蜜蜂益生菌活性研究進展

周晨燁 劉暢 曹喆 郭軍,2 │編譯

1 昆明理工大學生命科學與技術(shù)學院，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 昆明理工大學民航與航空學院，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)濟的最重要貢獻者之一，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)補充品，通過改善腸道微生物平衡對宿主機體產(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。一種好的益生菌應該能抵抗胃酸、膽鹽和腸道pH值，并已被證明對消費者健康有益。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。消化道細菌占總細菌的1%～4%。蜜蜂消化系統(tǒng)中細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，可導致蜂群中蜂蜜、花粉和孵育區(qū)域面積增加。Baffoni等人（2016）進行了一項實驗室研究，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致該細菌病的危害降低。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，如Tilquiza、El Carmen和Yala，添加益生菌的實驗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）在實驗室對工蜂的一項研究發(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防作用。

四、商業(yè)益生菌

益生菌具有良好的保護作用，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)生一些負面影響（Symbeeotic,2014）。Gajger等人（2020）認為，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%溶液的實驗組條件下蜜蜂咽下腺長度較大，但在同樣處理條件下的15日齡實驗組的咽下腺長度與對照組相差并不大。Andrearczyk等人（2014）在實驗室研究了代號為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變化，研究指出它們的上皮細胞中分泌物增加，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)生負面影響，還會引起人們對蜂產(chǎn)品質(zhì)量的擔憂。長期不加控制地使用抗生素會導致病原體產(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，還強調(diào)了某些菌株的負面影響，并不是每一種菌株都可以用于蜜蜂，在養(yǎng)蜂中應挑選適當益生菌來應用，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，還需要強有力的科學研究進一步揭示益生菌對蜜蜂健康的益生作用及機制。