蜂王漿脂肪酸的驅螨作用

吳雨祺 魏文挺 鄭火青 胡福良

（浙江大學動物科學學院，杭州310058）

蜂王漿脂肪酸的驅螨作用

吳雨祺 魏文挺 鄭火青 胡福良

（浙江大學動物科學學院，杭州310058）

蜂螨是全球養(yǎng)蜂業(yè)最主要的威脅之一。蜂螨傾向于在西方蜜蜂的工蜂和雄蜂體表寄生并在相應巢房中繁殖，但極少侵襲蜂王和王臺中的幼蟲，蜂王漿是王臺區(qū)別于前兩者的最主要因素。本文綜述了蜂螨對不同級型蜜蜂的傾向性侵襲及蜂王漿脂肪酸對蜂螨驅避效果的研究進展，并對未來可能的研究方向進行展望，以期為減少蜂螨危害提供理論依據(jù)。

蜂王漿；蜂螨；脂肪酸；驅螨活性

1 前言

狄斯瓦螨（Varroa destructor），俗稱“大蜂螨”，是現(xiàn)如今對世界各國養(yǎng)蜂業(yè)危害最大的蜜蜂寄生蟲。狄斯瓦螨最初寄生于東方蜜蜂（Apis cerana），并已在長期共存中形成了相互適應關系，在一般情況下寄生率維持在較低水平，并不會對蜂群產生嚴重危害和影響[1,2]。第二次世界大戰(zhàn)之后，隨著交通和商業(yè)的發(fā)展，狄斯瓦螨逐步傳播開來，如今除了澳大利亞和非洲部分地區(qū)之外，其他地區(qū)均發(fā)現(xiàn)有狄斯瓦螨的身影[2,3]。

成年雌蜂螨一般附著在哺育蜂的腹部或頭部吸食血淋巴，并隨著蜜蜂在巢脾上移動，遇到適合繁殖的巢房后會從成蜂身上脫離潛入巢房，在封蓋后，轉移至幼蟲或蛹體上，吸食血淋巴，之后進行繁殖[3]。

東方蜜蜂通過自清和相互清潔，能有效清理蜂群中的蜂螨，使得蜂螨只能在雄蜂房中安全繁殖，保證蜂螨不會對蜂群造成威脅[4-7]。但隨著其宿主從東方蜜蜂擴展至西方蜜蜂（Apismellifera)，瓦螨迅速在全球傳播開來，部分基因型的狄斯瓦螨被發(fā)現(xiàn)可以在西方蜜蜂的工蜂房中繁殖[8]，同時西方蜜蜂并不具備有效的移除和清潔行為，這導致蜂群中蜂螨可以快速大量繁殖，造成成蜂體質衰弱、壽命縮短，幼蟲和蛹發(fā)育不良，進而導致蜂群生產力下降直至蜂群崩潰[3]，這對以飼養(yǎng)西方蜜蜂為主的養(yǎng)蜂業(yè)形成了嚴重的威脅。隨著蜂螨的不斷擴散，已成為威脅蜜蜂健康與生存的頭號病蟲害。因此，對于蜂螨的研究一直是蜜蜂科學的一大重點和熱點，蜂螨對不同級型的幼蟲巢房差異性侵襲正是其中一個重要的研究方向[9]。

2 蜂螨對不同巢房的侵襲

相比在原始寄主東方蜜蜂，瓦螨在傳播至西方蜜蜂后寄生方式發(fā)生一定程度的改變，它們不僅對雄蜂巢房仍極具威脅，同時也開始侵襲工蜂蜂房。那么，瓦螨是否也會侵襲王臺呢？針對這一問題，Harizanis（1991）進行了研究。他首先觀察分析多個受蜂螨侵害的育王群，以此研究蜂群中王臺被蜂螨的侵害情況，然后使用有子、只有封蓋子和無子的育王群，來研究工蜂幼蟲存在與否對王臺侵害情況的影響。實驗結果顯示，只有在螨害最為嚴重的蜂群中的王臺發(fā)現(xiàn)有極少量的蜂螨，且沒有觀察到繁殖的跡象；比較有子蜂群與無子蜂群發(fā)現(xiàn)，在蜂群中沒有工蜂幼蟲時，王臺遭蜂螨侵襲的比例有所上升（有子∶只有封蓋子∶無子=2.1%∶4%∶9.1%），在侵襲最嚴重的無子群王臺中發(fā)現(xiàn)有少量蜂螨繁殖，其他王臺的接受率并沒有受到蜂螨侵害的影響[10]。這一結果得到了Santillán-Galicia等人的支持[11]。綜合上述結果可以得出，蜂螨會對不同幼蟲做出區(qū)別選擇，那么到底是什么因素影響了蜂螨對寄主的選擇呢？是寄主本身釋放的化學信息素[12]，還是巢房的物理差異？或是幼蟲的食物[13,14]？

針對這一問題，在Harizanis研究基礎上，Calderone等[15]進行了進一步的研究。首先，他們重復了蜂群中其他幼蟲存在與否對蜂螨侵襲王臺幾率的影響，結果發(fā)現(xiàn)有子蜂群和無子蜂群蜂螨對王臺的侵害并沒有顯著差異（有子蜂群∶無子蜂群=5.1%∶4.9%）。然后，使用正己烷提取了工蜂和蜂王幼蟲外表皮成分，測試蜂螨對不同提取物的反應，結果顯示工蜂和蜂王幼蟲提取物均可以吸引蜂螨（工蜂∶蜂王=57.13%∶42.88%），而在這兩者同時存在時蜂螨更傾向于工蜂提取物（工蜂∶蜂王=84.79%∶15.21%）；這顯示，雖然蜂螨更傾向于工蜂幼蟲，蜂王幼蟲也能吸引蜂螨。但在前面的實驗中，蜂螨即使在沒有工蜂幼蟲存在的情況下，也不會大量侵襲王臺，這表示一定有其他因素影響蜂螨對王臺的侵襲。因此Calderone等進一步使用二氯甲烷和二氯甲烷/甲醇混合液（1∶1）對蜂王漿進行提取，在體外使用蜂王漿提取物進行蜂螨驅避實驗，結果顯示蜂王漿提取物能有效地驅趕蜂螨，且呈現(xiàn)出劑量效應，故Calderone等認為蜂王漿可能是將蜂螨從王臺驅離的一大因素。同時，蜂王提取物可能被少量蜂王漿污染，導致在進行實驗時，蜂螨更傾向于選擇工蜂表皮提取物。

綜合以上研究結果，我們可以發(fā)現(xiàn)，蜂王漿能夠影響蜂螨對王臺的侵襲。那么，具體是蜂王漿中的什么成分阻止了蜂螨侵襲王臺呢？深入研究發(fā)現(xiàn)，蜂王漿中的脂肪酸起到了關鍵的作用。

3 蜂王漿脂肪酸的驅螨活性

在Calderone等研究的基礎上，Drijfhout等[16]對蜂王漿中的可能驅螨成分進行了研究。他們首先使用二氯甲烷和二氯甲烷∶甲醇依次對蜂王漿進行提取，然后通過使用硅膠柱和多種有機溶劑不斷進行進一步的提取分離，同時比較各洗脫部分與原粗提液的驅螨活性，獲得3個與原粗提液驅螨活性相近的餾分，最后采用氣相色譜（GC）和氣質聯(lián)用（GC-MS）對這3個餾分進行鑒定。GC圖譜中出現(xiàn)有22個物質峰，結合MS數(shù)據(jù)，共獲得20種物質，均為8個碳及8個碳以上的脂肪酸。進一步通過購買或合成的方法得到其中15種脂肪酸的標準品，依照蜂王漿中這些脂肪酸的含量與比例，混合得到了這15種脂肪酸的人工混合物，比較這一人工混合物與驅螨效果最好的提取組分的驅螨能力，結果顯示二者都有良好的驅螨效果，統(tǒng)計分析表明二者差異不顯著。

成年蜂螨附著在哺育蜂身上，隨著哺育蜂來到子脾后，遇到合適的巢房自動離開哺育蜂進入巢房中進行繁殖，而在這一過程中，蜂螨不需要接觸到巢房內容物就可以做出選擇[17]。根據(jù)這一現(xiàn)象，Nazzi等推測，揮發(fā)性物質在蜂螨侵襲工蜂房和雄蜂房的過程中可能發(fā)揮了重要的作用，而脂肪酸是蜂王漿中重要的揮發(fā)性成分。因此，Nazzi等將目光主要投向蜂王漿中的揮發(fā)性脂肪酸。使用乙醚提取蜂王漿，然后使用GC-MS檢測，共鑒定了25種脂肪酸，包括大量8個碳及8個碳以下的短鏈脂肪酸，在這些脂肪酸中辛酸是含量最豐富的揮發(fā)性物質，因而Nazzi等人著重對其進行了研究。結果發(fā)現(xiàn)，辛酸的含量在蜂王漿與工蜂糧之間有極大差異，辛酸在蜂王漿中的含量在113～252μg/g間，而工蜂和雄蜂糧中的辛酸含量只有不到10μg/g。據(jù)此，Nazzi等推測辛酸可能是蜂王漿驅螨的一種重要成分。

通過進一步測定驅螨活性成分實驗，結果顯示，10 mg蜂王漿與1μg/μl辛酸（劑量大致相當于10 mg蜂王漿中辛酸含量）的驅螨效果相近，而在相同濃度下庚酸和壬酸的驅螨效率明顯偏低，不過低濃度的辛酸溶液（1，10，100 ng/μl）同樣無法有效驅趕蜂螨，高濃度（10μg/μl）溶液雖然可以提高驅螨活性，但在這一濃度（10μg/μl）時壬酸的活性也同樣得到了提高?；趯嶒炇抑序岒龑嶒灥慕Y果，在蜂群驅螨實驗中，他們將辛酸配置成100 ng/μl和1000 ng/μl的辛酸水溶液，然后使用注射器注入巢房內，12 h后檢查蜂螨。結果顯示，與對照組相比，使用辛酸后蜂螨侵襲程度分別減弱30%（100 ng/μl）和33%（1000 ng/μl）[18]。

結合Drijfhout與Nazzi等的研究成果，可以發(fā)現(xiàn)，脂肪酸是蜂王漿中的主要驅螨成分，但二者在研究中得到的有效成分并不完全相同，Calderone等得到的主要是8個碳及8個碳以上的脂肪酸，而Nazzi得到的主要是8個碳及8個碳以下的脂肪酸，且Drijfhout等在研究中只測試了脂肪酸混合物的驅螨效果，并沒有詳細研究每一種脂肪酸的功效。因此，我們并不能明確不同脂肪酸的效力，而Nazzi等只著重研究了辛酸的功效，并未對其他低含量揮發(fā)性脂肪酸加以關注，還需進行深入完整的研究。

Drijfhout與Nazzi等研究中鑒定得到的脂肪酸組分見表1。

4 展望

近年來，多個針對蜂群損失的調查研究都發(fā)現(xiàn)蜂螨是蜂群損失的一個主要[19-21]。為了防治蜂螨，養(yǎng)蜂者大量使用各種合成殺螨劑，包括有機磷脂（蠅毒磷）、擬除蟲菊酯（氟胺氰菊酯）、氟氯苯菊酯和雙甲脒等。但隨著這些藥劑的長期大量使用，其在蜂群中不斷的累積，蜂螨的抗藥性顯著上升，導致抗螨藥的作用效果不斷減弱[22]。因此，對于高效、天然、無害的防治蜂螨手段的研發(fā)刻不容緩。

目前的研究使我們對蜂王漿中脂肪酸對蜂螨的影響有了初步了解，同時也引出許多值得進一步深入研究的問題。對已發(fā)現(xiàn)的脂肪酸的驅螨效力，我們仍缺乏全面、深入的了解。首先每種成分的單體效果以及是否存在協(xié)同或拮抗作用仍然是未知數(shù)。其次，這些物質的作用機理并不明確，從蜂王漿中分離出來的具有驅螨活性的脂肪酸種類繁多，其結構也各有差異，有飽和酸也有不飽和酸，有羥基酸也有非羥基酸，有短鏈脂肪酸也有中長鏈脂肪酸，那么它們的作用機制是否一樣？相互之間是否會有交互作用？再者，蜂王漿中是否存在其他有效的驅螨組分也有待更多研究來補充、證實。因此，將蜂王漿中驅螨組分分離并鑒定是下一步迫切需要開展的工作，進而以此作為后續(xù)探討驅螨作用的理論基礎。

表1 Drijfhout與Nazzi等研究中鑒定得到的脂肪酸組分

通過對蜂王漿中脂肪酸驅螨作用機制的進一步深入研究，可以為抗螨治螨藥物的研發(fā)提供一些新的思路與啟發(fā)，也可以為防治蜂螨方法的進一步開發(fā)與完善提供理論依據(jù)。

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國家蜂產業(yè)技術體系專項（CARS-45）

，胡福良,E-mail:flhu@zju.edu.cn