不同越冬飼料對蜜蜂中腸消化酶活性、組織發(fā)育狀態(tài)以及抗氧化酶基因表達的影響

劉春蕾 胥保華 劉振國 王 穎 王紅芳

(山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，泰安271018)

不同越冬飼料對蜜蜂中腸消化酶活性、組織發(fā)育狀態(tài)以及抗氧化酶基因表達的影響

劉春蕾 胥保華 劉振國 王 穎 王紅芳*

(山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，泰安271018)

本試驗旨在研究不同越冬飼料對蜜蜂中腸消化酶活性、組織發(fā)育狀態(tài)以及抗氧化酶基因表達的影響，以便為廣大蜂農(nóng)選擇越冬飼料提供參考。在2015年10月底選取群勢相當?shù)谋镜匾獯罄鄯?ApismelliferaL.)越冬蜂群(群內(nèi)無儲備越冬飼料脾)9群(5框蜂/群)，隨機分為3個試驗組(3群/組)，從11月2號開始分別以蜂蜜(蜂蜜組)、果葡糖漿(果葡糖漿組)和白砂糖水(白砂糖∶水=2∶1，蔗糖組)為越冬飼料進行飼喂，飼喂至11月下旬蜂群進入越冬期。整個試驗期為2015年10月底至2016年3月初。分別于越冬前(11月初)、越冬中期(1月初)和越冬后(3月初)采集蜜蜂中腸，測定中腸消化酶(淀粉酶、蔗糖酶和蛋白酶)活性，在越冬中期采集蜜蜂中腸用于中腸組織發(fā)育狀態(tài)和抗氧化酶基因[超氧化物歧化酶1(Sod1)、超氧化物歧化酶2(Sod2)和過氧化氫酶(CAT)]相對表達量等指標的檢測。結(jié)果表明：在越冬中期，果葡糖漿組和蜂蜜組的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶活性顯著高于蔗糖組(P<0.05)。在越冬中期和越冬后，飼喂不同越冬飼料的蜜蜂中腸內(nèi)蔗糖酶活性差異不顯著(P>0.05)。在越冬中期，果葡糖漿組的蜜蜂中腸內(nèi)蛋白酶活性顯著高于蔗糖組和蜂蜜組(P<0.05)。蜂蜜組和蔗糖組的蜜蜂中腸腸壁厚度極顯著大于果葡糖漿組(P<0.01)，且蜂蜜組和蔗糖組的蜜蜂中腸隱窩深度也極顯著大于果葡糖漿組(P<0.01)。在越冬中期，蔗糖組的蜜蜂中腸Sod1基因的相對表達量顯著高于蜂蜜組和果葡糖漿組(P<0.05)。由此得出，蜂蜜能夠提高越冬蜂中腸消化酶活性，蜂蜜和白砂糖有利于越冬蜂中腸組織的發(fā)育，而且白砂糖能夠提高越冬蜂中腸抗氧化酶基因的表達。因此，蜂蜜和白砂糖比果葡糖漿更適合作為蜜蜂的越冬飼料。

糖源類型；越冬飼料；蜜蜂；中腸消化酶；中腸組織；抗氧化酶

在我國北方地區(qū)，冬季氣候寒冷，外界無蜜源，蜜蜂越冬期間無法從外界獲取食物，只能消耗越冬前期貯備的飼料。因此，越冬飼料質(zhì)量的好壞直接影響著蜂群的越冬性能。自然狀態(tài)下蜜蜂在越冬期間取食的飼料應(yīng)該為蜂蜜，但是，蜂農(nóng)為了追求蜂產(chǎn)品產(chǎn)量和利潤，秋天大都不給蜂群儲備足夠的蜂蜜作為越冬飼料，而是改喂價格相對便宜的白砂糖[1]。近年來，由于白砂糖價格不斷攀升，使得越來越多的蜂農(nóng)采用廉價的果葡糖漿替代白砂糖作為越冬飼料。果葡糖漿，也稱高果糖漿(high fructose syrup)或異構(gòu)糖漿，是以酶法轉(zhuǎn)化淀粉所得的糖化液經(jīng)葡萄糖異構(gòu)酶的異構(gòu)作用，將其中一部分葡萄糖異構(gòu)成果糖，由葡萄糖和果糖組成的一種混合糖漿[2]。目前，對于果葡糖漿用作蜜蜂越冬飼料的安全性尚存在許多爭議。李中禮[3]和沈育初[4]認為果葡糖漿可以替代白砂糖飼喂蜂群，而陳淵[5]和李家柱[6]則認為果葡糖漿用作蜜蜂越冬飼料會使蜂群受到嚴重損失，如：蜂群出現(xiàn)群勢變差或者見子(卵)不見蟲的現(xiàn)象。由于缺乏蜜蜂越冬期間的飼養(yǎng)標準，蜂農(nóng)在選擇越冬飼料時缺乏科學依據(jù)。

鑒于此，本研究分別以白砂糖、蜂蜜、果葡糖漿作為越冬飼料對蜜蜂進行飼喂，通過比較3種越冬飼料對蜜蜂中腸消化酶活性、組織發(fā)育狀態(tài)以及抗氧化酶基因表達的影響，來評價3種飼料作為蜜蜂越冬飼料的適用性，旨在為廣大蜂農(nóng)更好地選擇越冬飼料提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用蜜蜂為本地意大利蜜蜂(ApismelliferaL.)，由山東農(nóng)業(yè)大學蜂場提供；試驗所用蜂蜜由山東農(nóng)業(yè)大學蜂場提供，白砂糖由云南德宏英茂糖業(yè)有限公司弄璋糖廠提供，果葡糖漿由臨沂沂水魯洲生物科技有限公司提供。

1.2 試驗地點及時間

試驗于2015年10月底至2016年3月初在山東農(nóng)業(yè)大學蜂場進行。

1.3 試驗設(shè)計

選取群勢相當?shù)谋镜匾獯罄鄯湓蕉淙?群內(nèi)無儲備越冬飼料脾)9群(5框蜂/群)，隨機分為3個試驗組(蜂蜜組、果葡糖漿組和蔗糖組)，每組設(shè)3個重復。蜂蜜組以蜂蜜作為越冬飼料，果葡糖漿組以果葡糖漿作為越冬飼料，蔗糖組以白砂糖水(白砂糖∶水=2∶1)作為越冬飼料。

1.4 蜂群管理

試驗開始前對所有蜂群進行逐一檢查，確保每一蜂群內(nèi)沒有儲備好的越冬飼料脾。試驗開始后于每天傍晚將飼料盛到相應(yīng)巢內(nèi)的飼喂盒內(nèi)，每次飼喂時都將飼喂盒盛滿(約1.5 kg)，一直飼喂到11月下旬蜂群完全進入到越冬狀態(tài)時停止進行飼喂，以保證蜂群儲備足夠的越冬飼料。

1.5 測定指標及方法

1.5.1 樣本處理方法

在整個試驗期內(nèi)一共取3次樣品，在越冬前(11月初)、越冬中期(1月初)和越冬后(3月初)3個時間點分別進行取樣。其中越冬前取樣時每個試驗組取45只蜜蜂，隨機分為3個重復，每重復15只蜜蜂，統(tǒng)一作為飼喂之前蜂群的整體水平。而越冬中期和越冬后采樣時每次每群取45只蜜蜂，隨機分為3個重復，每個重復15只蜜蜂。用鑷子分別夾住蜜蜂的腹柄和螯針或第7腹節(jié)，將蜜蜂的腸道拉出，截取其中腸，放在1.5 mL離心管中準確稱重，按重量(g)∶體積(mL)=1∶9加入生理鹽水，在冰浴條件下機械勻漿，2 500 r/min離心10 min后取上清，配制成10%的勻漿液。然后取部分上述10%的勻漿液用生理鹽水按1∶9比例稀釋成1%的勻漿液。10%的勻漿液用于測定中腸消化酶活性，1%的勻漿液用于測定蜜蜂中腸蛋白質(zhì)濃度。

在越冬中期，按照上述方法分組和取樣，將蜜蜂的腸道拉出后，截取其中腸放入多聚甲醛固定液中，用于制作中腸組織切片；按同樣的分組和取樣方法截取蜜蜂中腸用于提取蜜蜂總RNA。

1.5.2 蜜蜂中腸蛋白質(zhì)濃度測定

將1.5.1中1%的勻漿液采用蛋白質(zhì)定量測試盒(南京建成生物工程研究所生產(chǎn)，貨號A045-2)測定蜜蜂中腸蛋白質(zhì)濃度(考馬斯亮藍法)。

1.5.3 蜜蜂中腸淀粉酶活性測定

將1.5.1中10%的勻漿液采用淀粉酶測試盒(南京建成生物工程研究所生產(chǎn)，貨號C016)測定蜜蜂中腸淀粉酶活性(碘-淀粉比色法)。

1.5.4 蜜蜂中腸蔗糖酶活性測定

將1.5.1中10%的勻漿液采用二糖酶測試盒(南京建成生物工程研究所生產(chǎn)，貨號A082-2)測定蜜蜂中腸蔗糖酶活性(比色法)。

1.5.5 蜜蜂中腸蛋白酶活性測定

將1.5.1中10%的勻漿液采用胃蛋白酶測試盒(南京建成生物工程研究所生產(chǎn)，貨號A080-1)測定蜜蜂中腸蛋白酶活性(比色法)。

1.5.6 蜜蜂中腸組織發(fā)育狀態(tài)觀察

將固定好的中腸進行蘇木精-伊紅(HE)染色，制作切片(由武漢谷歌生物科技有限公司制作)，在10×顯微鏡下對中腸組織結(jié)構(gòu)進行觀察。

1.5.7 蜜蜂中腸抗氧化酶基因表達檢測

采用Trizol法提取總RNA，使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa)將提取的RNA樣品反轉(zhuǎn)錄為cDNA，放在-20 ℃保存。采用熒光定量PCR法對中腸抗氧化酶基因——超氧化物歧化酶1(Sod1)、超氧化物歧化酶2(Sod2)和過氧化氫酶(CAT)的相對表達量進行檢測。取2 μL cDNA加入到20 μL熒光定量體系中，按照熒光定量試劑盒(TaKaRa)操作指南，用熒光定量PCR儀檢測目的基因的相對表達量。目的基因引物設(shè)計參考序列來自于NCBI數(shù)據(jù)庫，以β-肌動蛋白(β-actin)為內(nèi)參基因，采用Primer5.0進行引物設(shè)計，委托生工生物工程(上海)股份有限公司合成，引物序列如表1所示。

表1 引物序列

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法進行多重比較，以P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同越冬飼料對蜜蜂中腸淀粉酶活性的影響

通過對蜜蜂中腸淀粉酶活性(圖1)進行分析發(fā)現(xiàn)，在越冬中期，蜂蜜組和果葡糖漿組的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶活性顯著高于蔗糖組(P<0.05)；而在越冬后，飼喂3種越冬飼料的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶的活性無顯著差異(P>0.05)。在整個試驗期內(nèi)，蜂蜜組的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶活性沒有發(fā)生顯著變化(P>0.05)，而蔗糖組的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶活性在越冬中期和越冬后顯著低于越冬前(P<0.05)，果葡糖漿組的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶活性在越冬后顯著低于越冬中期(P<0.05)。

2.2 不同越冬飼料對蜜蜂中腸蔗糖酶活性的影響

通過對蜜蜂中腸蔗糖酶活性(圖2)進行分析發(fā)現(xiàn)，在越冬中期和越冬后，蜂蜜、果葡糖漿和白砂糖3種不同越冬飼料對蜜蜂中腸內(nèi)蔗糖酶活性的影響不顯著(P>0.05)。而在整個試驗期內(nèi)，隨著試驗的進行，飼喂不同越冬飼料的3組蜜蜂中腸內(nèi)蔗糖酶活性統(tǒng)一呈現(xiàn)出逐漸增強的趨勢。蜂蜜組的蜜蜂中腸內(nèi)蔗糖酶活性在越冬后顯著高于越冬前和越冬中期(P<0.05)，果葡糖漿組和蔗糖組蜜蜂中腸內(nèi)蔗糖酶活性在越冬中期和越冬后顯著高于越冬前(P<0.05)，同時在越冬中期還顯著低于越冬后(P<0.05)。

數(shù)據(jù)柱標注相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示不同飼料組之間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示不同取樣時間點差異顯著(P<0.05)。圖2、圖3同。

Date columns with the same letters mean no significant difference (P>0.05), while with different small letters mean significant difference among different feed groups (P<0.05), and with different capital letters mean significant difference among different sampling time points (P<0.05). The same as Fig.2 and Fig.3.

圖1 中腸淀粉酶活性

Fig.1 Amylase activity of midgut

圖2 中腸蔗糖酶活性

2.3 不同越冬飼料對蜜蜂中腸蛋白酶活性的影響

通過對蜜蜂中腸蛋白酶活性(圖3)進行分析發(fā)現(xiàn)，在越冬中期，蜜蜂中腸內(nèi)蛋白酶活性在3組之間存在顯著差異(P<0.05)，以果葡糖漿組最高，蜂蜜組次之，蔗糖組最低；而在越冬后，蜜蜂中腸內(nèi)蛋白酶活性各組之間差異不顯著(P>0.05)。在整個試驗期內(nèi)，蜂蜜組的蜜蜂中腸內(nèi)蛋白酶活性在越冬前顯著高于越冬中期(P<0.05)，果葡糖漿組的蜜蜂中腸內(nèi)蛋白酶活性在越冬中期顯著高于越冬前和越冬后(P<0.05)，蔗糖組的蜜蜂中腸內(nèi)蛋白酶活性在越冬中期顯著低于越冬前和越冬后(P<0.05)，同時在越冬后顯著低于越冬前(P<0.05)。

圖3 中腸蛋白酶活性

2.4 不同越冬飼料對蜜蜂中腸組織發(fā)育狀態(tài)的影響

由圖4可知，蜂蜜組和蔗糖組的蜜蜂中腸腸壁厚度極顯著大于果葡糖漿組(P<0.01)，同時蜂蜜組和蔗糖組的蜜蜂中腸隱窩深度要比果葡糖漿組深，且差異極顯著(P<0.01)。

2.5 不同越冬飼料對蜜蜂中腸抗氧化酶基因表達的影響

由圖5可知，蔗糖組的蜜蜂中腸Sod1基因的相對表達量顯著高于蜂蜜組和果葡糖漿組(P<0.05)，而飼喂不同越冬飼料對蜜蜂中腸Sod2和CAT基因的相對表達量的影響不顯著(P>0.05)，但蜂蜜組、果葡糖漿組和蔗糖組的蜜蜂中腸Sod2基因的相對表達量呈依次上升的趨勢，同時蜂蜜組和蔗糖組的蜜蜂中腸CAT基因的相對表達量高于果葡糖漿組。

3 討 論

3.1 不同越冬飼料對蜜蜂中腸消化酶活性的影響

蜂蜜的主要成分是糖類和水分，另外還含有蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、酶等成分[1]。Popek[7]研究表明，蜂蜜中總糖含量占蜂蜜的72.88%～84.02%，總糖中果糖和葡萄糖含量在79%以上，另有1%～6%的蔗糖。王貽節(jié)[8]發(fā)現(xiàn)，蜂蜜中的糖類除果糖、葡萄糖和蔗糖外，還含有少量的麥芽糖、曲二糖、異麥芽糖、糊精等糖類。白砂糖屬于蔗糖，蔗糖營養(yǎng)成分相對單一，是由果糖和葡萄糖脫水縮合形成的雙糖，缺乏蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分。目前，在蜂群越冬和春繁階段白砂糖已成為主要的糖飼料。但隨著白砂糖價格不斷攀升，不少蜂農(nóng)選擇用廉價的果葡糖漿代替白砂糖作為越冬飼料來飼喂蜂群。果葡糖漿通常是以糧食下腳料為原料，以酶法轉(zhuǎn)化糧食淀粉所得的糖化液經(jīng)葡萄糖異構(gòu)酶的異構(gòu)作用，將其中一部分葡萄糖異構(gòu)成果糖而形成的一種混合糖糖漿。但在生產(chǎn)過程，酶解不完全會導致糖漿中不溶性顆粒物含量過高，導致蜜蜂不能正常消化，影響蜜蜂的生長發(fā)育[2]。

本研究發(fā)現(xiàn)果葡糖漿組的蜜蜂在越冬中期中腸內(nèi)蛋白酶和淀粉酶活性均比蜂蜜組和蔗糖組高。這與工業(yè)果葡糖漿中含有未完全酶解的底物物質(zhì)(如淀粉)和殘留的雜質(zhì)物質(zhì)(如不溶性蛋白顆粒)有一定關(guān)系，機體需要提高消化道內(nèi)相應(yīng)酶的活性來幫助蜂體進行消化。因此，果葡糖漿提高淀粉酶和蛋白酶活性并不能作為果葡糖漿更適合作為蜜蜂越冬飼料的依據(jù)，需采用試驗級的純果葡糖漿進行深入研究。蜂蜜中含有少量的花粉，而花粉中含有淀粉等多糖[9]，Lotmar[10]指出蜜蜂能少量利用花粉中的淀粉。本研究發(fā)現(xiàn)蜂蜜組的蜜蜂中腸內(nèi)淀粉酶活性在越冬中期顯著高于蔗糖組，這可能與蜂蜜中含有花粉有關(guān)，為了消化花粉中的淀粉，蜜蜂必須在一定程度上提高腸道中淀粉酶的活性。

A:蔗糖組中腸切片；B:蜂蜜組中腸切片；C:果葡糖漿組切片。圖中紅色線段表示腸壁厚度，藍色線段表示隱窩深度(HE染色,10×)。數(shù)據(jù)柱標注相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異極顯著(P<0.01)。

A: midgut histological picture of sucrose group; B: midgut histological picture of honey group; C: midgut histological picture of fructose corn syrup group. In the figure, the red line indicated the intestinal wall thickness, and the blue line indicated the crypt deepness (HE staining, 10×). Date columns with the same letters mean no significant difference (P>0.05), while with different letters mean significant difference (P<0.01).

圖4 中腸組織發(fā)育狀態(tài)

Fig.4 Tissue developmental status of midgut

蜜蜂消化道中的酶系統(tǒng)在消化食物、吸收營養(yǎng)和能量轉(zhuǎn)化過程中起著極為重要的作用，其與蜜蜂的生命活動和群體生活息息相關(guān)[11]。蜜蜂腸道消化酶活性除了會受到飼料糖源類型的影響外，也會受到越冬時間的影響。研究表明蜜蜂在不同時期對蛋白質(zhì)的需求有所不同[12-13]，在越冬期內(nèi)越冬蜂不擔任哺育工作，而在越冬結(jié)束后，越冬蜂需要擔任哺育工作其王漿腺功能恢復，對蛋白質(zhì)的需求增加，因此在越冬中期蛋白酶活性低于越冬前和越冬前后。蜜蜂調(diào)節(jié)巢溫所需的能量主要依靠碳水化合物的分解[14]，這些碳水化合物包括果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖等[15]。在寒冷的冬季，蜜蜂需要更多的能量來維持巢內(nèi)溫度和自身的基礎(chǔ)代謝。在越冬期內(nèi)蜜蜂主要以碳水化合物為食物，蔗糖酶活性升高有助于蜂體消化攝入體內(nèi)的碳水化合物，從而為蜜蜂提供所需的能量，以利于蜂群安全度過寒冷的冬季。

3.2 不同越冬飼料對蜜蜂中腸組織發(fā)育狀態(tài)的影響

蜜蜂的消化道分為前腸、中腸和后腸。中腸是蜜蜂進行消化和吸收的主要場所。中腸呈環(huán)節(jié)狀，增加了腸壁內(nèi)吸收面積和腸壁的伸縮性。中腸腸腔內(nèi)有多層的圍食膜包裹食物，可保護中腸細胞不受食物磨損，又可以讓中腸消化酶穿過圍食膜對食物進行消化，分解的營養(yǎng)物再由中腸細胞吸收[16]。本試驗發(fā)現(xiàn)，蔗糖組和蜂蜜組的蜜蜂中腸腸壁厚度極顯著大于果葡糖漿組，而且蜂蜜組和蔗糖組的蜜蜂中腸隱窩深度比果葡糖漿組要深?？梢?，蜂蜜和白砂糖有利于中腸腸道的發(fā)育和保護，這為春繁期蜜蜂更好地利用和消化營養(yǎng)物質(zhì)打下了基礎(chǔ)，對蜂群的快速繁衍具有促進作用。

數(shù)據(jù)柱標注相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

Date columns with the same letters mean no significant difference (P>0.05), while with different letters mean significant difference (P<0.05).

圖5 中腸抗氧化酶基因的相對表達量

Fig.5 Relative expression levels of antioxidant enzyme genes from midgut

3.3 不同越冬飼料對蜜蜂中腸抗氧化酶基因表達的影響

生物體在代謝過程中會產(chǎn)生大量的過氧化氫、羥自由基和超氧陰離子自由基等活性氧，如果過多的活性氧不能及時被機體清除就會導致一系列的氧化損傷，進而引起機體的衰老和病變[17]。為了避免氧化損傷，生物體在進化的過程中形成了一個由酶促系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)構(gòu)成的復雜且高度保守的抗氧化系統(tǒng)，來清除機體代謝過程中產(chǎn)生的活性氧[18]。超氧化物歧化酶(SOD)是氧自由基的天然清道夫，生物體內(nèi)SOD活性高低是衰老與死亡的直觀指標，CAT可以催化機體內(nèi)的過氧化氫(H2O2)分解為H2O和O2，從而保護機體組織免受損傷。Williams等[19]研究表明，抗氧化能力降低是蜜蜂壽命縮短和行為衰老的主要原因，蜜蜂正常代謝時其體內(nèi)會產(chǎn)生大量的氧自由基，這些氧自由基隨蜜蜂的生長發(fā)育在體內(nèi)不斷積累，其膚色逐漸變深，生命力也逐漸下降。Wang等[20]研究表明，營養(yǎng)對工蜂壽命和相關(guān)基因的表達有一定的影響，其中花粉顯著影響了Sod1基因的表達，同時該研究發(fā)現(xiàn)，飼喂花粉+王漿的蜜蜂生存狀況最好，可見抗氧化酶基因的表達可在一定程度上體現(xiàn)蜜蜂的生存狀況、健康程度等。

本試驗發(fā)現(xiàn)，不同越冬飼料對蜜蜂中腸Sod2和CAT基因的相對表達量的影響不顯著，但蔗糖組的蜜蜂中腸Sod1基因的相對表達量顯著高于蜂蜜組和果葡糖漿組，這表明白砂糖有助于提高越冬蜂中腸的抗氧化能力，從而有利于蜜蜂安全的渡過越冬期。

4 結(jié) 論

蜂蜜能夠提高越冬蜂中腸消化酶活性，蜂蜜和白砂糖有利于越冬蜂中腸組織的發(fā)育，而且蔗糖能夠提高越冬蜂中腸抗氧化基因的表達。因此，蜂蜜和白砂糖比果葡糖漿更適合作為蜜蜂的越冬飼料。

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*Corresponding author, lecturer, E-mail: wanghongfang22@163.com

(責任編輯 菅景穎)

Effects of Different Overwintering Feeds on Midgut Digestive Enzyme Activities, Tissue Development Status and Antioxidant Enzyme Gene Expression of Honeybees

LIU Chunlei XU Baohua LIU Zhenguo WANG Ying WANG Hongfang*

(CollegeofAnimalScienceandTechnology,ShangdongAgriculturalUniversity,Tai’an271018,China)

The experiment was conducted to study the effects of different overwintering feeds on midgut digestive enzyme activities, tissue development status and antioxidant enzyme gene expression of honeybees, in order to provide reference for the beekeepers choose winter feed overwintering feeds. At the end of October 2015, nine overwintering colonies (without overwintering feed reserve) of local Italian honeybees (ApismelliferaL.) with equal colony population were randomly divided into 3 experimental groups (3 colonies per group), and were fed honey (honey group), fructose corn syrup (fructose corn syrup group) and white sugar water (white sugar∶water=2∶1, sucrose group) as overwintering feed from November 2 to late November when bee colonies entered into overwintering period, respectively. The experiment lasted from the end of October 2015 to early March 2016. In order to determine the midgut digestive enzyme (amylase, sucrase and protease) activities, midgut samples were collected in early November (before overwintering), early January (the middle period of overwintering) and early March (after overwintering), respectively. And, in early January, midgut samples were collected to determine the midgut tissue development status and the relative expression levels of antioxidant enzyme genes, such as superoxide dismutase 1 (Sod1), superoxide dismutase 2 (Sod2) and catalase (CAT) genes. The results showed as follows: the midgut amylase activity of fructose corn syrup group and honey group was significantly higher than that of sucrose group in early January (P<0.05). Different overwintering feeds did not significantly affect the midgut sucrase activity in early January and early March (P>0.05). The midgut protease activity of fructose corn syrup group was significantly higher than that of sucrose group and honey group in early January (P<0.05). The midgut wall thickness of sucrose group and honey group was significantly higher than that of fructose corn syrup group (P<0.01), and the midgut crypt deepness of sucrose group and honey group was also significantly higher than that of fructose corn syrup group (P<0.01). The relative expression level ofSod1 gene from midgut of sucrose group was significantly higher than that of fructose corn syrup group and honey group in early January (P<0.05). In conclusion, honey can improve midgut digestive enzyme activities of overwintering honeybees, honey and white sugar are beneficial to the development of midgut tissue of overwintering honeybees, and white sugar can improve the midgut antioxidant gene expression of overwintering honeybee. Therefore, honey and white sugar as the overwintering feed for honeybee are better than fructose corn syrup.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(4)：1183-1190]

sugar type; overwintering feed; honeybees; midgut digestive enzymes; midgut tissue; antioxidant enzymes

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.04.013

2016-09-14

國家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金(CARS-45)；山東省農(nóng)業(yè)良種工程項目“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)蜜蜂及蠶桑新品種培育”(2014—2016)

劉春蕾(1991—)，男，山東安丘人，碩士研究生，從事蜜蜂的營養(yǎng)與飼料研究。E-mail： liuchunleiv@126.com

*通信作者:王紅芳，講師，E-mail: wanghongfang22@163.com

S816

A

1006-267X(2017)04-1183-08