ef="https://book.yunzhan365.com/jtuc/kyrh/mobile/index.html">文章标题：Widely targeted metabolomics analysis reveals the effect of fermentation on the chemical composition of bee pollen

发表期刊：FOOD CHEMISTRY

发表时间：2021.12.22

影响因子：7.514

分组情况：发酵组(FBP)、未发酵组(UBP)

分析图：主成分分析图、层次聚类热图、火山图、KEGG富集分析图

研究背景

蜂花粉作为一种优质食品和化妆品或医药产品的原料，以其丰富的营养和广泛的治疗作用而备受关注，富含多种生物活性物质，如氨基酸、脂质、脂肪酸、糖、维生素、酚类化合物等，具有较高的营养价值和商业价值。

但蜂花粉的花粉壁在很大程度上限制了花粉营养素的可用性，其外壁对酸、碱、腐蚀、生物降解和其他环境因素表现出惊人的高抗性，因此蜂花粉中的营养成分很难被人类直接吸收，而微生物发酵可以打破花粉壁，在一定程度上可以提高生物利用度和吸收率。

本研究在广泛靶向代谢组学分析的基础上，阐明了蜂花粉发酵后代谢产物的变化，对于将发酵蜂花粉开发成具有较高营养价值和生物活性的功能性食品具有重要意义。

研究内容

01.发酵对蜂花粉壁的影响

从图1A和图1B可以看出，未发酵组的花粉（UBP）呈椭圆形，壁完整紧凑；图1C和图1D中可以看到花粉粒的形态通过发酵产生了变化，发酵后的蜂花粉外壁大部分沿萌发沟开裂。随着花粉壁的破裂，内含物飞出并四处散落，形成不同大小的碎片。这些结果表明，发酵可以有效地打破蜂花粉壁并释放内含物。

02.UBP和FBP的广泛靶向代谢组学分析

通过代谢组学技术手段共鉴定到890种代谢物，对其进行分类整理共分为17类，包括氨基酸及其衍生物、糖醇类、核苷酸及其衍生物、脂类、有机酸、黄酮类、生物碱、酚酰胺、维生素等，根据代谢物的类型和比例，其中类黄酮类（21.01%）、脂类（15.96%）、有机酸类（10.79%）、氨基酸及其衍生物类（10.45%）和酚酸类（10.34%）是五类主要代谢物（图2B）。在HCA图中，同组的样本聚在一起，表明这些重复具有良好的同质性和可靠性。

03.UBP和FBP中差异代谢物分析

通过图3主成分分析，我们可以看出UBP和FBP样品分别位于PCA图中的两边，表明两组之间具有不同的代谢谱，进一步突出了发酵影响了蜂花粉的代谢产物。此外，通过图3B的HCA图可以将具有相同特征的代谢物分类为一组，并识别组内具有相同特征的代谢物含量的变化程度，图中显示UBP和FBP明显分为两个不同的图谱，表明微生物在发酵过程中的活动对蜂花粉的代谢产物也有很大影响。

在前期代谢物成分鉴定的基础之上进一步作了差异分析，共筛选到了668种差异代谢物，在火山图（图4A）中我们可以看出上调的有444种，下调是224种，分为16种不同类别，主要包括类黄酮（21.96%）、脂类（15.87%）、氨基酸及其衍生物（11.83%）、有机酸（11.38%）和酚酸类（8.53%）（图4B）。

如图4C所示，将差异代谢物映射到KEGG数据库中进行富集分析，以确定参与蜂花粉生命活动的代谢途径，在分析的94条代谢通路中发现半乳糖代谢、黄酮和黄酮醇生物合成代谢、乙氧基酸和二羧酸代谢、戊糖磷酸代谢和C5支化二元酸代谢途径发生了重要变化。

04.UBP和FBP的化学成分差异分析

为了进一步分析UBP和FBP之间化学成分的变化，为研究发酵对蜂花粉成分奠定基础，将每类物质作了直方图展示，如图4D所示，并对其中变化差异较多的大类物质作了热图分析发现，UBP和FBP蜂花粉中的氨基酸和衍生物（图5A）、脂肪酸（图5B）、有机酸（图5C）、糖和醇（图5D）、类黄酮（图5E）、酚酸（图5F）和酚酰胺（图5G）类物质的含量发生了重大变化，进一步表明了发酵对蜂花粉物质成分的影响。

研究结论

本研究基于广泛靶向代谢组学技术对蜂花粉发酵前后的化学成分进行了综合分析，共鉴定到890种代谢物，其中77%（668种代谢物）为差异代谢物。研究过程中发现发酵可以将蜂花粉中复杂的大分子降解为单糖、氨基酸和短链脂肪酸，从而更容易被人体吸收和利用。此外，蜂花粉中的黄酮苷元和酚酸相连的糖苷在发酵后被转化为了更多的黄酮苷元和酚酸，如槲皮素、山奈酚、鼠李素和异鼠李素等，是蜂花粉中重要的功能活性物质。综上所述，发酵作为一种改善蜂花粉营养成分的技术，在扩大蜂花粉在食品工业中的应用上具有重要的发展前景。

文献下载链接：

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