蜂蜜产品中呋喃西林代谢产物的原因分析

王俊盛

摘要：蜂蜜及其相关产品的质量安全是保证蜂产业健康发展的重要基础。蜂蜜的品质不仅与其生产过程的环境密切相关,同时蜜蜂养殖期抗生素的残留也是蜂蜜质量安全的关键点之一。目前,蜂蜜中抗生素残留的相关情况有以下两个方面:第一,抗生素种类多、残留量低。残留的抗生素来源于治疗蜜蜂幼虫腐臭病等疾病用药,残留期长短与抗生素的种类、用药情况、药物分子和蜂蜜成分的相互作用紧密相关。蜂蜜中残留的抗生素主要有氯霉素、四环素类、喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类等存在多种抗生素混合用药、抗生素残留量低和抗生素分子物理化学性质差异大等问题,同时蜂蜜样品中高含量糖类物质的基质效应也会影响抗生素残留的测定,因此对蜂蜜样品前处理技术和分析仪器设备提出了更高的要求。第二,前处理方法各有优劣,难以满足多残留检测。蜂蜜样品前处理过程中使用缓冲溶液或有机溶剂对样品中的抗生素进行提取,再经净化处理后进样检测。目前对蜂蜜样品的净化方法主要有QuEChERS法、固相萃取小柱、分散式固相萃取、分子印迹聚合物(molecularimprintedpolymers,MIPs)相关技术等,净化效果不尽相同,净化方法对应的抗生素种类、方法的检出限均有差异。

关键词：蜂蜜；预沉淀；精滤；花粉；瓶颈黑圈

引言

蜂蜜作为唯一昆虫来源的天然甜味物质,具有较高的营养价值和药用价值。神农本草经记载蜂蜜具有“益气补中、止痛解毒、除众病、和百药”的功效。近年来,国内外多项研究表明,蜂蜜具有调节胃肠道、抗氧化、促进伤口愈合、抗炎等多种功能活性。大约在5500年前,人类就开始食用蜂蜜。蜂蜜水活度的范围在0.56~0.62,pH在3.2~4.5之间,不易腐败变质，在现代食品工业中,蜂蜜常被用来制作饮料、糖果、冰激凌等各种甜味食品。世界上大约有320种单花蜂蜜,不同种类的单花蜂蜜由于植物代谢途径不同,其化学成分、颜色和气味也存在较大差异。蜂蜜中主要包含糖和水,其次还含有少量蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质以及一些植物化合物,如多酚、萜烯、和生物碱等。

1蜂蜜的功能活性

1.1抗氧化活性

抗氧化剂是保护细胞免受自由基损伤的一类物质,它能够阻止细胞由氧化应激所导致的各类疾病。蜂蜜中含有多种抗氧化因子,如酚类化合物和超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)等,这些抗氧化因子可以清除人体代谢过程中所积累的过多自由基。此外,蜂蜜还可以有效抑制细胞内部丙二醛(malondialdehyde,MDA)的生成,保护细胞膜,使细胞维持正常功研究发现,蜂蜜能够通过降低小鼠体内MDA含量,增加小鼠红细胞内谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)的活性,从而避免小鼠遭受氧化损伤。在睾丸损伤的大鼠的食物中加入适量蜂蜜,发现可以有效降低大鼠睾丸的组织学变化和脂质过氧化水平,且能显著恢复GSH-Px、SOD和过氧化氢酶(catalasefrommicrococcuslysodeiktic,CAT)的活性。研究了90种波兰蜂蜜的抗氧化活性,发现荞麦蜜的抗氧化活性最高,油菜蜜的抗氧化活性最差,且蜂蜜的抗氧化活性与其颜色深浅及酚类含量有关,颜色较深及酚类含量较高的蜂蜜抗氧化性活性更强。综上所述,蜂蜜是一种潜在的天然抗氧化剂,其中多种酚类化合物起主要作用,因此,蜂蜜中多酚类成分鉴定对进一步开发蜂蜜的功能活性及药用价值具有重要意义。

1.2免疫调节活性

近年来,大量研究表明蜂蜜具有抗氧化、抗菌、抗炎等有益特性,但关于其免疫调节活性的研究相对较少。研究发现,马来西亚多朗蜂蜜具有免疫调节作用,它可以通过调节免疫相关基因的表达,增加外周血单核细胞(peripheralbloodmononuclearcell,PBMC)中1型细胞因子(interferon-γ,IFN-γ)和2型细胞因子(interleukin-10,IL-10)的数量,这有助于蜂蜜发挥抗菌、抗炎作用。]研究表明,麦卢卡蜂蜜可使胃溃疡模型大鼠胃黏膜中NO、GSH-Px和SOD的水平显著升高,血浆中TNF-α、IL-1β和IL-6细胞因子水平下降,且对比了新西兰卡努卡蜜、麦卢卡蜜和三叶草蜜的免疫调节作用,3种蜂蜜均能刺激人单核细胞THP-1和人组织细胞淋巴瘤U937释放TNF-α。此外,还有研究发现,肠道微生物可以利用蜂蜜中的黑曲霉寡糖产生短链脂肪酸(short-chainfattyacids,SCFA)来发挥免疫调节作用。综上,蜂蜜具有双向调节作用,可以通过多种途径发挥免疫调节功能,既能增强机体免疫能力,又能调节平衡免疫水平。尽管人们对蜂蜜免疫调节作用的研究还处在试验阶段,但随着进一步的研究和临床应用,蜂蜜的免疫调节活性将会得到进一步的开发和利用。

2蜂蜜产品中呋喃西林代谢产物的优化

2.1固相萃取小柱净化法

固相萃取小柱是将固体吸附材料装填在不同规格的小柱中,采用先吸附后洗脱或者利用体积排阻作用将干扰物去除的方式,实现待测物的净化富集。常用的萃取小柱填料有硅胶、氧化铝、C18粉末、多壁碳纳米管、功能化有机聚合物。优点是净化过程中不会产生乳化现象,显著减少溶剂用量,提高净化效率,节约成本。缺点是不同类型的净化小柱往往仅适用于几种或者一类抗生素的分析,适用范围没有QuEChERS粉末广泛,反之正是这种特异性净化使得净化小柱成为标准方法最常使用的净化方法。

2.2预沉淀对粗滤的影响

过滤过程中，原料蜜中的大颗粒杂质会沉积在过滤介质上，导致过滤效率降低。若提前对其进行沉降，取上清液进行过滤则可减少滤布更换次数，提高过滤效率。表１比较了预沉淀对蜂蜜原料粗滤效率的影响。经过预沉淀的蜂蜜原料，其粗滤耗时为１６０ｓ，而未经预沉淀的蜂蜜原料，其粗滤耗时也仅为１８３ｓ，略长于经预沉淀的蜂蜜原料。但是，在实际操作过程中观察到，当过滤进行至１５０ｓ后，未经预沉淀的蜂蜜原料，其滤布上已有较多滤渣，过滤速率略有放缓之势。若呈数量级放大过滤总量，预沉淀工序的设置可明显加大过滤时间的差距。经预沉淀的蜂蜜物料，其杂质质量为１５ｇ，而未经预沉淀的蜂蜜物料，其杂质质量为８７ｇ，可见，经预沉淀的蜂蜜原料可分离大部分杂质，一定程度上可缓解后续过滤压力。

2.3分子印迹聚合物相关技术

MIPs是参照抗体-抗原的相互作用模式,将模板分子、功能单体和交联剂在致孔溶剂中合成具有一定刚性的多孔有机聚合物[43],该类材料具有可设计性、多目标物选择性吸附、可多次重复利用等特点。陈长宝等[44]在2017年发表了MIPs在蜂蜜中抗生素分析的研究进展,主要综述了MIPs对蜂蜜样品中四环素类、氨基糖苷类、硝基咪唑类、氯霉素、红霉素和喹诺酮类抗生素的分析应用现状,指出分子印迹机理和目标物识别机制仍有待明确,同时分子印迹技术的功能单体和致孔剂仅靠实验筛选非常耗时耗力。相比于空间结构匹配和氢键等相互作用,在MIPs制备过程中增加DNA链,可有效增强MIPs对目标化合物的特异性识别。张连明等[45]在金电极表面自组装固定双链DNA,待西马特罗与DNA双链进行结合后,以西马特罗-DNA复合物为模板,电聚合制备西马特罗-DNA复合物的分子印迹聚合物膜,去除待测分子西马特罗,得到对西马特罗具有高特异性识别能力的分子印迹传感器。

结束语

过滤蜂蜜原料前增置预沉淀工序，最佳预沉淀时间为３０ｍｉｎ，可分离部分密度较高的杂质，缓解了后续过滤压力，提高过滤效率。以温度、孔径和层数为考察因素，花粉数量为考察指标，单因素优选后再进行正交试验，最终选定“孔径：２５０目，层数：１层，温度：５０℃”作为最佳精滤条件，其中孔径对花粉数量的影响最大，层数次之，温度基本无影响

参考文献

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[4]清风.蜂蜜虽甜蜜，科学食用才利健康[J].现代养生,2021,21(17):7-8.

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