蜂花粉里的微生物世界:MALDI-TOF快速鉴定揭示安全真相

蜂花粉里的微生物世界:MALDI-TOF快速鉴定揭示安全真相

原创
来源:邹晶晶
2026-04-30 15:24:26
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核心提示:蜂花粉不只看营养,更要看“隐形居民”。这项研究表明,MALDI-TOF可快速识别其中可培养细菌和真菌,为蜂花粉安全监测与质量控制提供高效新工具。

随着天然、有机食品消费持续增长,兼具营养与生物活性的蜂花粉受到广泛关注。蜂花粉富含氨基酸、蛋白质、脂质及黄酮、多酚等活性成分,但其强吸湿性也使其更易滋生微生物,因此其微生物组成不仅关系到消费者安全,也可作为反映产品处理过程、来源特征与可追溯性的关键质量指标。现有蜂花粉微生物研究多依赖PCR等方法,虽然灵敏,但检测周期较长且对操作人员要求较高,难以满足快速筛查需求。相比之下,MALDI-TOF具有高通量、前处理简单、成本较低和物种分辨率较好的优势,但在蜂花粉细菌与真菌的系统鉴定中仍应用不足。再加上目前蜂花粉缺乏统一、明确的微生物安全规范,使得建立一种快速、可靠且适用于质量控制的检测策略具有明显必要性。基于此,研究以32份蜂花粉样品为对象,采用Biotyper-MALDI-TOF对分离获得的可培养细菌和真菌进行鉴定,并进一步评估该方法在实际样品中的可用性。

在方法建立部分,作者重点解决了丝状真菌蛋白提取困难的问题。细菌采用常规甲酸处理即可获得较清晰的谱图,但真菌由于细胞壁结构复杂,标准Bruker流程、延长提取液孵育、Ultraturrax匀浆以及玻璃珠加超声等方法都无法获得稳定、可识别的谱图;只有陶瓷均质颗粒+15 min超声这一方案能够产生高强度、分辨良好的蛋白峰,并成功实现数据库匹配,因此被确定为后续真菌鉴定的标准流程(图1)。

1  蜂花粉分离株样品制备流程图,包括细菌与真菌的分离及蛋白提取。

在鉴定结果部分,作者基于这套流程从32份样品中共鉴定出15种微生物,说明该方法能够有效覆盖蜂花粉中的主要可培养菌群。其中,72%的分离株MALDI-TOF得分达到2.0及以上,可支持较可靠的属水平及较可能的种水平鉴定;同时,结果中既包含Bacillus licheniformisMicrococcus luteus等常见菌,也检出了Bacillus cereusAspergillus fumigatus等具有潜在风险意义的菌种,说明蜂花粉的微生物组成既有生态价值,也有食品安全意义。

在样品差异分析部分,作者进一步发现,不同来源蜂花粉的微生物组成存在明显差异。市售样品以Pseudomonadota为主,占40%,其次为Firmicutes 27%Ascomycota 20%Actinobacteriota 13%;而实验蜂场样品中FirmicutesAscomycota比例更高,分别为34%33%PseudomonadotaActinobacteriota则相对较低(图2)。这提示,这种差异主要与样品来源、加工和储藏方式有关,也说明微生物谱能够反映产品的处理背景。

2  不同来源蜂花粉样品中已鉴定微生物在门水平的相对丰度比较。A表示采自本地市场的市售蜂花粉样品,B表示采自实验蜂场的蜂花粉样品。

在整体分类层面,PCA进一步验证了这种差异具有稳定的群体特征。前三个主成分累计解释约70%的变异,KMO0.87,说明数据适合降维分析;结果显示样品大体分为两类,实验样品大多聚为一类,市售样品则形成另一相对集中的群体,只有少数样品表现出离群特征(图3)。这表明该方法不仅能识别有哪些菌,还能够基于微生物特征区分样品来源,具备质量评价和溯源分析的潜力。

3  蜂花粉样品微生物组成特征的主成分分析图。

综上,这篇研究的结论不只是证明MALDI-TOF“可以用,更在于将MALDI-TOF系统应用于蜂花粉中可培养细菌与真菌的联合鉴定,并通过优化丝状真菌蛋白提取流程以及引入绿色与蓝色分析评价,建立了一条兼具快速性、实用性和方法学可持续性的微生物分析路径,为蜂花粉质量控制与安全监测提供了新的技术思路。但其局限性同样明确:研究对象本质上仍集中于可培养微生物,因而对整体微生物多样性的覆盖有限;同时,部分信号质量较好的谱图仍无法完成可靠匹配,也说明现有Biotyper数据库对环境来源和蜂花粉相关菌群的覆盖仍然不足,影响了鉴定的完整性与外推性。未来研究可进一步扩展环境与食品相关参考数据库,结合分子生物学或毒素检测手段进行交叉验证,并系统比较不同真菌取样部位与提取策略,从而提升鉴定广度、准确性及其在蜂产品风险评估中的应用深度。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2025.111939

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