東方蜜蜂微孢子蟲的研究進展

吳艷艷 周 婷 王 強 代平禮 編譯

兩年前，瑪麗亞諾·伊赫斯博士的研究團隊（西班牙養(yǎng)蜂分中心）因報道東方蜜蜂微孢子蟲（Nocema ceranae）可能導(dǎo)致蜂群銳減而震驚蜂業(yè)界。突然間，我們似乎找到導(dǎo)致蜂群崩潰失調(diào)癥（CCD）的原因。此報道一出，隨即一系列以《微孢子蟲雙胞胎》為題的文章，全部發(fā)給ScientificBeekeeping.com網(wǎng)站。關(guān)于東方蜜蜂微孢子蟲對西班牙養(yǎng)蜂業(yè)的影響存在兩種截然相反的觀點。伊赫斯博士提出，如果不使用抗生素，感染東方蜜蜂微孢子蟲的蜂群必將垮掉。不少業(yè)內(nèi)同行持反對意見。其實這不僅僅是學(xué)術(shù)爭論，養(yǎng)蜂面臨著高昂的管理成本，包括用抗生素治病和消毒感染巢脾等費用。

一、“微孢子蟲雙胞胎”不是真正的雙胞胎

東方蜜蜂微孢子蟲（Nocema ceranae）與蜜蜂微孢子蟲（Nocema apis）實際上更像堂親或表親，發(fā)現(xiàn)東方蜜蜂微孢子蟲與胡蜂微孢子蟲（N.vespula）關(guān)系更近，而不是蜜蜂微孢子蟲。這個觀點得到多數(shù)研究者的認同，不能簡單地將蜜蜂微孢子蟲的知識應(yīng)用于東方蜜蜂微孢子蟲。此外，東方蜜蜂微孢子蟲不同類型表現(xiàn)出不同程度的致病性（東方蜜蜂微孢子蟲能感染多種寄主），當(dāng)其危害蜂群時，自然選擇會使該地區(qū)蜜蜂產(chǎn)生抗病力。

丹尼斯·安德森博士解釋蜜蜂微孢子蟲（N.apis）致病一般遵循溫度驅(qū)使模式，即少量越冬蜂感染，繼而將孢子傳染給越冬蜂團的臨近蜜蜂（染病蜜蜂在蜂團中呈口袋狀分布），在越冬期逐漸擴大，直至春季染病蜜蜂飛出巢后死亡。夏季微孢子蟲維持較低水平，到秋季出現(xiàn)小高峰，并再次進入溫度驅(qū)使模式。與N.apis只在11月和3月危害嚴重不同，東方蜜蜂微孢子蟲不存在季節(jié)性，它們?nèi)旮腥荆⒃谙募旧L旺盛，使蜂群在春季或夏季流蜜期難以存活甚至垮掉。

兩種微孢子蟲均感染蜜蜂腸道上皮細胞，但相似之處僅限于此。研究人員發(fā)現(xiàn)東方蜜蜂微孢子蟲繼續(xù)感染基底細胞，之后孢子的蹤跡遍及整個營養(yǎng)系統(tǒng)，包括咽下腺和唾液腺，它們僅感染20%脂肪體，不感染肌肉組織。

拉奎爾·馬丁埃納德斯（2009）發(fā)現(xiàn)東方蜜蜂微孢子蟲在25℃時感染蜜蜂比N.apis快，她還發(fā)現(xiàn)N.apis溫度范圍窄，25℃能生長，33℃生長旺盛，但37℃時死亡；而東方蜜蜂微孢子蟲在37℃能夠存活。確切地說，東方蜜蜂微孢子蟲更具致病性，并且比蜜蜂微孢子蟲更耐熱。

二、蜂王感染

蜜蜂微孢子蟲（N.apis）一直威脅著蜂王，造成過早換王。在寒冷與蜂群負擔(dān)重時，此N.apis在從哺育蜂向蜂王轉(zhuǎn)移后危害性更強。蜂王便通過糞便中的孢子感染工蜂，由哺育蜂飼喂傳播。而東方蜜蜂微孢子蟲直至蜂群垮掉時才能感染蜂王，這對養(yǎng)王場來說是個好消息。

三、免疫抑制

孢子蟲的感染能抑制蜜蜂對食物的消化能力。莫羅那（1993）發(fā)現(xiàn)感染N.apis的幼蜂在消化食物時，水解蛋白能力下降。伊赫斯博士認為感染東方蜜蜂微孢子蟲的蜜蜂因極度饑餓致死，這緣于消化功能的喪失。卡里納·圖內(nèi)斯（2009）發(fā)現(xiàn)感染N.apis后蜜蜂免疫系統(tǒng)的應(yīng)答增強，而東方蜜蜂微孢子蟲則導(dǎo)致系統(tǒng)明顯被抑制。維特·羅基寧還指出感染東方蜜蜂微孢子蟲可能縮短蜜蜂壽命。所以，蜜蜂經(jīng)受著營養(yǎng)匱乏和免疫抑制。由于微孢子蟲能穿透蜜蜂應(yīng)對病毒感染的最重要壁壘——完好的腸道上皮，這提示我們應(yīng)去探究東方蜜蜂微孢子蟲和病毒的相關(guān)性。圣地亞哥·波利仕科（2009）曾在阿根廷發(fā)現(xiàn)東方蜜蜂微孢子蟲至少感染三種熊蜂。尚未確定這一發(fā)現(xiàn)有多大意義，但是當(dāng)一種寄生蟲擁有寄主種類愈多，其危害性愈大。

四、行為改變

由于受感染的采集蜂過早死亡，東方蜜蜂微孢子蟲最明顯的癥狀是群勢快速下降。有趣的是，染病的采集蜂喜好在涼爽天氣覓食,而且外出覓食更頻繁，它們飛出巢外死亡，這可以避免蜂群內(nèi)感染。鮑勃·哈瑞森描述了另一種癥狀，蜜蜂不取食糖漿卻大量溺死在飼喂器內(nèi)，他認為這是判斷感染東方蜜蜂微孢子蟲的典型標(biāo)志。克里斯·梅克（2009）發(fā)現(xiàn)，由于染病蜜蜂食欲和饑餓水平的提升，迫使蜜蜂獲取更多的食物，從而解釋了蜜蜂溺死在飼喂器的原因。

五、營養(yǎng)期與孢子增殖

大多數(shù)昆蟲的微孢子蟲感染幼蟲，而東方蜜蜂微孢子蟲和蜜蜂微孢子蟲則不然。由于成年蜜蜂壽命相對較短，夏季僅幾周時間，這意味著寄生蟲會在蜜蜂成年早期感染，才能在蜜蜂死亡前經(jīng)歷幾次傳代，以繁殖和產(chǎn)生大量孢子。

蜜蜂微孢子蟲主要通過蜜蜂清掃巢脾而攝入孢子傳播，而東方蜜蜂微孢子蟲通過進食貯存的花粉感染。上述兩種行為多發(fā)生于內(nèi)勤蜂，這些內(nèi)勤蜂很快被感染。奇怪的是，盡管微孢子蟲能在幾天內(nèi)完成生命周期，幼蜂體內(nèi)卻無大量孢子，直至成為采集蜂時（大約20天），才在腸道發(fā)現(xiàn)孢子。比較同一蜂群的內(nèi)勤蜂和采集蜂的平均孢子量，會發(fā)現(xiàn)在后期孢子迅速增長，采集蜂孢子數(shù)平均值是內(nèi)勤蜂的10～20倍。

了解東方蜜蜂微孢子蟲是否能以營養(yǎng)體繁殖，而不產(chǎn)生孢子，僅通過檢測腸道中的孢子是否會忽略真正的感染。此疑問得到澳大利亞研究者濟塔·桑切斯的支持。濟塔此前研究蠶幼蟲微孢子蟲（N.bombycis），它能維持營養(yǎng)體感染而不產(chǎn)生孢子。拉奎爾（2009）發(fā)現(xiàn)東方蜜蜂微孢子蟲在感染早期，其營養(yǎng)體與孢子的比值高于蜜蜂微孢子蟲，所以不能因早期腸道內(nèi)無孢子而認定蜜蜂未受感染。

六、孢子的傳播

由于蜜蜂感染蜜蜂微孢子蟲后會引發(fā)痢疾，當(dāng)蜂群死亡后，巢脾通常布滿褐色的斑點和條痕，會感染新放入的蜜蜂。當(dāng)蜜蜂攝入孢子后，其消化的食物使孢子釋放出魚叉狀的極體，為使孢子真正感染蜜蜂，極體必須經(jīng)過圍食膜，并穿透上皮細胞。即使這樣，營養(yǎng)體還必須克服細胞自有和誘導(dǎo)出的免疫反應(yīng)進行繁殖。

英格瑪爾·福瑞斯發(fā)現(xiàn)微孢子蟲LD50（50%蜜蜂感染所需劑量）接近100個孢子。一旦達到劑量，感染迅速蔓延。腸道內(nèi)感染細胞在2～3天內(nèi)產(chǎn)生新的孢子，此后孢子可自行感染蜜蜂，而不是被排出腸道外。感染6天后，孢子遍及上皮層，7天蜜蜂死亡（實驗室，東方蜜蜂微孢子蟲）。

已發(fā)現(xiàn)蜜蜂微孢子蟲在夏季和冬季產(chǎn)生不同類型的孢子（有的生長快，有的則處于休眠狀態(tài)），尚不知東方蜜蜂微孢子蟲是否如此。蜜蜂微孢子蟲通過糞便傳播，緣于冬季感染的越冬蜂出現(xiàn)痢疾或蜂王感染。東方蜜蜂微孢子蟲與痢疾無關(guān)，伊赫斯發(fā)現(xiàn)它們通過帶有孢子的花粉進行感染，但尚不清楚其傳播方式。將巢脾放回蜂群前，許多養(yǎng)蜂者要先用乙酸（或其他方式）消毒。美國沒有研究人員對巢脾進行實際檢測，以確定其被東方蜜蜂微孢子蟲孢子污染。

七、巢脾消毒與孢子活性

用乙酸熏蒸和輻射法消毒東方蜜蜂微孢子蟲污染的巢脾，漂白劑和堿液也行。克拉默博士將東方蜜蜂微孢子蟲的孢子放進冰箱，2天后，他發(fā)現(xiàn)其中一些孢子死亡（看不到）。他對10000個孢子進行分析（數(shù)據(jù)未發(fā)表），孢子活性最初為87%，在冷藏室放置1小時后，活性降至70%；在冷凍室放置1小時后，活性降至10%～50%；在零下80℃放置1小時后，僅有5%孢子存活。瑞典研究人員發(fā)現(xiàn)很難用冰凍的孢子感染蜜蜂。他們指出美國大部分地區(qū)冬季寒冷足以殺死東方蜜蜂微孢子蟲孢子。這與一些商業(yè)養(yǎng)蜂者的做法不謀而合，他們將感染的蜂具在寒冷天氣下存放一個月。然而他們又發(fā)現(xiàn)蜜蜂微孢子蟲（N.apis）孢子冷凍后更具感染性，1000個冷凍后的孢子能100%感染蜜蜂，高于未冷凍或冷藏保存的孢子。

在寒冷環(huán)境下東方蜜蜂微孢子蟲的孢子很脆弱，而溫暖地區(qū)的養(yǎng)蜂者，包括美國中西部的養(yǎng)蜂者（將蜂群轉(zhuǎn)移到加利福尼亞進行杏樹授粉），其污染的蜂具未經(jīng)冬季寒冷氣候“消毒”，而受害嚴重。克拉默博士還發(fā)現(xiàn)，如果溫度升高，東方蜜蜂微孢子蟲孢子會迅速死亡。

八、微孢子蟲的診斷

馬丁·埃納德斯（2009）指出，東方蜜蜂孢子蟲病和蜜蜂微孢子蟲均能在2天內(nèi)在腸道細胞中完成生命周期（孢子至孢子），并且認為孢子數(shù)不能真實反映感染蜜蜂的健康狀況。尚無簡單而省錢的檢測方法，再次奉勸養(yǎng)蜂者不要太相信孢子計數(shù)，尤其是對蜂群中幾只蜜蜂的檢測，應(yīng)該分清孢子蟲感染和遭受孢子蟲病害的區(qū)別。如果蜂群含有500萬個孢子，這時僅有極少數(shù)蜜蜂感染到一定程度；而當(dāng)對應(yīng)內(nèi)勤蜂感染達到相當(dāng)高比例時，則需要特別關(guān)注，蜂群會很快垮掉。采集蜂樣本提示蜂群是否被感染，而內(nèi)勤蜂樣本是判斷感染是否嚴重的指標(biāo)。感染東方蜜蜂微孢子蟲的蜂群出現(xiàn)幼蟲病，這種幼蟲病在過去三年內(nèi)發(fā)生過，出現(xiàn)插花子現(xiàn)象，死幼蟲變黃，并伴有歐洲幼蟲腐臭病的癥狀。杰夫和丹尼斯博士同樣在東海岸發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，他們稱之為“鼻涕幼蟲病（snotty brood）”。該病害在蜂群間傳播，抗生素有效，蜂群能自愈。

多數(shù)人沒有意識到東方蜜蜂微孢子蟲的孢子數(shù)與冬季損失的關(guān)系。無論何種微孢子蟲感染，均會對蜂群產(chǎn)生影響，并易引發(fā)其他病害。然而，對于多數(shù)蜜蜂病害，在飼料充足、天氣條件好的情況下，蜂群能維持得很好。而如果蜂場擁擠、自然花粉不足、蜂群有螨或其他病害，應(yīng)特別留意東方蜜蜂微孢子蟲。溫暖地區(qū)的商業(yè)養(yǎng)蜂者發(fā)現(xiàn)孢子數(shù)高于200萬個/群，蜂群群勢無法增長，而在加利福尼亞500萬個孢子/群對蜂群影響不明顯。

對東方蜜蜂微孢子蟲進行監(jiān)測，需收集巢門口的蜜蜂。許多養(yǎng)蜂人用收蜂器，沒有收蜂器也可用蜂掃將巢門口蜜蜂掃進廣口瓶（用紗網(wǎng)擋住巢門比用木板方便）。確保每份樣本不少于50只蜜蜂。在同一蜂場選幾群蜂，每群收集大約10只蜂，裝入同一瓶中，做好標(biāo)記。

九、治療方法

目前仍很難確定治療東方蜜蜂微孢子蟲最有效和最適宜的方法。由于對照組的癥狀自然消失，杰夫·佩蒂斯和斯蒂夫·佩納爾的大規(guī)模田間試驗失敗。此現(xiàn)象使我們對養(yǎng)蜂者報道某些治療方法的有效性產(chǎn)生懷疑，不知他們是否設(shè)置對照蜂群。煙曲霉素通常有效，但不完全，建議提高25%的劑量。東方蜜蜂微孢子蟲會在治療幾個月后重新感染。無草藥治療的相關(guān)數(shù)據(jù)，尚不知百里酚是否有效。

尚不了解東方蜜蜂微孢子蟲為何能替代蜜蜂微孢子蟲。如果將兩者感染同一只蜜蜂，均能生長，可見不存在競爭抑制。建議避免對蜂群進行不必要的治療，這樣會對蜜蜂造成不利影響。