郑火青陈秀贤周 婷胡福良
(1浙江大学动物科学学院,杭州310058;2中国农科院蜜蜂研究所,北京100093)
一场悄无声息的巨变
——蜜蜂孢子虫病的变迁与防治
郑火青1陈秀贤1周 婷2胡福良1
(1浙江大学动物科学学院,杭州310058;2中国农科院蜜蜂研究所,北京100093)
蜜蜂孢子虫病,又称微粒子病,是由蜜蜂微孢子虫引起的一种成年蜂常见的消化道传染病。微孢子虫是一类专营细胞内寄生的原始的真核寄生虫,分布广泛,不同种寄生不同动物,对昆虫、鱼类、人类等几乎所有动物都有影响。微孢子虫的感染对蜜蜂、家蚕等经济昆虫构成了严重威胁,是蚕种检疫的主要内容之一。蜜蜂微孢子虫在蜜蜂中肠上皮细胞内生长、繁殖、破坏肠道正常功能,发病轻微时症状不明显,加上蜂场不具备确诊病原的条件,蜜蜂孢子虫病常被忽视。
目前发现并确认的蜜蜂微孢子虫有两种,分别是1909年在西方蜜蜂体内发现的西方蜜蜂微孢子虫(Nosema apis)与1994年在北京的中华蜜蜂体内发现的东方蜜蜂微孢子虫(N.ceranae)。在相当长一段时间内,普遍认为自然状态下西方蜜蜂感染的仅是西方蜜蜂微孢子虫。直至2006年和2007年,国际上两个研究团队分别报道在西班牙和我国台湾西方蜜蜂体上发现东方蜜蜂微孢子虫的研究结果。这一研究结果影响深远,意味着东方蜜蜂微孢子虫出现了宿主转移,西方蜜蜂面临着一个新病原的威胁。而2006年正值美国报道蜂群崩溃综合症(CCD),欧洲各国也相继出现大量蜂群损失,人们自然就将西方蜜蜂的这一新病原和蜂群损失相联系,关于东方蜜蜂微孢子虫的研究出现井喷式的增长,成为近年来农业研究领域的十大热点之一。
随后几年关于蜜蜂微孢子虫的研究表明,东方蜜蜂微孢子虫已经广泛分布于世界各地,蜂群感染率很高,在很多地方都有取代西方蜜蜂微孢子虫的趋势,并成为很多国家(以西班牙为典型)蜂群骤减的主要原因。2008年周婷研究团队对中国主要养蜂地区蜜蜂微孢子虫的种类进行分析,发现中国西方蜜蜂微孢子虫病的病原是东方蜜蜂微孢子虫(N.ceranae),而没有发现之前广泛认定的西方蜜蜂微孢子虫(N.apis)[1]。
两种微孢子虫虽然形态结构相似(西方蜜蜂微孢子虫孢子略大),但存在很多的不同之处,甚至东方蜜蜂微孢子虫与胡蜂微孢子虫的亲缘关系更近,而非西方蜜蜂微孢子虫。之前对西方蜜蜂微孢子虫的认识并不能直接应用于东方蜜蜂微孢子虫。例如,西方蜜蜂微孢子虫感染存在明显的季节性,在春季和秋季会出现高峰,而东方蜜蜂微孢子虫感染季节性不明显,可全年感染,在夏季感染严重。这一点可能与两种微孢子虫感染的温度范围有关,西方蜜蜂微孢子虫温度范围较窄,而东方蜜蜂微孢子虫更耐热。由于东方蜜蜂微孢子虫侵染西方蜜蜂的历史较短,对于西方蜜蜂来说,这是一种新的寄生虫,还没有经过一定时间的协同进化,对西方蜜蜂造成的危害比与之经过了长时间协同进化的西方蜜蜂微孢子虫更为严重。
虽然蜜蜂微孢子虫的毒力可能因为不同的基因型而不同,不同的蜜蜂也有不同的抗性,但综合而言,其影响不容忽视。作为一种细胞内寄生虫,它的寄生、繁殖会消耗蜜蜂体内的营养,破坏中肠上皮细胞的正常结构,影响消化吸收能力,导致体质变差,给其他病原菌的侵袭提供更多的机会。有研究表明,东方蜜蜂微孢子虫会导致西方蜜蜂免疫受到抑制,而西方蜜蜂微孢子虫则会引发蜜蜂的免疫应答[2]。另外,微孢子虫的感染会导致工蜂提早发育成采集蜂,寿命缩短;也会导致采集力和泌浆能力下降;对蜜蜂的行为、生理和信息素都会产生影响。
蜂花粉是蜜蜂蛋白质饲料的主要来源,对蜜蜂健康和发展非常重要,但它对蜜蜂微孢子虫感染却有着多面的影响。其一,蜂花粉是孢子虫传播的重要媒介。有研究证实,染病群采集的蜂花粉极有可能携带有感染力的孢子[3]。随着带孢子的蜂花粉被其他蜜蜂食用,微孢子虫进一步传播。其二,蜂花粉本身会促进受微孢子虫感染蜜蜂体内孢子的繁殖。在实验条件下,给所有蜜蜂接种等量的孢子,分组后分别饲喂糖水或糖水和蜂花粉(经紫外灯照射及饲喂实验确认不携带有活力的孢子),结果发现,饲喂蜂花粉的蜜蜂体内孢子的繁殖速度是只饲喂糖水的蜜蜂的3~5倍。这一现象可能是微孢子虫周年流行规律的重要影响因素之一。其三,蜂花粉对感染孢子虫病的蜜蜂起到了保护作用。尽管食用蜂花粉促进了受微孢子虫感染蜜蜂体内孢子的繁殖,但食用蜂花粉的染病蜜蜂仍然比没有食用花粉的染病蜜蜂寿命长,说明在染病情况下给蜜蜂提供花粉仍然是有利的[4]。
蜂花粉的这些多面影响在养蜂生产上有应用意义。第一,给蜂群提供充足的营养能提高染病蜂群抵抗力;第二,在给蜂群饲喂蜂花粉时要杜绝由蜂花粉媒介的孢子传播,特别是从市场上购买蜂花粉用来饲喂时要更加注意;第三,蜜蜂食用蜂花粉会加速孢子的繁殖,为其进一步侵染提供更多的机会。因此,在蜂群染病时,一方面要加强营养,另一方面还要加强治疗。
症状诊断:西方蜜蜂微孢子虫感染严重的蜂群会有下痢的典型症状,箱壁上可见蜜蜂排便的污渍。但感染东方蜜蜂微孢子虫却少有这一典型症状。孢子虫病主要作用在蜜蜂的消化系统,中肠病理变化引起的症状比较明显。如有可疑蜂群患孢子虫病时,可以取新鲜病蜂数只,剪去头部,用镊子或手夹住蜜蜂尾部末节拖拽取出蜜蜂中肠。健康蜜蜂的中肠呈赤褐色,环纹明显,并具有弹性和光泽。如果中肠膨大,呈灰白色,环纹不清,失去弹性,可怀疑是孢子虫病。但这一方法可靠性不高,一方面有病症的中肠外观可能会由其他病原引起,另一方面花粉颜色和食用量也会影响中肠外观。也有人指出,蜜蜂在染病后食欲和饥饿水平提升,会出现不取食糖浆却大量溺死在饲喂器的现象,这也可作为判断感染东方蜜蜂微孢子虫的典型标志。
镜检:镜检是比较准确的鉴定方法。在巢门口抓取30只采集蜂,取腹部研磨,加30 ml水制成悬浊液,取10 μl或1滴置于血球计数板或载玻片上,盖上盖玻片在400倍光学显微镜下观察,若发现有椭圆形,带有折光性的大米粒状孢子,即可确诊为孢子虫病。可根据特定的计数方式或视野下的孢子数判断蜂群感染程度。镜检结果可靠,但灵敏性有一定限制。为了增加灵敏性,取样时要抓取采集蜂进行检测。因内勤蜂可能虽然有感染,但孢子数量不多,不足以在显微镜下看到。
其他检测方法:免疫反应法和分子生物学法。这两种方法相对复杂,但优点是灵敏度高,且能够区分两种微孢子虫的种类。
烟曲霉素对防治孢子虫病有效,是目前北美合法登记的防治蜜蜂微孢子虫病的药剂。但它是由烟曲霉菌产生的抗生素,欧盟法规禁止在防治蜂病上使用抗生素,日本对进口蜂产品中抗生素残留也有严格限量。烟曲霉素在蜂群和蜂产品中的降解规律还不清楚,所以不适合在国内推广使用。
黄文诚老师2009年总结了一些防治蜜蜂微孢子虫病的药剂,包括金维他饲料、蜜蜂草药、诺兹维特、普罗托非、百里酚等。这些药剂都是在欧洲已有应用的植物提取物,值得借鉴。还有人尝试用用漂白粉防治孢子虫病[5],他们用10%次氯酸钠100 ml混合入250 ml高果糖浆,再加100 ml蒸馏水,在每个蜂路中滴注5 ml,每周滴注2次,据报道效果不错。
利用蜜蜂微孢子虫在酸性环境下不利于孢子萌发的特点,大量饲喂添加了柠檬酸或米醋的酸饲料(1 kg糖水中加入柠檬酸1 g或米醋50 ml),是常用的一种防治方法。但也有人指出这一方法效果不理想。
对于该病,目前主要以预防和切断传染源为主,以下几点供参考:
(1)增强蜜蜂抵抗力:加强饲养管理,提高蜂群抗病能力来降低发病率。其他减轻蜂群压力的措施都有助于增加抵抗力。
(2)切断饲料传染:由感染群生产的蜂产品很有可能受到孢子污染,会成为新的感染源。饲喂蜂群时要对饲料进行消毒,尤其是购进的饲料用花粉,应采用高温蒸汽消毒(不少于10分钟)。
(3)切断蜂具传染:对蜂箱、巢脾、蜂具等定期清洗消毒,特别是对有孢子虫病史的蜂场或与染病蜂群接触的蜂具等要加强消毒,明显污渍的巢脾要及时淘汰。
(4)杜绝引种带入病原:微孢子虫会感染蜂王,如果种蜂场蜂群有患孢子虫病,新培育的蜂王很有可能携带病原,引种后会通过垂直传播导致蜂群感染。因此种蜂场要特别注意防治孢子虫病。
(5)利用孢子虫的弱项:东方蜜蜂微孢子虫孢子抗寒能力差,孢子冷冻数天就大量失活,可以利用这一特性,在冬季把用过的蜂箱、巢脾等放在室外存放。另外研究表明紫外线照射5分钟能杀灭约50%的孢子[4],太阳光含有紫外线,可在对蜂具等清洗后,放在阳光下暴晒杀灭孢子。
[1]刘锋,王强,代平礼,等.蜜蜂微孢子虫在中国的自然种系构成初探.昆虫知识.2008,45(6):963-966.
[2]Antúnez K,Martín-Hernández R,Prieto L,et al.Immune suppression in the honey bee (Apis mellifera)following infection by Nosema ceranae(Microsporidia).Environmental Microbiology,2009, 11(9):2284-2290.
[3]Higes M,Martín-Hernández R,Garrido-Bailón E,et al.Detection of infective Nosema ceranae(Microsporidia)spores in corbicular pollen of forager honeybees.J Invertebr Pathol,2008,97,76-8.
[4]郑火青,蔺哲广,黄少康,等.花粉对东方蜜蜂微孢子虫感染的影响.第十届海峡两岸蜜蜂与蜂产品学术研讨会.2013.
[5]Oliver R.The"Nosema Twins"Part V— Alternative Treatments and Preventions.American Bee Journal,2008,148(5):349-354.