CN101557809A - 用于操纵蜜蜂行为和生理学的稳定的合成幼蜂信息素 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及稳定的合成蜜蜂幼蜂信息素和稳定合成蜜蜂幼蜂信息素的方法，由此能够产生和持续利用基于该信息素的商品。稳定的合成信息素可以用于操纵工蜂的行为和改善其表现，从而产生总体活力增强的蜜蜂群。稳定的合成蜜蜂信息素组合物包括亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、油酸乙酯、棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、油酸甲酯、棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯和抗氧化剂中的两种或更多种。
Description
发明领域
本发明涉及稳定的蜜蜂信息素和稳定蜜蜂幼蜂信息素的方法，由此能够产生和持续应用基于信息素的商品。稳定的信息素可以用于操纵工蜂行为并且改善其性能，导致蜂房的火力总体增加。受到应用于惰性物质的稳定信息素影响的具体行为包括：首次觅食的年龄，为觅食者的职虫的比例，花粉对花蜜觅食者的定额，各蜜蜂的花粉荷载，目标作物的传粉效率，增补食品成分和抗生素的消耗，职虫的饲养和蜂群的习性。稳定的信息素还可以用于影响咽下食物腺体的发育和该腺体产生蛋白质。稳定的觅食信息素还可以与蜜蜂王后下颌腺信息素联用，特别是影响目标作物植物的传粉。
发明背景
Pankiw等(1998)测试并且验证了蜜蜂幼虫产生刺激觅食的信息素的推定(Filmer 1932：Free 1967)，他们发现在使用2,000个蜜蜂幼虫的己烷提取物提供具有1,000个幼虫的蜂群体时，花粉觅食者的数量增加了2.5倍。在不使用幼虫的蜂群体中，提取物取代了幼虫作为信息素来源。
Pankiw和Page(2001)以及Page和Pankiw(2002)测试了包括如下百分比的脂肪酸酯类的合成信息素掺合物(LeConte等，1990)：亚油酸乙酯1％，亚麻酸乙酯13％，油酸乙酯8％，棕榈酸乙酯3％，硬脂酸乙酯7％，亚油酸甲酯2％，亚麻酸甲酯21％，油酸甲酯25％，棕榈酸甲酯3％和硬脂酸甲酯17％。该掺合物减少了工蜂中对蔗糖的感觉神经反应阈值。具有低蔗糖反应阈值的工蜂最可能觅食花粉，而具有高反应阈值的那些最可能觅食花蜜(Pankiw和Page 2000；Pankiw 2003；Pankiw等，2004a)。在置于蜂群体中心1小时内，幼虫提取物或合成幼蜂信息素掺合物使杏仁果园中蜂群体花粉与非花粉觅食者之比增加。Pankiw和Page(2001)提示“幼蜂信息素调节前觅食者中的反应阈值，使它们对花粉觅食者敏感并且释放觅食花粉行为”。
Pankiw等(2004b)揭示出每日达到2,000幼虫当量(1.12mg)的合成幼蜂信息素的蜜蜂蜂群体，持续28天。除增加花粉觅食者外，幼蜂信息素还显著增加返回到蜂房中的花粉荷载的重量。信息素-处理的蜂群体中饲养了明显更多的幼蜂且从该幼蜂中出现的成年蜜蜂增加。
在2,000个幼虫当量的生物现实剂量下，幼蜂信息素补充了工蜂以便在早于对照蜂群的年龄下成为觅食者(Pankiw等，2004a)；在6,200个幼虫等量剂量下，幼蜂信息素延缓了职虫成为觅食者的补充(LeConte等，2000)。
尽管接触幼蜂信息素一般降低了首次觅食的年龄，但是在在其咽下腺体中具有极高蛋白质含量的专门组工蜂中延缓了觅食的开始(Pankiw等，2004a)。这种高蛋白质水平表示与对照蜂群体相比幼蜂饲养行为的可能性和相应对幼虫饲喂幼虫的较高蛋白质质量增加。
Pankiw(2004b)发现在接触2,000个幼虫当量的合成幼蜂信息素1小时内花粉觅食者蔚非花粉觅食者之比增加。来自信息素-处理的风蜂群体的觅食者恢复的花粉荷载重于来自对照风插盘的觅食者，并且这种花粉43％以上可能来源于这些蜂群体置于其中确保传粉的目标作物。可以探访和传粉的花多于花粉觅食者的花蜜觅食者在其体上具有多于来自未处理的对照风蜂群体的花蜜觅食者的花粉粒。这些非花粉觅食者具有的花粉可能有54％以上来源于非来自对照蜂群体的花蜜觅食者具有的花粉的目标作物。通过增加花粉觅食者和非花粉觅食者的活动，幼蜂信息素具有显著增加用于对目标作传粉的蜂群体有效性的潜能。
养蜂人通常在冬季或春季早期提供蛋白质补充剂以便促进蜂群体生长(Herbert 1992)。通常将抗生素与蛋白质补充剂作为对细菌性疾病的预防剂。因为产生信息素的幼虫在冬季晚期和春季早期不存在或水平最低，在蜂群体中施用幼蜂信息素抗御刺激蛋白质和抗生素食物补充剂的消耗以及咽下腺体发育和蛋白质生物合成。
Page和Pankiw(2002)教导了“合成幼蜂信息素易于氧化并且必须储存在低氧条件下，优选在-20℃下并且最优选在-70℃下，条件是将其储存任意长的时间期限”。甚至冷冻也不可能稳定信息素。例如，蜜蜂幼虫的粗提取物在实验室冷藏箱内仅3个月后就失去了所有的信息素活性(T.Pankiw，Texas A&M University，未公布的观察结果)。因此，尽管是在冷冻条件下，但是掺入天然或合成信息素的任何商品几乎不具有贮存期限。由于认为合成信息素存在不稳定性，所以研究人员通常每天提供其通常在玻璃平板上使用新鲜信息素的实验蜜蜂(Pankiw等，1998；Pankiw和Page 2001；Page和Pankiw 2002；Pankiw和Rubink 2002；Pankiw等，2004b)。在操作应用中，每日施用信息素不切实际和昂贵并且不会消除对储存过程中冷冻的需求。
发明概述
本发明涉及稳定蜜蜂幼蜂信息素的方法，所述的幼蜂信息素由由成分组成：两种或更多种长链羧酸，例如C16-C20长度的羧酸或其甲酯类或乙酯类，特别是长链羧酸或其甲酯类或乙酯类，特别是亚油酸乙酯，亚麻酸乙酯，油酸乙酯，棕榈酸乙酯，硬脂酸乙酯，亚油酸甲酯，亚麻酸甲酯，油酸甲酯，棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯中的两种或更多种，该方法通过将抗氧化剂掺入信息素来进行。
所述的抗氧化剂可以为食品级抗氧化剂。特别地，所述的食品级抗氧化剂可以选自(但不限于)丁羟茴醚，丁羟甲苯，叔丁基氢醌，聚丙二醇，柠檬酸和维生素E及其衍生物(生育酚类)或所述抗氧化剂中两种或更多种的任意组合。
在该方法中，所述的抗氧化剂通过抑制亚油酸甲酯，亚麻酸甲酯，亚油酸乙酯，亚麻酸乙酯，油酸甲酯和油酸乙酯分解起作用。
本发明在另一个方面中涉及用于对蜜蜂或蜜蜂群体施用的组合物，它由亚油酸乙酯，亚麻酸乙酯，油酸乙酯，棕榈酸乙酯，硬脂酸乙酯，亚油酸甲酯，亚麻酸甲酯，油酸甲酯，棕榈酸甲酯，硬脂酸甲酯中的两种或更多种和选自(但不限于)丁羟茴醚，丁羟甲苯，叔丁基氢醌，聚丙二醇，柠檬酸和维生素E及其衍生物(生育酚类)的一种或多种食品级抗氧化剂组成。
组合物中成分的重量比可以为亚油酸乙酯(0.1-50％)，亚麻酸乙酯(1.3-50％)，油酸乙酯(0.8-50％)，棕榈酸乙酯(0.3-50％)，硬脂酸乙酯(0.7-50％)，亚油酸甲酯(0.2-50％)，亚麻酸甲酯(0.2-50％)，油酸甲酯(0.3-50％)，棕榈酸甲酯(0.3-50％)，硬脂酸甲酯(1.7-50％)和抗氧化剂(0.001-50％)。
可以将如所述的组合物对蜜蜂，蜜蜂群体或惰性物质中的传粉单元施用，所述的惰性物质选自石蜡，植物蜡，蜂蜡，二氧化硅，氧化铝，纤维素，改性纤维素(纸和纸制品)，干燥的植物组织，木材或合成聚合物。
所述的方法和组合物可以用于增加工蜂之间花粉与非花粉觅食者之比，或用于降低或延缓工蜂首次觅食的年龄，或可以用于增加返回到觅食花粉的工蜂群体中的花粉荷载重量，或用于增加非觅食花粉工蜂体携带的花粉粒数量，或用于增加接近放置蜜蜂群体或传粉单元或其内的目标作物的传粉，或用于刺激工蜂幼蜂食物咽下腺发育和腺体蛋白质产生，或用于刺激蜜蜂消耗食物蛋白或其它食物成分和抗生素补充剂。
在该方法中，将所述的组合物连续施用于蜜蜂群体约2周或2周以上期限可以用于增加所述蜂群体内饲养的蜜蜂数量或用于抑制蜜蜂从蜂群体中逃逸(分蜂)。
在该方法中，可以将所述的组合物与施用于蜜蜂，蜜蜂群体或传粉单元或需要增强传粉的开花植物的合成蜜蜂王后下颌腺信息素一起施用于蜜蜂，蜜蜂群体或传粉单元。
附图
图1例证了与在20℃下接触2周后的额外相同未稳定制品相比，在室温(约20℃)下接触空气后0时和2周时使用抗氧化剂稳定剂配制的油酸甲酯(1)，亚油酸甲酯(2)和亚麻酸甲酯(3)掺合物的气相色谱描记图。
图2例证了与在20℃下接触2周后的额外相同未稳定制品相比，在室温(约20℃)下接触空气后0时和2周时使用抗氧化剂稳定剂叔丁基氢醌配制的油酸乙酯(1)，亚油酸乙酯(2)和亚麻酸乙酯(3)掺合物的气相色谱描记图。
图3例证了与在20℃下接触20周后的额外相同未稳定制品相比，在室温(约20℃)下接触空气后20周后使用抗氧化剂稳定剂叔丁基氢醌配制的油酸乙酯(1)，亚油酸乙酯(2)和亚麻酸乙酯(3)掺合物的气相色谱描记图。
图4例证了与在20℃下接触72周后的额外相同未稳定制品相比，在室温(约20℃)下接触空气后72周后使用抗氧化剂稳定剂叔丁基氢醌配制的油酸乙酯(1)，亚油酸乙酯(2)，亚麻酸乙酯(3)，棕榈酸乙酯(4)和硬脂酸乙酯(5)掺合物的气相色谱描记图。
发明详述
蜜蜂觅食信息素易于氧化并且在室温下不稳定，快速失活并且如果将其长期储存，那么必须保存在低氧条件下且优选保存在极低温度，例如-70℃下。在正常条件下，任何基于信息素的产品几乎均没有贮存期限并且缺乏商业活力。因此，处在研究中使用信息素外，信息素无法在商业上应用。
我们发现可以通过将抗氧化剂，特别是食品级抗氧化剂掺入信息素将蜜蜂幼蜂信息素稳定较长时间期限。可以将稳定的幼蜂信息素制品递送至惰性物质上的蜂房。如果单独使用或与蜜蜂王后下颌腺信息素一起使用，那么幼蜂信息素可以改善工蜂的性能并且增强蜂房的总体活力。
本发明在一般意义上涉及使用一种或多种可接受的抗氧化剂，尤其是一种或多种食品级抗氧化剂，包括(但不限于)丁羟茴醚，丁羟甲苯，叔丁基氢醌，聚丙二醇，柠檬酸和维生素E及其衍生物稳定蜜蜂幼蜂信息素的方法。可以以连续方式将包括抗氧化剂的10种成分信息素制品递送至惰性物质上的蜂房。
通过使用抗氧化剂稳定剂叔丁基氢醌，我们发现明显不稳定的信息素成分，特别是亚油酸甲酯，亚麻酸甲酯，亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯，而且包括油酸甲酯和油酸乙酯保持72个月完整。我们还发现使用叔丁基氢醌稳定的制品保持了231天的生物活性，而未稳定的制剂在123天后几乎失去了所有生物活性。我们进一步发现稳定的幼蜂信息素增加工蜂中的觅食花粉并且刺激花粉食物消耗。最后，我们发现使用工业级成分的稳定的幼蜂信息素制剂与试剂级制品具有相同的生物作用，其中该组合物与使用试剂级成分获得的天然组合物稍有不同。这类耐久性和坚固性能够研发和持续利用基于使用食品级抗氧化剂稳定的幼蜂信息素的商品。
本发明还涉及组合物，其中将由棕榈酸甲酯，棕榈酸乙酯，硬脂酸甲酯，硬脂酸乙酯，油酸甲酯，油酸乙酯，亚油酸甲酯，亚油酸乙酯，亚麻酸甲酯和亚麻酸乙酯中的两种或更多种组成的10种信息素成分以有效量与食品级抗氧化剂，包括(但不限于)丁羟茴醚，丁羟甲苯，叔丁基氢醌，聚丙二醇，柠檬酸和维生素E及其衍生物一起配制。可以将这些组合物递送至惰性物质上的蜜蜂蜂房内的蜜蜂，所述的惰性物质包括(但不限于)石蜡，植物蜡，蜂蜡，二氧化硅，氧化铝，纤维素，改性纤维素(纸和纸制品)，干燥的植物组织，木材或合成聚合物。这些组合物可以用于操纵工蜂的行为，包括(但不限于)：增加花粉与非花粉觅食者之比，降低首次觅食的年龄，诱导觅食行为，刺激花粉采集和将花粉转运回蜂房，刺激补充食物成分和抗生素消耗，抑制分蜂和改善目标作物传粉。稳定的信息素组合物还可以用于刺激咽下食物腺体发育和产生蛋白质。稳定的幼蜂信息素组合物与蜜蜂往后下颌腺信息素联合应用可以用于改善蜂房内的条件并且增强目标作物的传粉。
实施例1
制品
由于污染蜂蜜的可能性，所以仅将食品级抗氧化剂视为可能的稳定剂。使用叔丁基氢醌作为测试稳定剂配制如下比例(重量/重量百分比)和如下用量的幼蜂信息素：棕榈酸甲酯3％(0.0225g)，棕榈酸乙酯3％(0.0225g)，硬脂酸甲酯17％(0.1275g)，油酸甲酯24.95％(0.1871g)，硬脂酸乙酯7％(0.0525g)，油酸乙酯8％(0.0600g)，亚油酸甲酯2％(0.0150g)，亚油酸乙酯1％(0.0075g)，亚麻酸甲酯21％(0.1575g)，亚麻酸乙酯13％(0.0975g)和叔丁基氢醌0.05％(0.0004g)。在约20℃下以上述次序使用磁搅拌器混合成分并且掺合至均匀，产生0.75g产品。
实施例2
化学稳定性
进行短期和长期稳定性研究，其中按照与实施例1近似相同比例混合可能不稳定的幼蜂信息素成分的简化掺合物。对油酸甲酯，亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯和油酸乙酯，亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯的掺合物进行2周期限的短期评价，它们各自包含和不包含叔丁基氢醌。照2周实验所述，使用相同的掺合物进行20周测试，但72-周测试向其相应掺合物中添加了适当比例的棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯和硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯。将约250mg掺合物放入安装了具有1mm直径孔的扩散插入螺旋帽(Agilent Technologies)的4mL(15×45mm)塑料瓶(Chromatographic Specialties)中，以使空气在样品上循环。将所有掺合物连续保存在30℃的恒温下。
为了通过毛细管气相色谱法进行分析，将约1mg掺合物溶于1mL乙醚并且分析1μL每种提取物的等分部分。在0时并且在30℃下接触空气指定期限后，使用安装了火焰离子化检测器和30m长BPX-70毛细管柱(J&W Scientific)的Hewlett Packard HP5890气相色谱仪进行分析。注射器和检测器温度分别为260℃和285℃。温度程序为以5℃/分钟从80℃24分钟升至200℃且然后以20℃/分钟3分钟升至260℃。
对甲酯类和乙酯类给出2周结果(图1和2)，而仅对乙酯类给出长期20-周和72-周结果(图3和4)。对甲酯类的长期结果实际上与乙酯类的那些结果相同。
2周后，使用叔丁基氢醌稳定的掺合物中的甲酯类的比例组成与在0时未稳定的掺合物中相同(图1)。然而，在未稳定的掺合物中，2周后，亚油酸甲酯的量下降了85％并且亚麻酸甲酯的量减少了90％。由于其它成分分解，所以油酸甲酯的比例组成从占总掺合物的48％升至82％。使用乙酯类在2周后获得了类似的结果。亚油酸乙酯的量下降了74％，并且亚麻酸乙酯的量减少了94％，而油酸乙酯从占总掺合物的40％升至66％(图2)。这些结果表明亚油酸甲酯和亚油酸乙酯和亚麻酸甲酯和亚麻酸乙酯在室温下快速分解并且在2-4周后可能导致整个信息素掺合物的生物活性完全缺失。结果还表明如不进行稳定，那么任何幼蜂信息素产品的贮存期限均可能是不可接受的短暂。
在20℃下20和72周后，在稳定的掺合物中油酸乙酯，亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯的比例组成(分别为图3和4)基本上保持与2周接触后稳定的掺合物相同(图2)。相反，在20周后，尽管完全不存在其它两种主要成分，但是在未稳定的掺合物中无亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯保留，且油酸乙酯的量仅从占总掺合物的37％适度升至43％(图3)。这表明亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯在20周接触后完全分解并且还提示油酸乙酯部分分解。
正如根据图3中的结果预计的，在接触室温72周后无亚油酸乙酯或亚麻酸乙酯保留，表明这两种信息素成分完全分解(图4)。棕榈酸乙酯和硬脂酸乙酯的百分比组成分别从8％和23％升至20％和57％，提示72周后无分解。然而，油酸乙酯的百分比从24％下降至10％。这种下降与20周后的结果共同证实油酸乙酯在未稳定的制品中缓慢分解。
这些结果表明使用叔丁基氢醌稳定幼蜂信息素在1年以上未导致任何不稳定的信息素成分分解。即使在72周后也缺乏分解的轻度指示(图4)提示稳定的信息素制品的贮存期限至少为2年。这是证明商品研发的足够长的期限。
实施例3
通过蔗糖反应阈值测定的稳定的幼蜂信息素的寿命
在将1滴蔗糖溶液施用于触角时蜜蜂通过伸展吻突作出反射性反应。这称作对蔗糖的吻突伸展反应阈值(PER-RT)测定法。该测定法由0.1，0.3，1，3，10和30％(wt/vol)的蔗糖浓度系列组成，相当于-1，-0.5，0，0.5，1和1.5的对数系列。使每只蜜蜂的触角于1滴蔗糖接触一次。将导致吻突伸展的最低浓度解释为各蔗糖反应阈值的估计值(Page等，1998；Pankiw和Page 1999)。将来自使用递增浓度蔗糖的PER测定的结果转化成蔗糖得分。PER得分与各蜜蜂的反应阈值直接相关，因为大部分蜜蜂在开始的反应后持续对所有增加浓度的蔗糖起反应。PER得分为6(其中每只蜜蜂在PER测定中从0.1％蔗糖开始对所有6种蔗糖浓度起反应)代表反应阈值低于得分为1(其中每只蜜蜂仅对30％蔗糖起反应)300倍。每只蜜蜂的反应阈值(RT)为进入与觅食行为(Pankiw和Page 2000)和年龄(Pankiw和Page 1999；Pankiw2003)相关的感觉神经系统的“窗口”并且受到幼蜂信息素调节(Pankiw和Page 2001，2003)。我们使用针对蔗糖的PER-RT测定法作为评价在室温下储存不同期限的稳定幼蜂信息素的生物活性的一种方法。
来自至少6个不相关的“野生型”来源的蜜蜂在维持在33℃和55％RH下的孵育箱内从其幼蜂中形成3h。将300只新形成的蜜蜂随机放入有机玻璃金属丝网笼(14.6×10×7.7cm)。给笼子提供30％蔗糖溶液，可随意饮水并且在上述孵育箱条件下饲养。随机选择各个笼子用于下列处理：1)在室温下储存的未稳定的幼蜂信息素，2)使用叔丁基氢醌稳定并且储存在室温下的幼蜂信息素，3)新鲜制备的未稳定的幼蜂信息素和4)不使用信息素的对照品。制备的信息素的组成为：亚油酸乙酯1％，亚麻酸乙酯13％，油酸乙酯8％，棕榈酸乙酯3％，硬脂酸乙酯7％，亚油酸甲酯，2％，亚麻酸甲酯21％，油酸甲酯25％，棕榈酸甲酯3％和硬脂酸甲酯17％。信息素-处理的笼子接受300个幼虫当量(LEq)/天(1∶1的幼蜂信息素与蜜蜂之比)。用异丙醇配制信息素，使得以约15μL溶液递送300LEq。对照笼子每日接受等体积的异丙醇。每日在蒸发异丙醇后在玻璃平板(7×8cm)上递送相应的处理。将蜜蜂如上述饲养6天且然后如上所述测试其蔗糖反应阈值。在制备未稳定和稳定的幼蜂信息素制品后48，123和231天时实施该方案。在处理之间，使用Kruskal-Wallis和Mann-Whitney U检验比较得分。
稳定的幼蜂信息素表现出与新鲜配制的幼蜂信息素无差别的生物活性(表1)。接触稳定幼蜂信息素的蜜蜂始终表现出高于对照笼子中未接触蜜蜂至少1.75倍的蔗糖反应阈值。另外，接触未稳定幼蜂信息素的在室温下储存48，123和231天的蜜蜂的蔗糖反应性与未基础信息素的蜜蜂的蔗糖反应性无显著性差异。
这些结果表明稳定的幼蜂信息素在室温下储存时表现出长期生物活性。这种生物活性在统计学上与使用新鲜配制的幼蜂信息素诱导的生物活性相同。这些结果还表明向10种信息素成分中添加叔丁基氢醌对信息素的生物活性无影响。
表1.储存在室温下的未稳定和稳定的幼蜂信息素与新鲜配制的幼蜂信息素作为保持在无信息素对照环境中的蜜蜂的蔗糖反应性百分比的生物活性。低于各值的概率表示蔗糖反应性与无信息素的对照环境中蜜蜂的蔗糖反应性类似。
| 在室温下的天数 | 未稳定的幼蜂信息素％ | 稳定的幼蜂信息素％ | 新鲜配制的未稳定的幼蜂信息素 |
| 48 | 17.0(p＞0.05) | 88.1(p＜0.01) | 78.7(p＜0.001) |
| 123 | 6.8(p＞0.05) | 75.6(p＜0.001) | 68.5(p＜0.001) |
| 231 | 3.7(p＞0.05) | 89.7(p＜0.0001) | 91.0(p＜0.0001) |
实施例4
由试剂级和工业级脂肪酸酯类配制的幼蜂信息素释放蜜蜂花粉觅食
所有在先的幼蜂信息素制品均由大于99％纯度的由Sigma-Aldrich(St.Louis，MO)提供的试剂级化合物组成。试剂级化合物最常用作化学鉴定中，用于化学合成或任意其它纯度必不可少的应用中的标准品。然而，纯度的量与化合物的成本成正比。降低幼蜂信息素的成本的一种方式在于使用较低纯度工业级成分配制它。尽管使用工业级成分使得成本显著下降，但是需要权衡。工业级成分衍生自含脂肪酸掺合物的天然来源，但它们并非天然幼蜂信息素的确切比例。我们推断接触由试剂级或工业级成分配制的幼蜂信息素的蜜蜂对花粉的觅食水平高于不接触信息素的蜜蜂。
本实验在2005年6月7日重复6次。随机选择典型蜜蜂蜂群体接受如下处理之一：1)对照组，空白玻璃平板，2)使用叔丁基氢醌稳定的试剂级幼蜂信息素，或3)类似稳定的工业级幼蜂信息素。使用叔丁基氢醌按照表2中指定的比例配制信息素掺合物。将总计1.12mg总酯类施用于玻璃平板(20cm×10cm)并且将平板放入蜂群体的幼蜂群体区域中心。1小时后，我们进行5分钟返回花粉和非花粉觅食者的进入计数。可观察到花粉觅食者非常明显，因为在称作冬孢的后足专门区域上的体外携带有花粉。在作物中内部携带有液体载荷，诸如花蜜和水，但未明显观察到。当载荷的类型，存在或不存在未明显观察到时，将这类返回的蜜蜂归类为非花粉觅食者。观察者使用手提式计数器，一只手用于花粉觅食者，而一只手用于非花粉觅食者。每小时由两个不同的人对每一蜂群体测定两次，共2小时，每个蜂群体总计45分钟计数。进行计数的人对处理方式并不了解。
使用列联表分析分析计数的数据。与不使用信息素的空白对照相比，工业级(χ2＝7.0，df＝1，P＜0.01)和试剂级(χ2＝15.0，df＝1，P＜0.0001)制品显著诱导进入蜂群体的较高的花粉与非花粉觅食者之比(表3)。试剂级制品释放的花粉觅食者比例稍高于工业级制品(χ2＝3.9，df＝1，P＝0.048)。
两个相关发现来源于本研究。第一，两个等级的稳定的幼蜂信息素均能够诱导觅食花粉增强。第二，工业级配制的幼蜂信息素增加的花粉觅食者比例超过了不使用信息素的对照处理约116％，仅低于由试剂级制品诱导的3.5％。因此，以仅7％的试剂级制品的成本，工业级配制的使用叔丁基氢醌稳定的幼蜂信息素看起来为有效和经济的富有活力产品。
表2.试剂级和工业级幼蜂信息素制品
| 化合物 | 试剂级脂肪酸酯类+0.05％叔丁基氢醌(总酯类的％) | 工业级脂肪酸酯类+0.05％叔丁基氢醌(总酯类的％) |
| 棕榈酸甲酯 | 3.00 | 2.03 |
| 棕榈酸乙酯 | 3.00 | 4.23 |
| 硬脂酸甲酯 | 17.00 | 15.17 |
| 油酸甲酯 | 25.00 | 25.04 |
| 硬脂酸乙酯 | 7.00 | 8.88 |
| 油酸乙酯 | 8.00 | 6.72 |
| 亚油酸甲酯 | 2.00 | 8.63 |
| 亚油酸乙酯 | 1.00 | 3.5 |
| 亚麻酸甲酯 | 21.00 | 17.07 |
| 亚麻酸乙酯 | 13.00 | 8.73 |
表3.5分钟内进入蜂群体的花粉与非花粉觅食者之比
| 处理 | 花粉与非花粉觅食者之比 | 概率1 |
| 对照组 | 0.38 | |
| 工业级脂肪酸酯类+叔丁基氢醌) | 0.82 | ＜0.01 |
| 试剂级脂肪酸酯类+叔丁基氢醌) | 0.85 | ＜0.0001 |
1列联表分析概率，其中检验假设在于对照组与处理组之比相等。
实施例5
花粉食物消耗的刺激
本实验从2004年3月1日到15日进行。随机选择来自Texas A&Muniversity养蜂厂的12个典型蜂群体。通过使用分成正方形部分6.45cm2的格估计蜂群体测量值。将蜜蜂覆盖的面积转化成蜜蜂数量；约1.5只蜜蜂/cm2(Pankiw和Page 2001；Pankiw和Rubink 2002)。测定称作共同幼蜂的卵，幼虫和蛹占据的幼蜂面积。随机选择6个蜂群体每日接受3个幼虫当量/蜜蜂/天(1.55μg/蜜蜂/天)的幼蜂信息素处理并且6个蜂群体接受空白玻璃平板。已知3个幼虫当量/蜜蜂/天的剂量可增加大蜂群体中觅食花粉的量(Pankiw和Page 2001)。给每个蜂群体供应商购花粉食物补充剂：形状如两片刻痕蜡纸之间汉堡包样小馅饼的450g幼蜂BuilderTM(Dadant&Sons，Hamilton，IL)。将新鲜的小馅饼放置在上述消耗的馅饼上。对15天蜂群体而言每隔3天检查一次小馅饼的消耗。给完全消耗上述小馅饼的蜂群体提供新的小馅饼。在7和15天时进行蜂群体测定。所有蜂群体均接受新鲜花粉补充剂小馅饼，与第7天时所用的量无关。除去未消耗的旧小馅饼并且称重以便估计消耗量。
方差分析用于比较信息素处理的和对照蜂群体。不必进行协方差分析，因为在实验开始时蜜蜂的数量和幼蜂，花粉，蜂蜜和空单元格所用的幼蜂空间的量在处理组之间无显著性差异(P＞0.05)。
在第1和第2周中使用幼蜂信息素处理的蜂群体消耗的花粉补充剂明显多于对照蜂群体(表4)。在第1周中处理之间的幼蜂面积无差异(F1，11＝0.3，P＞0.05)。在第2周中，在幼蜂信息素处理组中幼蜂面积明显较大(F1，11＝10.6，P＜0.01；表2)。
这些结果表明稳定的幼蜂信息素可以用于刺激食物消耗，导致幼蜂产生增加，由此可以导致蜂群体活力更强。还可以通过将食物补充剂或抗生素掺入花粉小馅饼或其它食物来源来利用增加的食物消耗。
表4.接触幼蜂信息素的蜜蜂蜂群体与未基础的对照蜂群体之间花粉消耗和幼蜂面积的比较
参考文献
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Claims (20)
1.稳定由16-20个碳的羧酸或其甲酯或乙酯类中的两种或更多种组成的蜜蜂幼蜂信息素的方法。
2.稳定由亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、油酸乙酯、棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、油酸甲酯、棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯中的两种或更多种的蜜蜂幼蜂信息素的方法，通过将抗氧化剂掺入信息素来进行。
3.权利要求1所述的方法，其中所述的抗氧化剂为食品级抗氧化剂。
4.权利要求2所述的方法，其中所述的食品级抗氧化剂选自丁羟茴醚、丁羟甲苯、叔丁基氢醌、聚丙二醇、柠檬酸和维生素E及其衍生物(生育酚类)或所述抗氧化剂的两种或更多种的任意组合。
5.权利要求1所述的方法，其中所述的抗氧化剂抑制亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、油酸甲酯和油酸乙酯分解。
6.用于施用于蜜蜂或蜜蜂群体的组合物、由亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、油酸乙酯、棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、油酸甲酯、棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯中的两种或更多种和一种或多种食品级抗氧化剂组成，所述的抗氧化剂选自丁羟茴醚，丁羟甲苯，叔丁基氢醌，聚丙二醇，柠檬酸和维生素E及其衍生物(生育酚类)。
7.权利要求6所述的组合物，其中各成分的重量比为：亚油酸乙酯(0.1-50％)，亚麻酸乙酯(1.3-50％)，油酸乙酯(0.8-50％)，棕榈酸乙酯(0.3-50％)，硬脂酸乙酯(0.7-50％)，亚油酸甲酯(0.2-50％)，亚麻酸甲酯(0.2-50％)，油酸甲酯(0.3-50％)，棕榈酸甲酯(0.3-50％)，硬脂酸甲酯(1.7-50％)。
8.一种方法，其中将权利要求6所述的组合物施用于在惰性物质中的蜜蜂，蜜蜂群体或传粉单元，所述的惰性物质选自石蜡、植物蜡、蜂蜡、二氧化硅、氧化铝、纤维素、改性纤维素(纸和纸制品)、干燥的植物组织、木材和合成聚合物。
9.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于增加工蜂当中花粉与非花粉觅食者之比。
10.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于降低或延缓工蜂首次觅食的年龄。
11.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于增加觅食的工蜂的总数。
12.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于增加觅食花粉工蜂使花粉返回到蜂群体的载荷重量。
13.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于增加非花粉觅食工蜂体携带的花粉粒的数量。
14.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于增加接近放置蜜蜂群体或传粉单元或其内的目标作物的传粉。
15.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于刺激工蜂的幼蜂食物咽下腺发育和腺蛋白产生。
16.权利要求8所述的方法，其中所述的组合物用于刺激蜜蜂消耗食物蛋白或其它食物成分和抗生素补充剂。
17.权利要求8所述的方法，其中对蜜蜂群体连续施用所述组合物至少约2周或2周以上期限以增加该群体内饲养的蜜蜂数量。
18.权利要求8所述的方法，其中采用对蜜蜂群体连续施用所述组合物以抑制蜜蜂从蜂群体逃逸(分蜂)。
19.权利要求8所述的方法，其中将所述组合物与合成蜜蜂王后上颚腺信息素联合施用于蜜蜂、蜜蜂群体或传粉单元。
20.权利要求19所述的方法，其中将所述组合物与施用于需要促进传粉的开花植物的合成蜜蜂王后上颚腺信息素联合施用于蜜蜂、蜜蜂群体或传粉单元。
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