2021年5月20日,我们迎来了第四个世界蜜蜂日!今天,我们来聊一聊“甜蜜事业”的主人公——蜜蜂。
蜜蜂是一种常见的社会性昆虫,属膜翅目,蜜蜂科。小小的蜜蜂挥动着翅膀在花间盘旋,它们不仅仅能生产具有广泛应用的蜂蜜、蜂蜡,作为重要的授粉媒介,蜜蜂更是为世界农业生产提供了有力保障。
粮农组织指出,世界上超过80%的农作物品种都在一定程度上依靠蜜蜂授粉来提高产量和质量,一旦缺少蜜蜂和其他授粉生物,咖啡、苹果、杏仁、番茄和可可等农产品将几乎绝收。因此,可以说蜜蜂授粉产生的经济效益,要比蜂蜜产值高10至15倍,这使得蜜蜂成为农业领域的重要昆虫。
l 蜜蜂杀手——新烟碱类杀虫剂
有证据显示,蜜蜂数量锐减的现象正在各地频繁发生。自2006年来,美国不到一年的时间中,有超过百分之六十的蜜蜂大量死亡。类似的情况在欧洲各国接连出现,中国的个别地区也不可幸免地出现了蜜蜂绝迹的情况。蜜蜂数量的加速锐减,其中一个重要的威胁就是——农药的使用。
新烟碱类杀虫剂是目前广泛使用的一类农药,具有较强内吸性,它们因此普遍对蜜蜂毒性高。即使是在低剂量使用的情况下,也会对蜜蜂的健康造成严重危害:降低学习记忆能力、造成免疫功能低下。脆弱的蜜蜂在大脑受损的情况下,更容易受到其他外界因素的威胁,在外出寻找食物时可能无法找到返回的路径,这一现象也被划分至蜂群崩溃综合征(colony collapse disorder,CCD)。越来越多的证据表明新烟碱类杀虫剂的使用会导致蜜蜂种群数量减少,并与蜂群崩溃综合征密切相关。农药的不合理、不规范使用,破坏了蜂巢环境,蜜蜂的生存空间受到威胁,进而影响作物稳定生产以及物种丰富度,与此同时,蜜蜂产品中的污染物也会通过食物链传播的形式在人体内富集。因此,2013年起欧盟等发达地区多次收紧对吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪等新烟碱类农药的使用限制,从而降低对蜜蜂的健康威胁。
l 小小纸条 大大能量
为从源头上追踪、排查农药残留问题,迫切需要能够实现现场快速检测的工具,来监测蜜源作物和整个蜂巢环境中的新烟碱类农药残留水平。浙江大学农药与环境毒理研究所郭逸蓉老师课题组长期从事农药残留快速检测方法的研究,近年来自主开发了一种基于抗原抗体免疫反应的侧流层析装置(免疫试纸条), 能用于现场快速筛查吡虫啉等6种新烟碱类农药。2017年起,通过与荷兰瓦赫宁根大学食品安全研究院(Wageningen Food Safety Research,WFSR)建立合作关系,试纸条应用于蜜蜂保护领域,可以检测蜜蜂觅食植物、蜜蜂本身、花粉、水和蜂蜜等各类样品中的新烟碱类农药残留。
瓦大Dr. Jeroen Peters来访浙大,商讨合作意向
两条红线代表阴性结果(即农药残留水平低于检测限),一条红线代表阳性结果(即农药残留水平超出检测限)
与传统农药残留仪器检测方法相比,这种侧流装置具有使用简便、检测灵敏、样品制备操作简单及适用于户外现场快速检测等优点,且是对当前常用的农药残留速测方法——胆碱酯酶抑制法的有益补充, 弥补了该法只能同时筛查有机磷类和氨基甲酸酯类农药的局限性。目前,该农残速测试纸条已通过WFSR机构评估,正在荷兰大型花卉企业Waterdrinker进行推广,并应用于欧盟地平线2020计划B-GOOD (Giving Beekeeping Guidance by cOmputatiOnal-assisted Decision-making)项目中,该课题研究主旨为“开发和实施新检测技术来监测蜜蜂群体的健康状况”。
速测卡为欧洲蜜蜂保护项目提供速测技术保障
新烟碱类农残快检试纸卡在荷兰花卉样品中推广应用(拍摄于2020年9月)
为加强宣传,浙江大学农药所师生联合瓦大共同参加了2020年的“520世界蜜蜂日”的宣传活动,通过制作520 保护蜜蜂科普宣传—ZJU-bilibili短视频来呼吁人们重视“蜜蜂危机”,规范用药、保护蜜蜂。
据悉,该农药残留快速检测技术可按需组装成多个系列的试纸卡,应用于水果、茶叶及其他农产品中农药残留现场快速检测。2016年起,与中国农科院茶叶研究所合作,速测卡示范应用于全国茶产业体系中水溶性农药残留的监控,推广覆盖16省80余家示范单位、企业,检测准确率超过90%,有效控制了新烟碱类杀虫剂在农业生产中的施药量,对改善农业生态环境、保障公众健康、推动农业可持续发展具有重要意义。据此,浙江大学以第三完成单位参与项目“茶叶中农药残留和污染物管控技术体系创制及应用”,获2019年国家科学技术进步二等奖 。
l 世界蜜蜂日
“世界蜜蜂日”由斯洛文尼亚养蜂协会于2015年4月率先发出倡议,为了让人们了解蜜蜂和其他传粉者对人类生活的重要性,并高度重视它们面临的生存挑战。2017年12月,联合国代表大会宣布将每年5月20日设立为“世界蜜蜂日”,这是以斯洛文尼亚养蜂先驱安东·扬沙的生日确定的世界纪念日。安东·扬沙诞生于1734年5月20日,是奥地利帝国时期第一位养蜂人,被称为“现代养蜂之父”。
在第四个世界蜜蜂日来临之际,联合国粮农组织将于2021年5月20日举办一场线上活动,活动主题为“蜜切参与:为蜜蜂重建更美好家园”。此次活动将呼吁全球合作和团结,应对新冠疫情对粮食安全和农业生计造成的威胁,同时优先考虑环境再生和保护授粉媒介。
文 | 吴旻 郭逸蓉 邹茹冰
图 | 郭逸蓉课题组,部分来自网络