蜜蜂與其他動物一樣,需要攝入蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、維生素、礦物質(zhì)和水等營養(yǎng)物質(zhì)以滿足日常生活所需。自然界中,蜜蜂采食花蜜和花粉作為天然飼料,花蜜為蜜蜂提供充足的能源,花粉為蜜蜂提供蛋白質(zhì)、脂類、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素。但是,在外界缺乏蜜粉源時,必須飼喂人工飼料予以解決,蛋白質(zhì)飼料被認(rèn)為是提高蜜蜂飼養(yǎng)管理技術(shù)的重要手段。本文就蛋白質(zhì)對蜜蜂的營養(yǎng)生理作用進(jìn)行闡述,并討論蜜蜂幼蟲和成蜂階段的蛋白質(zhì)以及氨基酸的營養(yǎng)需要。 1 蛋白質(zhì)對蜜蜂的營養(yǎng)生理作用 1.1 蜜蜂機體的基本組成原料 蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ),是細(xì)胞的重要組成部分,蜜蜂的肌肉、血淋巴、脂肪體、咽下腺以及其他組織器官等都由蛋白質(zhì)參與構(gòu)成。蛋白質(zhì)占意大利工蜂幼蟲、蛹的干重的42.36~48.47%,占工蜂干重的66~74%。此外,蛋白質(zhì)還是蜜蜂體內(nèi)功能物質(zhì)的主要成分,這些功能物質(zhì)包括在蜜蜂生長代謝過程中起催化作用的酶,調(diào)節(jié)生理過程的激素等。 1.2 參與組織的修補與更新 蜜蜂組織器官發(fā)育成熟后,細(xì)胞需要通過新陳代謝不斷地進(jìn)行修補與更新,這就需要從飼料或其他組織中獲取新的蛋白質(zhì),以作為修補與更新組織器官的原料。蜜蜂體內(nèi)的蛋白質(zhì)可根據(jù)需要從一部分組織轉(zhuǎn)移到其他組織中去。比如幼蟲脫皮時。蛋白質(zhì)為新表皮的產(chǎn)生提供物質(zhì)基礎(chǔ);春繁期,工蜂將體內(nèi)貯存的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至王漿腺,生成蜂王漿以哺育幼蟲、增強群勢;當(dāng)哺育蜂生長為采集蜂后,王漿腺退化,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至肌肉等處。 1.3 提供能量 蜜蜂新陳代謝過程中需要大量能量供應(yīng)。當(dāng)機體能量供應(yīng)不時,蛋白質(zhì)可以通過脫氨基作用及三羧酸循環(huán)轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪以供應(yīng)能量,維持蜜蜂的正常生命活動。 2 蜜蜂幼蟲的蛋白質(zhì)以及氨基酸營養(yǎng)需要 蜜蜂是一種全變態(tài)發(fā)育的社會性昆蟲,從卵、幼蟲、蛹直至羽化出房,各發(fā)育階段的營養(yǎng)物質(zhì)需要量都有較大差異;三型蜂中蜂王、工蜂和雄蜂對營養(yǎng)的需求并不相同;處在不同階段的蜂群,所需的營養(yǎng)也不盡相同。因此,在研究蜜蜂營養(yǎng)需要時,必須根據(jù)蜜蜂的生理特點、生物學(xué)特性以及蜂群的周年變化規(guī)律等來劃分。 2.1 三型蜂幼蟲的蛋白質(zhì)營養(yǎng) 2.1.1 蜂王幼蟲的蛋白質(zhì)營養(yǎng) 蜂王幼蟲的蛋白質(zhì)來源是蜂王漿,蛋白質(zhì)約占蜂王漿干重的50%。蜂王幼蟲在整個發(fā)育過程中都有充足的蜂王漿供應(yīng),往往再其化蛹后,王臺中還有剩余蜂王漿。蜂王漿主要由兩種成分組成,一種是17±2日齡工蜂咽下腺分泌的清澈水狀物,其主要成分是蛋白質(zhì);另一種是由12±2日齡工蜂上顎腺分泌的白色乳狀物,其主要成分是脂類。兩種物質(zhì)的比例約為1∶1。 2.1.2 工蜂幼蟲的蛋白質(zhì)營養(yǎng) 3日齡以內(nèi)的工蜂幼蟲,一直有豐富的蜂王漿供應(yīng),但是它們食用的蜂王漿與飼喂蜂王幼蟲的蜂王漿不完全相同。工蜂幼蟲食用的蜂王漿中,乳狀物比水狀物為1∶3至1∶4。3日齡以上的工蜂幼蟲改喂由工蜂咽下腺分泌物、蜂蜜以及花粉組成的蜂糧,開始與蜂王幼蟲的營養(yǎng)供應(yīng)有明顯不同。此外,工蜂幼蟲在飼喂時間和飼喂次數(shù)上明顯少于蜂王幼蟲。蜂王幼蟲食物和工蜂幼蟲食物在質(zhì)量和數(shù)量上的不同,是造成蜜蜂級型分化的關(guān)鍵因素之一。 2.1.3 雄蜂幼蟲的蛋白質(zhì)營養(yǎng) 3日齡以內(nèi)的雄蜂同樣食用蜂王漿,之后改食蜂糧。雄蜂幼蟲食物與工蜂幼蟲食物成分類似,但是雄蜂幼蟲的食量比工蜂幼蟲大的多。對雄蜂幼蟲飼喂同齡工蜂幼蟲的食物,也能產(chǎn)生正常雄蜂,由此可推斷這兩種食物具有同等的生理作用。 2.2 蜜蜂幼蟲的蛋白質(zhì)及氨基酸營養(yǎng)需要研究 2.2.1 蜜蜂幼蟲蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要 蜂王幼蟲和3日齡以內(nèi)的工蜂幼蟲以蜂王漿為食。蜂王漿平均含水量為60~70%,粗蛋白為12~15%,碳水化合物為10~16%,脂質(zhì)為3~6%。此外,蜂王漿中還含有一些維生素、礦物質(zhì)和游離氨基酸等。蜂王漿中含量較多的蛋白被稱為主要王漿蛋白(MRJPs)。大量實驗證明,蜂王漿具有重要的生物學(xué)效力和保健作用,與王漿中的MRJPs密切相關(guān)。Drapeau等證明MRJPs中存在的高水平的氮,可能對幼蟲的快速生長有重要影響。 3日齡以上的工蜂幼蟲主要食用花粉等組成的蜂糧?;ǚ凼敲鄯渖L發(fā)育主要的蛋白質(zhì)營養(yǎng)來源。如果蜂群中有足夠的花蜜,但缺乏花粉,會導(dǎo)致幼蟲發(fā)育不良。有試驗證實,一只生長完全的工蜂幼蟲在排便前,中腸內(nèi)含有1720~2310個玉米花粉粒,相當(dāng)于1.52~2.04mg玉米花粉。 蜂王體重大約是工蜂的2倍以上,發(fā)育良好的蜂王有多于360條卵巢管,而典型工蜂的卵巢管數(shù)少于10條。Linksvayer等依照Kaftanoglu等的方法,利用室內(nèi)飼養(yǎng)的蜜蜂幼蟲,做腹部切片后計數(shù)卵巢管數(shù)。由此推斷,營養(yǎng)物質(zhì)充足有利于卵巢的發(fā)育。李成成等研究發(fā)現(xiàn),日糧蛋白水平對蜂卵孵化率、幼蟲化蛹率、幼蟲體蛋白含量及幼蟲蟲體抗氧化活性均有顯著影響,且日糧蛋白水平為30-35%時,以上指標(biāo)均達(dá)到最佳水平。 2.2.2 蜜蜂幼蟲氨基酸營養(yǎng)需要 蜜蜂不能制造全部氨基酸,大都從食物中攝取蛋白質(zhì),經(jīng)消化后分解成各種氨基酸,再由核糖體合成自身蛋白質(zhì)。蜜蜂幼蟲需要量較多的必需氨基酸有亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸,其次為組氨酸、甲硫氨酸及色氨酸,而精氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸及蘇氨酸的需要量屬中等。胡福良等研究了意大利工蜂幼蟲和蛹的營養(yǎng)價值,結(jié)果表明,7日齡意大利工蜂幼蟲中含量較高的氨基酸為亮氨酸及賴氨酸,其次為纈氨酸、精氨酸及苯丙氨酸,而蘇氨酸、異亮氨酸、組氨酸和蛋氨酸含量較低。 3 蜜蜂成蜂的蛋白質(zhì)及氨基酸營養(yǎng)需要 3.1 蜜蜂成蜂的蛋白質(zhì)需要量 對于蜂群而言,蛋白質(zhì)缺乏或過剩都會對群勢造成不利影響。在生產(chǎn)實踐中,要注意保持蜂群適宜的蛋白質(zhì)供給水平。對于工蜂而言,蛋白質(zhì)的攝食、消化、吸收和利用受到工蜂年齡和蜂群中勞動分工的影響。新蜂出房后,即可采食由花粉和花蜜組成的蜂糧,在其成為哺育蜂前,花粉的消耗量一直遞增,成為哺育蜂后花粉的消耗量開始逐步減少。工蜂成長為采集蜂后,所需蛋白質(zhì)數(shù)量急劇減少,碳水化合物成為其主要食物。 蜂群的花粉消耗量主要取決于氣候狀況、蜂群群勢和蜜粉源狀況等多種因素。有研究發(fā)現(xiàn),培育1只蜜蜂,從幼蟲到羽化約需120~145mg花粉,在蜜蜂出房后平均生活的28d內(nèi)大約消耗l00mg花粉。正常情況下,一個強壯的蜂群年消耗花粉在25kg左右。 3.2 蜜蜂成蜂的蛋白質(zhì)及氨基酸營養(yǎng)需要 3.2.1 蜜蜂成蜂蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要 飼料蛋白質(zhì)水平影響蜂體蛋白質(zhì)含量以及蜂體重。一般情況下,蜜蜂體蛋白含量占干物質(zhì)重的21-76%,蜂體蛋白含量與蜂體含水量、花粉攝入量、腺體成熟程度、排便時間、消化道是否排空以及蛋白質(zhì)的分析方法有關(guān)。營養(yǎng)狀況對蜜蜂個體體蛋白含量影響較小,而蜂群的營養(yǎng)狀況能極大地影響蜂體重,尤其是新蜂重,新蜂重是評價飼料蛋白水平的有效方法。此外,新蜂重也受哺育蜂數(shù)量的影響。 蛋白質(zhì)攝入量能夠影響蜜蜂咽下腺發(fā)育程度以及產(chǎn)漿性能。咽下腺能分泌蜂王漿,也能產(chǎn)生消化酶。咽下腺的發(fā)育需要消耗蛋白質(zhì),蜂王漿中多種生物活性成分也都與蛋白質(zhì)有關(guān)。王改英等利用不同蛋白梯度的代用花粉飼喂產(chǎn)漿期蜂群,結(jié)果表明,飼糧蛋白質(zhì)含量為30%時,蜂群采集量、工蜂咽下腺小囊面積最大,咽下腺蛋白質(zhì)含量、產(chǎn)漿量、王臺接受率最高。 蛋白質(zhì)水平能夠影響工蜂中腸蛋白酶活性以及血淋巴蛋白質(zhì)濃度。中腸是蜜蜂進(jìn)行蛋白質(zhì)化學(xué)消化的主要部位,其內(nèi)含有多種類型的蛋白酶。蛋白水平適宜時,中腸蛋白酶活性最高。蛋白質(zhì)被中腸蛋白酶水解為氨基酸后,進(jìn)入血淋巴,進(jìn)而轉(zhuǎn)運至各組織器官中進(jìn)行代謝。De Jong等用不同蛋白水平的商業(yè)代用花粉和蔗糖溶液飼喂蜂群,結(jié)果表明,各商業(yè)花粉組的蜜蜂血淋巴蛋白質(zhì)水平顯著高于蔗糖組。 花粉或人工飼糧中蛋白質(zhì)的含量對工蜂壽命也有影響。Gregory用不同蛋白水平的代用花粉對實驗室籠養(yǎng)蜜蜂進(jìn)行壽命測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),蛋白水平較高的代用花粉能提高工蜂存活率。此外,機體防御體系的抗氧化能力也與壽命有密切關(guān)系。蜜蜂體內(nèi)主要的抗氧化酶有超氧化物歧化酶、過氧化氫酶以及谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶等??寡趸傅臏y定可以間接反映蜜蜂的營養(yǎng)狀況。 3.2.2 蜜蜂成蜂氨基酸營養(yǎng)需要 由于蜜蜂營養(yǎng)研究還處在探索階段,目前研究主要集中在蛋白質(zhì)營養(yǎng)、碳水化合物營養(yǎng)、脂類營養(yǎng)以及礦物元素營養(yǎng)等方面,對于具體的蜜蜂所需的氨基酸的種類、比例及平衡等研究涉及較少。Crailsheim研究了亮氨酸在蜜蜂消化道內(nèi)的轉(zhuǎn)運,認(rèn)為亮氨酸大多在中腸被消化吸收,直腸中的亮氨酸可忽略不計。Hrassnigg等研究表明,工蜂和雄蜂體內(nèi)游離氨基酸含量在5日齡達(dá)到高峰,而蜂王在開始產(chǎn)卵時體內(nèi)游離氨基酸含量最高。蜜蜂所需的含量最多的氨基酸為脯氨酸,約占氨基酸總需要量的50%。劉俊峰等以越冬期中華蜜蜂為研究對象,發(fā)現(xiàn)在糖水中加入127.85~256.70mg/kg復(fù)合氨基酸能滿足蜜蜂越冬的部分營養(yǎng)需求。隨著蜜蜂生物學(xué)知識的不斷豐富以及營養(yǎng)學(xué)研究的日益深入,蜜蜂氨基酸的研究將更趨于細(xì)致和完善。 文獻(xiàn)僅供參考學(xué)習(xí)!如有不正確請糾正與補充! |
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