利用蜜蜂来筛选毒素

目标

这项研究旨在评估蜜蜂作为一种生物测定方法的发展潜力，以取代大鼠和小鼠在食物中筛选毒素的使用。

背景

目前，为了保护公众健康，对食品中的化学毒素(如贝类毒素)的筛查以及对疑似故意被化学物质污染的食品的应急反应依赖于脊椎动物测试，如小鼠生物测定法(MBA)。已经有人提出了替代MBA的方法，比如分析技术或细胞培养技术，但这些方法都有很大的局限性。例如，只提供单个毒素水平的数据，但不提供累积或相互作用的毒性效应。

研究表明，蜜蜂对神经毒素的敏感性是老鼠的100倍。如果蜜蜂对贝类毒素或有毒农药同样敏感，它们就可以取代目前用于污染筛选的大量啮齿动物。

研究细节与方法

这项研究评估了蜜蜂对一系列贝类毒素和急性毒性农药制剂的相对敏感性。为了测试蜜蜂的反应，毒素与蔗糖溶液(50% w/v)混合，或作为与蔗糖溶液1:1混合的酸奶制剂，以模拟食物中蛋白质和脂肪的作用，并口服。毒素制剂被放入含有十只蜜蜂的培养皿中。四个小时后，将喂食器取出并称重，在接下来的研究中，蜜蜂喂食未经处理的蔗糖。使用一系列剂量评估48小时内的死亡率，生成剂量-反应曲线。

蜜蜂的相对毒性与大鼠和小鼠的数据进行了比较，以评估它们作为潜在替代品的效用。

主要影响和调查结果

这项研究已经证明了广泛的急性毒性农药对蜜蜂的毒性，这表明，对于某些毒素，它们可以作为一种毒性筛选生物测定法，取代目前的大鼠和小鼠研究。进一步开发一种无脊椎动物生物检测系统，以检测食品中的故意化学污染，可能是可行的。然而，还需要做更多的工作。

目前，对食品中化学毒素(例如贝类毒素)的筛查以及对疑似故意被化学物质污染的食品的应急反应依赖于脊椎动物试验，主要是在大鼠和小鼠身上进行试验。目前，小鼠生物测定法是整个欧洲唯一公认的筛选贝类毒素的技术，据报道，英国75%的小鼠生物测定法是阴性的。

已经提出了几种方法来替代这种检测毒素的生物测定方法，如分析或细胞培养技术，但这些方法都有很大的局限性。例如，分析技术可以提供关于存在的单个毒素数量的信息，但不能提供关于各成分的累积或相互作用的信息。如果要有效地使用分析方法，就需要了解污染物的毒性体内。要根据高度可变的成分相对比例提供这样的校准，将需要大量额外的动物试验。

因此，开发另一种敏感的非脊椎动物模型将在筛选和提供混合物中成分的相对毒性信息以辅助分析方法方面具有显著优势。使用蜜蜂作为脊椎动物测试的替代品比其他方法(如细胞培养)具有显著的优势，因为它提供了一个完整的生物体方法。使用动物模型可以在一次接触中对多种毒素产生综合反应在活的有机体内代谢，如将有机磷化合物活化为其活性氧酮形式。

一项初步研究表明，蜜蜂对神经毒素非常敏感，包括通过抑制乙酰胆碱酯酶起作用的有机磷农药和通过阻断钠通道起作用的拟除虫菊酯类化合物。研究表明，它们对这些化合物的敏感性是大鼠的10-100倍。这项研究旨在评估蜜蜂对一系列贝类毒素和急性毒性农药的相对易感性，并旨在开发一种生物测定法，可以取代目前大量用于筛选食物中内源性急性毒素和检测急性毒性化学物质故意污染食物的动物。