保护蜜蜂：Beemmunity开发出可化解有机磷杀虫剂毒性的新技术

导读：康奈尔大学开发的一项新技术，为养蜂人、消费者和农民提供了致命杀虫剂的高效解毒方案

康奈尔大学开发的一项新技术，为养蜂人、消费者和农民提供了致命杀虫剂的高效解毒方案 —— 因为这些杀虫剂会对野生蜜蜂种群的生存造成严重的伤害，导致养蜂人平均每年损失至少 1/3 的蜂箱！由 5 月 20 日发表在《自然》杂志上的一篇新文章可知，研究人员针对一组被广泛使用的有机磷杀虫剂，提出了早期的解毒方案。

Beemmunity 员工将含有微海绵的花粉饼涂抹在蜂巢上（图自：Nathan Reid）

有研究表明，美国 98% 的蜂巢中，蜡和花粉平均被六种杀虫剂给污染，并且会破坏蜜蜂对破坏性的瓦螨和病原体的免疫力。

糟糕的是，自然界中有许多植物和农作物都严重依赖于蜜蜂等粉媒的授粉，且这些作物占据了我们所消费的食物的 1/3 。

研究配图 - 1：微粒通过蜜蜂消化道的示意图

论文合著者、兼 Beemmunity 首席执行官 James Webb 表示：“我们提出了一个解决方案，即养蜂人可以用我们的花粉饼或糖浆中的微粒产品来喂养他们饲养的蜜蜂，以帮助蜜蜂化解可能遭遇的任何杀虫剂的毒性”。

研究一作 Jing Chen、同时也是农业与生命科学学院（CALS）生物与环境工程系副教授 Minglin Ma 实验室中的一位博士后研究员，此外 CALS 昆虫学助理教授 Scott McArt 也是这篇论文的合著者之一。

研究配图 - 2：PIM 的稳定性、尺寸分布和形态特征

研究配图 - 2：PIM 的稳定性、尺寸分布和形态特征

这篇题为《受花粉启发的酶微粒可降低受控组粉媒的有机磷中毒》的论文，侧重于约占市面 1/3 的有机磷杀虫剂。

Scott McArt 表示，近期针对蜂巢内农药残留的全球荟萃分析发现，在当前的使用模式下，有五种杀虫剂会对蜜蜂构成重大风险，且其中有两种属于有机磷酸盐。

为帮助蜜蜂解毒，研究人员开发了一种与花粉大小相当的均匀微粒，但其中含有的解毒酶，能够赶在有机磷被蜜蜂吸收并造成实质性伤害之前提供预防。

研究配图 - 3：PIM 中的 OPT 封装与活性表征

研究配图 - 3：PIM 中的 OPT 封装与活性表征

值得一提的是，这种颗粒还带有保护壳。投喂之前，养蜂人可以将之与花粉饼或糖水混合。使之能够在经过蜜蜂的消化道时被分解，然后让酶发挥给食物解毒的作用。

经过一系列的体外实验，研究人员在实验室的活蜜蜂上再开了系统性的测试。其中实验组被同时投喂了受到马拉硫磷（一种有机农药）污染的花粉，而对照组则仅喂食有毒花粉（而没有投喂解毒酶颗粒）。

结果发现，实验组在接受马拉硫磷后的存活率为 100%，而对照组则在数日内死亡。

研究配图 - 4：PIM 消化追踪 - 大黄蜂胃肠道荧光成像

接着 Beemmunity 将其理论更进了一步，在微粒中填充可分解杀虫剂的酶（而未采用由昆虫蛋白制成的外壳），并为之填入了特殊的吸收油，以形成一种微海绵。

这做的原因是，许多杀虫剂（包括被广泛使用的新烟碱类），都在设计之初靶向了昆虫的蛋白质，因而微粒壳会吸收杀虫剂、并在外壳内惰性隔离，最终蜜蜂就可在排便时带出被隔离的毒素。

研究配图 - 5：AChE 活性测定 / 蜜蜂存活实验表明了 OPT-PIM 的功效

该公司正准备今夏在新泽西州的 240 个蜂箱上展开菌落规模试验，并计划于 2022 年 2 月正式向公众推出新产品。

其中包括可添加到花粉饼或糖水中的干糖介质微粒海绵，面向普通消费者的养蜂器也正在开发中。

Scott McArt 表示：“这是一种低成本、可扩展的解决方案，我们希望它可成为解决杀虫剂毒性问题的第一步，并有助于保护那些重要的粉媒”。