等多組學(xué)聯(lián)合技術(shù)，能夠更加全面了解基因調(diào)控和代謝因果關(guān)系、更加系統(tǒng)闡明生物功能和生理機(jī)制。