花粉中的矿物质及其对蜜蜂的作用

杭晓波 王 颖 马兰婷 胥保华

（山东农业大学动物科技学院，山东泰安 271018）

花粉的营养成分非常丰富，在国际上被誉为“浓缩天然微型营养库”[1-2]。花粉不仅有机成分含量丰富，而且对生物体有重要作用的矿物质元素含量也很多，是蜜蜂正常生命活动和维持正常生理代谢所不可或缺的营养源[3]。花粉中除了含有蛋白质、糖类、脂肪及维生素等营养素外，还含有丰富的矿物元素。花粉中的矿物质是构成蜜蜂生命体体成分的重要部分，而且参与了蜜蜂机体内酶、激素、蛋白质、维生素等的合成和代谢。因此，蜜蜂从外界摄入充足的矿物质对于保障机体的正常生理机能和健康非常重要[4]。本文对花粉中矿物质的种类、特点，花粉中的矿物质的存在形式及其对蜜蜂的作用，国内外已开展的蜜蜂矿物质营养研究的进展等进行了概述。

1 花粉中的矿物质

1.1 花粉中矿物质的种类

花粉中有种类丰富的矿物元素，Herbert[5]研究表明花粉中灰分含量为1%～6.5%。花粉中常量元素主要有钾、钙、磷、钠、镁、硫等微量元素，主要有铁、铜、碘、锌、锰、钴等[6]，矿物元素的组成和比例随植物和地区差异而不同。

早在1880年，根据当时已研究的70多种花粉的测试资料，Thomson[7]总结得出了花粉中矿物质元素的含量大约为4%。Herbert等[8]发现花粉中的主要矿物质元素有钾、钠、磷、硫、钙、镁，Grigoryan等[9]在收集的蜂花粉中发现了22种微量元素。蔡继炯等[10]用原子吸收光谱和电化学法研究了我国29种花粉的常量和微量元素，发现了铁、铝、银、钛等24种矿物元素。1994年，中国科学院等单位开展的合作研究，用中子活化分析的方法，在花粉中发现了铁、锌、铅、硒等30 种微量元素[11]。王开发等[12]对以往未测试过的14种花粉利用等离子方法进行的矿物元素研究中，新发现铕、钬、铒、镥、钕等13种元素，综合国内外花粉已发现的43种矿物质元素，花粉中所含矿物质元素接近60种。

1.2 花粉中矿物质的含量

花粉中的矿物质含量丰富，国内外许多学者进行了大量的试验测量花粉中矿物质的含量。花粉中硫的含量较多，而镁的含量较少，铁的含量在68μg/g-955 μg/g之间，碘的含量约4-10 μg/g，硅和铝元素在灰分中的含量为3.7%和0.2%[13]。

徐景耀等[14]对我国16种花粉中矿物质元素分析后发现，花粉中钾含量最高（4306-9968 μg/g），而钠相对含量较低（92.54-45.9 μg/g），钙在花粉中含量为1960-6360 μg/g，锰含量也较为丰富（999-4431 μg/g），铜含量在4.79-27.58 μg/g，锌的含量亦较高（24.73-99.09 μg/g）。杨寒冰等[15]通过对花粉中的矿物质进行分析得知荞麦花粉（干）中钾的含量为129.57 mg/kg，硒的含量非常丰富（12.76 mg/kg）。张建波等[16]对山楂蜂花粉的成分进行研究，发现其中的锌含量达52 μg/g。

1.3 花粉中矿物质的特点

花粉中的矿物质元素基本组成相似，但是不同地区的的同一种花粉的各种矿物质的含量也不尽相同。花粉中不仅有常量元素还含有一些微量元素，而且粉源植物的种类不同，其花粉中的各种矿物质元素的含量也不同。花粉中矿物元素的组成、含量因植物种类及地理位置的不同而有差异。即使同一花粉中的不同矿物质元素含量水平，差异往往也是非常大的[17]。

花粉中主要有钾、钠、磷、硫、钙和镁等常量元素和硅、铝、锰、钼、铜、铁、锌等22种微量元素[18]。西班牙地区蜂花粉中钾含量在2.5-6.4 g/kg，约占矿物质含量的59 %[19]。研究表明澳大利亚花粉矿物质中钾含量同样最高[20-21]。杨寒冰等[22]对中国油菜花粉、玉米花粉、松花粉（油松）、荞麦花粉营养成分的研究结果表明这四种花粉中钾含量同样较高，而钠含量很小，这与植物体本身钾含量较高，钠的含量较低的现象相同。研究表明，茶花粉中锰含量是葵花粉的16倍[23]，松花粉中铁含量约为油菜花粉的4倍，而油菜花粉中磷含量为松花粉的3倍[22]。

俞淑清等[24]对我国15个地区的油菜花粉中的矿物质元素含量进行了测定，发现其矿物质总含量不同，有的相差很大，这是由于不同地区生态环境的不同，植物从土壤吸收元素差异而造成。刘剑秋等[25]测定分析了荷花花粉与油菜花粉、紫云英花粉、苹果花粉、向日葵花粉等主要花粉中的矿物质差异，蜜源植物比较得出：荷花粉的锌含量较高，是其他四种花粉中锌含量的3-10倍，而荷花粉中的钠含量较低，是其他四种花粉中钠含量的1/5-1/10。荷花粉与其他的蜜源植物花粉相比较，除了钠、铝含量低外，其余的矿物质元素含量均较丰富[26]。周彦钢等[27]测得荷花粉中的15种矿物质含量与其它蜂花粉相比显著不同，钾、钙、镁、磷、铬元素含量非常丰富，明显高于玉米、荞麦、向日葵、番薯花粉，有的高出数倍[28-29]。

吕文英等[30]通过对葵花粉和茶花粉中所含的8种矿物质进行测定，发现了不同种类的花粉所含的矿物质元素的种类及含量均不同，茶花粉中锰的含量是葵花粉的16倍，而铁、锌的含量相差不大，葵花粉中的钾、钠、镁、铜的含量均低于茶花粉，葵花粉钙含量高于茶花粉。刘凤云等[31]测定分析了青海境内不同地区油菜花粉中的矿物质，分析结果表明不同地区的油菜花粉同种矿物质含量也不相同，而且有的还差异很大，如民和地区收集到的花粉中钠的含量为6.08 μg/g，而涅源地区收集到的花粉中钠的含量则高达99.06 μg/g。我国油菜花粉含钾5380 μg/g，含钠230 μg/g；荞麦花粉含钾3050 μg/g，含钠290 μg/g，花粉中钾的含量远高于钠，这种情形在其他天然食品中还少见[32]。不同的花粉中，各种元素的含量差别较大，而且存在状态也随着花粉种类的改变而改变。

李英华等[33]发现，含钾较高的花粉有雪荔、茶花、疏花蔷薇和黄栀子花粉等，含量均在50 mg/kg以上，含锌较高的花粉有萝卜、番薯、刺梨和蔷薇花粉，含铁较高的花粉有萝卜、荷花、龙眼、梅花、哈密瓜、杏花、荞麦、刺梨和玉米花粉等。

1.4 花粉中矿物质的存在形式

花粉中有相当一部分矿物元素是以结合态存在的，不同花粉中的结合物质以及存在形式也存在着很大的差别。矿物元素已经得到测定的是以脂肪结合态、蛋白质结合态以及可溶性糖结合态[34]，目前对于以游离氨基酸和黄酮类化合物结合态存在的花粉中的矿物元素测定未见报道。

2 花粉中的矿物质对蜜蜂的作用

与矿物质对人体的作用一样，矿物质元素参与蜜蜂体内蛋白质等物质的合成和代谢，是维持血液与组织液渗透压平衡的主要因素，蜜蜂通过采食花粉从中摄取维持生命活动所必需的矿物质来参与体内的新陈代谢，也参与体内的各种歧化反应[35]。

Dietz[36]和Crailsheim等[37]研究表明，饲料中矿物质含量过高对工蜂有毒害作用。过量的矿物质将使蜜蜂死亡或缩短寿命，用含1%无机盐的糖水喂笼养蜜蜂，蜜蜂仅能存活4天[36]。冬季用矿物质含量高的蜂蜜喂蜂，蜂群死亡率升高；用矿物质含量分别为0.83%、0.14%的甘露蜜和油菜蜜代替糖浆喂蜂群，蜜蜂中肠内容物较大地增加，并有大量气体填充，围食膜破裂[37]。

花粉中的钙磷元素能够促进蜜蜂表皮的形成和调控其蜕皮过程，并且在蜜蜂脂类代谢，糖类和蛋白质合成，维生素有效利用以及能量代谢中起作用[38]。此外，钙元素对蜜蜂视觉的形成有一定的作用[39]。钾、钠两种元素可以维持神经细胞正常电位与调节血液和组织液的渗透压，高钠低钾的营养水平对于维持蜜蜂器官酸碱平衡有一定的作用[40]。很多科学家推测，花粉中的铁元素可能与蜜蜂定向有关[41]。

3 蜜蜂对矿物质的营养需要

Nation[42]研究表明向人工饲粮中添加一定量的矿物质能够提高蜜蜂对幼虫哺育能力，在试验中向人工饲料添加的矿物质主要是含有钾、钠、钙和镁元素的盐类，人工饲粮中钾、钠、钙和镁矿物质元素含量分别为5000 mg/kg、200 mg/kg、1000 mg/kg、1000 mg/kg时，饲喂效果较好。Kuterbach等[43]研究表明蜜蜂体内铁元素与锰元素的含量会随着日龄的增加而增加，向食物中添加一定量的含铁、锰的矿物质有利于蜜蜂的生长发育。浓度为0.15 %的盐溶液对蜂群最有利，盐能刺激蜜蜂蜡腺蜜蜡，饲喂盐水的蜂群其巢础筑造速度要比不喂的快40%[44]。

Herbert等[45]认为人工饲粮中最合适的矿物质元素及添加量分别为：钾（1000 mg/kg）、钙（500 mg/kg）、镁（300 mg/kg），钠、锌、锰、铁和铜元素的添加量应小于50 mg/kg。Avignon[46]研究表明在饲料中添加一定量的含铜有机盐—葡糖糖酸铜可以提高蜂群的抗病能力。刘俊峰[47]等研究发现在糖水中添加复合矿物质可以满足中华蜜蜂越冬的部分营养需求。郭芳彬[48]研究表明，花粉钙磷比例约为1.5∶1的花粉，蜜蜂对其吸收率最好。

花粉是浓缩的营养库，其中丰富的矿物元素对蜜蜂有重要的营养作用，是蜜蜂正常生命活动、维持正常生理代谢以及蜂产品生产所必需的。不同地区、不同种类的花粉所含的矿物质含量不同，营养价值也不同。因此，深入研究不同花粉对蜜蜂的营养作用，可为养蜂生产中选择蜜蜂饲料提供参考，具有重要的实践意义。

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