四种植物提取物作为狄斯瓦螨潜在防治剂的评估及其对蜜蜂（Apis mellifera）的安全性评价

《Parasitologia》：Assessment of Four Plant-Derived Extracts as Potential Control Agents Against Varroa destructor with Safety Evaluation in Honey Bees (Apis mellifera)

　　

本研究评估了鼠尾草（Salvia officinalis, SO）、欧夏至草（Marrubium vulgare, MV）、芸香（Ruta graveolens, RG）和仙人掌（Opuntia ficus-indica, OFI）提取物对狄斯瓦螨（Varroa destructor）的杀螨功效，以及其对意大利蜜蜂（Apis mellifera）的急性毒性。研究人员对提取物的酚类含量和抗氧化活性进行了表征。采用三种施药方法在0.5、1和2 mg/mL浓度下评估对蜜蜂的毒性，而杀螨活性则通过滴加法测定。生存数据采用Kaplan–Meier法、对数秩检验（log-rank test）和Abbott校正进行分析。各提取物的酚类组成存在显著差异，其中RG的总酚含量最高，而所有提取物均表现出较强的抗氧化活性。毒性试验显示不同植物种类之间存在显著差异。SO对蜜蜂毒性最强，尤其在滴加施用后，而MV和OFI引起的死亡率极低。RG表现出中等毒性，且随施药方法不同而变化。相比之下，所有提取物均在4小时内使V. destructor完全死亡，校正 efficacy 超过89%。MV和OFI表现出最低的半数致死浓度（LC₅₀）值，表明其杀螨 potency 最强。总体而言，MV和OFI是最有前景的候选物，兼具对V. destructor的高效杀灭作用和对蜜蜂的低毒性。然而，仍需在田间条件下进行进一步验证。

论文解读：四种植物提取物对狄斯瓦螨的防治潜力与蜜蜂安全性评价

一、研究背景与目的

养蜂业在非洲是战略性产业，对经济发展、粮食安全、环境可持续性和社会福祉具有重要意义。阿尔及利亚的养蜂业历史悠久，是该国农业遗产的重要组成部分。然而，过去十年间，全球范围内的蜜蜂蜂群出现异常衰弱和死亡率升高的现象，这一趋势受到环境因素、生物因素和人为因素的共同影响。蜜蜂易受多种病虫害侵袭，包括寄生螨、病毒、微孢子虫、细菌和真菌等。其中，狄斯瓦螨是最具威胁性的全球性蜜蜂体外寄生螨，能够侵染意大利蜜蜂各个发育阶段和级型。该螨主要取食成年蜜蜂的脂肪体组织，可导致雄蜂体重减轻、飞行能力和精子产量下降，以及采集蜂定向和归巢能力受损。

目前对狄斯瓦螨的常规防治主要依赖氟胺氰菊酯浸渍条，这是一种合成拟除虫菊酯类杀螨剂。然而，长期大量使用已导致螨虫对该类杀虫剂产生抗药性。因此，探索更安全、有效且经济可行的生物防治途径成为研究热点。植物源化合物被视为有前景的天然替代品，已有研究证实其对蜂螨具有生物活性。鼠尾草、欧夏至草、芸香和仙人掌等多种植物被广泛研究，富含多酚、类黄酮等生物活性化合物，具有抗菌、抗氧化和抗寄生虫等活性。然而，截至目前，这四种植物对狄斯瓦螨的杀螨活性尚未见文献报道。本研究旨在评估这四种植物提取物对寄生螨狄斯瓦螨的杀灭效果及其对蜜蜂的安全性。

二、主要技术方法

本研究于2025年3月至5月在阿尔及利亚贝贾亚大学自然与生命科学学院动物生物学实验室进行。植物材料于2023年5月采集自阿尔及利亚北部贝贾亚省的Talendjast地区，其中SO、MV和RG使用叶片，OFI使用花。植物材料经干燥、粉碎后，采用乙醇溶剂浸提法提取。研究对每种提取物进行了总酚含量测定和DPPH自由基清除活性评估。蜜蜂毒性试验采用纸片法、滴加法和喷雾法三种施药方式，设置0.5、1和2 mg/mL三个浓度，在1、2、24和48小时观察死亡率。螨虫采自贝贾亚地区私人蜂场中自然感染狄斯瓦螨的蜂群，采集方法包括细毛刷采集、封盖巢房解剖和糖粉洗涤法。杀螨活性采用滴加法评估，在4小时内定时观察螨虫死亡率。所有生存数据采用Kaplan–Meier生存分析、对数秩检验和Abbott公式校正进行统计学处理。

三、研究结果

（一）总酚含量与抗氧化活性

四种植物提取物的总酚含量差异显著。RG叶片的总酚含量最高，为3501.78 ± 10.32 mg GAE/g DW；其次为OFI花（1081.61 ± 9.65 mg GAE/g DW）、SO叶片（606.80 ± 3.25 mg GAE/g DW），MV叶片最低（408.70 ± 11.03 mg GAE/g DW）。所有提取物的DPPH自由基清除活性介于60.77%至73.48%之间，均表现出较强的抗氧化能力。值得注意的是，DPPH清除活性与总酚含量之间不存在严格的对应关系，提示酚类化合物与其他植物化学成分之间存在协同抗氧化作用。

（二）植物提取物对蜜蜂的急性毒性

1. SO提取物的蜜蜂毒性

SO提取物在所有施用方法下均对蜜蜂表现出显著毒性，其中滴加法的毒害作用最为严重。滴加施用48小时后，1 mg/mL浓度组蜜蜂存活率降至10%，0.5和2 mg/mL浓度组存活率为50%。纸片法在1 mg/mL浓度下也导致85%的死亡率。喷雾法在2 mg/mL浓度下1小时即诱发现死亡，最终存活率为50%-80%。所有施用方法的生存曲线均存在显著的组间差异（p < 0.0001），并检测到显著的剂量-效应趋势。

2. MV提取物的蜜蜂毒性

MV提取物在所有施用方法和浓度下均表现出极高的蜜蜂安全性。整个实验期间，蜜蜂存活率始终高于95%，前2小时内无死亡记录。对数秩检验和Gehan–Breslow–Wilcoxon检验均未检测到显著的处理效应或剂量-效应趋势（p > 0.05）。结果表明MV提取物的生物活性成分对蜜蜂天然无毒或能被蜜蜂内源解毒系统有效代谢。

3. RG提取物的蜜蜂毒性

RG提取物的毒性表现出复杂的非单调剂量-反应模式。喷雾法毒性最强，1 mg/mL浓度在48小时内导致蜜蜂全部死亡；纸片法在0.5和1 mg/mL浓度下引起50%和35%的死亡率，但2 mg/mL浓度却未产生致死效应；滴加法毒性最低，所有浓度下存活率保持在90%以上。这种非线性的剂量-反应关系可能归因于植物化学物质间的 hormetic 效应或拮抗性相互作用。

4. OFI提取物的蜜蜂毒性

OFI提取物对蜜蜂表现出较弱的毒性。纸片法和滴加法下，前24小时无死亡记录，48小时后存活率仍维持在80%-100%之间。喷雾法仅引起轻微死亡率。尽管纸片法和滴加法检测到统计学显著的组间差异，但缺乏一致的浓度-效应关系，表明这些差异可能反映生物变异而非实质性的毒理学影响。

（三）植物提取物对狄斯瓦螨的杀螨活性

所有四种植物提取物在滴加施用方式下均表现出强烈的杀螨活性，在0.5、1和2 mg/mL三个浓度下，4小时内均实现100%的螨虫死亡率。对数秩检验和Gehan–Breslow–Wilcoxon检验均证实处理组与对照组之间存在极显著差异（p < 0.0001）。剂量-效应分析显示，SO和RG提取物在各浓度间无显著差异，表明0.5 mg/mL已超过致死阈值，呈现饱和效应；而MV（p = 0.036）和OFI（p < 0.0001）表现出显著的浓度依赖性杀螨效应，其中OFI的剂量-反应关系最为明显。经Abbott公式校正后，所有提取物的校正杀螨效率在89.5%至95.0%之间。半数致死浓度（LC₅₀）分别为：SO 0.518 mg/mL、MV 0.122 mg/mL、RG 0.688 mg/mL和OFI 0.177 mg/mL，表明MV和OFI具有最强的杀螨 potency。参照化合物槲皮素和没食子酸在所有浓度下同样实现了100%的螨虫死亡率，与粗提物的效果一致，提示酚类成分是杀螨活性的重要物质基础。

四、讨论与结论

本研究首次系统评估了SO、MV、RG和OFI四种植物提取物对狄斯瓦螨的杀螨活性及其对意大利蜜蜂的安全性。研究结果表明，植物提取物的杀螨 efficacy 和蜜蜂毒性均受施用方法和浓度的显著影响。SO提取物虽杀螨效果显著，但对蜜蜂毒性较高，尤其在滴加施用下；RG提取物表现出明显的非单调剂量-效应关系，安全性受施用途径影响较大；相比之下，MV和OFI提取物兼具高效的杀螨活性和极低的蜜蜂毒性，是最有前景的植物源杀螨候选物。酚类化合物（参照物槲皮素和没食子酸）的等效杀螨效果提示，提取物的杀螨活性至少部分归因于其酚类成分，其机制可能涉及诱导氧化应激、激活凋亡通路和破坏膜完整性等。然而，本研究存在若干局限性：实验完全在实验室可控条件下进行，无法完全模拟蜂群内复杂的环境和行为互作；蜜蜂毒性评估仅限于48小时的短期存活，未考察亚致死效应；提取物中具体活性化合物尚未纯化鉴定。因此，未来需要在田间条件下进一步验证这些提取物的 efficacy 和安全性，并通过生物测定引导的分离鉴定确定活性化合物及其作用机制。综上所述，MV和OFI提取物可作为可持续的植物源狄斯瓦螨防治剂的候选材料，为蜜蜂 varroosis 的综合治理提供新的思路。