基于田间残留剂量草甘膦暴露对两种蜜蜂肠道菌群的差异影响研究：揭示亚洲蜜蜂与欧洲蜜蜂的敏感性差异

本研究针对全球广泛使用的除草剂草甘膦（GLY）在蜂粮中残留浓度（0.7 mg/kg）对两种重要授粉昆虫——亚洲蜜蜂（Apis cerana）和欧洲蜜蜂（Apis mellifera）肠道菌群的慢性影响展开系统研究。通过16S rRNA Illumina测序技术发现，长期暴露导致亚洲蜜蜂核心菌属Snodgrassella丰度显著降低55.56%，欧洲蜜蜂非核心菌属Commensalibacter丰度下降4.54%，首次揭示欧洲蜜蜂肠道菌群对草甘膦更具敏感性。该研究为制定保护性农业政策提供了关键科学依据。

　　

在全球农业生态系统中，蜜蜂作为最关键的传统授粉者，正面临着种群数量急剧下降的生存危机。除了栖息地丧失和气候变化等因素外，农用化学品特别是除草剂的广泛使用，已成为威胁蜜蜂健康的重要环境压力源。其中，草甘膦（Glyphosate, GLY）作为全球应用最广泛的商业除草剂，虽被传统认为对蜜蜂安全，但其在蜂产品中的残留浓度及其潜在生态风险始终缺乏系统评估。

以往研究多集中于高剂量短期暴露对欧洲蜜蜂（Apis mellifera）的影响，而针对亚洲蜜蜂（Apis cerana）以及在真实环境残留浓度下的慢性效应研究仍属空白。鉴于两种蜜蜂对农药的敏感性存在显著差异，且肠道菌群在蜜蜂营养代谢、免疫防御和发育过程中扮演着不可或缺的角色，探究草甘膦对两类蜜蜂肠道微生物组的长期影响，具有重要的理论和实践意义。

在该项发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》的研究中，研究人员采用16S rRNA Illumina测序技术，以蜂粮中实际检测到的最高残留浓度0.7 mg/kg为暴露剂量，对两种蜜蜂进行为期3天和12天的慢性染毒实验，系统评价了草甘膦对肠道菌群组成、核心与非核心菌属丰度以及α/β多样性的影响。

本研究关键技术方法包括：以50%蔗糖溶液为载体配制0.7 mg/kg GLY暴露饲料；于苏州西交利物浦大学实验蜂场采集花粉携带蜂；使用E.Z.N.A. Stool DNA Kit提取肠道微生物基因组DNA；通过Illumina Novaseq 6000平台对16S rRNA V3–V4区进行扩增子测序；利用Vsearch软件进行97%相似度的OTU聚类；采用线性混合效应模型（LMM）分析菌属丰度变化与多样性指数。

3. 结果

3.1. 菌群组成与丰度变化

在属水平上，亚洲蜜蜂中共识别出8个主要菌属，欧洲蜜蜂中识别出12个主要菌属。第3天时，两组蜜蜂的菌群丰度无显著差异；至第12天，GLY处理组的亚洲蜜蜂核心菌属Snodgrassella丰度显著降低（P=0.014），相当于对照组的55.56%；欧洲蜜蜂非核心菌属Commensalibacter丰度也显著下降（P=0.0085），降幅为4.54%。

3.2. 多样性分析

α多样性指数（Chao1指数和Shannon指数）在两种蜜蜂的不同处理组间均无显著差异，表明GLY暴露未引起菌群种类数目和均匀度的明显改变。

3.3. 群落结构比较

非度量多维尺度分析（NMDS）显示，对照组与GLY处理组的样本未能形成明显分离簇，说明菌群整体结构未因GLY暴露而发生显著偏移。

3.4. 种间敏感性差异

尽管未达到统计显著性（P=0.065），欧洲蜜蜂菌群丰度变化幅度普遍高于亚洲蜜蜂，表明其肠道微生物对GLY的敏感性可能更高。

研究结论表明，田间残留浓度的草甘膦慢性暴露可显著影响两种蜜蜂的特定肠道菌属，其中亚洲蜜蜂的核心菌群Snodgrassella和欧洲蜜蜂的共生菌Commensalibacter尤为敏感。这一发现不仅填补了亚洲蜜蜂在草甘膦生态毒理学研究中的空白，更揭示了低剂量长期暴露的潜在危害机制——通过扰乱蜜蜂肠道微生态平衡，间接影响其健康与生存能力。

讨论部分进一步强调，Snodgrassella作为蜜蜂核心菌属，参与宿主代谢与免疫调节，其丰度下降可能导致蜜蜂抗病力和营养吸收能力受损；而Commensalibacter虽属非核心菌群，但其与饮食质量密切关联，该菌丰度降低可能影响欧洲蜜蜂的膳食健康。研究结果对重新评估草甘膦的生态安全性、制定保护传粉昆虫的农业管理政策具有重要指导意义，也为从微生物生态角度阐释农药致害机制提供了新视角。