花粉中的礦物質(zhì)及其對蜜蜂的作用

杭曉波 王 穎 馬蘭婷 胥保華

（山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，山東泰安 271018）

花粉的營養(yǎng)成分非常豐富，在國際上被譽為“濃縮天然微型營養(yǎng)庫”[1-2]?；ǚ鄄粌H有機成分含量豐富，而且對生物體有重要作用的礦物質(zhì)元素含量也很多，是蜜蜂正常生命活動和維持正常生理代謝所不可或缺的營養(yǎng)源[3]?；ǚ壑谐撕械鞍踪|(zhì)、糖類、脂肪及維生素等營養(yǎng)素外，還含有豐富的礦物元素。花粉中的礦物質(zhì)是構(gòu)成蜜蜂生命體體成分的重要部分，而且參與了蜜蜂機體內(nèi)酶、激素、蛋白質(zhì)、維生素等的合成和代謝。因此，蜜蜂從外界攝入充足的礦物質(zhì)對于保障機體的正常生理機能和健康非常重要[4]。本文對花粉中礦物質(zhì)的種類、特點，花粉中的礦物質(zhì)的存在形式及其對蜜蜂的作用，國內(nèi)外已開展的蜜蜂礦物質(zhì)營養(yǎng)研究的進展等進行了概述。

1 花粉中的礦物質(zhì)

1.1 花粉中礦物質(zhì)的種類

花粉中有種類豐富的礦物元素，Herbert[5]研究表明花粉中灰分含量為1%～6.5%?；ǚ壑谐Ａ吭刂饕锈洝⑩}、磷、鈉、鎂、硫等微量元素，主要有鐵、銅、碘、鋅、錳、鈷等[6]，礦物元素的組成和比例隨植物和地區(qū)差異而不同。

早在1880年，根據(jù)當時已研究的70多種花粉的測試資料，Thomson[7]總結(jié)得出了花粉中礦物質(zhì)元素的含量大約為4%。Herbert等[8]發(fā)現(xiàn)花粉中的主要礦物質(zhì)元素有鉀、鈉、磷、硫、鈣、鎂，Grigoryan等[9]在收集的蜂花粉中發(fā)現(xiàn)了22種微量元素。蔡繼炯等[10]用原子吸收光譜和電化學法研究了我國29種花粉的常量和微量元素，發(fā)現(xiàn)了鐵、鋁、銀、鈦等24種礦物元素。1994年，中國科學院等單位開展的合作研究，用中子活化分析的方法，在花粉中發(fā)現(xiàn)了鐵、鋅、鉛、硒等30 種微量元素[11]。王開發(fā)等[12]對以往未測試過的14種花粉利用等離子方法進行的礦物元素研究中，新發(fā)現(xiàn)銪、鈥、鉺、镥、釹等13種元素，綜合國內(nèi)外花粉已發(fā)現(xiàn)的43種礦物質(zhì)元素，花粉中所含礦物質(zhì)元素接近60種。

1.2 花粉中礦物質(zhì)的含量

花粉中的礦物質(zhì)含量豐富，國內(nèi)外許多學者進行了大量的試驗測量花粉中礦物質(zhì)的含量。花粉中硫的含量較多，而鎂的含量較少，鐵的含量在68μg/g-955 μg/g之間，碘的含量約4-10 μg/g，硅和鋁元素在灰分中的含量為3.7%和0.2%[13]。

徐景耀等[14]對我國16種花粉中礦物質(zhì)元素分析后發(fā)現(xiàn)，花粉中鉀含量最高（4306-9968 μg/g），而鈉相對含量較低（92.54-45.9 μg/g），鈣在花粉中含量為1960-6360 μg/g，錳含量也較為豐富（999-4431 μg/g），銅含量在4.79-27.58 μg/g，鋅的含量亦較高（24.73-99.09 μg/g）。楊寒冰等[15]通過對花粉中的礦物質(zhì)進行分析得知蕎麥花粉（干）中鉀的含量為129.57 mg/kg，硒的含量非常豐富（12.76 mg/kg）。張建波等[16]對山楂蜂花粉的成分進行研究，發(fā)現(xiàn)其中的鋅含量達52 μg/g。

1.3 花粉中礦物質(zhì)的特點

花粉中的礦物質(zhì)元素基本組成相似，但是不同地區(qū)的的同一種花粉的各種礦物質(zhì)的含量也不盡相同?；ǚ壑胁粌H有常量元素還含有一些微量元素，而且粉源植物的種類不同，其花粉中的各種礦物質(zhì)元素的含量也不同?；ǚ壑械V物元素的組成、含量因植物種類及地理位置的不同而有差異。即使同一花粉中的不同礦物質(zhì)元素含量水平，差異往往也是非常大的[17]。

花粉中主要有鉀、鈉、磷、硫、鈣和鎂等常量元素和硅、鋁、錳、鉬、銅、鐵、鋅等22種微量元素[18]。西班牙地區(qū)蜂花粉中鉀含量在2.5-6.4 g/kg，約占礦物質(zhì)含量的59 %[19]。研究表明澳大利亞花粉礦物質(zhì)中鉀含量同樣最高[20-21]。楊寒冰等[22]對中國油菜花粉、玉米花粉、松花粉（油松）、蕎麥花粉營養(yǎng)成分的研究結(jié)果表明這四種花粉中鉀含量同樣較高，而鈉含量很小，這與植物體本身鉀含量較高，鈉的含量較低的現(xiàn)象相同。研究表明，茶花粉中錳含量是葵花粉的16倍[23]，松花粉中鐵含量約為油菜花粉的4倍，而油菜花粉中磷含量為松花粉的3倍[22]。

俞淑清等[24]對我國15個地區(qū)的油菜花粉中的礦物質(zhì)元素含量進行了測定，發(fā)現(xiàn)其礦物質(zhì)總含量不同，有的相差很大，這是由于不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境的不同，植物從土壤吸收元素差異而造成。劉劍秋等[25]測定分析了荷花花粉與油菜花粉、紫云英花粉、蘋果花粉、向日葵花粉等主要花粉中的礦物質(zhì)差異，蜜源植物比較得出：荷花粉的鋅含量較高，是其他四種花粉中鋅含量的3-10倍，而荷花粉中的鈉含量較低，是其他四種花粉中鈉含量的1/5-1/10。荷花粉與其他的蜜源植物花粉相比較，除了鈉、鋁含量低外，其余的礦物質(zhì)元素含量均較豐富[26]。周彥鋼等[27]測得荷花粉中的15種礦物質(zhì)含量與其它蜂花粉相比顯著不同，鉀、鈣、鎂、磷、鉻元素含量非常豐富，明顯高于玉米、蕎麥、向日葵、番薯花粉，有的高出數(shù)倍[28-29]。

呂文英等[30]通過對葵花粉和茶花粉中所含的8種礦物質(zhì)進行測定，發(fā)現(xiàn)了不同種類的花粉所含的礦物質(zhì)元素的種類及含量均不同，茶花粉中錳的含量是葵花粉的16倍，而鐵、鋅的含量相差不大，葵花粉中的鉀、鈉、鎂、銅的含量均低于茶花粉，葵花粉鈣含量高于茶花粉。劉鳳云等[31]測定分析了青海境內(nèi)不同地區(qū)油菜花粉中的礦物質(zhì)，分析結(jié)果表明不同地區(qū)的油菜花粉同種礦物質(zhì)含量也不相同，而且有的還差異很大，如民和地區(qū)收集到的花粉中鈉的含量為6.08 μg/g，而涅源地區(qū)收集到的花粉中鈉的含量則高達99.06 μg/g。我國油菜花粉含鉀5380 μg/g，含鈉230 μg/g；蕎麥花粉含鉀3050 μg/g，含鈉290 μg/g，花粉中鉀的含量遠高于鈉，這種情形在其他天然食品中還少見[32]。不同的花粉中，各種元素的含量差別較大，而且存在狀態(tài)也隨著花粉種類的改變而改變。

李英華等[33]發(fā)現(xiàn)，含鉀較高的花粉有雪荔、茶花、疏花薔薇和黃梔子花粉等，含量均在50 mg/kg以上，含鋅較高的花粉有蘿卜、番薯、刺梨和薔薇花粉，含鐵較高的花粉有蘿卜、荷花、龍眼、梅花、哈密瓜、杏花、蕎麥、刺梨和玉米花粉等。

1.4 花粉中礦物質(zhì)的存在形式

花粉中有相當一部分礦物元素是以結(jié)合態(tài)存在的，不同花粉中的結(jié)合物質(zhì)以及存在形式也存在著很大的差別。礦物元素已經(jīng)得到測定的是以脂肪結(jié)合態(tài)、蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)以及可溶性糖結(jié)合態(tài)[34]，目前對于以游離氨基酸和黃酮類化合物結(jié)合態(tài)存在的花粉中的礦物元素測定未見報道。

2 花粉中的礦物質(zhì)對蜜蜂的作用

與礦物質(zhì)對人體的作用一樣，礦物質(zhì)元素參與蜜蜂體內(nèi)蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成和代謝，是維持血液與組織液滲透壓平衡的主要因素，蜜蜂通過采食花粉從中攝取維持生命活動所必需的礦物質(zhì)來參與體內(nèi)的新陳代謝，也參與體內(nèi)的各種歧化反應(yīng)[35]。

Dietz[36]和Crailsheim等[37]研究表明，飼料中礦物質(zhì)含量過高對工蜂有毒害作用。過量的礦物質(zhì)將使蜜蜂死亡或縮短壽命，用含1%無機鹽的糖水喂籠養(yǎng)蜜蜂，蜜蜂僅能存活4天[36]。冬季用礦物質(zhì)含量高的蜂蜜喂蜂，蜂群死亡率升高；用礦物質(zhì)含量分別為0.83%、0.14%的甘露蜜和油菜蜜代替糖漿喂蜂群，蜜蜂中腸內(nèi)容物較大地增加，并有大量氣體填充，圍食膜破裂[37]。

花粉中的鈣磷元素能夠促進蜜蜂表皮的形成和調(diào)控其蛻皮過程，并且在蜜蜂脂類代謝，糖類和蛋白質(zhì)合成，維生素有效利用以及能量代謝中起作用[38]。此外，鈣元素對蜜蜂視覺的形成有一定的作用[39]。鉀、鈉兩種元素可以維持神經(jīng)細胞正常電位與調(diào)節(jié)血液和組織液的滲透壓，高鈉低鉀的營養(yǎng)水平對于維持蜜蜂器官酸堿平衡有一定的作用[40]。很多科學家推測，花粉中的鐵元素可能與蜜蜂定向有關(guān)[41]。

3 蜜蜂對礦物質(zhì)的營養(yǎng)需要

Nation[42]研究表明向人工飼糧中添加一定量的礦物質(zhì)能夠提高蜜蜂對幼蟲哺育能力，在試驗中向人工飼料添加的礦物質(zhì)主要是含有鉀、鈉、鈣和鎂元素的鹽類，人工飼糧中鉀、鈉、鈣和鎂礦物質(zhì)元素含量分別為5000 mg/kg、200 mg/kg、1000 mg/kg、1000 mg/kg時，飼喂效果較好。Kuterbach等[43]研究表明蜜蜂體內(nèi)鐵元素與錳元素的含量會隨著日齡的增加而增加，向食物中添加一定量的含鐵、錳的礦物質(zhì)有利于蜜蜂的生長發(fā)育。濃度為0.15 %的鹽溶液對蜂群最有利，鹽能刺激蜜蜂蠟腺蜜蠟，飼喂鹽水的蜂群其巢礎(chǔ)筑造速度要比不喂的快40%[44]。

Herbert等[45]認為人工飼糧中最合適的礦物質(zhì)元素及添加量分別為：鉀（1000 mg/kg）、鈣（500 mg/kg）、鎂（300 mg/kg），鈉、鋅、錳、鐵和銅元素的添加量應(yīng)小于50 mg/kg。Avignon[46]研究表明在飼料中添加一定量的含銅有機鹽—葡糖糖酸銅可以提高蜂群的抗病能力。劉俊峰[47]等研究發(fā)現(xiàn)在糖水中添加復合礦物質(zhì)可以滿足中華蜜蜂越冬的部分營養(yǎng)需求。郭芳彬[48]研究表明，花粉鈣磷比例約為1.5∶1的花粉，蜜蜂對其吸收率最好。

花粉是濃縮的營養(yǎng)庫，其中豐富的礦物元素對蜜蜂有重要的營養(yǎng)作用，是蜜蜂正常生命活動、維持正常生理代謝以及蜂產(chǎn)品生產(chǎn)所必需的。不同地區(qū)、不同種類的花粉所含的礦物質(zhì)含量不同，營養(yǎng)價值也不同。因此，深入研究不同花粉對蜜蜂的營養(yǎng)作用，可為養(yǎng)蜂生產(chǎn)中選擇蜜蜂飼料提供參考，具有重要的實踐意義。

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