蜜蜂科学创新与蜂业可持续发展:第二届BeSafeBeeHoney国际会议成果与展望

《BMC Proceedings》:BeSafeBeeHoney - BeeForward: Exploring Beekeeping Innovations and Science

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:BMC Proceedings

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  本期《BMC Proceedings》特辑收录了第二届BeSafeBeeHoney国际会议(BeeForward)的44篇研究成果,聚焦蜂业创新与科学前沿。研究人员通过多组学分析(如HS-GC-MS、UHPLC-HRMS)、分子生物学技术(qPCR、eDNA metabarcoding)及智能监测(AI行为分析)等手段,系统探讨了蜂蜜真实性鉴别(如DISCERNER项目开发便携式检测设备)、蜂群健康管理(病原体-病毒互作机制)、蜂产品活性成分(如蜂胶neoflavonoids抑制Mcl-1靶点)等关键问题。研究成果为制定蜂产品标准化策略、保护传粉者多样性及推动可持续农业提供了重要科学依据。

  
在全球化背景下的蜂业面临着多重挑战:蜂蜜掺假现象猖獗(约半数市售样品存在掺假或原产地伪造),蜂群健康状况因寄生虫(如狄斯瓦螨Varroa destructor)和病毒(如DWV、BQCV)的协同侵害而恶化,农药残留(如新烟碱类、氟氯苯氰菊酯tau-fluvalinate)及抗生素滥用问题突出,这些因素共同威胁着传粉者多样性、蜂产品质量安全和农业生态系统的可持续性。2025年5月在波斯尼亚和黑塞哥维那萨拉热窝举办的第二届BeSafeBeeHoney COST Action国际会议(BeeForward),汇聚了来自欧洲及其他地区的百余位研究人员、养蜂人和政策制定者,旨在通过跨学科合作探索蜂业创新与科学解决方案,相关成果发表于《BMC Proceedings》特刊。
研究人员综合运用了多种关键技术方法:在分析化学领域,采用顶空气相色谱-质谱联用(HS-GC-MS)和超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)对蜂蜜挥发性成分及酚类化合物进行定性定量分析;在分子生物学方面,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测蜂群病原体(如Nosema spp.、DWV),并通过环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)追溯蜂蜜的植物和昆虫来源;在智能监测领域,开发基于人工智能(AI)的蜂群行为分析模块(如智能秤事件识别)和昆虫图像自动识别系统(区分亚洲胡蜂Vespa velutina与欧洲胡蜂Vespa crabro);此外,还应用了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测蜂产品中重金属残留,以及体外药效学实验评估蜂胶提取物的生物活性。

蜂蜜真实性鉴别与质量控制

Marco Ciulu(意大利维罗纳大学)提出了DISCERNER项目,旨在利用便携式傅里叶变换近红外(FT-NIR)和拉曼光谱(FT-Raman)技术建立蜂蜜现场筛查策略,以应对实验室金标准方法(如EA/LC-IRMS、HPAEC-PAD)成本高、耗时长的问题。研究强调需构建涵盖广泛植物和地域来源化学变异性的认证模型。同时,Valeria Taurisano(意大利博洛尼亚大学)团队通过五种DNA宏条形码靶点分析100余份蜂蜜样本,成功鉴定了3000余种植物和半翅目昆虫类群,为蜂蜜植物学和昆虫学起源认证提供了互补性强的eDNA指纹图谱。在质量控制方面,Danijela Kostic(塞尔维亚尼什大学)开发了以三乙醇胺替代昂贵终止剂的紫外-可见分光光度法(UV-VIS)测定蜂蜜中转化酶活性,并通过分子对接模拟验证了其与 Tris(三羟甲基氨基甲烷)的作用机制相似性。

蜂群健康与病原体互作

Yamina Haider(阿尔及利亚布迈德斯大学)研究发现,虽然蜜蜂微孢子虫(Nosema spp.)单独感染不会显著影响蜜蜂翅膀形态,但其与病毒共感染(如DWV-B与微孢子虫孢子数呈强正相关,r=0.782)会加剧发育不稳定性,表明翅膀不对称性(如CS.asym)可作为病毒诱导应激的生物标志物。Artur Sarmento(葡萄牙科英布拉大学)首次在葡萄牙大陆地区的野生蜂中检测到10种主要病原体,发现99.33%的样本携带至少一种病原体,且农业区和蜂群附近ABPV(急性蜜蜂麻痹病毒)和SBV(囊状幼虫病病毒)检出率更高,提示环境因素和蜂群密度对病原体传播的影响。

蜂产品生物活性与污染风险评估

Juraj Majtan(斯洛伐克科学院)证实蜂蜜在人工唾液中对口腔病原体(如Streptococcus mutans)的抗菌效果显著,其活性与植物来源密切相关。Pinar Siyah(土耳其巴赫塞希尔大学)通过分子对接和动力学模拟发现蜂胶新黄酮类化合物(Propolis Neoflavonoid 1/2)与Mcl-1蛋白的结合亲和力和稳定性优于临床抑制剂Tapatoclax,为抗癌药物研发提供了新思路。在污染风险方面,Adrian Fuente-Ballesteros(西班牙巴利亚多利德大学)的六年回顾性研究指出,蜂产品中普遍检出农兽药残留(如蝇毒磷coumaphos、四环素类),呼吁建立 harmonized(协调一致的)监测协议和创新性风险评估框架。

智能蜂业与可持续实践

Anton Gradisek(斯洛文尼亚约瑟夫·斯蒂芬研究所)团队开发的人工智能模块能有效识别蜂群事件(如采收日、人为干预),通过分析高时间分辨率重量数据优化养蜂管理。Gordon Hunter(英国金斯顿大学)的自动昆虫识别系统可区分入侵性亚洲胡蜂与本土无害昆虫,减少误报对专业资源的消耗。此外,会议共识强调通过推广蜂王人工育王、有机生产路径和高附加值产品(如蜂王浆、地理标志蜂蜜)来增强蜂业韧性。
本研究通过多学科交叉方法系统应对了蜂业面临的真实性、健康风险和可持续性挑战。蜂蜜真实性鉴别技术(如便携式光谱、eDNA metabarcoding)的进步为市场监管提供了实用工具;病原体互作机制(如Nosema-病毒协同致病)的阐明为蜂群健康管理提供了理论依据;蜂产品活性成分(如蜂胶neoflavonoids)的发现拓展了其在食品、医药领域的应用潜力;而智能监测(AI行为分析)和污染风险评估(农药残留监测)则为蜂业数字化和标准化发展奠定了基础。这些成果不仅为政策制定者(如EU Pollinators Initiative)提供了科学证据,也通过COST Action网络促进了产学研合作,最终有助于保护传粉者多样性、保障蜂产品质量安全和推动农业生态系统的可持续发展。
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