近日，我院高希武教授研究团队在环境领域顶级期刊Journal of Hazardous Materials期刊 （IF=14.224）上发表了题为 “The sulfoximine insecticide sulfoxaflor exposure reduces the survival status and disrupts the intestinal metabolism of the honeybee Apis mellifera”的研究论文。西方蜜蜂（Apis mellifera）是一种重要的社会性昆虫，由于生态系统中杀虫剂的广泛使用，蜜蜂的种群数量迅速减少。特别是新烟碱类杀虫剂已经被证实在低环境暴露浓度下可以对蜜蜂种群产生严重的影响，欧盟已于2013年对三种新烟碱类杀虫剂吡虫啉、噻虫胺及噻虫嗪颁布了禁令，对其使用场景进行了严格的限制。氟啶虫胺腈作为控制吡虫啉抗性害虫的替代药剂在世界各国广泛应用。该研究以杀虫剂氟啶虫胺腈和西方蜜蜂为研究体系，采用经典生物学、生理生化手段结合代谢组学，揭示了氟啶虫胺腈对西方蜜蜂生存能力和肠道代谢的影响。发现随着氟啶虫胺腈环境暴露浓度的增加，降低了蜜蜂的生存状态，显著干扰了蜜蜂肠道类固醇激素生物合成（steroid hormone biosynthesis）和谷胱甘肽（glutathione metabolism）代谢途径。

  在氟啶虫胺腈持续暴露0.5 mg/L和2.0 mg/L氟啶虫胺腈14天后，分别有24和105种代谢物发生了变化，多数影响到了类固醇激素和谷胱甘肽的生物合成代谢。类固醇激素的生物合成途径对昆虫生殖发育和蜕皮等多种生理活动的调节有非常重要的作用。胆固醇（Cholesterol）是类固醇合成过程中最重要的物质，参与生物合成代谢途径如图2所示。谷胱甘肽（Glutathione）是一种含γ-酰胺键和巯基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。谷胱甘肽的活性巯基（-SH），可参与机体多种重要的生化反应，保护体内重要酶蛋白不被氧化、灭活，保证能量代谢、细胞利用。其参与生物合成途径如图3所示。这些发现为研究农药胁迫对蜜蜂生理代谢的影响以及农药的风险评价提供了新的视角。

图1 氟啶虫胺腈胁迫下西方蜜蜂的生理状态和肠道代谢物的变化

图2 蜜蜂暴露于氟啶虫胺腈后肠道类固醇激素生物合成途径及相关代谢物的变化

图3蜜蜂暴露于氟啶虫胺腈后肠道谷胱甘肽途径及相关代谢物的变化

   我院博士后程沈航为论文第一作者，高希武教授为通讯作者，中国农业科学院蜜蜂研究所的代平礼研究员等参加了研究工作。该研究获得国家自然科学基金(31330064) 和博士后科学基金(2021M693437)的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130109