吴雨祺 魏文挺 郑火青 胡福良

（浙江大学动物科学学院，杭州310058）

蜂王浆脂肪酸的驱螨作用

吴雨祺 魏文挺 郑火青 胡福良

（浙江大学动物科学学院，杭州310058）

蜂螨是全球养蜂业最主要的威胁之一。蜂螨倾向于在西方蜜蜂的工蜂和雄蜂体表寄生并在相应巢房中繁殖，但极少侵袭蜂王和王台中的幼虫，蜂王浆是王台区别于前两者的最主要因素。本文综述了蜂螨对不同级型蜜蜂的倾向性侵袭及蜂王浆脂肪酸对蜂螨驱避效果的研究进展，并对未来可能的研究方向进行展望，以期为减少蜂螨危害提供理论依据。

蜂王浆；蜂螨；脂肪酸；驱螨活性

1 前言

狄斯瓦螨（Varroa destructor），俗称“大蜂螨”，是现如今对世界各国养蜂业危害最大的蜜蜂寄生虫。狄斯瓦螨最初寄生于东方蜜蜂（Apis cerana），并已在长期共存中形成了相互适应关系，在一般情况下寄生率维持在较低水平，并不会对蜂群产生严重危害和影响[1,2]。第二次世界大战之后，随着交通和商业的发展，狄斯瓦螨逐步传播开来，如今除了澳大利亚和非洲部分地区之外，其他地区均发现有狄斯瓦螨的身影[2,3]。

成年雌蜂螨一般附着在哺育蜂的腹部或头部吸食血淋巴，并随着蜜蜂在巢脾上移动，遇到适合繁殖的巢房后会从成蜂身上脱离潜入巢房，在封盖后，转移至幼虫或蛹体上，吸食血淋巴，之后进行繁殖[3]。

东方蜜蜂通过自清和相互清洁，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，保证蜂螨不会对蜂群造成威胁[4-7]。但随着其宿主从东方蜜蜂扩展至西方蜜蜂（Apismellifera)，瓦螨迅速在全球传播开来，部分基因型的狄斯瓦螨被发现可以在西方蜜蜂的工蜂房中繁殖[8]，同时西方蜜蜂并不具备有效的移除和清洁行为，这导致蜂群中蜂螨可以快速大量繁殖，造成成蜂体质衰弱、寿命缩短，幼虫和蛹发育不良，进而导致蜂群生产力下降直至蜂群崩溃[3]，这对以饲养西方蜜蜂为主的养蜂业形成了严重的威胁。随着蜂螨的不断扩散，已成为威胁蜜蜂健康与生存的头号病虫害。因此，对于蜂螨的研究一直是蜜蜂科学的一大重点和热点，蜂螨对不同级型的幼虫巢房差异性侵袭正是其中一个重要的研究方向[9]。

2 蜂螨对不同巢房的侵袭

相比在原始寄主东方蜜蜂，瓦螨在传播至西方蜜蜂后寄生方式发生一定程度的改变，它们不仅对雄蜂巢房仍极具威胁，同时也开始侵袭工蜂蜂房。那么，瓦螨是否也会侵袭王台呢？针对这一问题，Harizanis（1991）进行了研究。他首先观察分析多个受蜂螨侵害的育王群，以此研究蜂群中王台被蜂螨的侵害情况，然后使用有子、只有封盖子和无子的育王群，来研究工蜂幼虫存在与否对王台侵害情况的影响。实验结果显示，只有在螨害最为严重的蜂群中的王台发现有极少量的蜂螨，且没有观察到繁殖的迹象；比较有子蜂群与无子蜂群发现，在蜂群中没有工蜂幼虫时，王台遭蜂螨侵袭的比例有所上升（有子∶只有封盖子∶无子=2.1%∶4%∶9.1%），在侵袭最严重的无子群王台中发现有少量蜂螨繁殖，其他王台的接受率并没有受到蜂螨侵害的影响[10]。这一结果得到了Santillán-Galicia等人的支持[11]。综合上述结果可以得出，蜂螨会对不同幼虫做出区别选择，那么到底是什么因素影响了蜂螨对寄主的选择呢？是寄主本身释放的化学信息素[12]，还是巢房的物理差异？或是幼虫的食物[13,14]？

针对这一问题，在Harizanis研究基础上，Calderone等[15]进行了进一步的研究。首先，他们重复了蜂群中其他幼虫存在与否对蜂螨侵袭王台几率的影响，结果发现有子蜂群和无子蜂群蜂螨对王台的侵害并没有显著差异（有子蜂群∶无子蜂群=5.1%∶4.9%）。然后，使用正己烷提取了工蜂和蜂王幼虫外表皮成分，测试蜂螨对不同提取物的反应，结果显示工蜂和蜂王幼虫提取物均可以吸引蜂螨（工蜂∶蜂王=57.13%∶42.88%），而在这两者同时存在时蜂螨更倾向于工蜂提取物（工蜂∶蜂王=84.79%∶15.21%）；这显示，虽然蜂螨更倾向于工蜂幼虫，蜂王幼虫也能吸引蜂螨。但在前面的实验中，蜂螨即使在没有工蜂幼虫存在的情况下，也不会大量侵袭王台，这表示一定有其他因素影响蜂螨对王台的侵袭。因此Calderone等进一步使用二氯甲烷和二氯甲烷/甲醇混合液（1∶1）对蜂王浆进行提取，在体外使用蜂王浆提取物进行蜂螨驱避实验，结果显示蜂王浆提取物能有效地驱赶蜂螨，且呈现出剂量效应，故Calderone等认为蜂王浆可能是将蜂螨从王台驱离的一大因素。同时，蜂王提取物可能被少量蜂王浆污染，导致在进行实验时，蜂螨更倾向于选择工蜂表皮提取物。

综合以上研究结果，我们可以发现，蜂王浆能够影响蜂螨对王台的侵袭。那么，具体是蜂王浆中的什么成分阻止了蜂螨侵袭王台呢？深入研究发现，蜂王浆中的脂肪酸起到了关键的作用。

3 蜂王浆脂肪酸的驱螨活性

在Calderone等研究的基础上，Drijfhout等[16]对蜂王浆中的可能驱螨成分进行了研究。他们首先使用二氯甲烷和二氯甲烷∶甲醇依次对蜂王浆进行提取，然后通过使用硅胶柱和多种有机溶剂不断进行进一步的提取分离，同时比较各洗脱部分与原粗提液的驱螨活性，获得3个与原粗提液驱螨活性相近的馏分，最后采用气相色谱（GC）和气质联用（GC-MS）对这3个馏分进行鉴定。GC图谱中出现有22个物质峰，结合MS数据，共获得20种物质，均为8个碳及8个碳以上的脂肪酸。进一步通过购买或合成的方法得到其中15种脂肪酸的标准品，依照蜂王浆中这些脂肪酸的含量与比例，混合得到了这15种脂肪酸的人工混合物，比较这一人工混合物与驱螨效果最好的提取组分的驱螨能力，结果显示二者都有良好的驱螨效果，统计分析表明二者差异不显著。

成年蜂螨附着在哺育蜂身上，随着哺育蜂来到子脾后，遇到合适的巢房自动离开哺育蜂进入巢房中进行繁殖，而在这一过程中，蜂螨不需要接触到巢房内容物就可以做出选择[17]。根据这一现象，Nazzi等推测，挥发性物质在蜂螨侵袭工蜂房和雄蜂房的过程中可能发挥了重要的作用，而脂肪酸是蜂王浆中重要的挥发性成分。因此，Nazzi等将目光主要投向蜂王浆中的挥发性脂肪酸。使用乙醚提取蜂王浆，然后使用GC-MS检测，共鉴定了25种脂肪酸，包括大量8个碳及8个碳以下的短链脂肪酸，在这些脂肪酸中辛酸是含量最丰富的挥发性物质，因而Nazzi等人着重对其进行了研究。结果发现，辛酸的含量在蜂王浆与工蜂粮之间有极大差异，辛酸在蜂王浆中的含量在113～252μg/g间，而工蜂和雄蜂粮中的辛酸含量只有不到10μg/g。据此，Nazzi等推测辛酸可能是蜂王浆驱螨的一种重要成分。

通过进一步测定驱螨活性成分实验，结果显示，10 mg蜂王浆与1μg/μl辛酸（剂量大致相当于10 mg蜂王浆中辛酸含量）的驱螨效果相近，而在相同浓度下庚酸和壬酸的驱螨效率明显偏低，不过低浓度的辛酸溶液（1，10，100 ng/μl）同样无法有效驱赶蜂螨，高浓度（10μg/μl）溶液虽然可以提高驱螨活性，但在这一浓度（10μg/μl）时壬酸的活性也同样得到了提高。基于实验室中驱螨实验的结果，在蜂群驱螨实验中，他们将辛酸配置成100 ng/μl和1000 ng/μl的辛酸水溶液，然后使用注射器注入巢房内，12 h后检查蜂螨。结果显示，与对照组相比，使用辛酸后蜂螨侵袭程度分别减弱30%（100 ng/μl）和33%（1000 ng/μl）[18]。

结合Drijfhout与Nazzi等的研究成果，可以发现，脂肪酸是蜂王浆中的主要驱螨成分，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个碳及8个碳以上的脂肪酸，而Nazzi得到的主要是8个碳及8个碳以下的脂肪酸，且Drijfhout等在研究中只测试了脂肪酸混合物的驱螨效果，并没有详细研究每一种脂肪酸的功效。因此，我们并不能明确不同脂肪酸的效力，而Nazzi等只着重研究了辛酸的功效，并未对其他低含量挥发性脂肪酸加以关注，还需进行深入完整的研究。

Drijfhout与Nazzi等研究中鉴定得到的脂肪酸组分见表1。

4 展望

近年来，多个针对蜂群损失的调查研究都发现蜂螨是蜂群损失的一个主要[19-21]。为了防治蜂螨，养蜂者大量使用各种合成杀螨剂，包括有机磷脂（蝇毒磷）、拟除虫菊酯（氟胺氰菊酯）、氟氯苯菊酯和双甲脒等。但随着这些药剂的长期大量使用，其在蜂群中不断的累积，蜂螨的抗药性显著上升，导致抗螨药的作用效果不断减弱[22]。因此，对于高效、天然、无害的防治蜂螨手段的研发刻不容缓。

目前的研究使我们对蜂王浆中脂肪酸对蜂螨的影响有了初步了解，同时也引出许多值得进一步深入研究的问题。对已发现的脂肪酸的驱螨效力，我们仍缺乏全面、深入的了解。首先每种成分的单体效果以及是否存在协同或拮抗作用仍然是未知数。其次，这些物质的作用机理并不明确，从蜂王浆中分离出来的具有驱螨活性的脂肪酸种类繁多，其结构也各有差异，有饱和酸也有不饱和酸，有羟基酸也有非羟基酸，有短链脂肪酸也有中长链脂肪酸，那么它们的作用机制是否一样？相互之间是否会有交互作用？再者，蜂王浆中是否存在其他有效的驱螨组分也有待更多研究来补充、证实。因此，将蜂王浆中驱螨组分分离并鉴定是下一步迫切需要开展的工作，进而以此作为后续探讨驱螨作用的理论基础。

表1 Drijfhout与Nazzi等研究中鉴定得到的脂肪酸组分

通过对蜂王浆中脂肪酸驱螨作用机制的进一步深入研究，可以为抗螨治螨药物的研发提供一些新的思路与启发，也可以为防治蜂螨方法的进一步开发与完善提供理论依据。

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国家蜂产业技术体系专项（CARS-45）

，胡福良,E-mail:flhu@zju.edu.cn