近日,中國農業科學院蜜蜂研究所蜜蜂病蟲害生物學創新團隊在稀土氧化物La2O3納米顆粒暴露狀態下蜜蜂生理狀態及腸道微生物群落變化研究中取得進展。研究發現La2O3納米顆粒會誘導蜜蜂腸道菌群失調并損害蜜蜂健康。相關研究結果發表在《微生物學前沿(Frontiers in Microbiology)》上在線發表。
據劉永軍研究員介紹,稀土氧化物La2O3納米顆粒常被用作肥料和農藥添加劑以控制農業病蟲害并提高作物產量,其環境暴露和累積風險不斷加劇。蜜蜂腸道菌群在促進宿主發育、調控宿主免疫以及維持宿主健康方面發揮著至關重要的作用。有必要探明La2O3納米顆粒對蜜蜂及其腸道菌群的毒性效應,以合理評估其生態和環境風險。
通過對西方蜜蜂(Apis mellifera)飼喂含有0、1、10、100和1000 mg kg-1納米La2O3的花粉-糖懸液,開展了為期12天的納米La2O3暴露試驗。研究結果證實納米La2O3暴露降低了蜜蜂的取食量、體重和存活率,并且這種負面效應表現出顯著的劑量依賴性。同時,納米La2O3暴露導致蜜蜂腸道菌群失衡紊亂,病原菌Serratia和Frischella顯著富集,蜜蜂存活率和病原菌豐度之間存在顯著的負相關。該研究表明納米La2O3暴露可導致蜜蜂腸道菌群失調進而損害蜜蜂健康,揭示了脅迫條件下蜜蜂健康與腸道菌群之間的耦聯關系,為認識和評估稀土氧化物納米顆粒的新型生態風險提供了定量證據。
該研究得到國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程以及院青年英才計劃等項目資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.780943