金荞麦泌蜜规律及其花蜜成分

袁 扬，赵 恬，王胤晨，张定红，张锦华

（贵州省农业科学院畜牧兽医研究所，贵州 贵阳 550002）

引言

蜂蜜因其丰富的营养价值和保健功能备受消费者青睐，具有良好的市场前景。中国是一个养蜂大国，也是世界上蜂产品生产大国[1]。贵州有悠久的养蜂历史，是我国中蜂主产区之一[2]。蜜源植物是发展蜂产业的基础，一方面可以壮大蜂群，另一方面是生产蜂产品的原料。因此，蜜源植物的开发利用具有现实意义及紧迫性。

金荞麦【Fagopyrum dibotrys(D.Don)Hara】属蓼科(Polygonaceae)荞麦属FagopyrumMill[3]，又名苦荞麦、天荞麦、野荞麦、金锁银开、贼骨头、土茯苓等。金荞麦原产我国西南地区，分布于贵州省、四川省、重庆市、湖南省、陕西省和江苏省等大部分省区，具有较高的药用价值[4]。其中主要以云、贵、川三省野生资源储量最大[5]，大多在海拔500～3 000 m的林缘、灌木丛、田边、道旁以及阴湿瘠薄的山地野生生长[6]。金荞麦对土壤要求较低，对磷、钾肥的吸收能力较强，在瘠薄地和新垦地上均能生长，耐旱耐寒性强，适应性较强。

金荞麦作为一种易繁殖、适应性强、产量高的牧草资源，在畜禽养殖中广泛应用。阮涌等[7]将金荞麦按一定比例（1%、2%、3%）混合于三穗麻鸭日粮中作为饲料添加剂，通过对鸭群注射禽流感疫苗后检测其细胞和体液免疫水平，其结果表明金荞麦能够促进禽流感疫苗对鸭群的细胞和体液免疫水平。邓蓉等[8]用野生金荞麦替代猪日食中的部分精料，可以改善猪肉品质，提高猪的屠宰性能和肉品出品率。用金荞麦饲喂猪还可降低其排泄物中的有机质、氮和磷等，以减少其对环境的污染。张洁等[9]使用金荞麦饲喂生长育肥猪，可节省精料，节约成本。

目前对于金荞麦的研究均集中于其药用和饲用价值。众所周知，荞麦是非常好的蜜源植物，且荞麦蜜多用于药用，作为同属植物的金荞麦，对其进行花蜜分泌规律及花蜜成分的研究能更好地提高金荞麦的利用价值。本试验通过离心法测定泌蜜情况，采用代谢物全谱分析的方法进行金荞麦花蜜成分分析，以期对其作为蜜源植物开发利用提供理论依据。通过利用超高效液相色谱质谱联用技术对金荞麦花蜜进行物质分离和鉴定，找出其特征成分，使其得到更好的开发利用。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 金荞麦

品种为黔金荞麦1号，种植于贵州省畜牧兽医研究所苗圃及麦坪基地。

1.1.2 花蜜

采自贵州省畜牧兽医研究所麦坪基地种植的黔金荞麦1号。

1.1.3 仪器设备

①超高效液相色谱仪，品牌：Thermo Fisher Scientific，型号：Thermo Vanquish UHPLC；②高分辨质谱，品牌：Thermo Fisher Scientific，型号：Q-Exactive HF；③色谱柱，品牌：Agilent technologies，型号：Zorbax Eclipse C18(1.8μm×2.1×100mm)。

1.1.4 试剂

①甲醇，品牌：Merck KGaA，纯度：LC-MS级；②乙腈，品牌：Merck KGaA，纯度：LC-MS级；③甲酸，品牌：西亚试剂s，纯度：LC-MS级。

1.2 方法

1.2.1 材料预处理

花蜜的采集和分离。预先随机选取生长态势相同的金荞麦植株100株，标记分为5组，每组20株，在花开前用细眼纱网给待测花朵套袋。花开后每日9:00、11:00、13:00、15:00、17:00于每组的20株中随机选取30朵单花并小心摘下，将每组采得的金荞麦小花共同放入一个离心管中进行离心采集，采集到的花蜜可以用微量进样器测量其体积，再计算平均花蜜量。将离心所得的花蜜用手持糖度计测量糖分浓度。

1.2.2 金荞麦花蜜成分测定

研究采用代谢物全谱分析的方法，通过色谱串联质谱（HPLC-MS/MS）技术鉴定花蜜中小分子化合物，从而达到对其进行定性定量分析的目的。利用超高效液相色谱质谱联用技术对物质分离和鉴定，结合质谱数据库信息注释和分类，精准定性，测定金荞麦花蜜中糖类、氨基酸和黄酮类物质含量及花蜜中挥发性物质的种类和相对含量。所有结果为花蜜样本送至青岛科创质量检测有限公司分析所得。

1.3 数据统计与分析

数据采用SPSS V.19进行统计分析，采用Duncan方法分析数据差异显著性。

2 结果与分析

2.1 金荞麦单花不同花期泌蜜动态规律

2.1.1 不同花期泌蜜量变化趋势

据试验观察，金荞麦从现蕾到完全凋谢，持续时间为7月7日至8月4日，约28 d。单朵花序花期时间为3～4 d，单个花序的花期为14 d左右，整株花期约为28 d。现蕾时间从7月7日开始，现蕾期5～6 d后逐渐开花，到第十四天（7月21日）开花数量达到50%，进入盛花期，持续8 d（7月28日），这段时间开花的数量是最多的，之后进入末花期（7月29日至8月6日），到8月6日花基本凋谢完。这一花期正值夏季缺蜜时段，可作为夏季辅助蜜源。

金荞麦单花不同花期泌蜜动态规律、泌蜜量、花蜜糖浓度及花蜜糖含量的日变化趋势见图1和表1。由图1和表1可知，金荞麦单花在花蕾期、初花期、盛花期和末花期的泌蜜量均体现出在每天下午15:00左右达到最高峰，15:00后由于花朵自吸收或者其他原因导致泌蜜量降低。从每天的不同时间段来看，初花期泌蜜量最高，末花期泌蜜量最低。因此，选择每日15:00的泌蜜量作为金荞麦单花日泌蜜总量来观测花期的泌蜜趋势，结果显示从整个花期来看，初花期单花日泌蜜总量最高，达到0.206 9μL，显著高于花蕾期、盛花期和末花期，末花期日泌蜜总量最低，为0.025 0μ L，显著低于花蕾期、初花期和盛花期。

2.1.2 不同花期花蜜糖浓度变化趋势

由图1和表1可知，从花蜜糖浓度单日变化看，糖浓度呈逐渐上升的趋势，在下午17:00达到最高，因金荞麦单花在花蕾期、初花期、盛花期和末花期的泌蜜量均体现出在每天下午15:00左右达到最高峰，选择不同花期下午15:00的糖浓度来监测日泌蜜动态中糖度变化的趋势。从整个花期来看，金荞麦花蜜糖浓度呈现逐渐上升的趋势，末花期达到最高。

2.1.3 不同花期花蜜糖含量变化趋势

由图1和表1可知，从花蜜糖含量单日变化看，糖含量在下午15:00达到最高，从整个花期不同时间段来看，也是初花期含糖量均高于其余几个花期，与泌蜜量趋势相同。

表1 金荞麦单花不同花期泌蜜动态规律

图1 金荞麦单花不同花期泌蜜量、花蜜糖浓度及花蜜糖含量的日变化趋势

2.5 金荞麦花蜜成分组成

2.5.1 糖类、氨基酸的成分及含量

花蜜的成分不仅构成了蜂蜜的主要风味，也是影响授粉昆虫的主要因素。通过测定金荞麦花蜜中糖类、氨基酸的成分及含量，见表2，由表2可知，金荞麦花蜜的主要可溶性糖为果糖和葡萄糖，未检出蔗糖、麦芽糖及乳糖。从氨基酸含量检测结果来看，金荞麦花蜜中含有8种氨基酸，其中谷氨酸含量最高，检出量为0.020 g/100 g，天冬氨酸、苏氨酸含量次之，检出量分别为0.012 g/100 g和0.011 g/100 g。

表2 金荞麦花蜜中糖类、氨基酸及黄酮类物质含量

2.5.2 黄酮类物质的成分及含量

由分析结果可知，花蜜中黄酮类物质的成分包括槲皮黄素、芦丁、山柰酚-3-O-芸香糖苷、原花色素B1、花青素鼠李葡萄糖甙、槲皮素3-O-(6-没食子酰基)-β-D葡萄糖甙、表儿茶素、堪非醇、槲皮苷及杨梅酮，含量为0.100～56.545μg/mL，其中芦丁含量最高，槲皮苷次之（10.888μg/mL），堪非醇最低。进一步说明金荞麦作为中药材的良好药用价值，为其更好地开发利用提供理论依据。

2.5.3 花蜜中挥发性物质的成分

金荞麦花蜜中挥发性物质成分见表3。由表3可知，金荞麦花蜜挥发性成分中，醛类物质含量最高，共11种占40.29%；烃类化合物及其衍生物种类最多，共17种占24.27%；酸类化合物共6种占7.14%；酯类化合物共3种占4.65%；酚类化合物共2种占6.78%；酮类化合物共2种占4.12%；醇类化合物共2种占3.87%。其中占比最高的成分是2-己烯醛，占15.14%，可作为后续金荞麦花蜜特征性标记物。

表3 金荞麦花蜜中挥发性物质鉴定结果

3 讨论

据试验观察金荞麦花期正值夏季缺蜜时段，可作为夏季辅助蜜源。单花在不同花期的日泌蜜量均在每天15:00左右达到最高峰，15:00后由于花朵自吸收或者其他原因导致泌蜜量降低。在不同时间段，花蜜中糖分的浓度不同应该与水分的蒸发有所关联[10]。

花蜜是高等植物在正常生理状态下，由位于花内或花外组织中的蜜腺分泌出来的、具有特定生理生态学功能的复杂混合物[11]，不仅构成了蜂蜜的主要风味，更是吸引传粉昆虫访花和植物种质保存的重要因素[12]。花蜜一般都含有糖类、蛋白质、氨基酸、无机离子和脂类等，有些花蜜还含有萜类、生物碱以及一些挥发性物质等[13]。金荞麦花蜜的主要可溶性糖为果糖和葡萄糖，这二者是多数蜜源植物花蜜中的糖类主要成分，也是吸引传粉者的重要物质。从氨基酸含量检测结果来看，金荞麦花蜜中含有8种氨基酸，其中谷氨酸含量最高，天冬氨酸含量次之。谷氨酸是生物体内氮代谢的基本氨基酸之一，在代谢上具有重要的意义。黄酮具有抗紫外线、防御外界入侵、铝毒害耐性等保护作用[14]。从黄酮类化合物含量来看，金荞麦花蜜中芦丁含量最高，为56.545μg/mL，进一步说明金荞麦作为中药材的良好药用价值，为其更好地开发利用提供理论依据。

花蜜中的挥发性成分决定了蜂蜜的风味，可作为区别不同蜜源植物的特征性标记物[15-16]。金荞麦花蜜挥发性成分中，醛类物质共11种占40.29%，烃类化合物及其衍生物共17种占24.27%，酸类化合物共6种占7.14%，酯类化合物共3种占4.65%，酚类化合物共2种占6.78%，酮类化合物共2种占4.12%，醇类化合物共2种占3.87%。其中占比最高的成分是2-己烯醛，占15.14%，测定结果可为后续花蜜特征性标记物及蜂蜜质量控制提供理论支撑。

4 结论

金荞麦在我省分布广泛，其块根可入药，茎叶蛋白质含量高可作为优良饲草推广应用，试验通过对金荞麦的泌蜜量、泌蜜规律进行检测分析，结果表明，金荞麦花期持续时间约在7月7日至8月4日，正值夏季缺蜜时段，初花期单花日泌蜜总量最高，达到0.206 9μL，可作为夏季辅助蜜源。通过检测金荞麦花蜜成分，结果表明金荞麦花蜜中黄酮类物质含量丰富，可进一步研究蜜蜂采集金荞麦花蜜后产生的成品蜂蜜中有效成分的含量，对今后我省蜜源植物的开发和科学利用提供理论参考，并为贵州蜂业发展提供技术支撑。