生物殺蟲劑在蜂業(yè)生產中的應用進展 ！

生物殺蟲劑在國內外蜂產業(yè)中的研究進展
在蜂業(yè)生產中，相比于極易污染蜜蜂及蜂產品的化學合成殺蟲劑，生物殺蟲劑因作用機理獨特、對非靶標生物毒性低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢，已逐步取代化學合成殺蟲劑。

微生物源生物殺蟲劑
微生物源生物殺蟲劑是指以微生物活性個體或其代謝產物為有效成分，用來殺滅危害農業(yè)生產中有害昆蟲的生物制劑 。作為農業(yè)生產中應用最多的一類生物殺蟲劑，國內外目前研究的重點是可用來進行大規(guī)模商品化生產的微生物制劑，主要包括活體微生物殺蟲劑和殺蟲農用抗生素，目前用于防治昆蟲病蟲害的種類已經(jīng)超過2 000種。

活體微生物
微生物源生物殺蟲劑為農業(yè)生產中應用較多的生物藥劑，其中以蘇云金芽孢桿菌、綠僵菌、白僵菌等真菌活體作為殺蟲有效成分的應用很是廣泛。Saleh 等  將白僵菌、綠僵菌和蠟蚧輪枝菌分別應用于被大蠟螟侵染的蜂群中比較殺螟活性，均得到良好的殺螟效果，其中白僵菌造成的蠟螟死亡率較綠僵菌和蠟蚧輪枝菌高;Sewify 等 利用白僵菌防治蜂群中的蜂螨，蜂螨死亡率最高為 70%;Ahmed 等將白僵菌與綠僵菌復合使用時，蜂螨死亡率為 73．39%，比單獨使用白僵菌時的蜂螨死亡率略高，其混合使用增效的原理尚未得到深入研究。為開發(fā)應用于蜂業(yè)生產中更為高效的微生物殺蟲劑，Kryukov等研究了溫度對一些殺蟲劑毒性的影響，結果表明，綠僵菌處于 24℃的環(huán)境下可使蠟螟幼蟲大量、快速死亡，但處于 34℃時需 10 倍的劑量才能達到與之同等的幼蟲死亡率，即在一定范圍內降低溫度可增加真菌殺蟲劑的活性。蘇云金芽孢桿菌是一種可導致昆蟲死亡的病原菌，也是目前應用量最大、研究最廣泛的微生物源生物殺蟲劑。

有研究評估了蘇云金芽孢桿菌中EA3、EA26．1、EA11．3 菌株殺滅蜂群中蜂螨的活性大小，結果顯示，3 種菌株均得到優(yōu)良的殺螨效果，且與化學殺蟲劑氯氰菊酯的殺蟲效果無顯著差異。此外，該團隊還對 3 種菌株的殺螨活性進行了量化，結果表明，EA26．1 活性最高，應用36 h 后 導 致96． 7% 的 蜂 螨 死 亡，LC 50 為 1． 5μg/mL;其次是 EA3，治療 48 h 后導致 93．3%的蜂螨死亡，LC 50 為 7．1 μg/mL;而 EA11．3 活性最低，使用 60 h 后導致 93．3%的蜂螨死亡，LC 50 為 22．8μg/mL  。由此可見，蘇云金芽孢桿菌可以作為一種有效的生物殺蟲劑應用于蜂業(yè)生產中防治病蟲害。

 微生物代謝產物
微生物通過發(fā)酵可產生具有殺蟲活性的次生代謝產物，低濃度施用即可殺滅或抑制有害昆蟲 。Ｒaheel 等  在實驗室條件下檢測了多殺菌素、阿維菌素、甲氨基阿維菌素與斯氏線蟲的相容性，以評估微生物殺蟲劑與昆蟲病原線蟲聯(lián)用后防治大蠟螟的生物防治潛力。結果表明，在所有檢測的生物殺蟲劑中，斯氏線蟲與多殺菌素以及甲氨基阿維菌素的聯(lián)用均顯示出良好的防控大蠟螟的能力。
經(jīng)相關工作者的不斷探索，微生物代謝產物作為生物殺蟲劑的篩選方法已經(jīng)有了很大程度提高，研究者從自然界中篩選出了不少新品種，有些已經(jīng)成為當前生物殺蟲劑的重要組成部分。

植物源生物殺蟲劑
由于植物源生物殺蟲劑的活性成分通常只占植物總質量的 0．01% ～1%，開發(fā)成本較微生物源農藥來說較高，不利于應用于大規(guī)模的農業(yè)生產，但其具有開發(fā)技術簡單的優(yōu)勢，研究者直接從植物的根、莖、葉等部位中提取有效成分，經(jīng)分離純化后得到的活性單體并經(jīng)加工即可制得有效制劑。

表 1 列舉了近年來植物源性生物殺蟲劑在蜂產業(yè)中的應用。由表 1 可知，植物源生物殺蟲劑用于蜂業(yè)生產時顯示出良好的趨避、殺蟲效果。為了尋找新型高效的植物源生物殺蟲劑，蘇曉玲等 比較了10 種植物精油的殺螨效果，結果表明八角茴香、降香、丁香、小茴香精油的殺螨效果較為明顯，且不會給蜂群帶來副作用;其中，八角茴香精油 48 h內的殺螨率最高，可達 92．5%。

除此之外，蘇曉玲等 研究了八角茴香精油對大、小蜂螨的防治效果，并與化學殺蟲劑氟氯苯氰菊酯的防治效果做了比較，結果顯示，八角茴香精油同化學殺蟲劑的防治效果無顯著差異;陳佳麗等 不僅研究了紅花羊蹄甲、藍花楹、側柏、芒果、檸檬桉中活性成分防治蠟螟的效果，還對水煎法和醇溶法兩種提取工藝進行了比較，結果顯示，油劑對蠟螟的致死率高于水劑，這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新加工工藝提供了思路。

隨著生物殺蟲劑研究的不斷深入，殺蟲劑的研究重點不再局限于防治效果、加工工藝等方面，對有效成分的研究也越來越多。Damiani 等 研究了薰衣草和月桂精油中對蜂螨有毒害作用的化學 成 分，確 定 其 為 芳 樟 醇 和 1，8-桉葉素;Duisembecov等 采用氣相色譜串聯(lián)質譜法研究了落羽杉芽和馴鹿地衣中具有殺螟活性的物質，確定其有效成分為全赤酸和松蘿酸，該團隊還將這一結果成功應用于蜂群防治蠟螟的工作中，并取得較好的殺蟲效果。

動物源生物殺蟲劑
動物源生物殺蟲劑是由動物產生的對有害生物具有毒殺作用的活性物質，也具有高效低毒、對環(huán)境較友好等優(yōu)點，但因其受開發(fā)技術困難、來源復雜等因素的影響導致市場占有率還較小。近年來，為降低農業(yè)生產中所用殺蟲劑對生態(tài)環(huán)境安全的影響，擴展生物防治的研究領域，部分科學家開始將注意力投向了動物源生物殺蟲劑的研發(fā)與應用。

動物毒素
動物毒素是由有毒動物的毒腺產生并以液體形式注入有害昆蟲體內的蛋白質類化合物，因具有活性高、專一性強等優(yōu)點逐漸被應用于農業(yè)生產。Kuleli 等 將姬蜂毒液施用在被大蠟螟危害的蜂群中，觀察毒液對大蠟螟的淋巴血糖變化和脂肪含量變化的影響，結果表明，姬蜂毒液導致蠟螟蛹中的血淋巴糖含量和總脂量大量降低，并對大蠟螟具有麻痹、細胞毒性和細胞溶解作用，從而有效控制蠟螟的生長繁殖。

昆蟲激素
激素是一類化學性信息物質，經(jīng)體液運至生物體全身，少量即可調節(jié)基本的生命活動，昆蟲激素類生物殺蟲劑對有害昆蟲的生長發(fā)育、生殖、代謝、生理機能等起調控作用。鑒于其具有高度專一性和特異性，對人畜幾乎無毒等優(yōu)勢，研究者嘗試對昆蟲激素進行研究剖析，以期從中尋找安全環(huán)保的生物農藥。Ziegelmann等 記錄了蜂螨的交配行為，同時比較了雄性蜂螨對處于不同成熟階段的雌性蜂螨的求偶行為。
研究表明，雌性蜂螨只有在成年蛻皮后 24 h 左右才對雄性蜂螨具有良好的吸引力，這與其體內蛻皮激素的分泌有關，最終會影響蜂螨的交配率和出生率。將蜂螨雌性蛻皮激素用作生物殺蟲劑投放到被蜂螨危害的蜂箱當中，人工干擾蜂螨的交配活動，7 d 后觀察蜂螨的增長量，發(fā)現(xiàn)蜂螨的數(shù)量出現(xiàn)負增長的情況，表明運用雌性蛻皮激素防治蜂螨可取得優(yōu)良的效果，而且對蜜蜂本身不會產生任何負面影響，是一種較為實用的動物源生物殺蟲劑。
動物源生物殺蟲劑雖然具有高效低毒等優(yōu)點，顯示出強烈的觸殺、胃毒、內傳導作用，但是在開發(fā)技術方面有一定難度，解決此問題還需相關工作者深入挖掘探究。

昆蟲信息素
昆蟲信息素是由昆蟲腺體向體外分泌的微量化學物質，可在種間傳遞如交尾、防御、追蹤等各種有效信息，用作殺蟲劑投入于蜂業(yè)生產時，顯示出良好的防控效果。雄性大蠟螟通過分泌性信息素遠距離誘導雌性交配，有效阻斷蠟螟的繁殖活動。經(jīng)檢驗，這些帶有特殊性氣味的性信息素為壬醛和十一醛的混合物。
Svensson 等 通過分析，鑒定出第三種雄性特異信息素化合物———5，11-二甲基并五酮，并將其和壬醛、十一醛組合使用，再次證明，蜂群中大蠟螟幼蟲的存活率大大降低，但對蜜蜂等非靶標生物無危害作用。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)5，11-二甲基并五酮、壬醛、十一醛組成的混合物在使用時對雌性大蠟螟的遠程吸引力仍低于雄性性信息素，即大蠟螟雄性性信息素中還有其他未知物質尚未被鑒定。5，11-二甲基并五酮的鑒定是開發(fā)高效遠程性引誘劑的重要一步 ，將該引誘劑與其他環(huán)境安全戰(zhàn)略相結合，以減少大蠟螟對蜂群造成的危害。

生物殺蟲劑在蜂產業(yè)中應用的可行性評估
目前，多數(shù)人認為生物殺蟲劑具有低毒、無殘留等優(yōu)良的環(huán)境安全性。然而，天然并不等于無毒，也不等于所有的生物殺蟲劑都具有生態(tài)合理性。另外，關于生物殺蟲劑在蜂業(yè)生產中的應用研究較少，且生物農藥的化學結構新穎，殺蟲機理獨特，其安全性可能與傳統(tǒng)化學制劑存在較大不同，因此，對生物殺蟲劑在蜂產業(yè)中應用可行性進行評估具有十分重要的意義。

 對蜜蜂等非靶標生物的安全性評價
對生物殺蟲劑進行非靶標生物的安全性評價是產品投入農業(yè)生產前的一項重要環(huán)節(jié)。為了降低殺蟲劑對環(huán)境的污染，許多學者對其給非靶標生物帶 來 的 影 響 作 了 評 價，Alquisira-Ｒamírez等將微生物制劑蘇云金芽孢桿菌的 EA26．1、EA3、EA11．3 菌株應用于蜂業(yè)生產中防治螨害，結果發(fā)現(xiàn) 3 種菌株均不會對蜜蜂幼蟲和成蟲產生不良影響，同時減少了蜂螨給蜂群帶來的負面影響，即蘇云金桿菌可成功用于蜂業(yè)害蟲的生物防治工作中; Bendifallah 等 將植物源殺蟲劑鼠尾草精油應用于蜂業(yè)生產以控制螨害現(xiàn)象，同時將植物精油對蜜蜂的安全性進行了評價，結果表明，精油顯示出良好的殺螨效果，但對蜜蜂具有一定的毒性作用，且蜜蜂死亡率與殺蟲劑濃度呈正相關，當使用 20%劑量的精油時，6．25 min 內可觀察到蜂群中蜜蜂全部死亡。

Zaitoun  在實驗室條件下，研究了 21 種不同植物提取物對工蜂的毒性以及對大蠟螟發(fā)育的影響，結果發(fā)現(xiàn)，從雞骨草、月桂、車前草等植物中提取出的物質可殺死 95%或 100%的蠟螟，同時對工蜂無影響，而從鷹嘴豆、肉豆蔻和蘿卜等植物中提取出的物質雖然也具有良好的殺蟲效果，但均對工蜂有影響，分別可殺死 80%、70%和55%的工蜂。由此可見，生物殺蟲劑對蜜蜂等非靶標生物的毒性大小不一，且隨著加工劑型、使用濃度、使用方法等因素的變化而變化。因此，對如何避免生物制劑產生毒性的研究亟待加強。

蜂產品中的殘留研究
長期以來，生物殺蟲劑作為環(huán)境友好型農藥，其殘留所帶來的影響一直被忽視，我國目前對生物殺蟲劑殘留的檢測尚無明確規(guī)定，然而已有研究發(fā)現(xiàn)生物殺蟲劑在蜂產品中可產生殘留并給食品感官性質等方面帶來不少麻煩，例如 Satta等 在存在螨害的蜂群中使用魚藤酮提取物，導致 96．8%的蜂螨死亡，同時，檢測出其在蜂蜜中的殘留量為 0．03～0．06 mg/kg，高于相關毒理學所規(guī)定的最高濃度(0．01 mg/kg)，會給人類健康和環(huán)境造成潛在威脅;Bogdanov 等 從百里香屬植物中提取出百里香酚，將其制成水乳液后可殺死95%的蜂螨，但是由于百里香酚具有特殊刺激性氣味，當 1 kg 蜂蜜中有 1．1～1．6 g 百里香酚殘留時，導致蜂蜜的味道明顯改變，給食用者帶來不愉快的品嘗體驗。

因此，瑞士方面規(guī)定蜂蜜中百里香酚的殘留量不得超過 0．8 g/kg  。但是由于蜂產品與植物精油中某些成分相同，給植物精油的殘留研究帶來困難。目前對蜂產品中生物殺蟲劑殘留方面的研究較少，隨著高效液相色譜、氣質聯(lián)用、液質聯(lián)用等分離檢測技術日漸成熟，生物殺蟲劑的殘留研究也將不再是難以解決的問題。

對人體健康的影響
研究生物殺蟲劑對人體健康影響的目的是闡明其對人體的毒性，以便從流行病學、衛(wèi)生學等多種角度對其在蜂業(yè)生產中的應用做出合理評價，保證長期從事蜂業(yè)生產人員的健康。蘇云金芽孢桿菌作為微生物殺蟲劑在蜂產業(yè)中應用時有優(yōu)良的殺蟲效果，但其安全性卻備受爭議，有研究認為蘇云金芽孢桿菌作為生物殺蟲劑對人體健康無危害作用，但是隨著相關工作者對其研究的逐漸深入，有關研究表明蘇云金芽孢桿菌與蠟狀芽孢桿菌中許多基因的同源性大于 95%，即蘇云金桿菌作為生物殺蟲劑在食品中的殘留會導致食物中毒，還有可能引發(fā)骨髓炎、腦膜炎等癥狀。因此，生物殺蟲劑在蜂業(yè)生產中應用的安全性需要更廣泛更深入的研究。

 展望
蜜蜂疾病在蜂群中傳播給食品安全和蜂業(yè)生產帶來極其不利的影響，開發(fā)綠色環(huán)保生物殺蟲方法是保障公共健康和蜂業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要技術支撐。近年來，我國在開發(fā)新型生物殺蟲劑方面取得極大進步，但針對生物殺蟲劑投入蜂業(yè)生產相關方面的研究尚不夠深入。蜂農防治蜂病時首選方法仍是擬除蟲菊酯類殺蟲劑、有機磷殺蟲劑以及新煙堿類殺蟲劑等化學性殺蟲劑，由此帶來的食品安全和蜂業(yè)生產等方面的問題層出不窮，故而生物殺蟲劑在蜂產業(yè)中的應用研究和理論研究均具有很廣闊的發(fā)展前景。

在未來的研究中，對于生物殺蟲劑在蜂產業(yè)中的應用研究可聚焦在如下幾個方面:其一，活性物質穩(wěn)態(tài)化。生物殺蟲劑中的有效作用成分易受自然環(huán)境因素的影響，穩(wěn)定性欠佳，可結合微膠囊壁材等包埋緩釋技術對殺蟲劑中的活性物質進行保護，維持其生物活性，使生物殺蟲劑在防治蜂病的過程中能更好地發(fā)揮作用，在今后的研發(fā)工作中需進一步深入研究以尋找更為適宜的方法解決此問題;其二，取材種類豐富化?，F(xiàn)如今我國應用于蜂產業(yè)中的生物殺蟲劑以植物源、微生物源居多，動物源生物殺蟲劑的應用較少，我國國土面積遼闊，擁有優(yōu)渥的地理條件和豐富的自然資源，積極地從自然中尋找能有效防治蜂病的藥劑，豐富生物制劑的取材種類;其三，作用機理明了化。加強對殺蟲劑的活性物質和作用機理進行分析，同時深入研究生物殺蟲劑對蜂群等非靶標生物、人體健康及殘留量的影響，積極開發(fā)環(huán)境友好型殺蟲劑將會成為未來防治蜂病的主導方向。目前，相關研究者已將蛋氨酸、蛋白酶等生物活性物質引入蜂產業(yè)中防治病蟲害，均得到良好的殺蟲效果，同時對蜂群及環(huán)境無影響，生物殺蟲劑作為環(huán)境友好型藥劑在蜂產業(yè)及其他領域會有更為光明的應用前景。

（來源：生物殺蟲劑在蜂業(yè)生產中的應用進展；中國農業(yè)科技導報，2019，21(7):94－101）