摘要：本试验旨在研究饲粮中添加不同水平牛磺酸对高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂寿命、体重、采食量、免疫力、抗氧化能力和中肠发育的影响。选取意大利蜜蜂1日龄工蜂1500只，随机分成3组，每组5个重复，每个重复100只。3组工蜂分别饲喂牛磺酸添加水平为0（对照组）、0.2%、0.4%的试验饲粮，在恒温恒湿箱(34℃，相对湿度为70%)中饲养至7日龄。对7日龄工蜂进行高温胁迫(42℃，相对湿度为70%)，高温胁迫后记录各组工蜂的存活天数，测定高温胁迫24h工蜂的体成分、血淋巴生化指标、蜂体免疫和抗氧化指标，并观察中肠发育情况。结果显示：1)与对照组相比，饲粮中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均显著提高了1~7日龄工蜂的采食量和高温胁迫下工蜂的平均寿命(P<0.05)。2)与对照组相比，饲粮中添加0.2%的牛磺酸显著提高了工蜂的7日龄体重(P<0.05)。3)与对照组相比，饲粮中添加0.4%的牛磺酸显著提高了高温胁迫24h下7日龄工蜂的粗蛋白质含量(P<0.05)；饲粮中添加0.2%的牛磺酸显著提高了高温胁迫24h下7日龄工蜂的粗脂肪含量(P<0.05)。4)与对照组相比，饲粮中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均显著降低了高温胁迫24h下7日龄工蜂血淋巴中总胆固醇(TCHO)和甘油三酯(TG)含量(P<0.05)，显著增加了血淋巴中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和高密度脂蛋白(HDL)含量(P<0.05)。5)与对照组相比，饲粮中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均显著提高了高温胁迫24h下7日龄工蜂蜂体的酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性(P<0.05)，并显著提高了高温胁迫24h下7日龄工蜂的中肠肠壁厚度(P<0.05)。综上可知，饲粮中适量添加牛磺酸对高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂的生长发育、寿命、免疫和抗氧化能力均有一定的改善作用。
关键词：意大利蜜蜂；工蜂；牛磺酸；高温胁迫；生长发育；免疫和抗氧化
作者：陈攀攀1 王颖1 郭得政2 郗学鹏1 王红芳1 胥保华1 刘振国1∗
作者单位：1.山东农业大学动物科技学院；2.山东农业大学生命科学学院
蜜蜂是自然界最重要的传粉媒介昆虫。世界上约400种农作物部分或全部依赖蜜蜂或其他昆虫授粉，提供全球90%食物的100种作物中，有70多种是由蜜蜂授粉的。在养蜂生产中，蜜蜂常面临转地运输、高温等环境胁迫，导致幼虫发育不良、成年蜜蜂暴躁和采集积极性下降等，给养蜂效益带来不利影响。因此，研究一种能缓解蜜蜂高温胁迫的添加剂迫在眉睫，而养蜂业中有关缓解蜜蜂高温胁迫的研究鲜有报道。
牛磺酸又称β-氨基乙磺酸，是动物体内一种可溶于水、对热稳定的含硫氨基酸，主要存在于动物组织（包括大脑、视网膜、肌肉和全身器官）。牛磺酸具有抗高温胁迫作用和营养调节功能，已在畜牧生产中广泛应用。研究显示，牛磺酸具有上调肉鸡空肠组织热休克蛋白70(HSP70)表达的作用；在虹鳟遭受热刺激时，牛磺酸减轻了机体热应激反应；在热应激条件下，牛磺酸对果蝇中的处女蝇的寿命有延长作用；在仔猪的饲粮中添加牛磺酸，具有增加机体抗氧化能力的作用；牛磺酸可显著改善慢性应激导致的大鼠行为学异常，减轻焦虑恐惧情绪，这表明牛磺酸具有抗应激作用。动物体中牛磺酸的来源主要有2个：一个是膳食供给，另一个是自身的内源性合成，但由于自身合成牛磺酸的一些酶活性较低，需通过外源添加牛磺酸来补充。在蜜蜂的天然食物中，牛磺酸的含量为：蜂王浆20.89mg/100g、玉米花粉202.7mg/100g、荞麦花粉198.1mg/100g、水稻花粉56.21mg/100g、油菜花粉59.39mg/100g、油茶花粉61.34mg/100g、蜂蜜4.417mg/100g。由此可见，蜜蜂通过食物可以获得牛磺酸，但由于其牛磺酸含量较低，需通过补饲的方式提高牛磺酸在蜂体内的水平，以达到缓解高温胁迫造成的不利影响。本试验通过在饲粮中添加牛磺酸，研究其对高温胁迫下意大利蜜蜂7日龄工蜂生理功能的影响，以期缓解蜜蜂遭受高温症状，提高蜜蜂寿命，为提高养蜂效益和蜜蜂福利提供科学依据。
结果与分析
1.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫意大利蜜蜂工蜂寿命的影响
由表2可知，与对照组相比，饲粮中添加0.2%的牛磺酸时工蜂的平均寿命提高了36.84%(P<0.05)，饲粮中添加0.4%的牛磺酸时工蜂的平均寿命提高了17.58%(P<0.05)，以饲喂添加0.2%牛磺酸饲粮的工蜂的寿命最长。
2.饲粮中添加牛磺酸对意大利蜜蜂工蜂采食量的影响
由表3可知，与对照组相比，饲粮中添加0.2%的牛磺酸时1~7日龄工蜂的采食量提高了11.23%(P<0.05)，饲粮中添加0.4%的牛磺酸时1~7日龄工蜂的采食量提高了17.98%(P<0.05)。以饲粮中添加0.4%牛磺酸时1~7日龄工蜂的采食量最大，说明添加0.4%牛磺酸对于提高夏季处于高温胁迫状态的离群工蜂的采食量效果最好。
3.饲粮中添加牛磺酸对意大利蜜蜂工蜂体重的影响
由表4可知，各组工蜂的1日龄体重无显著差异(P>0.05)；饲喂添加0.2%牛磺酸饲粮的7日龄工蜂的体重较对照组提高了6.67%(P<0.05)，说明饲粮中添加牛磺酸能够有效提高夏季处于高温胁迫状态的工蜂的体重。
4.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫24h意大利蜜蜂工蜂体成分的影响
由表5可知，在高温胁迫24h下，饲粮中添加0.2%和0.4%的牛磺酸时工蜂的干物质含量与对照组无显著差异(P>0.05)；饲粮中添加0.4%的牛磺酸时工蜂的粗蛋白质含量显著高于对照组(P<0.05)；饲粮中添加0.2%的牛磺酸时工蜂的粗脂肪含量显著高于对照组(P<0.05)。
5.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫24h意大利蜜蜂工蜂血淋巴生化指标的影响
由表6可知，在高温胁迫24h下，与对照组相比，饲粮中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均显著降低了血淋巴中TCHO和TG含量(P<0.05)，显著增加了血淋巴中TP、ALB和HDL含量(P<0.05)；并且，0.2%牛磺酸组血淋巴中TCHO和TP含量显著高于0.4%牛磺酸组(P<0.05)，血淋巴中HDL含量显著低于0.4%牛磺酸组(P<0.05)；工蜂血淋巴中GLU和LDL含量各组间没有显著差异(P>0.05)。
6.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫24h意大利蜜蜂工蜂蜂体免疫和抗氧化指标的影响
由表7可知，在高温胁迫24h下，与对照组相比，饲粮中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均显著提高了工蜂蜂体的ACP、LZM、SOD和POD活性(P<0.05)；0.4%牛磺酸组工蜂蜂体的ACP、PO和POD活性显著高于0.2%牛磺酸组(P<0.05)，但LZM和SOD活性2组间无显著差异(P>0.05)。
7.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫24h意大利蜜蜂工蜂中肠形态的影响
图1为光学显微镜下20倍观察到的7日龄意大利蜜蜂工蜂的中肠形态，添加牛磺酸的组肠壁发育完整。对中肠肠壁厚度进行测量及统计学分析发现，0.2%牛磺酸组和0.4%牛磺酸组工蜂中肠肠壁厚度均显著高于对照组(P<0.05，表8)。
讨论
1.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂生长发育的影响
蜜蜂养殖生产过程中，环境温度的变化直接影响蜜蜂的个体发育、群体活动、蜂群繁殖、群势强弱等方面，蜂群温度是对蜜蜂生命活动影响最大的环境因素。蜜蜂遭受高温胁迫使蜂群情绪异常、行为错乱、生理节律紊乱，甚至死亡。早在2006年，研究人员就指出全球正面临“蜜蜂危机”，全世界的蜜蜂正在以超高的速度死亡。2004年美国在发表蜜蜂基因组序列的评论中称“如果没有蜜蜂，整个生态系统将会崩溃”。因此，本研究通过在饲粮中添加牛磺酸来探究其对高温胁迫蜜蜂生长发育的影响，以期能缓解蜜蜂高温胁迫。本研究结果显示，在高温条件下，在饲粮中添加0.2%或0.4%的牛磺酸显著增加了7日龄意大利蜜蜂工蜂的平均寿命，其中添加0.2%牛磺酸时工蜂的存活时间最长，说明牛磺酸可以提高7日龄意大利蜜蜂工蜂在高温胁迫下的耐受能力，增加了生存时间，提高了寿命。
有研究表明，牛磺酸可以直接刺激动物食欲，在哺乳期母猪饲粮中添加0.1%的牛磺酸能够显著提高母猪的采食量，减少背膘损失，提高仔猪断奶重和成活率。据报道，補充牛磺酸可以提高肉鸡在慢性热应激下的体增重。本研究通过测定意大利蜜蜂工蜂的采食量，得出饲粮添加0.2%和0.4%的牛磺酸时工蜂的采食量较对照组显著增加，且添加0.2%的牛磺酸时工蜂7日龄体重显著高于对照组，表明添加0.2%牛磺酸能够有效地提高7日龄意大利蜜蜂工蜂的体重，而添加0.4%牛磺酸时工蜂7日龄体重与对照组无显著差异，推测高剂量的牛磺酸可能无法提高蜜蜂体重，该现象在其他物种上已被发现。此外，添加适量牛磺酸可以增加工蜂的粗蛋白质和粗脂肪含量，有利于工蜂生长发育。
有研究表明，在小鼠肠道缺血再灌注的情况下，添加牛磺酸可以防止肠道黏膜上皮的损伤，修复肠道上皮黏膜损伤，抑制肠道上皮细胞凋亡；添加牛磺酸能够增加大鼠肠道黏膜重量，使肠道细胞代谢增强，从组织学上看，添加牛磺酸后增加了空肠和回肠绒毛高度，表明肠道的吸收表面积增大，而这与细胞质量增加密切相关；补充牛磺酸可缓解脂多糖引起的肉仔鸡十二指肠促凋亡蛋白表达增加和抗凋亡蛋白表达减少，提高十二指肠SOD活性，降低丙二醛(MDA)含量，增强十二指肠抗氧化状态，改善肠道炎症。本研究结果发现，在饲粮中添加0.2%或0.4%的牛磺酸显著增加了高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂中肠肠壁厚度，说明添加牛磺酸可以促进蜜蜂肠道发育。
2.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂血淋巴生化指标的影响
研究发现，饲粮中添加0.15%的牛磺酸饲喂育成期蛋鸭42d，可显著提高血清中TP和ALB含量；牛磺酸显著降低了肉鸡血清TCHO、TG、游离脂肪酸(FFA)含量，并提高了粗脂肪消化率，增加了胰腺和小肠脂肪酶活性；此外，牛磺酸还可显著增加慢性热应激肉鸡胸肉和皮下腹部脂肪的脂肪酶活性，显著提高血清FFA含量。在高温胁迫24h下，饲粮中添加0.2%或0.4%的牛磺酸显著降低了7日龄意大利蜜蜂工蜂血淋巴中TCHO和TG含量，显著增加了血淋巴中TP、ALB和HDL含量，且0.2%牛磺酸组血淋巴中TCHO和TP含量显著高于0.4%牛磺酸组，血淋巴中HDL含量显著低于0.4%牛磺酸组，说明牛磺酸能提高蛋白质利用率，有利于高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂的生长发育。
3.饲粮中添加牛磺酸对高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂免疫和抗氧化能力的影响
牛磺酸具有抗氧化和免疫作用，可促进钙稳态并显示出很强的抗氧化特性，并对砷诱导的心脏氧化应激具有保护作用。饲喂添加1.25%牛磺酸的饲料可以显著提高黄鰭鳃肝脏总抗氧化能力(T-AOC)和抗氧化酶活性，同时显著降低其肝脏MDA含量。饲料中添加适量的牛磺酸可以显著提高草鱼肝脏SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性，证明牛磺酸积极参与对氧化应激的防御。在高温胁迫24h下，饲粮中添加0.2%或0.4%的牛磺酸显著提高了高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂蜂体的ACP、LZM、SOD和POD活性；添加0.2%牛磺酸显著提高了蜂体的LZM活性；添加0.4%牛磺酸显著提高了蜂体的ACP、PO和POD活性。上述结果表明饲粮中添加牛磺酸可提高高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂免疫和抗氧化能力，其中0.4%牛磺酸组蜂体的ACP、PO和POD活性显著高于0.2%牛磺酸组，但该组工蜂的寿命却不及0.2%牛磺酸组，推测牛磺酸可能存在剂量效应，高剂量会导致死亡率升高。因此，适量添加牛磺酸能更好地发挥其抗高温胁迫作用，其适宜添加剂量还有待进一步研究。
结论
饲粮中添加牛磺酸显著提高了高温胁迫下7日龄意大利蜜蜂工蜂的寿命，提高了蜂体粗蛋白质和粗脂肪含量，增强了工蜂的免疫和抗氧化能力，表明饲粮中添加牛磺酸可以提高7日龄意大利蜜蜂工蜂在高温胁迫下的耐受能力。
