蜜蜂益生菌活性研究进展

周晨烨 刘畅 曹喆 郭军,2 │编译

1 昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明 650500；2 云南省高校饲用抗生素替代技术工程研究中心，昆明 650500；3 昆明理工大学民航与航空学院，昆明 650500

近年来，全球传粉昆虫的数量呈下降趋势，引起全世界的关注。蜜蜂是全球生态和经济的最重要贡献者之一，蜜蜂的授粉在农业生产和粮食安全方面起着十分重要的作用，保护蜜蜂的健康对农业生产的可持续发展和粮食安全至关重要。虽然导致蜜蜂损失的原因有很多，但农药、营养物质的数量、质量以及气候变化是最重要的原因。养蜂人自身对蜜蜂的健康也会产生较大的影响，例如，养蜂人的饲养方式也会改变蜜蜂的肠道菌群。在蜜蜂的肠道中，有9种不同类型的细菌群落，它们可随日龄、季节、用药等因素的变化而改变。肠道菌群动态平衡的改变，可能是机会性疾病传播的主要原因。

目前，人们对肠道微生物对脊椎动物和无脊椎动物肠道系统健康的影响越来越感兴趣。大约一个世纪前，有人提出了通过口服益生菌抑制肠道内有害菌，从而改善肠道微生物平衡和健康的想法。益生菌被定义为一种活的微生物营养补充品，通过改善肠道微生物平衡对宿主机体产生有益影响。益生菌可以对抗附着在蜜蜂肠道上皮上的致病微生物。此外，它也影响生长、发育和寿命。除肠道菌群外，益生菌还通过提供调节免疫参数和肠道通透性的代谢物来影响其他器官。益生菌可以以多种方式进入生物体内。益生菌通常由乳酸菌、链球菌和链球菌菌株生产。目前在益生菌制剂中使用的菌种如下：乳酸菌属（保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、唾液乳杆菌、植物乳杆菌）、嗜热链球菌、屎肠球菌、粪链球菌和动物链球菌等。保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌是特殊菌株，它们是从酸奶中获得的。除此以外，大部分都属于肠道菌株。一种好的益生菌应该能抵抗胃酸、胆盐和肠道pH值，并已被证明对消费者健康有益。益生菌起作用的最低剂量通常为108～109。密集农业活动中使用的化学品、废水和养蜂中使用的抗生素均会对蜜蜂的健康产生负面影响。如今人们对营养物对蜜蜂健康和改善的重要性的认识和理解越来越多。蜜囊、中肠、小肠和直肠是成年蜜蜂的主要消化器官。消化道细菌占总细菌的1%～4%。蜜蜂消化系统中细菌的可变性取决于营养类型、年龄、季节和地理区域。本文汇总常见的益生菌产品的种类及其对蜜蜂健康的影响。

一、双歧杆菌属

Moradi和Ownagh（2019）研究了双歧杆菌菌株对蜜蜂白垩病病原—蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）的抗真菌作用，结果表明该菌株并没有阻止白垩病的发展。Alberoni等（2017）的研究中指出，双歧杆菌如Bifidobacterium asteroidesDSM20431，Bifidobacterium coryneformeC155（棒状双歧杆菌）和Bifidobacterium indicumC449菌株添加到糖浆中，可导致蜂群中蜂蜜、花粉和孵育区域面积增加。Baffoni等人（2016）进行了一项实验室研究，他们向成年工蜂糖饲料中添加了一定比例的菌株，如B.asteroides，B.coryneformeC155，和B.indicumC449。他们的研究发现，这些饲喂益生菌的工蜂被感染微孢子虫13天后，还有90%的工蜂存活。Patruica和Mot（2012）在另一项研究中发现，与对照组相比，以糖浆（1∶1）分别饲喂乳双歧杆菌bi-04菌株后，肠道内致病菌数量出现减少。

二、乳酸菌属

Daisley 等人（2020）在田间的研究中发现，用含有植物乳杆菌Lp39、鼠李糖乳杆菌GR-1及昆克乳杆菌 BR-1等菌株的蜂粮饲喂感染美洲幼虫腐臭病的蜂群时可导致该细菌病的危害降低。Lorizzoet等（2020）报道了9株抗真菌活性较高的菌株对白垩病的防治效果较好。Moradi和Ownagh（2019）研究了干酪乳杆菌和嗜酸乳杆菌菌株对蜜蜂白垩病病原的影响。他们声称这两种菌株可以防止白垩病在中等水平发展。Kačániová等人（2018）研究L.gasseri、L.amylovorus、L.kunkeei、L.Fructivorans等菌株对美洲幼虫病的影响。此外，他们确定抗真菌病最强的菌株是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唾液乳杆菌A3iob的糖浆饲喂蜂群的产蜜率。另外，研究人员指出，在阿根廷西北部的不同地点，如Tilquiza、El Carmen和Yala，添加益生菌的实验组比对照组分别多生产6.5倍、2.3倍和6.3倍的蜂蜜。Alberoni等（2011）认为，将L.kunkeeiDan39（KP114141），L.plantarumDan91（KP114145）和L.johnsoniiDan92（KP114146）喷施于蜂群上，可使蜂子孵化率、花粉和蜂蜜的产量分别提高46.2%、53.4%和59.21%。Baffoni等人（2016）在实验室对工蜂的一项研究发现，喂食了添加L.kunkeeiDan39，L.plantarumDan91和L.johnsoniiDan92 的糖浆后蜜蜂感染东方蜜蜂孢子虫的比例降低。Audiio（2015）在蜜蜂上测试L.johnsoniiCRL1647的功能，发现该菌株在降低微孢子虫病和蜂螨的感染、提高蜂蜜产量、蜂王产卵量和蜜蜂种群数量上具有重要意义。

三、芽孢杆菌属

Audiio（2016）对从蜜蜂蜜囊中分离得到的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis subsp.subtilis Mori2）的进行了检测，结果表明，该品种不仅能降低蜜蜂两种重要病害（微孢子虫病和蜂螨），还能提高蜂蜜产量、蜂王产卵量和蜜蜂种群数量。根据AlquisiraRamirez等人（2014）的研究，苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）对蜜蜂成虫和幼虫无任何影响，可以在养蜂中应用。该研究还指出苏云金芽孢杆菌对瓦螨具有一定的致死率，可作为蜂螨生物防治方法来应用。Wu等人（2014）报道了一种枯草芽孢杆菌（B.subtilis Acja3）对欧洲幼虫腐臭病具有预防作用。

四、商业益生菌

益生菌具有良好的保护作用，在营养吸收和免疫方面具有积极的作用。联合国粮农组织（简称FAO）和世卫组织（WHO）对益生菌的定义是：它们是活的微生物，一旦摄入足够数量，就会对消费者的健康产生有益的影响（FAO/WHO,2001）。益生菌在养蜂业中的使用越来越多，但也有研究表明益生菌有时也会对蜜蜂健康产生一些负面影响（Symbeeotic,2014）。Gajger等人（2020）认为，在田间条件下，蜜蜂营养中添加（1∶1）10%的糖浆或喷雾法施用EM®（有效微生物制剂），可减少蜜蜂体内的微孢子虫数量，增加蜂群数量。该研究还发现，11日龄蜜蜂在喷洒5%～10%溶液的实验组条件下蜜蜂咽下腺长度较大，但在同样处理条件下的15日龄实验组的咽下腺长度与对照组相差并不大。Andrearczyk等人（2014）在实验室研究了代号为aPL0614002p商用益生菌产品对蜜蜂的影响。但结果发现，在夏季和冬季使用该产品会增加微孢子虫的发生率。而Patruica和Mot（2012）的另一项研究却发现在饲喂含益生菌（Enterolactis Plus）浓度为1.2 和 2.4（g/L）的商品糖浆（1∶1）三周后，蜂群中病原菌数量有所减少，与对照组相比，它们肠道中的有益细菌数量增加。Szymas等人（2012）评估了在蜜蜂花粉替代饲料中添加名为Biogen-N的益生菌和名为Trilac的商用益生菌后蜜蜂肠道的组织学变化，研究指出它们的上皮细胞中分泌物增加，营养膜的数量也出现增长，充分表明益生菌有利于营养物质更好利用和促进蜜蜂的健康水平。

五、结论

使用抗生素治疗蜜蜂疾病不仅会对蜜蜂的健康产生负面影响，还会引起人们对蜂产品质量的担忧。长期不加控制地使用抗生素会导致病原体产生耐药性。由于蜂产品是不需要清洗和清洁的，因此，蜂产品的安全生产和蜜蜂的健康需要引起从业人员的广泛关注。近年来，研究人员增加了对使用益生菌作为抗生素替代品的研究。也报道了乳酸菌属、双歧杆菌属和芽孢杆菌属等多种菌群的菌株对改善蜜蜂健康、减轻疾病的影响，并对增加蜂产品的产量有一定的作用。此外，还强调了某些菌株的负面影响，并不是每一种菌株都可以用于蜜蜂，在养蜂中应挑选适当益生菌来应用，此外，菌种数、剂量和施用时间都会影响治疗效果。在蜜蜂健康方面使用正确的益生菌将促进生产出更健康的蜂产品和更健康的蜜蜂。目前，还需要强有力的科学研究进一步揭示益生菌对蜜蜂健康的益生作用及机制。