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为探究农药对蜜蜂氧化应激响应动态的影响，研究人员以百草枯（PRQ）注射蜜蜂，利用贝叶斯模型监测 ROS 相关标志物。发现氢过氧化物短暂升高、脂动激素（AKH）早期波动后稳定，TBARS 无显著差异。该模型为解析氧化应激机制提供可控系统。
蜜蜂，这些穿梭于花丛中的小精灵，不仅是大自然的 “授粉使者”，更是维持生态平衡和农业生产的关键角色。然而，随着现代农业中农药的广泛使用，蜜蜂的生存面临着严峻挑战。许多农药会打破机体的氧化还原平衡，引发氧化应激反应，但其在蜜蜂体内的动态变化机制却一直未被完全揭示。氧化应激是指活性氧（ROS，包括超氧阴离子 O2-、羟基自由基?OH、过氧化氢 H2O2等）的产生超过抗氧化防御系统的清除能力，进而导致脂质、蛋白质和 DNA 等生物分子损伤。对于蜜蜂而言，氧化应激不仅可能影响其免疫功能和衰老进程，还可能通过食物链对整个生态系统产生连锁反应。因此，深入了解蜜蜂在农药胁迫下的氧化应激响应动态，对于保护蜜蜂健康、评估农药生态风险至关重要。
为了填补这一研究空白，捷克共和国的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Environmental Toxicology and Pharmacology》。
研究人员采用了可控的实验模型，通过向蜜蜂体内注射百草枯（PRQ）—— 一种强氧化性除草剂，作为诱导氧化应激的手段。尽管注射方式不同于蜜蜂在自然环境中的口服摄入途径，但这种方法能够精确控制给药剂量和时间，避免了实验室条件下口服摄入的变异性，从而更专注于研究蜜蜂体内应激响应的生理动态。研究中运用了贝叶斯建模方法，对选定的脂质过氧化生物标志物和激素调节因子（AKH）随时间的变化进行分析。
研究主要运用了以下关键技术方法：
- 实验动物模型构建：选取健康蜂群的封盖子脾，在实验室孵化蜜蜂，饲养于可控环境中，分为三组（每组 540 只）进行不同处理。
- 生化指标检测：监测与 ROS 相关的氢过氧化物水平、次级脂质过氧化产物丙二醛（TBARS）以及脂动激素（AKH）含量的动态变化。
- 贝叶斯建模：对时间依赖性数据进行统计分析，刻画标志物的动态变化特征。
生存实验
通过监测 32 小时内蜜蜂的累积死亡率，发现百草枯（PRQ）处理组的死亡率始终高于对照组（CTRL）。至 32 小时时，PRQ 组和 PBS 组累积死亡率分别达 29.8% 和 32.6%，显著高于对照组的 2.6%，表明百草枯可诱导蜜蜂显著死亡。
氧化应激标志物动态
氢过氧化物水平在百草枯处理后呈现短暂升高，显示出氧化应激的即时响应；而脂动激素（AKH）水平在早期出现波动，但在 8 小时内逐渐下降并趋于稳定。次级脂质过氧化产物（TBARS）在各处理组间未检测到显著差异。
讨论与结论
本研究通过可控的实验设计和贝叶斯建模，揭示了蜜蜂在百草枯诱导的氧化应激下，氢过氧化物和 AKH 的动态变化规律。尽管注射模型不能完全模拟自然暴露途径，但其提供了一个在明确条件下研究氧化应激机制的可控系统。研究结果强调了时间分辨分析在氧化还原生理学中的重要性，为蜜蜂及其他有益昆虫的毒理学研究提供了机制框架，有助于更深入地理解农药对非靶标生物的影响，为制定合理的农药使用规范和蜜蜂保护策略提供了科学依据。同时，研究也提示 AKH 可能在蜜蜂应对氧化应激过程中发挥重要的调节作用，为进一步探索昆虫抗氧化应激的激素调控机制奠定了基础。
