蜂蜜蜂群健康新探：微量噻虫胺与营养交互影响及背后机制

《Scientific Reports》：Honey bee immune response to trace concentrations of clothianidin goes beyond the macronutrients found in artificial diets

在蜜蜂健康受农药和营养双重威胁的背景下，研究人员开展 “蜂蜜蜂群对微量噻虫胺（CLO）免疫反应与人工饮食营养关系” 的研究。结果发现，微量 CLO 与不良营养协同损害蜜蜂健康，花粉营养优于人工饮食。这为改善蜜蜂健康提供理论依据。

　　在大自然的舞台上，蜜蜂无疑是一群至关重要的 “演员”。它们忙碌穿梭于花丛间，不仅为无数植物传授花粉，维持生态平衡，更是与人类的农业生产紧密相连。据统计，多数的授粉服务依赖于蜜蜂，然而近年来，养蜂人却不断面临蜂群损失的难题，如 2020 - 2021 年损失达 51% ，2021 - 2022 年也有 39% 的损失。这些损失背后的 “元凶” 众多，包括害虫、病原体、农药以及营养问题等，它们相互交织，共同威胁着蜜蜂的生存。

在众多威胁因素中，农药的影响尤为突出。新烟碱类杀虫剂，如噻虫胺（CLO），在现代农业中广泛使用。它能轻易地在植物体内转移，导致蜜蜂在采集花粉和花蜜时不可避免地接触到。即便低浓度的 CLO 也可能对蜜蜂产生影响，例如降低新羽化蜜蜂的体重，改变其行为和基因表达。同时，现代农业景观的改变，使得蜜蜂的食物资源变得匮乏且单一，营养不足的问题愈发严重。在这样的背景下，研究农药与营养如何相互作用影响蜜蜂健康，成为了亟待解决的关键问题。

美国农业部农业研究服务局（USDA - ARS）的研究人员敏锐地察觉到这一问题的重要性，开展了一项极具价值的研究。他们旨在探究不同宏量营养素比例的饮食，对蜜蜂在接触微量 CLO 时的影响。研究假设是优质营养能够降低蜜蜂对微量 CLO 的易感性，特别是天然花粉饮食和平衡的人工饮食，可能会促进蜜蜂健康和对农药的解毒能力。

为了验证这一假设，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，从当地蜂王饲养者处获取蜂群，收集密封的巢脾并孵化出蜜蜂。随后，准备了不同蛋白质（P）与脂质（L）比例的人工饮食，包括 30P:20L、20P:30L、40P:10L，同时设置了无饮食的阴性对照组和天然花粉饮食的阳性对照组。对于农药处理，通过在蔗糖溶液中添加不同浓度的 CLO（0.005μg/L、0.020μg/L），模拟蜜蜂在自然环境中的接触情况。在实验过程中，定期对蜜蜂的死亡率、生理指标（如咽下腺（HPG）大小、腹部脂质、糖原和蛋白质含量）、酶活性（谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）、酯酶（EST）、转化酶（INV）、乙酰胆碱酯酶（AChE）和酚氧化酶（PO））以及基因表达（P450 基因和卵黄原蛋白（vg））进行检测。

研究结果令人瞩目。在生存率方面，食用花粉、40:10 和 30:20 饮食的工蜂生存率显著高于 20:30 和无饮食的工蜂。虽然微量 CLO 单独处理对蜜蜂生存率无显著影响，但高浓度 CLO（0.020μg/L）与不良营养（如无蛋白饮食或 20:30 饮食）相互作用，显著降低了蜜蜂的生存率。在蜜蜂生理方面，饮食对 HPG 大小、腹部蛋白质、脂质和糖原含量均有显著影响。食用花粉的蜜蜂 HPG 更大，腹部蛋白质含量更高；高脂质饮食的蜜蜂腹部脂质水平更高；人工饮食的蜜蜂腹部糖原水平高于花粉或无蛋白饮食的蜜蜂。酶活性方面，所有分析的酶均受饮食显著影响。花粉喂养的蜜蜂 GST、EST 和 INV 活性更高，AChE 活性更低；人工饮食的蜜蜂酶活性介于花粉喂养和无饮食蜜蜂之间。基因表达上，除 Cyp9q2 外，多数 P450 基因受饮食显著影响，花粉显著促进 Cyp6A13、Cyp9q1 和 Cyp9q3 表达，同时提高 vg 表达水平；人工饮食仅增加 Cyp6Aq1 表达，且 CLO 暴露增加和蛋白质含量降低的饮食相互作用，降低蜜蜂 vg 表达。

综合研究结论和讨论部分，该研究意义重大。它首次证实了微量 CLO 与不良营养之间的交互作用，强调了优质饮食对蜜蜂健康的重要性。研究表明，虽然人工饮食能在一定程度上促进蜜蜂生理指标改善，但与花粉相比，在促进蜜蜂解毒机制、减轻 CLO 暴露和营养压力的负面影响方面作用有限。这意味着花粉中的其他成分，如植物化学物质，可能在提高蜜蜂对农药的耐受性方面发挥更大作用。此外，研究还指出，未来应进一步明确哪些营养物质，如植物化学物质，可应用于蜜蜂补充剂，以改善蜜蜂在当前环境中的健康状况。这项研究为保护蜜蜂健康、提高农业生产效率提供了重要的理论依据和实践指导，也为后续相关研究指明了方向 。