不同糖类对蜜蜂采食量、肠道微生物和抗氧化指标的影响

摘要

蜜蜂是全世界最为重要的授粉昆虫，在养蜂生产上具有经济效益的同时，它们的生态意义也非常重要。然而，近年来由于各种因素的影响，蜜蜂的种群数量在急剧减少，蜂群的营养和健康状况引起广泛的关注和研究。蔗糖在养蜂生产上被作为主要饲料。与蔗糖相比，果葡糖浆价格低廉，易于保存和饲喂。为追求养蜂生产获得最佳经济效益，用果葡糖浆作为供能饲料日益盛行，但是其安全性尚未完全研究清楚。肠道微生物和抗氧化性能被认为与蜜蜂的健康息息相关。本研究中，首先测定蜜蜂对果葡糖浆采食的变化，通过对16s rRNA序列的特异性扩增，利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术，对肠道细菌群落结构和动态变化进行分析。本研究结合实验室人工气候箱饲养和自然蜂群饲养两个部分，分别饲喂50％(w/v)的不同的碳水化合物溶液（果葡糖浆组，蔗糖组，蜂蜜组）。采集人工气候箱中培育的工蜂，用于测定饲料采食与肠道微生物菌群分析。采集在自然蜂群中的幼虫和蛹用于抗氧化水平测定。主要得到以下结果:
　　1.蜂蜜组对糖类的采食量与其余两组在各阶段差异显著(P＜0.05)。蔗糖组与果葡糖浆组差异不显著(P＞0.05)。蜜蜂对于糖类的采食量随着日龄增加而上升。蜂蜜组、蔗糖组、果葡糖浆组采食量与日龄相关性分别为0.93、0.70、0.54。
　　2.通过DGGE和16s rRNA基因分析技术，从意大利蜜蜂(Apis mellifera)体内检测出16种细菌，它们主要为以下种类: Gilliamella apicola、Snodgrassella.alvi、Frischella perrara、Lactobacillus、Enterobacter aerogenes以及Serratia。不同饲喂组肠道微生物群落组成不同，动态变化亦不相同。果葡糖浆组肠道细菌种类丰富，多样性指数较高，发展迅速，更好地保持稳定。果葡糖浆组DGGE图谱条带数量明显多于蜂蜜组(P＜0.05)，在20d明显多于蔗糖组(P＜0.05)，除第3d外，其余阶段条带数量略高于蔗糖组(P＞0.05)。蜂蜜组与蔗糖组整体差异不显著(P＞0.05)。
　　3.通过对幼虫、蛹体蛋白及T-SOD活性的测定，发现在幼虫、蛹体内，其体蛋白总含量总体随着发育的进行而降低。果葡糖浆组蜜蜂幼虫、蛹体蛋白含量在6日龄(L6)时期明显高于蜂蜜组和蔗糖组(P＜0.05)，预蛹(PP)时期明显低于蜂蜜组(P＜0.05)。在L6时期，蜂蜜组蜜蜂T-SOD活力明显高于果葡糖浆组和蔗糖组，在蛹出现白色眼睛(P1)时期，蜂蜜组蛹的T-SOD活力明显低于其余两组(P＜0.05)。
　　结果表明，蜜蜂对于果葡糖浆的采食与蔗糖相近。果葡糖浆对于蜜蜂肠道微生物没有不利影响，甚至有助于肠道微生物的发展与稳定。果葡糖浆对于幼虫、蛹的发育及抗氧化性能没有不利影响。蜜源缺乏时，可以采用果葡糖浆作为碳水化合物来源饲喂蜂群。

目录

论文说明

声明

摘要

主要符号说明

1．文献综述

1．1 昆虫的肠道微生物与健康

1．2 肠道细菌分类鉴定方法

1．2．1 传统培养方法

1．2．2 非培养方法

1．3 DGGE在肠道微生物中的应用

1．4 共生菌的功能

1．4．1 抵御病原侵袭

1．4．2 营养

1．5 昆虫肠道微生物的影响因素

1．5．1 食物

1．5．2 季节、日龄和群体

1．5．3 疾病

1．6 蜜蜂的主要营养需要

1．6．1 碳水化合物

1．6．2 蛋白质及氨基酸

1．6．3 其他营养物质需求

1．7 碳水化合物饲料研究现状

1．7．1 不同花蜜对蜜蜂的影响

1．7．2 不同糖类对蜜蜂的影响

1．8 果葡糖浆利用现状与安全性探讨

1．8．1 果葡糖浆利用现状

1．8．2 安全性探讨

1．9 蛋白水平及抗氧化应激

1．10 研究目的意义

2．材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 人工气候箱饲养

2．1．2 自然蜂群

2．1．3 试验分组及饲喂

2．1．4 试验条件

2．1．5 数据及样品收集

2．1．6 主要仪器设备

2．1．7 主要试剂配制

2．2 试验方法

2．2．1 DNA提取

2．2．2 PCR扩增

2．2．3 DGGE

2．2．4 DGGE条带的切割、克隆与测序

2．2．5 抗氧化应激指标测定

2．2．6 数据分析

3．结果及分析

3．1 饲料采食

3．1．1 不同处理相同日龄间的采食量比较

3．1．2 采食量与日龄的关系

3．2 细菌多样性分析

3．2．1 DNA提取

3．2．2 不同日龄肠道菌群变化

3．2．3 不同处理间肠道菌群多样性

3．2．4 相同处理不同日龄多样性

3．2．5 菌群结构聚类分析

3．3 克隆测序

3．4 虫体蛋白含量及SOD活力

3．4．1 虫体蛋白含量

3．4．2 虫体SOD活力

4．讨论

4．1 蜜蜂对饲料的采食

4．2 DNA提取及扩增

4．3 肠道微生物变化

4．4 抗氧化性能

4．5 值得进一步研究的问题

5．结论

参考文献

致谢