饲粮蛋白质水平对意大利蜜蜂咽下腺发育及产浆量的影响

王改英 吴在富 杨维仁 胥保华

(山东农业大学动物科技学院，泰安 271018)

蜜蜂属膜翅目(Hymenoptera)蜜蜂科(Apidae)蜜蜂属(Apis)。意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)又简称意蜂，是我国养蜂生产中的当家品种。因其能够促进农作物授粉，具有较强的产浆、产蜜能力，在养蜂业以及农业发展中起着重要作用［1］。

蜂花粉是蜜蜂的蛋白质饲料，蜜蜂依赖花粉从中得到蛋白质等生长、发育所需要的各种营养物质［2］。季节性缺粉或持续天气不佳会使得蜜蜂不能外出采集花粉而导致蜂巢内花粉贮备匮乏，因此，花粉替代品的生产和利用显得尤为重要［3－4］。

近年来，有关饲料对蜜蜂产浆效果及咽下腺发育等方面的影响国内外文献已有报道，但都是对某一种饲料或花粉补充物的研究，而对于人工配制全价饲粮的研究却未见报道。本试验以不同蛋白质水平的全价人工配合饲粮饲喂意大利蜜蜂，通过对蜂群采食量、工蜂咽下腺发育、产浆量及王台接受率影响的研究，探讨工蜂咽下腺发育及王浆生产与饲粮不同蛋白质水平之间的关系，得出蜜蜂产浆期对蛋白质的适宜需要量，为蜜蜂产浆期人工饲料的研制提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验饲粮

设计6种不同水平蛋白质饲粮，即粗蛋白质水平分别为15%、20%、25%、30%、35%和40%。试验饲粮组成及营养水平见表1。

1.2 试验动物与饲养管理

选择35群蜂王年龄、蜂群内部状况(卵、幼虫、蛹及成蜂等)一致的意大利蜜蜂随机分为7组，每组5群，每群为1个重复。设6个试验组，分别饲喂6种不同蛋白质水平的饲粮，并用A、B、C、D、E、F表示(见表1);以饲喂油菜花粉(实测蛋白质含量为25.94%)为对照组，用G表示。

试验选择在蜜蜂产浆期8月上旬至9月中旬进行。因试验期间外界无蜜但有粉源，所以整个试验期间试验蜂群安装脱粉器，并奖励饲喂糖水，以刺激产浆积极性。将6种不同蛋白质水平的配合饲粮及油菜花粉分别按饲粮(配合饲粮、油菜花粉)∶糖∶蜜(1.0∶1.0∶0.2)的比例混匀后加入适量饮用水，反复揉搓，直到无块状能攥成团状为止。将饲粮制成饼状，每群每次饲喂500 g，放置在隔王板上供蜜蜂采食，每3 d观察1次，吃完再加并及时清理剩余发霉饲粮。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

1.3 测定指标

1.3.1 蜂群采食量的测定

在预试期，各群饲喂500 g饲粮，放在隔王板上供蜜蜂采食1周，使蜂群适应。1周后取出每群剩余的饲粮，然后正试试验，从开始到试验结束记录每群采食量，并计算出每组干粉消耗量。

1.3.2 咽下腺解剖及小囊面积的测定

各组蜂群饲喂21 d后标记刚出房工蜂，分别在工蜂4、7和10日龄时，每群取20只工蜂，于－20℃冷冻麻醉。剪下工蜂头部，剪去触角及口器，放在有少量蒸馏水的蜡盘中，在光学显微镜下用镊子在口器部将颅腔上部和下部外壳分开，再用解剖针挑去咽下腺周围脂肪体、头唾腺，挑出2条咽下腺，用显微镜拍照。用1 mm线校准刻度，在同等放大倍数下用测量系统测量咽下腺小囊面积。公式为:小囊面积(mm2)=Na×(Nmm)2，Na代表每个小囊内的像素个数，Nmm代表1 mm线内每个像素的宽度。每群解剖4只蜜蜂，每只测量 5 个小囊面积［5］。

1.3.3 咽下腺蛋白质含量的测定

每群取10只标记的7日龄工蜂，冷冻麻醉，解剖出咽下腺，－20℃贮存于1.5 m L离心管中以待测咽下腺蛋白质含量。

样本前处理:每群解剖2～3只工蜂，每只工蜂都取出2条咽下腺，用吸水纸吸去多余水分，放入1.5 m L离心管。准确称取咽下腺的重量，按重量体积比加生理盐水配制成2%的组织匀浆，并超声处理1 m in，5 000 r/m in离心10 m in，然后取组织匀浆上清，待测。

蛋白质测定:用Bradford蛋白质定量试剂盒(包含染液和牛血清蛋白标准溶液)测咽下腺的蛋白质含量［6］，先用牛血清蛋白标准溶液绘制标准曲线，取30μL样品上清液，加入染液，混匀，室温放置10 m in，用分光光度计于595 nm处测出吸光度，代入标准曲线计算样品中的蛋白质含量。

1.3.4 产浆量及王台接受率的测定

移取孵化后约24 h工蜂小幼虫，移虫后每3 d取浆1次，每次取浆时统计移虫台数和接受台数，接受台数除以移虫台数为王台接受率;用电子称称量王浆重量，计算每群每次的产浆量。

1.4 数据分析

试验数据用平均值±标准误(¯χ±SE)表示，数据统计采用SAS 8.0统计软件ANOVA程序进行单因子方差分析，平均数用Duncan氏法进行多重比较，显著水平为P＜0.05。

2 结果

2.1 饲粮蛋白质水平对蜜蜂采食量的影响

由表2可知，试验组蜂群采食量显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)低于对照组。随着饲粮蛋白质水平的提高，蜜蜂采食量呈现先升高后下降的变化趋势，当蛋白质水平为30%时达到最高，且显著(P＜0.05)高于15%和40%蛋白质饲粮组。

2.2 饲粮蛋白质水平对工蜂咽下腺蛋白质含量的影响

由表2可知，随着饲粮中蛋白质水平的提高，工蜂咽下腺蛋白质含量呈先升高后降低的趋势。其中，35%蛋白质饲粮组工蜂咽下腺蛋白质含量最高，但与30%蛋白质饲粮组差异不显著(P＞0.05);30%、35%蛋白质饲粮组工蜂咽下腺蛋白质含量与15%、20%、25%蛋白质饲粮组差异显著(P ＜0.05)，15%、20%、25%蛋白质饲粮组之间差异不显著(P ＞0.05)，但均显著(P ＜0.05)高于40%蛋白质饲粮组和对照组，40%蛋白质饲粮组和对照组差异不显著(P＞0.05)。

表2 饲粮蛋白质水平对蜜蜂采食量和工蜂咽下腺蛋白质含量的影响Table 2 Effects of dietary protein levels on feed intake and protein content of hypopharyngeal gland in w orker bees

2.3 饲粮蛋白质水平对工蜂咽下腺小囊面积的影响

如图1所示，工蜂咽下腺小囊面积随日龄的增加(4～10日龄)而不断发育增大。饲粮蛋白质水平对3个日龄段工蜂咽下腺小囊面积的影响有着相似的趋势:随着饲粮蛋白质水平的提高，工蜂咽下腺小囊面积呈现先增大后减小的变化趋势，且均在蛋白质水平为30%时达到最大。对于4日龄工蜂，30%蛋白质饲粮组工蜂咽下腺小囊面积最大，与35%蛋白质饲粮组差异不显著(P＞0.05)，但于其他蛋白质饲粮组及对照组相比，差异显著(P ＜0.05)或极显著(P ＜0.01);对于7日龄工蜂，30%蛋白质饲粮组的工蜂咽下腺小囊面积最大，与25%、35%蛋白质饲粮组及对照组差异不显著(P ＞0.05)，显著(P ＜0.05)或极显著(P＜0.01)高于其他蛋白质饲粮组;对于10日龄工蜂，30%蛋白质饲粮组工蜂咽下腺小囊面积显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)高于其他蛋白质饲粮组，但与对照组相比差异不显著(P＞0.05)。

2.4 饲粮蛋白质水平对蜜蜂产浆量及王台接受率的影响

如表3所示，从总产浆量来看，随着饲料中蛋白质水平提高，总产浆量呈先升高后降低的趋势，以30%蛋白质饲料组产浆量最高，且显著(P＜0.05)高于对照组、15%和40%蛋白质饲料组。

对于王台接受率，同样随着饲料中蛋白质水平的提高，王台接受率呈现先升高后降低的变化趋势，蛋白质含量为30%时接受率最高，与对照组相比差异不显著(P＞0.05)。

图1 饲粮蛋白质水平对工蜂咽下腺小囊面积的影响Fig.1 Effects of dietary protein levels on acini area of hypopharyngeal gland in worker bees

同一日龄数据标注相间字母表示差异极显著(P＜0.01)，相邻字母表示差异显著(P＜0.05)，相同字母表示差异不显著(P ＞0.05)。

At the same day of age，values w ith alternate letter superscriptsmean significant difference(P ＜0.01)，w ith adjacent letter superscripts mean significant difference(P＜0.05)，and w ith the same letter superscriptsmean no significant difference(P ＞0.05).

表3 饲粮蛋白质水平对蜜蜂产浆量和王台接受率的影响Table 3 Effects of dietary protein levels on production of royal jelly and the acceptance rate of queen cells of bees

3 讨论

3.1 饲粮蛋白质水平对蜜蜂采食量的影响

蜜蜂采食量受蜜蜂自身、饲料、环境和饲喂技术等因素的影响，就饲料本身而言，其适口性、能量浓度及蛋白质水平均不同程度地影响采食量。饲料的适口性决定饲料被蜜蜂接受的程度，蜜蜂一般对甜味比较敏感，所以饲喂蜜蜂的人工饲粮中都不同程度的添加白砂糖;饲料中缺乏蛋白质会降低采食量，因为蛋白质缺乏降低了消化酶的合成量;当饲粮中蛋白质水平过高也会降低采食量，其机理可能是由于蛋白质的热增耗高，引起体内温度升高而引起［7－8］。正如表2所示，各不同水平蛋白质饲粮组的采食量均显著或极显著低于对照组，这说明蜂花粉是蜜蜂最理想的蛋白质饲料。就人工蛋白质饲料而言，意蜂对蛋白质饲料的采食量有一个很明显的趋势，即随着饲料中蛋白质水平的提高，蜜蜂采食量呈先升高后降低，并以蛋白质含量为30%时蜜蜂采食量最高，说明蜜蜂喜食此水平的蛋白质饲料。

3.2 饲粮蛋白质水平对工蜂咽下腺发育的影响

蜂群对花粉最主要的利用方式是将花粉中的营养物转换成富含蛋白质的蜂王浆，而这种转换则在工蜂咽下腺内实现［9］。花粉是蜂群所需蛋白质的唯一来源，咽下腺的发育和蛋白质的合成必须消耗蛋白质［6］，Peters 等［10］研究了花粉饲粮对工蜂咽下腺提取蛋白质含量的影响，试验表明饲粮中增加花粉能促进工蜂咽下腺蛋白质合成以至于获得更多的蛋白质提取量，这说明工蜂咽下腺的发育和蜂王浆的合成必须以蛋白质为物质基础。本试验测定了不同日龄(4、7和10日龄)工蜂咽下腺小囊面积及7日龄工蜂咽下腺蛋白质含量，结果表明，随着工蜂日龄的增加，其咽下腺小囊面积不断增大，不同蛋白质水平饲粮对工蜂咽下腺小囊面积及咽下腺蛋白质含量的影响均是随着饲粮中蛋白质水平的提高呈先升高后降低的趋势，并以饲粮中蛋白质水平为30%时工蜂咽下腺小囊面积最大及蛋白质含量达到最高，且明显高于对照组和其他蛋白质饲粮组。

与对照组相比，蛋白质饲粮组采食量少，然而工蜂咽下腺蛋白质含量显著高于对照组，咽下腺小囊面积与对照组差异不显著，这说明消耗得多并不意味着可测得的蛋白质水平就高，特别是花粉粒有一层难以消化的蜡壁，可能影响了蜜蜂对花粉中某些营养物质的吸收，这与DeGrandi-Hoffman 等［9］研究结果相似。

3.3 饲粮蛋白质水平对产浆量和王台接受率的影响

蜂王浆产量及王台接受率受很多因素的影响，Mouro 等［11］、Kumova 等［12］及 Sahinler等［13］研究了季节和基因型对蜂群产浆量和王台接受率的影响，李蕊等［14］研究了不同时长对产浆量的影响。产浆量不仅受蜂种、季节、泌浆蜂日龄、蜜蜂源及取浆时间的影响，还受饲粮营养水平的影响［12－15］。Perlin［16］实现了糖加奶粉作为蜜蜂饲粮的应用，且产浆量明显高于添加豆粉的饲粮组;罗建能等［17］指出产浆期可用鲜牛奶作为蜜蜂蛋白质饲料，因为其产浆量明显高于纯花粉组和豆粉组，这证明蛋白质水平和质量均影响蜂王浆产量。

很多有关应用花粉代用品或花粉补充物对蜂王浆增产效果的研究，其增产机理无非是花粉代用品或花粉补充物促进了工蜂咽下腺的发育，使咽下腺小囊更饱满获得更多的蛋白质提取物，提高了工蜂咽下腺合成和分泌蜂王浆的速率，延缓了工蜂咽下腺的退化，从而增加了蜂王浆的产量。王台接受率一方面能反映蜂群内工蜂的哺育性，另一方面与产浆量有一定的相关性。本研究结果表明:随着饲粮中蛋白质水平的提高，蜂群总产浆量及王台接受率均呈现先升高后降低的趋势，主要因为高蛋白质饲粮对工蜂咽下腺发育有促进作用，但过高的蛋白质对咽下腺发育反而有一定的抑制作用，这与前文提到的不同蛋白质水平饲料对工蜂咽下腺发育的结果一致，同时也证明咽下腺发育与产浆量之间有一定的正相关性。

4 结论

蜜蜂产浆期饲粮蛋白质水平为30%时，工蜂咽下腺发育最好，产浆量最高。

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