蜜蜂益生菌活性研究進(jìn)展

周晨燁 劉暢 曹喆 郭軍,2 │編譯

1 昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，昆明 650500；2 云南省高校飼用抗生素替代技術(shù)工程研究中心，昆明 650500；3 昆明理工大學(xué)民航與航空學(xué)院，昆明 650500

近年來，全球傳粉昆蟲的數(shù)量呈下降趨勢，引起全世界的關(guān)注。蜜蜂是全球生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的最重要貢獻(xiàn)者之一，蜜蜂的授粉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全方面起著十分重要的作用，保護(hù)蜜蜂的健康對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和糧食安全至關(guān)重要。雖然導(dǎo)致蜜蜂損失的原因有很多，但農(nóng)藥、營養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量以及氣候變化是最重要的原因。養(yǎng)蜂人自身對蜜蜂的健康也會產(chǎn)生較大的影響，例如，養(yǎng)蜂人的飼養(yǎng)方式也會改變蜜蜂的腸道菌群。在蜜蜂的腸道中，有9種不同類型的細(xì)菌群落，它們可隨日齡、季節(jié)、用藥等因素的變化而改變。腸道菌群動態(tài)平衡的改變，可能是機(jī)會性疾病傳播的主要原因。

目前，人們對腸道微生物對脊椎動物和無脊椎動物腸道系統(tǒng)健康的影響越來越感興趣。大約一個世紀(jì)前，有人提出了通過口服益生菌抑制腸道內(nèi)有害菌，從而改善腸道微生物平衡和健康的想法。益生菌被定義為一種活的微生物營養(yǎng)補(bǔ)充品，通過改善腸道微生物平衡對宿主機(jī)體產(chǎn)生有益影響。益生菌可以對抗附著在蜜蜂腸道上皮上的致病微生物。此外，它也影響生長、發(fā)育和壽命。除腸道菌群外，益生菌還通過提供調(diào)節(jié)免疫參數(shù)和腸道通透性的代謝物來影響其他器官。益生菌可以以多種方式進(jìn)入生物體內(nèi)。益生菌通常由乳酸菌、鏈球菌和鏈球菌菌株生產(chǎn)。目前在益生菌制劑中使用的菌種如下：乳酸菌屬（保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、唾液乳桿菌、植物乳桿菌）、嗜熱鏈球菌、屎腸球菌、糞鏈球菌和動物鏈球菌等。保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌是特殊菌株，它們是從酸奶中獲得的。除此以外，大部分都屬于腸道菌株。一種好的益生菌應(yīng)該能抵抗胃酸、膽鹽和腸道pH值，并已被證明對消費(fèi)者健康有益。益生菌起作用的最低劑量通常為108～109。密集農(nóng)業(yè)活動中使用的化學(xué)品、廢水和養(yǎng)蜂中使用的抗生素均會對蜜蜂的健康產(chǎn)生負(fù)面影響。如今人們對營養(yǎng)物對蜜蜂健康和改善的重要性的認(rèn)識和理解越來越多。蜜囊、中腸、小腸和直腸是成年蜜蜂的主要消化器官。消化道細(xì)菌占總細(xì)菌的1%～4%。蜜蜂消化系統(tǒng)中細(xì)菌的可變性取決于營養(yǎng)類型、年齡、季節(jié)和地理區(qū)域。本文匯總常見的益生菌產(chǎn)品的種類及其對蜜蜂健康的影響。

一、雙歧桿菌屬

Moradi和Ownagh（2019）研究了雙歧桿菌菌株對蜜蜂白堊病病原—蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）的抗真菌作用，結(jié)果表明該菌株并沒有阻止白堊病的發(fā)展。Alberoni等（2017）的研究中指出，雙歧桿菌如Bifidobacterium asteroidesDSM20431，Bifidobacterium coryneformeC155（棒狀雙歧桿菌）和Bifidobacterium indicumC449菌株添加到糖漿中，可導(dǎo)致蜂群中蜂蜜、花粉和孵育區(qū)域面積增加。Baffoni等人（2016）進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室研究，他們向成年工蜂糖飼料中添加了一定比例的菌株，如B.asteroides，B.coryneformeC155，和B.indicumC449。他們的研究發(fā)現(xiàn)，這些飼喂益生菌的工蜂被感染微孢子蟲13天后，還有90%的工蜂存活。Patruica和Mot（2012）在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，以糖漿（1∶1）分別飼喂乳雙歧桿菌bi-04菌株后，腸道內(nèi)致病菌數(shù)量出現(xiàn)減少。

二、乳酸菌屬

Daisley 等人（2020）在田間的研究中發(fā)現(xiàn)，用含有植物乳桿菌Lp39、鼠李糖乳桿菌GR-1及昆克乳桿菌 BR-1等菌株的蜂糧飼喂感染美洲幼蟲腐臭病的蜂群時可導(dǎo)致該細(xì)菌病的危害降低。Lorizzoet等（2020）報道了9株抗真菌活性較高的菌株對白堊病的防治效果較好。Moradi和Ownagh（2019）研究了干酪乳桿菌和嗜酸乳桿菌菌株對蜜蜂白堊病病原的影響。他們聲稱這兩種菌株可以防止白堊病在中等水平發(fā)展。Ka?ániová等人（2018）研究L.gasseri、L.amylovorus、L.kunkeei、L.Fructivorans等菌株對美洲幼蟲病的影響。此外，他們確定抗真菌病最強(qiáng)的菌株是L.gasseri、L.Amylovorus，而最弱的菌株是L.Fructivorans。Fanciotto等人（2017）研究了添加1×105cfu/ml唾液乳桿菌A3iob的糖漿飼喂蜂群的產(chǎn)蜜率。另外，研究人員指出，在阿根廷西北部的不同地點(diǎn)，如Tilquiza、El Carmen和Yala，添加益生菌的實(shí)驗(yàn)組比對照組分別多生產(chǎn)6.5倍、2.3倍和6.3倍的蜂蜜。Alberoni等（2011）認(rèn)為，將L.kunkeeiDan39（KP114141），L.plantarumDan91（KP114145）和L.johnsoniiDan92（KP114146）噴施于蜂群上，可使蜂子孵化率、花粉和蜂蜜的產(chǎn)量分別提高46.2%、53.4%和59.21%。Baffoni等人（2016）在實(shí)驗(yàn)室對工蜂的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，喂食了添加L.kunkeeiDan39，L.plantarumDan91和L.johnsoniiDan92 的糖漿后蜜蜂感染東方蜜蜂孢子蟲的比例降低。Audiio（2015）在蜜蜂上測試L.johnsoniiCRL1647的功能，發(fā)現(xiàn)該菌株在降低微孢子蟲病和蜂螨的感染、提高蜂蜜產(chǎn)量、蜂王產(chǎn)卵量和蜜蜂種群數(shù)量上具有重要意義。

三、芽孢桿菌屬

Audiio（2016）對從蜜蜂蜜囊中分離得到的枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis subsp.subtilis Mori2）的進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明，該品種不僅能降低蜜蜂兩種重要病害（微孢子蟲病和蜂螨），還能提高蜂蜜產(chǎn)量、蜂王產(chǎn)卵量和蜜蜂種群數(shù)量。根據(jù)AlquisiraRamirez等人（2014）的研究，蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis）對蜜蜂成蟲和幼蟲無任何影響，可以在養(yǎng)蜂中應(yīng)用。該研究還指出蘇云金芽孢桿菌對瓦螨具有一定的致死率，可作為蜂螨生物防治方法來應(yīng)用。Wu等人（2014）報道了一種枯草芽孢桿菌（B.subtilis Acja3）對歐洲幼蟲腐臭病具有預(yù)防作用。

四、商業(yè)益生菌

益生菌具有良好的保護(hù)作用，在營養(yǎng)吸收和免疫方面具有積極的作用。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（簡稱FAO）和世衛(wèi)組織（WHO）對益生菌的定義是：它們是活的微生物，一旦攝入足夠數(shù)量，就會對消費(fèi)者的健康產(chǎn)生有益的影響（FAO/WHO,2001）。益生菌在養(yǎng)蜂業(yè)中的使用越來越多，但也有研究表明益生菌有時也會對蜜蜂健康產(chǎn)生一些負(fù)面影響（Symbeeotic,2014）。Gajger等人（2020）認(rèn)為，在田間條件下，蜜蜂營養(yǎng)中添加（1∶1）10%的糖漿或噴霧法施用EM?（有效微生物制劑），可減少蜜蜂體內(nèi)的微孢子蟲數(shù)量，增加蜂群數(shù)量。該研究還發(fā)現(xiàn)，11日齡蜜蜂在噴灑5%～10%溶液的實(shí)驗(yàn)組條件下蜜蜂咽下腺長度較大，但在同樣處理?xiàng)l件下的15日齡實(shí)驗(yàn)組的咽下腺長度與對照組相差并不大。Andrearczyk等人（2014）在實(shí)驗(yàn)室研究了代號為aPL0614002p商用益生菌產(chǎn)品對蜜蜂的影響。但結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在夏季和冬季使用該產(chǎn)品會增加微孢子蟲的發(fā)生率。而Patruica和Mot（2012）的另一項(xiàng)研究卻發(fā)現(xiàn)在飼喂含益生菌（Enterolactis Plus）濃度為1.2 和 2.4（g/L）的商品糖漿（1∶1）三周后，蜂群中病原菌數(shù)量有所減少，與對照組相比，它們腸道中的有益細(xì)菌數(shù)量增加。Szymas等人（2012）評估了在蜜蜂花粉替代飼料中添加名為Biogen-N的益生菌和名為Trilac的商用益生菌后蜜蜂腸道的組織學(xué)變化，研究指出它們的上皮細(xì)胞中分泌物增加，營養(yǎng)膜的數(shù)量也出現(xiàn)增長，充分表明益生菌有利于營養(yǎng)物質(zhì)更好利用和促進(jìn)蜜蜂的健康水平。

五、結(jié)論

使用抗生素治療蜜蜂疾病不僅會對蜜蜂的健康產(chǎn)生負(fù)面影響，還會引起人們對蜂產(chǎn)品質(zhì)量的擔(dān)憂。長期不加控制地使用抗生素會導(dǎo)致病原體產(chǎn)生耐藥性。由于蜂產(chǎn)品是不需要清洗和清潔的，因此，蜂產(chǎn)品的安全生產(chǎn)和蜜蜂的健康需要引起從業(yè)人員的廣泛關(guān)注。近年來，研究人員增加了對使用益生菌作為抗生素替代品的研究。也報道了乳酸菌屬、雙歧桿菌屬和芽孢桿菌屬等多種菌群的菌株對改善蜜蜂健康、減輕疾病的影響，并對增加蜂產(chǎn)品的產(chǎn)量有一定的作用。此外，還強(qiáng)調(diào)了某些菌株的負(fù)面影響，并不是每一種菌株都可以用于蜜蜂，在養(yǎng)蜂中應(yīng)挑選適當(dāng)益生菌來應(yīng)用，此外，菌種數(shù)、劑量和施用時間都會影響治療效果。在蜜蜂健康方面使用正確的益生菌將促進(jìn)生產(chǎn)出更健康的蜂產(chǎn)品和更健康的蜜蜂。目前，還需要強(qiáng)有力的科學(xué)研究進(jìn)一步揭示益生菌對蜜蜂健康的益生作用及機(jī)制。