动物营养学报    2019, Vol. 31 Issue (10): 4637-4646    PDF    
意大利蜜蜂工蜂幼虫饲粮中花生四烯酸的适宜添加水平
于静 , 张卫星 , 陈文凤 , 刘振国 , 胥保华     
山东农业大学动物科技学院, 泰安 271018
摘要: 本试验旨在探究意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂幼虫饲粮中花生四烯酸的适宜添加水平,为制订意大利蜜蜂饲养标准提供科学依据。试验选取1 200只意大利蜜蜂工蜂幼虫,随机分为5组,包含1个对照组和4个试验组,每组5个重复,每个重复48只。对照组工蜂幼虫饲喂基础饲粮,4个试验组工蜂幼虫分别饲喂在基础饲粮基础上添加0.1、0.3、0.5和0.7 g/kg花生四烯酸的试验饲粮,按照室内蜜蜂幼虫饲养方法饲养至羽化出房。各组分别取5、6和7日龄工蜂幼虫测定生理生化指标及花生四烯酸代谢相关基因表达量,并统计工蜂幼虫化蛹率和羽化率。结果显示:1)饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,化蛹率和羽化率显著高于其他试验组(P < 0.05),与对照组差异不显著(P>0.05)。2)与对照组相比,饲粮中花生四烯酸添加水平为0.3 g/kg时,6日龄工蜂幼虫虫体总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著升高(P < 0.05),丙二醛(MDA)含量显著降低(P < 0.05)。3)饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,6日龄工蜂幼虫虫体前列腺素合成酶(PTGE)活性显著高于其他组(P < 0.05);饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,5日龄工蜂幼虫虫体PTGE和磷脂酶A2(PLA2)基因相对表达量显著高于其他组(P < 0.05);饲粮中花生四烯酸添加水平为0.3 g/kg时,5和7日龄工蜂幼虫虫体谷胱甘肽硫转移酶(GST)基因相对表达量显著高于其他组(P < 0.05)。4)饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1、0.3和0.5 g/kg时,6日龄工蜂幼虫虫体溶菌酶(LZM)和酚氧化酶(PO)活性显著高于对照组(P < 0.05);饲粮中花生四烯酸添加水平为0.3 g/kg时,5日龄工蜂幼虫虫体酚氧化酶原(PPO)和LZM基因的相对表达量以及7日龄工蜂幼虫虫体abaecin和LZM基因的相对表达量均显著高于对照组(P < 0.05)。综上可知,意大利蜜蜂工蜂幼虫饲粮中花生四烯酸的适宜添加水平为0.1~0.3 g/kg。
关键词: 意大利蜜蜂    花生四烯酸    工蜂幼虫    添加水平    
Dietary Appropriate Supplemental Level of Arachidonic Acid for Worker Bee Larvae of Apis mellifera ligustica
YU Jing , ZHANG Weixing , CHEN Wenfeng , LIU Zhenguo , XU Baohua     
College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai'an 271018, China
Abstract: The objective of this study was to find an appropriate supplemental level of arachidonic acid which added in the diet of worker bee larvae of Apis mellifera ligustica, and to provide a scientific basis for formulating the feeding standards of Apis mellifera ligustica. In the experiment, a total of 1 200 one-day-old worker bee larvae of Apis mellifera ligustica were randomly assigned to 5 groups, among which 4 groups were experimental groups and 1 group was control group, with 5 replicates in each group and 48 worker bee larvae in each replicate. The worker bee larvae in the control group were fed a basal diet, and those in the 4 experimental groups were fed experimental diets supplemented with arachidonic acid at the levels of 0.1, 0.3, 0.5 and 0.7 g/kg based on the basal diet, respectively. The technique of the indoor feeding in vitro method was used for rearing honeybee from larvae to newly emerged workers. The physiological and biochemical indexes of 5-, 6- and 7-day-old worker bee larvae of each group were measured, and the pupation rate and eclosion rate were calculated. The results showed as follows:1) when the supplemental levels of arachidonic acid in the diet were 0.1 and 0.3 g/kg, the pupation rate and eclosion rate was significantly increased compared with the other experimental groups (P < 0.05), but had no significant differences compared with the control group (P>0.05). 2) Compared with the control group, the activity of total superoxide dismutase (T-SOD) in body of 6-day-old worker bee larvae was significantly increased when the supplemental level of arachidonic acid was 0.3 g/kg (P < 0.05), and the content of malondialdehyde (MDA) was significantly decreased (P < 0.05). 3) When the supplemental levels of arachidonic acid were 0.1 and 0.3 g/kg, the activity prostaglandin synthetase (PTGE) in body of 6-day-old worker bee larvae was significantly higher than that in the other groups (P < 0.05); when the supplemental levels of arachidonic acid were 0.1 and 0.3 g/kg, the relative expression levels of PTGE and phospholipase A2 (PLA2) in body of 5-day-old worker bee larvae were significantly higher than those in the other groups (P < 0.05); when the supplemental level of arachidonic acid was 0.3 g/kg, the relative expression level of glutathione S-transferase (GST) in body of 5- and 7-day-old worker bee larvae was significantly higher than that in the other groups (P < 0.05). 4) When the supplemental levels of arachidonic acid were 0.1, 0.3 and 0.5 g/kg, the activities of lysozyme (LZM) and phenoloxidase (PO) in body of 6-day-old worker bee larvae were significantly higher than those in the control group (P < 0.05); when the supplemental level of arachidonic acid was 0.3 g/kg, the relative expression levels of LZM and prophenoloxidase (PPO) of 5-day-old worker bee larvae and the relative expression levels of abaecin and LZM of 7-day-old worker bee larvae were significantly higher than those in the control group (P < 0.05). In conclusion, the appropriate supplemental levels of arachidonic acid which added in the diet of worker bee larvae of Apis mellifera ligustica are 0.1 to 0.3 g/kg.
Key words: Apis mellifera ligustica    arachidonic acid    worker bee larvae    supplemental level    

多不饱和脂肪酸主要包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十碳烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等,其中亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸被称为必需脂肪酸(EFA)[1]。花生四烯酸在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上,在磷脂酶A2(PLA2)和磷脂酶C(PLC)的作用下分解成游离的花生四烯酸。花生四烯酸作为一种必需脂肪酸,对蜜蜂生理功能具有重要作用。一方面,花生四烯酸的代谢产物为前列腺素(PG),具有很强的生理功能;另一方面,花生四烯酸能增加即刻早期基因(c-fos)和早期生长反应-1基因(Egr-1)的表达,诱发细胞的生长,促进机体生长发育[2]。花生四烯酸及其代谢产物发挥着第一信使的作用,在免疫应答反应的调控中发挥重要作用;花生四烯酸及其代谢产物作为新兴的第二信使,参与了体内多个生理及病理过程,在寄生虫侵染宿主细胞的过程中也发挥重要作用[3]

花生四烯酸氧化代谢能产生一些生物活性物质,如类二十烷酸,它在昆虫免疫防御反应中发挥着一系列重要的作用,并具有多种不同的细胞防御功能,主要包括吞噬、微聚集、结节、黏附、血细胞迁移、浆细胞伸长和卵母细胞多酚氧化酶的释放等[4]。有研究认为类二十烷酸介导细菌感染的早期免疫防御反应,此外,花生四烯酸通过环氧化酶(COX)途径形成前列腺素等一些化合物,这些化合物通常作为信号分子介导昆虫和其他无脊椎动物的细胞免疫反应[5]。花生四烯酸也是细胞膜的重要组成物质,在维持细胞膜的流动性及机体炎症中起着重要调节作用[6-8]。在鱼类[9-10]、长巨牡蛎(Crassostrea gigas)[11]Crassostrea corteziensis[12]中已证实,饲料中添加花生四烯酸可以调节机体免疫抗菌机能。蜜蜂体内的花生四烯酸大部分是从日常饮食中摄取的,缺乏从头合成的能力。杨艺婷[13]测定了20种蜂花粉中脂肪酸的成分,其中16种蜂花粉中含有花生四烯酸,平均含量为0.17 mg/g。花生四烯酸及其代谢产物类二十烷酸都与脂质代谢有关,袁禹惠[14]研究表明,饲料中较高的花生四烯酸水平会在一定程度上抑制半滑舌鳎的脂肪合成,同时促进脂肪分解,影响鱼体脂肪酸的组成。然而,目前对花生四烯酸的代谢及生理功能的研究仅是以哺乳动物为模型,缺乏在无脊椎动物、昆虫尤其是蜜蜂上的相关研究。为进一步了解花生四烯酸在蜜蜂体内的分解、代谢以及合适的需要量,本试验以意大利蜜蜂工蜂幼虫为研究对象,在饲粮中添加不同水平的花生四烯酸进行室内饲养,通过测定生理生化指标、花生四烯酸代谢相关基因表达量以及化蛹率和羽化率,确定意大利蜜蜂工蜂幼虫饲粮中花生四烯酸的适宜添加水平,为蜜蜂饲养标准的制订提供依据。

1 材料与方法 1.1 试验动物

试验动物为取自山东农业大学试验蜂场的1日龄意大利工蜂幼虫。

1.2 试验饲粮

基础饲粮参照Vandenberg等[15]的配方配制,基础饲粮组成见表 1。采用气相色谱-质谱法测得基础饲粮中花生四烯酸含量为1.7 mg/kg。在基础饲粮的基础上分别添加0.1、0.3、0.5、0.7 g/kg的花生四烯酸,配制成4种试验饲粮。

表 1 基础饲粮组成 Table 1 Composition of the basal diet
1.3 试验设计与饲养管理

选取同一蜂群中的1 200只意大利蜜蜂工蜂幼虫,按单因素随机设计分为5组,包含1个对照组和4个试验组,每组5个重复,每个重复48只。对照组工蜂幼虫饲喂基础饲粮,4个试验组工蜂幼虫分别饲喂在基础饲粮基础上添加0.1、0.3、0.5和0.7 g/kg花生四烯酸的试验饲粮。试验幼虫置于24孔细胞培养板中,培养板置于培养箱中,温度为33 ℃,相对湿度为55%,饲养至羽化出房,具体饲养方法参照王颖[16]。各组分别取5、6和7日龄工蜂幼虫测定生理生化指标,并统计化蛹率和羽化率。

1.4 样品采集与制备

每组分别取30只5、7日龄工蜂幼虫用于虫体粗脂肪含量和花生四烯酸代谢相关基因表达量的测定,其中25只用于粗脂肪含量测定,5只用于花生四烯酸代谢相关基因表达量的测定。每组取5只6日龄工蜂幼虫用于抗氧化指标的测定,每组取7日龄工蜂幼虫血淋巴100 μL用于生化指标测定。

1.5 测定指标 1.5.1 化蛹率和羽化率测定

从饲养第1天开始,每天观察记录幼虫的死亡数量,并将死亡个体从24孔细胞培养板中移除,直至未死亡的幼虫全部化蛹和羽化新蜂,记录成功化蛹个数和羽化新蜂个数。

化蛹率(%)=100×化蛹个数/幼虫总数;

羽化率(%)=100×羽化新蜂个数/化蛹个数。

1.5.2 虫体粗脂肪含量测定

5、7日龄工蜂幼虫虫体粗脂肪含量测定采用王少梅等[17]介绍的氯仿-甲醇抽提法。

1.5.3 血淋巴生化指标测定

取7日龄工蜂幼虫,置于干净滤纸上翻滚以去掉幼虫体表的蜂王浆,用拇指和食指捏紧幼虫的表皮,用40 μL毛细血管轻轻划破幼虫表面,当血淋巴成滴状渗出时迅速用毛细血管吸取。用吸耳球将血淋巴吹入已经加入少量苯基硫脲的1.5 mL离心管中。离心管放在冰盒中,以防血淋巴被氧化,样品放在-80 ℃保存。

采用日本和光纯药工业株式会社提供的血清总蛋白(TP)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)试剂盒,在日立7020型全自动生化分析仪上测定血淋巴中脂质含量。

1.5.4 虫体抗氧化指标与花生四烯酸代谢和免疫相关酶活性测定

将6日龄工蜂幼虫样品按质量体积比加入适量生理盐水,配成10%的组织匀浆,5 000 r/min离心10 min,吸取上清,测定抗氧化指标。丙二醛(MDA)含量和总超氧化物歧化酶(T-SOD)、PLA2、前列腺素合成酶(PTGE)、溶菌酶(LZM)和酚氧化酶(PO)活性均采用双抗体一步夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定,试剂盒购自科诺迪生物科技有限公司。

1.5.5 花生四烯酸代谢和免疫相关基因表达量的测定

使用Total RNA Kit Ⅱ试剂盒(购自Omega公司)提取5、7日龄工蜂幼虫虫体总RNA,采用DeNovix D S-11型超微量分光光度计检测所提RNA的浓度和纯度,使用Transcript First Strand cDNA Synthesis Kit试剂盒(Roche公司)将RNA反转录成cDNA,-20 ℃保存备用。持家基因选择表达稳定的β-肌动蛋白(β-actin),实时荧光定量PCR引物的设计与合成委托上海生工生物工程有限公司完成,引物信息见表 2。采用实时荧光定量PCR试剂盒(DRR041A,Roche)检测目的基因的相对表达量,反应体系(20 μL)为:上、下游引物各0.5 μL,cDNA 2 μL,DEPC water 7 μL,SYBR 10 μL,混匀,离心。反应条件为:50 ℃ 2 min;95 ℃ 10 min;95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,40个循环。

表 2 引物序列 Table 2 Primer information
1.6 数据分析

试验数据均用平均值±标准误表示,数据统计采用SAS 9.2软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和Turkey’s检验进行比较分析,显著水平为P<0.05。

2 结果与分析 2.1 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫化蛹率和羽化率的影响

表 3可知,饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,工蜂幼虫的化蛹率和羽化率显著高于其他试验组(P<0.05),而与对照组无显著差异(P>0.05)。而饲粮中花生四烯酸添加水平为0.5和0.7 g/kg时,工蜂幼虫的化蛹率和羽化率显著低于对照组(P<0.05)。

表 3 饲粮中花生四烯酸添加水平对工蜂幼虫化蛹率和羽化率的影响 Table 3 Effects of dietary ARA supplemental level on pupation rate and eclosion rate of worker bee larvae
2.2 饲粮中花生四烯酸添加水平对7日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫血淋巴生化指标的影响

表 4可知,饲粮中花生四烯酸添加水平对7日龄工蜂幼虫血淋巴中TP、TG、TC、HDL和LDL含量有显著影响(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加0.3 g/kg花生四烯酸显著提高了7日龄工蜂幼虫血淋巴中TP含量(P<0.05);随着花生四烯酸添加水平的升高,血淋巴中TG含量持续升高,0.3、0.5和0.7 g/kg组显著高于对照组(P<0.05);各试验组血淋巴中TC含量均显著低于对照组(P<0.05);花生四烯酸添加水平为0.3、0.5和0.7 g/kg时血淋巴中HDL含量显著高于对照组(P<0.05),但LDL含量却显著低于对照组(P<0.05)。

表 4 饲粮中花生四烯酸添加水平对7日龄工蜂幼虫血淋巴生化指标的影响 Table 4 Effects of dietary ARA supplemental level on biochemical indices in hemolymph of 7-day-old worker bee larvae
2.3 饲粮中花生四烯酸添加水平对5、7日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫虫体粗脂肪含量的影响

表 5可知,饲粮中花生四烯酸添加水平对5日龄工蜂幼虫虫体粗脂肪含量有显著影响(P<0.05),而对7日龄工蜂幼虫虫体粗脂肪含量无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1、0.3和0.7 g/kg时显著降低了5日龄工蜂幼虫虫体粗脂肪含量(P<0.05)。

表 5 饲粮中花生四烯酸添加水平对5、7日龄工蜂幼虫虫体粗脂肪含量的影响(干物质基础) Table 5 Effects of dietary ARA supplemental level on body EE content of 5- and 7-day-oldworker bee larvae (DM basis)
2.4 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫抗氧化能力的影响

图 1可以看出,饲粮中花生四烯酸添加水平显著影响6日龄工蜂幼虫虫体MDA含量和T-SOD活性(P<0.05)。0.1和0.3 g/kg组虫体T-SOD活性显著高于其他组(P<0.05);0.3、0.5 g/kg组虫体MDA含量显著低于0.7g/kg组(P<0.05)。

数据柱形标注不同小写字母表示差异显著(P < 0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下图同。 Value columns with different small letters mean significant difference (P < 0.05), while with the same or no letters mean no significant difference (P > 0.05). The same as below. 图 1 6日龄工蜂幼虫虫体总超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量 Fig. 1 Body T-SOD activity and MDA content of 6-day-old worker bee larvae
2.5 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫花生四烯酸代谢的影响

饲粮中花生四烯酸添加水平为0.3g/kg时,6日龄工蜂幼虫虫体PLA2活性与显著高于对照组和0.7 g/kg组(P<0.05,图 2-A)。而饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,6日龄工蜂幼虫虫体PTGE的活性显著高于其他组(P<0.05,图 2-B)。

图 2 6日龄工蜂幼虫虫体磷脂酶A2和前列腺素E合成酶活性 Fig. 2 Activities of PLA2 and PTGE in body of 6-day-old worker bee larvae

图 3可知,饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,5日龄工蜂幼虫虫体PTGEPLA2基因相对表达量显著高于其他组(P<0.05),饲粮中花生四烯酸添加水平为0.3 g/kg时,5和7日龄工蜂幼虫虫体谷胱甘肽硫转移酶(GST)基因相对表达量显著高于其他组(P<0.05),饲粮中花生四烯酸添加水平为0.7 g/kg时,7日龄工蜂幼虫虫体PLA2和GST基因相对表达量显著低于其他组(P<0.05)。

图 3 5、7日龄工蜂幼虫虫体前列腺素E合成酶、磷脂酶A2和谷胱甘肽硫转移酶基因相对表达量 Fig. 3 Relative expression levels of PTGE, PLA2 and GST genes in body of 5- and 7-day-old worker bee larvae
2.6 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫免疫能力的影响

图 4可知,饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1、0.3和0.5 g/kg时,6日龄工蜂幼虫虫体LZM和PO活性显著高于对照组(P<0.05)。

图 4 6日龄工蜂幼虫虫体溶菌酶和酚氧化酶活性 Fig. 4 Activities of LZM and PO in body of 6-day-old worker bee larvae

饲粮中花生四烯酸添加水平为0.1和0.3 g/kg时,5日龄工蜂幼虫虫体酚氧化酶原(PPO)和LZM基因的相对表达量显著高于对照组(P<0.05,图 5-A);饲粮中花生四烯酸添加水平为0.3 g/kg时,7日龄工蜂幼虫虫体abaecin和LZM基因的相对表达量显著高于对照组(P<0.05,图 5-B)。

图 5 5、7日龄工蜂幼虫虫体酚氧化酶原、abaecin和溶菌酶基因相对表达量 Fig. 5 Relative expression levels of PPO, abaecin and LZM genes in body of 5- and 7-day-old worker bee larvae
3 讨论 3.1 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫化蛹率和羽化率的影响

食物中缺乏花生四烯酸等必需脂肪酸会导致昆虫幼虫死亡、蜕皮失败,成年昆虫发育畸形和繁殖力下降等[18]。目前关于花生四烯酸对蜜蜂生长性能影响的研究极少,但在哺乳动物及水产动物上的相关研究较多,Van Anholt等[19]在金头鲷仔稚鱼的研究中发现,50日龄时不同花生四烯酸水平对其生长和存活没有显著影响。Bessonart等[20]研究表明,在饲料中添加过少或者过多的花生四烯酸都会抑制欧洲鲈的生长发育。本试验中,饲粮中添加适宜水平的花生四烯酸使工蜂幼虫的化蛹率和羽化率与对照组无显著差异,但花生四烯酸添加水平过高会显著降低工蜂幼虫的化蛹率和羽化率。由此说明,饲粮中花生四烯酸添加水平过高会降低意大利蜜蜂工蜂幼虫的化蛹率和羽化率,饲粮中花生四烯酸的添加水平应该处于一个合理的范围内,否则会严重影响工蜂幼虫的生长发育。

3.2 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫血淋巴生化指标的影响

昆虫血淋巴是昆虫新陈代谢中物质交换与储存的重要场所,在免疫、防御等方面起着重要的作用[21]。血淋巴具有血液与淋巴液的功能,而血液生化性能的稳定反映了机体的健康状态[22]。血淋巴中的TP是昆虫组织构架的重要来源,它含量的多少会对昆虫的变态发育产生重要影响[23]。HDL在生理上起着将肝外组织的胆固醇运送到肝脏的作用,以防止游离的胆固醇在肝外组织细胞上沉积,而LDL是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒,当LDL过量时,会导致携带的胆固醇积存在动脉壁上,引起动脉硬化。王海堂[24]研究表明花生四烯酸能有效地降低高脂大鼠血脂含量。花生四烯酸通过环氧化酶(COX)、脂氧化酶(LOX)及细胞色素P450表氧化酶(CYP)3种途径进行代谢,其中CYP主要包括2J和2C两类,张莎莎[25]研究表明CYP2J2过表达可以降低高脂血症小鼠血液及肝脏中TG以及肝脏中胆固醇含量。

研究表明,花生四烯酸能够显著降低血液中LDL和极低密度脂蛋白(VLDL)含量,升高HDL含量[2]。本试验中,饲粮中添加0.3、0.5和0.7 g/kg花生四烯酸会显著降低血淋巴中TC的含量,并能显著增加血淋巴中HDL的含量,但会显著降低血淋巴中LDL的含量,但随着花生四烯酸添加水平的升高,血淋巴中TG的含量是持续升高的。此研究结果表明,饲粮中添加适宜水平的花生四烯酸具有促进脂质代谢以及降血脂的作用。

3.3 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫抗氧化能力的影响

MDA是脂质过氧化的最终产物,它含量的多少可以反映组织细胞脂质过氧化的强度及速率,其含量越高说明机体受到的损害越严重[26]。T-SOD是机体内重要的抗氧化酶,在机体的抗氧化中起着关键作用[27]。王海堂[24]研究表明,花生四烯酸可以使高脂大鼠血液中MDA含量显著降低,同时使T-SOD活性显著提高,从而提高机体的抗氧化能力。Xu等[28]研究发现,当饲料中花生四烯酸含量为0.56%时,鲈鱼幼鱼血清中T-SOD活性显著高于对照组。同样,王成强等[29]的研究结果也表明,当饲料中花生四烯酸含量过高时,会使刺参肠道MDA含量显著提高,从而使损害刺参机体的抗氧化能力。本试验中,饲粮中添加0.3 g/kg花生四烯酸会显著提高工蜂幼虫血淋巴中T-SOD的活性,同时也会显著降低血淋巴中MDA的含量,但花生四烯酸的添加水平过高时会显著提高血淋巴中MDA的含量,这说明,当饲粮中花生四烯酸添加水平过高时容易引起脂质过氧化反应,从而导致蜜蜂机体抗氧化系统遭到破坏,这同Xu等[28]在鲈鱼、Wen等[30]在刺参、Zuo等[31]在大黄鱼上所得研究结果相类似。

3.4 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫花生四烯酸代谢的影响

花生四烯酸在生物体内以磷脂的形式存在于细胞膜上,在正常的生理状态下游离的花生四烯酸水平很低,但当细胞膜受到各种刺激时,通过激活PLA2使花生四烯酸从膜磷脂中释放出来[5],游离的花生四烯酸随后通过COX、LOX和CYP 3种途径进行代谢。PTGE是前列腺素E2(PGE2)合成过程中的关键酶,同时也是花生四烯酸代谢过程中的关键酶。PTGE与环氧化酶-2(COX-2)耦联也促使花生四烯酸转化为PGE2,而PGE2与免疫、炎症、发热等发生发展有关[32]

本试验结果发现,饲粮中添加0.3 g/kg花生四烯酸可以显著提高工蜂幼虫虫体PLA2、PTGE的活性,同时也能显著提高虫体PLA2、PTGEGST基因的相对表达量,但花生四烯酸的添加水平过高会使虫体PLA2、PTGEGST基因的相对表达量显著降低。这说明饲粮中添加适宜水平的花生四烯酸会提高工蜂幼虫花生四烯酸代谢相关酶活性及基因相对表达量,从而促进工蜂幼虫花生四烯酸代谢。但当饲粮中花生四烯酸的添加水平过高或者过低时都会使工蜂幼虫花生四烯酸代谢相关酶活性及基因相对表达量降低,从而抑制工蜂幼虫花生四烯酸代谢。

3.5 饲粮中花生四烯酸添加水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫免疫能力的影响

花生四烯酸在维持细胞膜的流动性及机体炎症和免疫反应中起着重要调节作用[33]。大量研究表明花生四烯酸在昆虫免疫中发挥着重要作用。例如,Stanley-Samuelson等[34]研究表明花生四烯酸的氧化代谢产物类二十烷酸介导细菌感染早期免疫防御反应;Garcia等[35]通过感染吸血虫血淋巴试验表明类二十烷酸可以介导产生一系列免疫防御反应,如PO激活、吞噬和微聚集反应;Park等[36]认为通过抑制线虫细胞中PLA2的活性可使其机体发挥其免疫抑制作用;赵利斌等[37]研究表明当饲料中花生四烯酸的含量在0.56 mg/g时凡纳滨对虾鳃组织中LZM mRNA表达量显著高于其他组。在本试验中,饲粮中添加0.1、0.3和0.5 g/kg花生四烯酸能显著提高工蜂幼虫虫体LZM和PO活性,且添加0.1和0.3 g/kg花生四烯酸还能提高虫体PPO、abaecin和LZM基因相对表达量,但花生四烯酸添加水平过高则会显著降低虫体PPO、abaecin和LZM基因相对表达量。

4 结论

① 饲粮中花生四烯酸添加水平显著影响意大利蜜蜂工蜂幼虫的化蛹率、羽化率以及抗氧化能力、免疫能力和脂质代谢。

② 以花生四烯酸为外源不饱和脂肪酸添加到意大利蜜蜂工蜂幼虫饲粮中,其适宜添加水平为0.1~0.3 g/kg。

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