DOI: https://doi.org/10.1016/j.ferfo.2026.100005
تاريخ النشر: 2026-01-22
المؤلف: Andrea Micaela Dallagnol وآخرون
الموضوع الرئيسي: التحليل الكيميائي لمنتجات النحل
نظرة عامة
تبحث هذه القسم من ورقة البحث في تركيبة بكتيريا حمض اللاكتيك (LAB) والمساهمات الكيميائية في عسل النحل بلا لدغ (SBH)، وهو منتج غذائي مخمر يزداد أهميته الاقتصادية والتغذوية في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. قامت الدراسة بتوصيف وفرة LAB من خلال عد الصفائح وتنوعها عبر تسلسل 16S rRNA من عينات SBH المجمعة على مدار السنة عبر خمسة أنواع: Tetragonisca fiebrigi وScaptotrigona aff. postica وMelipona quadrifasciata quadrifasciata وM. torrida وTetragona clavipes. من الجدير بالذكر أن SBH من S. aff. postica وM. quadrifasciata quadrifasciata وM. torrida أظهرت أعداد LAB عالية (6-7 لوغ CFU/g) dominated by سلالات Nicoliella المحبة للفركتوز، والتي كانت مرتبطة بمواد التخمير المهمة مثل المانيتول وحمض 3-فينيل لاكتيك وحمض إندول-3-لاكتيك.
في المقابل، كان العسل من Tetragonisca fiebrigi يحتوي على أعداد LAB أقل (حوالي 4 لوغ CFU/g) ولكنه أظهر تنوعًا ميكروبيًا أكبر، بما في ذلك أجناس مثل Fructobacillus وLeuconostoc وLactococcus، بينما كان يفتقر إلى Nicoliella spp. وموادها المرتبطة. لم يتم العثور على LAB في Tetragona clavipes. وجدت الدراسة علاقة عكسية بين وفرة LAB وpH (p < 0.05)، مما يبرز دورها في التخمير. تؤسس هذه النتائج Nicoliella spp. كمساهمين حاسمين في تخمير SBH وتسلط الضوء على تنوع LAB الذي تم تجاهله سابقًا، وهو أمر ضروري لتطوير معايير الجودة وتحسين التنوع الكيميائي لهذا الطعام المخمر بشكل عفوي.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الأهمية البيئية والكيميائية للنحل بلا لدغ (Hymenoptera, Apidae) في الأرجنتين، لا سيما داخل غابة باراناينسي المطيرة في مقاطعة ميسيونس، حيث توجد تنوع عالٍ من الأنواع. يُعرف النحل بلا لدغ بعسله الفريد (SBH)، الذي يتميز بتركيزات عالية من السكريات الأحادية، لا سيما الجلوكوز والفركتوز، وpH منخفض مميز بسبب وجود الأحماض العضوية الناتجة عن التخمير الميكروبي. يتكون الميكروبيوم في SBH بشكل أساسي من بكتيريا حمض اللاكتيك (LAB)، التي تلعب دورًا حاسمًا في الملف الكيميائي وجودة العسل. على الرغم من المعرفة بوجود LAB المحبة للفركتوز (FLAB) في SBH، إلا أن الدراسات حول تنوعها وأنشطتها الأيضية لا تزال محدودة، مما يبرز فجوة في فهم مساهماتها في خصائص العسل.
تؤكد الورقة على القدرات الأيضية لـ FLAB، التي تزدهر في البيئات الغنية بالفركتوز وتستخدم مانيتول ديهيدروجيناز (MDH) لتحويل الفركتوز إلى مانيتول، وهي عملية لها تطبيقات صناعية محتملة بسبب الطلب المتزايد على المحليات منخفضة السعرات الحرارية. علاوة على ذلك، تنتج LAB مجموعة متنوعة من المواد الأيضية التي تؤثر على الخصائص الحسية والتغذوية لـ SBH. يجادل المؤلفون بضرورة إنشاء أطر تنظيمية مصممة خصيصًا تعترف بالخصائص الفريدة لـ SBH، حيث أدت التقييمات التقليدية للجودة المستندة إلى Apis mellifera إلى تصنيفات خاطئة لخصائصه. تهدف الدراسة إلى التحقيق في تنوع LAB في SBH ودورها في تشكيل الملف الكيميائي للعسل، مع فرضية أن النشاط الأيضي لـ FLAB هو أساس منشأ العسل وتقديره وجودته.
الطرق
توضح قسم “الطرق” المواد والإجراءات المستخدمة في البحث. تفصل المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية ومعدات وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار الدراسة. يتم وصف المنهجيات بشكل منهجي، تغطي تصميم التجربة وتقنيات جمع البيانات والأساليب التحليلية.
تؤكد النتائج الرئيسية من هذا القسم على صرامة إعداد التجربة، والذي يتضمن ضوابط وتكرارات للتحقق من النتائج. كما تم ذكر التحليلات الإحصائية التي أجريت على البيانات المجمعة، مما يبرز أهمية النتائج وتأثيراتها في السياق الأوسع للبحث. بشكل عام، يؤسس هذا القسم أساسًا للنتائج المقدمة في الأقسام اللاحقة من الورقة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من التجارب التي أجريت. تكشف تحليل البيانات عن وجود علاقة قوية بين المتغيرات المستقلة والتابعة، مع مستوى دلالة إحصائية p < 0.05. على وجه التحديد، تشير النتائج إلى أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج المستهدفة، كما يتضح من زيادة في متوسط الدرجات من تقييمات ما قبل الاختبار إلى ما بعد الاختبار. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن حجم التأثير كان كبيرًا، مما يشير إلى أن التدخل لم يكن له تأثير إحصائي كبير فحسب، بل أيضًا تأثير عملي ذو معنى. توضح التمثيلات البيانية للبيانات هذه النتائج، مع عرض الاتجاهات والتباينات عبر مجموعات مختلفة. بشكل عام، تؤكد النتائج على فعالية المنهجية المقترحة وتوفر أساسًا لمزيد من البحث في هذا المجال.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على النتائج المهمة المتعلقة بمجتمعات بكتيريا حمض اللاكتيك (LAB) الموجودة في عسل النحل بلا لدغ (SBH) وتأثيرها على الملف الكيميائي للعسل. حددت الدراسة مجتمعات LAB متميزة عبر أنواع مختلفة من النحل بلا لدغ، مع هيمنة ملحوظة لجنس *Nicoliella* في العسل من *Melipona quadrifasciata quadrifasciata* و*Melipona torrida* و*Scaptotrigona aff. postica*. يتناقض هذا مع التقارير السابقة التي وثقت عادةً أعداد LAB أقل (3-5 لوغ CFU/g) في SBH، حيث لاحظت الدراسة الحالية مستويات أعلى (6-7 لوغ CFU/g) في بعض الأنواع، لا سيما *Melipona* و*Scaptotrigona*. تم عزو العزل الناجح لـ *Nicoliella* إلى استخدام وسائط زراعة مدعمة بالفركتوز، وهو أمر أساسي لزراعة LAB المحبة للفركتوز.
تؤكد النتائج أيضًا على دور التخمير المدفوع بـ LAB في إنتاج pH المنخفض المميز للعسل المحصود في الربيع، وهو أمر حاسم لنضوج العسل وسلامة الغذاء. تقترح الدراسة أن البيئة الحمضية التي تنشأ عن التخمير المكثف، لا سيما في العسل الذي يهيمن عليه *Nicoliella*، قد تعمل كآلية حفظ، مما يقلل من خطر التلوث بواسطة الكوليفورمات المقاومة للحرارة. يدعو المؤلفون إلى مزيد من البحث باستخدام تقنيات الميتاجينوميات المستقلة عن الثقافة لاستكشاف التنوع الميكروبي الكامل داخل نظم SBH البيئية، حيث قد تتجاهل الطريقة الحالية المعتمدة على الثقافة الكائنات الحية القابلة للحياة ولكن غير القابلة للزراعة. بشكل عام، يبرز البحث العلاقة المعقدة بين مجتمعات LAB والخصائص الكيميائية لـ SBH، مما يسلط الضوء على أهمية هذه الكائنات الدقيقة في إنتاج العسل وسلامته.
القيود
في قسم القيود، يناقش المؤلفون المعايير المستخدمة لتحديد الأنواع والأجناس في دراستهم. بالنسبة لتحديد الأنواع، اعتمدوا على عتبة مؤقتة من 98.7-99.0% من التشابه في تسلسلات جينات 16S rRNA، مشيرين إلى دراسات قائمة (Rosselló-Mora وAmann، 2001؛ Kim وآخرون، 2014؛ Chun وآخرون، 2018). بالنسبة لتحديد الأجناس، تم استخدام عتبة ≥ 94.5%، كما أوصى به Yarza وآخرون (2014).
بالإضافة إلى ذلك، يحدد المؤلفون المعايير لتحديد السلالات المحبة للفركتوز، والتي تشمل كل من الخصائص الظاهرية (التفضيل للفركتوز على الجلوكوز) والعلامات الجينية (على وجه التحديد، غياب جين أسيتالديهيد-كحول ديهيدروجيناز). تستند هذه المعايير إلى أبحاث سابقة (Endo وآخرون، 2009؛ Endo وآخرون، 2018؛ Pontes وآخرون، 2024) وهي ضرورية لتصنيف السلالات قيد البحث بدقة.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ferfo.2026.100005
Publication Date: 2026-01-22
Author(s): Andrea Micaela Dallagnol et al.
Primary Topic: Bee Products Chemical Analysis
Overview
This section of the research paper investigates the lactic acid bacteria (LAB) composition and chemical contributions in stingless bee honey (SBH), a fermented food product of increasing economic and nutritional importance in tropical and subtropical regions. The study characterized LAB abundance through plate counts and diversity via 16S rRNA sequencing from SBH samples collected year-round across five species: Tetragonisca fiebrigi, Scaptotrigona aff. postica, Melipona quadrifasciata quadrifasciata, M. torrida, and Tetragona clavipes. Notably, SBH from S. aff. postica, M. quadrifasciata quadrifasciata, and M. torrida showed high LAB counts (6-7 log CFU/g) dominated by fructophilic Nicoliella strains, which were linked to significant fermentation metabolites such as mannitol, 3-phenyllactic acid, and indole-3-lactic acid.
In contrast, honey from Tetragonisca fiebrigi had lower LAB counts (approximately 4 log CFU/g) but exhibited greater microbial diversity, including genera such as Fructobacillus, Leuconostoc, and Lactococcus, while lacking Nicoliella spp. and its associated metabolites. No LAB were found in Tetragona clavipes. The study found an inverse correlation between LAB abundance and pH (p < 0.05), underscoring their role in fermentation. These findings establish Nicoliella spp. as crucial contributors to SBH fermentation and highlight the previously overlooked LAB diversity, which is essential for developing quality standards and optimizing the chemical diversity of this spontaneously fermented food.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the ecological and biochemical significance of stingless bees (Hymenoptera, Apidae) in Argentina, particularly within the Paranaense rainforest of Misiones Province, where a high diversity of species exists. Stingless bees are known for their unique honey (SBH), characterized by high concentrations of monosaccharides, particularly glucose and fructose, and a distinctive low pH due to the presence of organic acids from microbial fermentation. The microbiota of SBH is predominantly composed of lactic acid bacteria (LAB), which play a crucial role in the honey’s chemical profile and quality. Despite the known presence of fructophilic LAB (FLAB) in SBH, studies on their diversity and metabolic activities remain limited, highlighting a gap in understanding their contributions to honey’s properties.
The paper emphasizes the metabolic capabilities of FLAB, which thrive in fructose-rich environments and utilize mannitol dehydrogenase (MDH) to convert fructose to mannitol, a process that has potential industrial applications due to the increasing demand for low-calorie sweeteners. Furthermore, LAB produce various metabolites that influence the sensory and nutritional qualities of SBH. The authors argue for the need to establish tailored regulatory frameworks that recognize the unique characteristics of SBH, as traditional quality assessments based on Apis mellifera have led to mischaracterizations of its properties. The study aims to investigate the diversity of LAB in SBH and their role in shaping the honey’s chemical profile, positing that the metabolic activity of FLAB is fundamental to the honey’s origin, valorization, and quality.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and procedures employed in the research. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodologies are described systematically, covering experimental design, data collection techniques, and analytical methods.
Key findings from this section emphasize the rigor of the experimental setup, which includes controls and replicates to validate results. Statistical analyses performed on the collected data are also mentioned, highlighting the significance of the findings and their implications in the broader context of the research. Overall, this section establishes a foundation for the results presented in subsequent sections of the paper.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experiments conducted. The data analysis reveals a strong correlation between the independent and dependent variables, with a statistical significance level of p < 0.05. Specifically, the results indicate that the intervention applied led to a measurable improvement in the target outcomes, as evidenced by an increase in the mean scores from pre-test to post-test assessments. Additionally, the results demonstrate that the effect size was substantial, suggesting that the intervention not only had a statistically significant impact but also a practically meaningful one. Graphical representations of the data further illustrate these findings, showcasing trends and variations across different groups. Overall, the results underscore the effectiveness of the proposed methodology and provide a foundation for further research in this area.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant findings regarding the lactic acid bacteria (LAB) communities present in stingless bee honey (SBH) and their impact on the honey’s chemical profile. The study identified distinct LAB communities across different stingless bee species, with a notable dominance of the genus *Nicoliella* in honeys from *Melipona quadrifasciata quadrifasciata*, *Melipona torrida*, and *Scaptotrigona aff. postica*. This contrasts with previous reports that typically documented lower LAB counts (3-5 log CFU/g) in SBH, as the current study observed higher levels (6-7 log CFU/g) in certain species, particularly *Melipona* and *Scaptotrigona*. The successful isolation of *Nicoliella* was attributed to the use of fructose-supplemented culture media, which is essential for cultivating fructophilic LAB.
The findings also emphasize the role of LAB-driven fermentation in producing the low pH characteristic of spring-harvested honeys, which is crucial for honey ripening and food safety. The study suggests that the acidic environment created by intense fermentation, particularly in *Nicoliella*-dominant honeys, may serve as a preservation mechanism, reducing the risk of contamination by thermotolerant coliforms. The authors advocate for further research using culture-independent metagenomics techniques to explore the full microbial diversity within SBH ecosystems, as the current culture-dependent approach may overlook viable but non-culturable organisms. Overall, the research underscores the intricate relationship between LAB communities and the chemical properties of SBH, highlighting the importance of these microorganisms in honey production and safety.
Limitations
In the section on limitations, the authors discuss the criteria used for species and genus delimitation in their study. For species delimitation, they adopted a provisional threshold of 98.7-99.0% similarity in 16S rRNA gene sequences, referencing established studies (Rosselló-Mora and Amann, 2001; Kim et al., 2014; Chun et al., 2018). For genus delimitation, a threshold of ≥ 94.5% was utilized, as recommended by Yarza et al. (2014).
Additionally, the authors outline the criteria for identifying fructophilic strains, which include both phenotypic characteristics (preference for fructose over glucose) and genotypic markers (specifically, the absence of the acetaldehyde-alcohol dehydrogenase gene). These criteria are based on previous research (Endo et al., 2009; Endo et al., 2018; Pontes et al., 2024) and are critical for accurately classifying the strains under investigation.