[發明專利]一種基于代謝組學的棗花花蜜致蜜蜂毒性效應的研究方法

有效

• 申請號: 201911268069.1
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111122757B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 鄭先云;馬衛華
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G01N30/88
• 分類號: G01N30/88;G01N33/50
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發明屬植物性毒物毒性評價技術領域，針對現有研究不能闡釋棗花花蜜對蜜蜂的毒性作用的現狀，提供一種基于代謝組學的棗花花蜜致蜜蜂毒性效應的研究方法；收集棗花病蜜蜂并以健康蜜蜂作為對照，采集這兩組蜜蜂的血淋巴，采用UPLC?Q?TOF MS技術結合多維統計分析對樣本進行全譜分析，獲得一級質譜和二級質譜數據，采用XCMS軟件對數據進行峰提取和代謝物鑒定，從代謝物中篩選與蜜蜂棗花病有關的代謝物靶標和代謝輪廓，以代謝物靶標分析和代謝輪廓分析為指導，開展棗花花蜜對蜜蜂致病性的追蹤、篩選，闡述棗花花蜜對蜜蜂的毒性作用機制。本發明具有成本低，易于操作，檢測快速，靈敏度高，選擇性強，重復性好，獲得信息全面等優點。

技術領域

本發明屬于植物性毒物毒性評價技術領域，具體涉及一種基于代謝組學的棗花花蜜致蜜蜂毒性效應的研究方法；基于分子生物學的評估方法，通過研究棗花花蜜對意大利蜜蜂代謝路徑的影響，評估棗花花蜜對蜜蜂毒性效應。

背景技術

棗花病又稱棗花中毒，常發生于棗花流蜜期，蜜蜂采集棗花蜜后造成大量采集蜂死亡，蜂群的群勢下降。棗花病不僅影響棗花期蜂蜜和王漿的產量，還會影響蜜蜂對棗樹的授粉。關于棗花病的病因，一般認為氣候干旱、蜜汁濃稠、棗花花蜜中較高的鉀離子濃度等有關。然而這些研究大多建立在推測及以成熟棗花蜜來研究蜜蜂棗花病的成因。但是蜜蜂采集的花蜜需經過一系列復雜過程才成為成熟蜂蜜，其中包括花蜜成分的改變。因此成熟棗花蜜對蜜蜂的作用并不能解釋棗花花蜜對蜜蜂的毒性效應。鑒于此，探索和建立一種快速、敏感性高的分析技術尤為重要，這有助于闡明蜜蜂棗花病的發生原因，為蜜蜂棗花病的防治提供理論依據。

代謝組學是繼基因組學和蛋白質組學之后發展起來的一種研究生物系統的組學方法，主要研究在新陳代謝的動態過程中，系統研究代謝產物的變化規律，揭示機體生命活動代謝本質。由于細胞內的生命活動大多發生于代謝層面，如細胞信號釋放、能量傳遞、細胞間通信等, 故代謝組學被認為是“組學”研究的最終方向。作為一門新興的學科，代謝組學是一類全面、高通量、無偏差地研究生物體內代謝途徑的分析技術，可以提供有關毒理、藥物毒理、藥效臨床診斷以及基因功能的信息。

發明內容

本發明的目的是針對現有研究不能闡釋棗花花蜜對蜜蜂的毒性作用的現狀，提供一種基于代謝組學的棗花花蜜致蜜蜂毒性效應的研究方法；基于代謝組學的差異物代謝通路，以挖掘引起蜜蜂棗花病發生的機理，為蜜蜂棗花病的防治提供依據。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于代謝組學的棗花花蜜致蜜蜂毒性效應的研究方法，收集棗花病蜜蜂并以健康蜜蜂作為對照，采集這兩組蜜蜂的血淋巴，采用UPLC-Q-TOF MS技術結合多維統計分析對樣本進行全譜分析，獲得一級質譜和二級質譜數據，隨后采用XCMS軟件對數據進行峰提取和代謝物鑒定，使用SIMCA軟件對質譜數據進行多維統計分析；從代謝物中篩選與蜜蜂棗花病有關的血淋巴異常代謝物靶標和代謝輪廓，獲得代謝指紋圖譜；在棗花病組中顯著上調的，VIP值5的代謝產物17種，下調的代謝產物18種；以血淋巴代謝物靶標分析和代謝輪廓分析為指導，開展棗花花蜜對蜜蜂致病性的追蹤、篩選，闡述棗花花蜜對蜜蜂毒性的作用機制；顯著差異的代謝產物主要富集到5個代謝通路，這5個相關代謝通路參與了蜜蜂對棗花花蜜的代謝過程。

具體步驟如下：

（1）采樣提取代謝物：采集患棗花病的蜜蜂，并以同期健康蜜蜂作為對照，帶回實驗室后采集血淋巴并提取代謝物；

（2）分離代謝物：對提取的代謝物采用Agilent 1290 Infinity LC超高效液相色譜系統UHPLC，HILIC色譜柱進行分離；

（3）分析樣品：樣品經UHPLC分離后用Triple-TOF 5600質譜儀AB SCIEX進行質譜分析；

（4）分析質譜數據：用XCMS軟件對數據進行峰提取和代謝物鑒定，并使用SIMCA軟件對質譜數據進行多維統計分析。