不同碳水化合物源对欧洲蜜蜂工蜂寿命及生理特性的影响机制研究

为解决蜜蜂种群衰退与营养失衡问题，研究人员系统评估了白砂糖(WS)、玉米糖浆(CS)、蜂蜜等7种碳水化合物对蜜蜂寿命、下咽腺(HPG)发育、基因表达(Vg/Ilp1/Ilp2)及肠道菌群的影响。发现CS显著延长工蜂寿命(LT50=26.5天)，上调Ilp2/Vg表达，但导致核心菌群Snodgrassella缺失；蜂蜜组Frischella丰度更高。该研究为蜂群营养管理提供了重要理论依据。

　　

全球蜜蜂种群正面临前所未有的生存危机，过去三十年冬季蜂群损失率持续攀升。这种衰退不仅威胁农业授粉体系，更可能引发生态系统级联反应。在寄生虫、农药和气候变化的复合压力下，营养失衡被认为是导致蜜蜂免疫力下降的关键因素。尤其当自然花蜜匮乏时，养蜂人依赖人工碳水化合物补充蜂群能量，但不同糖源对蜜蜂生理的长期影响仍不明确。

针对这一科学问题，Gyeongsang National University（韩国庆尚国立大学）的Arezoo Najarpoor团队在《Scientific Reports》发表重要研究，首次系统比较了白砂糖(WS)、玉米糖浆(CS)、麦芽糖(MA)等7种碳水化合物对蜜蜂多维度生理指标的影响。研究通过实验室控制实验，采用生存分析、显微测量、qPCR和16S rRNA测序等技术，揭示了不同糖源通过胰岛素信号通路和微生物组重塑影响蜜蜂健康的分子机制。

Effect of different types of carbohydrates on the lifespan of caged honey bees

生存分析显示：玉米糖浆(CS)组工蜂中位寿命达26.5天，显著优于白砂糖(19.12天)和蜂蜜组；而寡糖组仅存活3.67天。高浓度糖源(如CS、蜂蜜)的蜜蜂通过调节饮水量维持能量平衡，但寿命差异提示糖分子结构而非单纯热量决定生存优势。

Measuring HPG acinus size

下咽腺测量发现：CS组7日龄蜜蜂腺体尺寸最大(直径增加23%)，14日龄时与洋槐蜜(AH)组并列首位。这表明CS可能通过持续释放葡萄糖-麦芽糖-多糖的阶梯式供能模式，延缓腺体退化。

Gene expression analysis

基因表达谱揭示：CS组14日龄蜜蜂腹部Ilp2和Vg表达显著上调，同时头部Ilp1下调。这种"低Ilp1-高Ilp2"模式与胰岛素/胰岛素样生长因子(IIS)通路抑制相关，可能是CS延长寿命的关键机制。而蜂蜜组Ilp1/Ilp2双高表达特征，暗示其营养复杂性激活更广泛的代谢调控网络。

Gut Microbiome analysis

微生物组分析显示：蜂蜜组富集Frischella等共生菌，CS组则出现Bartonella占比超80%的菌群失衡，且核心菌Snodgrassella完全缺失。尽管Bartonella可能补偿氨基酸缺乏，但其与免疫缺陷的潜在关联值得警惕。

这项研究开创性地证明：源自玉米淀粉的糖浆(CS)在实验室条件下能最优延长蜜蜂寿命，但其对微生物组的扰动提示实际应用中需权衡利弊。研究建立了碳水化合物-基因表达-微生物组的三维互作模型，为蜂群精准营养管理提供了分子靶点。特别值得注意的是，不同蜂蜜类型对生理指标的影响差异(洋槐蜜优于栗蜜)启示蜜源植物选择的重要性。未来需通过野外蜂群实验验证CS的长期效应，并探索益生菌干预以缓解其微生物组副作用。该成果对应对全球蜜蜂衰退危机具有重要实践指导价值。