糖和甜味劑對螞蟻的吸引及健康影響

蔡怡文

摘? 要：為了探究人工甜味劑是否健康，本研究以中亞弓背蟻為研究對象，選用蔗糖、葡萄糖和甜味劑（赤蘚糖醇、甜蜜素、安賽蜜）來觀察相同環(huán)境下中亞弓背蟻對不同甜味物質(zhì)的進(jìn)食表現(xiàn)和趨向性以及甜味劑的甜度和熱值對其趨向性的影響，通過監(jiān)測中亞弓背蟻在不同甜味物質(zhì)環(huán)境下的存活率，探究長時間暴露人工甜味劑對生物個體健康的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，葡萄糖、赤蘚糖醇、甜蜜素、安賽蜜對中亞弓背蟻的健康均有一定程度的負(fù)面影響，其中葡萄糖組螞蟻的存活率最低，赤蘚糖醇對螞蟻的吸引力和危害性較強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：甜味劑；中亞弓背蟻；存活率

中圖分類號：Q966 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ?文章編號：1001-0769（2024）02-0097-04

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們對健康飲食日益關(guān)注，一些商家通過使用低熱量甚至零熱量的人工甜味劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蔗糖，既滿足了人們對甜味的追求，又減少了糖分?jǐn)z入。一些研究指出，盡管甜味劑能夠模仿蔗糖的甜味，但其在口感、甜味持久性等方面與蔗糖仍存在一定差距[1-2]。人工甜味劑對人類健康的影響，尤其是腸道微生物的影響，尚不明確。陳連連[3]和劉星等[4]研究發(fā)現(xiàn)，短期攝入人工甜味劑能使小鼠血糖波動異常，長期攝入會導(dǎo)致小鼠攝食量、飲水量發(fā)生變化，體重不斷增加，葡萄糖耐受性下降。另有研究發(fā)現(xiàn)，人工甜味劑很難被消化，會隨著排泄物排出體外，甚至通過流入飲用水水源再回到人體內(nèi)。螞蟻在自然生態(tài)系統(tǒng)中承擔(dān)著重要的作用，如維持生態(tài)平衡、促進(jìn)土壤肥力、分解有機(jī)物、散播種子等。中亞弓背蟻是一種屬于膜翅目蟻科的昆蟲，習(xí)性穩(wěn)定，喜食甜食，工蟻壽命一般為1～2年，營巢主要分布于農(nóng)田、林地。中亞弓背蟻對干擾震動不敏感，不會因?yàn)樵囼?yàn)過程中的搬運(yùn)和磕碰導(dǎo)致絕食、棄巢等行為[5]。本文通過研究糖和人工甜味劑對螞蟻的吸引以及對健康的影響，探索人工甜味劑對生命個體健康甚至生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。

本試驗(yàn)以中亞弓背蟻為研究對象，選擇蔗糖、葡萄糖和3種人工甜味劑（赤蘚糖醇、甜蜜素、安賽蜜）來探究中亞弓背蟻對不同甜味物質(zhì)的趨向性，并分析甜味劑的甜度和熱值對螞蟻趨向性的影響。本試驗(yàn)還通過監(jiān)測螞蟻在不同甜味物質(zhì)環(huán)境下的存活情況，探究長時間攝入人工甜味劑對生物個體健康的影響。

1? 試驗(yàn)材料

1.1 主要試劑

蔗糖、葡萄糖、赤蘚糖醇、甜蜜素和安賽蜜購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；濾紙購自北京華越洋生物科技有限公司；面包蟲干購自北京玖研科技有限公司。

1.2 主要儀器

分析天平為瑞士梅特勒托利多公司生產(chǎn)；超聲波清洗機(jī)為寧波新芝凍干設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)動物

中亞弓背蟻購自北京玖研科技有限公司。

2? 試驗(yàn)方法與設(shè)計

中亞弓背蟻隨機(jī)分組，于相同的環(huán)境下飼養(yǎng)，飼喂不同的甜味物質(zhì)（蔗糖、葡萄糖、赤蘚糖醇、甜蜜素和安賽蜜），為期4周，觀察螞蟻的進(jìn)食行為及存活狀況。

2.1 中亞弓背蟻的飼養(yǎng)及飼養(yǎng)裝置的搭建

給中亞弓背蟻喂食面包蟲、糖和甜味劑，觀察其進(jìn)食情況。培養(yǎng)皿蓋子對半切開，在切割好的培養(yǎng)皿上畫好分界線，分隔成大小相等的若干小扇區(qū)，以便放食。

2.2 中亞弓背蟻對糖和甜味劑的趨向性及存活率試驗(yàn)

將蔗糖（A組）、葡萄糖（B組）、赤蘚糖醇（C組）、甜蜜素（D組）、安賽蜜（E組）和面包蟲（對照組）分別研磨成固體粉末，測試中亞弓背蟻的趨向性。取不同組的固體干粉3 g分別放入與之編號相對應(yīng)的培養(yǎng)皿中，觀察中亞弓背蟻的取食情況。中亞弓背蟻一直飼喂到第4周，每周記錄中亞弓背蟻的存活數(shù)，4周后計算存活率（4周后的存活數(shù)/初始數(shù)）。甜度、熱值（x）和螞蟻存活率（y）之間的相關(guān)性（R）按以下公式計算：

R=∑（x-x）（y-y）/√[∑（x-x）2∑（y-y）2]

3? 結(jié)果與分析

3.1 不同糖、甜味劑對中亞弓背蟻趨向性的影響

觀察每組中亞弓背蟻的取食情況發(fā)現(xiàn)，A組蔗糖和C組赤蘚糖醇被中亞弓背蟻吃的較多，幾乎無殘留，對其他試驗(yàn)組甜味劑吃的較少，有明顯的食物殘留。推測中亞弓背蟻對蔗糖和赤蘚糖醇的趨向性高，對E組安賽蜜、D組甜蜜素和B組葡萄糖的趨向性低（圖1）。

3.2 甜味劑對中亞弓背蟻健康的影響

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4周后，所有試驗(yàn)組的中亞弓背蟻均有死亡，具體存活情況見表1。結(jié)果顯示，A組（蔗糖）和對照組中亞弓背蟻的死亡數(shù)較少，4周后存活率均超過了80.0％；B組（葡萄糖）、C組（赤蘚糖醇）、D組（甜蜜素）和E組（安賽蜜）中亞弓背蟻的存活率均低于A組（蔗糖）和對照組的，B組的（葡萄糖）存活率最低。推測安賽蜜、甜蜜素和葡萄糖可能對中亞弓背蟻的健康具有一定的危害性，且中亞弓背蟻對這些物質(zhì)沒有明顯喜好；赤蘚糖醇對中亞弓背蟻有害，但中亞弓背蟻對其有喜好；對于蔗糖，螞蟻不僅喜歡而且對其健康無害。

3.3 甜味劑甜度對中亞弓背蟻存活率的影響

本研究所選用的糖、甜味劑的甜度為安賽蜜（2 000）、甜蜜素（400），蔗糖（100）、赤蘚糖醇（80）、葡萄糖（50）。根據(jù)甜味劑甜度以及中亞弓背蟻的存活情況發(fā)現(xiàn)，中亞弓背蟻對安賽蜜（甜度較高）、甜蜜素（甜度較高）和葡萄糖（甜度較低）的趨向性很低或幾乎無趨向性。中亞弓背蟻對赤蘚糖醇和蔗糖的趨向性較高，且兩者的甜度相似。赤蘚糖醇和蔗糖是天然甜味劑，廣泛存在于各種微生物、植物及動物中。本試驗(yàn)表明，中亞弓背蟻對甜味劑的喜好程度不僅與甜度有關(guān)，還可能與甜味劑的種類、來源等因素有關(guān)。根據(jù)不同試驗(yàn)組甜味劑的甜度和中亞弓背蟻的存活率計算得出二者的相關(guān)系數(shù)（R=0.013）接近于零，說明甜味劑甜度與螞蟻存活率之間無明顯的相關(guān)性。

3.4 甜味劑熱值對中亞弓背蟻存活率的影響

試驗(yàn)所選糖和甜味劑的熱值由高到低為葡萄糖（16.80 kJ/g）、蔗糖（16.30 kJ/g）、安賽蜜（8.37 kJ/g）、赤蘚糖醇（1.65 kJ/g）、甜蜜素（0）。本研究顯示，中亞弓背蟻對能量和甜度都較低的赤蘚糖醇的趨向性并不低，由此推測，決定螞蟻對糖趨向性的因素除了糖的甜度和熱值外，可能還存在其他未確定的因素。根據(jù)不同試驗(yàn)組甜味劑的熱值和中亞弓背蟻的存活率計算得到二者的相關(guān)系數(shù)（R=-0.014）接近于零，說明甜味劑熱值與中亞弓背蟻的存活率之間無明顯的相關(guān)性。

4? 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了不同甜味劑對中亞弓背蟻吸引力及存活率的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）在試驗(yàn)所選擇的糖和甜味劑中，螞蟻對安賽蜜、甜蜜素和葡萄糖的趨向性很低或幾乎無趨向性，對赤蘚糖醇和蔗糖的趨向性相對較高，且兩者的甜度相似；（2）中亞弓背蟻對熱值和甜度均較低的赤蘚糖醇的趨向性并不低，推測決定中亞弓背蟻對糖趨向性的因素除了糖的甜度和熱值外，可能還存在其他未確定因素；（3）與對照組相比，蔗糖環(huán)境下中亞弓背蟻的存活率最高，葡萄糖環(huán)境下的存活率最低。

綜上，本研究中的5種甜味物質(zhì)，赤蘚糖醇對中亞弓背蟻的吸引力強(qiáng)且危害性也較大，葡萄糖、甜蜜素、安賽蜜對螞蟻的健康也存在一定程度的負(fù)面影響。

參考文獻(xiàn)

[1] BUMROONGSRI P．Value-added product from sugarcane molasses：conversion of sugarcane molasses to non-caloric sweetener for applications in food and pharmaceutical industries[J]．Bioresour Technology，2024，395： 130370.

[2] 周國旺，楊娜，張宇擎，等．代糖產(chǎn)品特性與對人體健康的利弊的評估[J]．甘蔗糖業(yè)，2022，51（3）：74-81.

[3] 陳連連．人工甜味劑暴露影響模式動物鼠小腸葡萄糖吸收的研究[D]．杭州：浙江工商大學(xué)，2016.

[4] 劉星，蒙泳，張言，等．食品中常見人工合成甜味劑的基本特征及其對生理代謝的影響[J]．食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2021，12（14）：5734-5741.

[5] 趙從民．螞蟻的習(xí)性及人工養(yǎng)殖法[J]．畜牧獸醫(yī)科技信息，2001（11）：18-19.