花粉中的礦物質及其對蜜蜂的作用

杭曉波 王 穎 馬蘭婷 胥保華

（山東農業大學動物科技學院，山東泰安 271018）

花粉的營養成分非常豐富，在國際上被譽為“濃縮天然微型營養庫”[1-2]。花粉不僅有機成分含量豐富，而且對生物體有重要作用的礦物質元素含量也很多，是蜜蜂正常生命活動和維持正常生理代謝所不可或缺的營養源[3]。花粉中除了含有蛋白質、糖類、脂肪及維生素等營養素外，還含有豐富的礦物元素。花粉中的礦物質是構成蜜蜂生命體體成分的重要部分，而且參與了蜜蜂機體內酶、激素、蛋白質、維生素等的合成和代謝。因此，蜜蜂從外界攝入充足的礦物質對于保障機體的正常生理機能和健康非常重要[4]。本文對花粉中礦物質的種類、特點，花粉中的礦物質的存在形式及其對蜜蜂的作用，國內外已開展的蜜蜂礦物質營養研究的進展等進行了概述。

1 花粉中的礦物質

1.1 花粉中礦物質的種類

花粉中有種類豐富的礦物元素，Herbert[5]研究表明花粉中灰分含量為1%～6.5%。花粉中常量元素主要有鉀、鈣、磷、鈉、鎂、硫等微量元素，主要有鐵、銅、碘、鋅、錳、鈷等[6]，礦物元素的組成和比例隨植物和地區差異而不同。

早在1880年，根據當時已研究的70多種花粉的測試資料，Thomson[7]總結得出了花粉中礦物質元素的含量大約為4%。Herbert等[8]發現花粉中的主要礦物質元素有鉀、鈉、磷、硫、鈣、鎂，Grigoryan等[9]在收集的蜂花粉中發現了22種微量元素。蔡繼炯等[10]用原子吸收光譜和電化學法研究了我國29種花粉的常量和微量元素，發現了鐵、鋁、銀、鈦等24種礦物元素。1994年，中國科學院等單位開展的合作研究，用中子活化分析的方法，在花粉中發現了鐵、鋅、鉛、硒等30 種微量元素[11]。王開發等[12]對以往未測試過的14種花粉利用等離子方法進行的礦物元素研究中，新發現銪、鈥、鉺、镥、釹等13種元素，綜合國內外花粉已發現的43種礦物質元素，花粉中所含礦物質元素接近60種。

1.2 花粉中礦物質的含量

花粉中的礦物質含量豐富，國內外許多學者進行了大量的試驗測量花粉中礦物質的含量。花粉中硫的含量較多，而鎂的含量較少，鐵的含量在68μg/g-955 μg/g之間，碘的含量約4-10 μg/g，硅和鋁元素在灰分中的含量為3.7%和0.2%[13]。

徐景耀等[14]對我國16種花粉中礦物質元素分析后發現，花粉中鉀含量最高（4306-9968 μg/g），而鈉相對含量較低（92.54-45.9 μg/g），鈣在花粉中含量為1960-6360 μg/g，錳含量也較為豐富（999-4431 μg/g），銅含量在4.79-27.58 μg/g，鋅的含量亦較高（24.73-99.09 μg/g）。楊寒冰等[15]通過對花粉中的礦物質進行分析得知蕎麥花粉（干）中鉀的含量為129.57 mg/kg，硒的含量非常豐富（12.76 mg/kg）。張建波等[16]對山楂蜂花粉的成分進行研究，發現其中的鋅含量達52 μg/g。

1.3 花粉中礦物質的特點

花粉中的礦物質元素基本組成相似，但是不同地區的的同一種花粉的各種礦物質的含量也不盡相同。花粉中不僅有常量元素還含有一些微量元素，而且粉源植物的種類不同，其花粉中的各種礦物質元素的含量也不同。花粉中礦物元素的組成、含量因植物種類及地理位置的不同而有差異。即使同一花粉中的不同礦物質元素含量水平，差異往往也是非常大的[17]。

花粉中主要有鉀、鈉、磷、硫、鈣和鎂等常量元素和硅、鋁、錳、鉬、銅、鐵、鋅等22種微量元素[18]。西班牙地區蜂花粉中鉀含量在2.5-6.4 g/kg，約占礦物質含量的59 %[19]。研究表明澳大利亞花粉礦物質中鉀含量同樣最高[20-21]。楊寒冰等[22]對中國油菜花粉、玉米花粉、松花粉（油松）、蕎麥花粉營養成分的研究結果表明這四種花粉中鉀含量同樣較高，而鈉含量很小，這與植物體本身鉀含量較高，鈉的含量較低的現象相同。研究表明，茶花粉中錳含量是葵花粉的16倍[23]，松花粉中鐵含量約為油菜花粉的4倍，而油菜花粉中磷含量為松花粉的3倍[22]。

俞淑清等[24]對我國15個地區的油菜花粉中的礦物質元素含量進行了測定，發現其礦物質總含量不同，有的相差很大，這是由于不同地區生態環境的不同，植物從土壤吸收元素差異而造成。劉劍秋等[25]測定分析了荷花花粉與油菜花粉、紫云英花粉、蘋果花粉、向日葵花粉等主要花粉中的礦物質差異，蜜源植物比較得出：荷花粉的鋅含量較高，是其他四種花粉中鋅含量的3-10倍，而荷花粉中的鈉含量較低，是其他四種花粉中鈉含量的1/5-1/10。荷花粉與其他的蜜源植物花粉相比較，除了鈉、鋁含量低外，其余的礦物質元素含量均較豐富[26]。周彥鋼等[27]測得荷花粉中的15種礦物質含量與其它蜂花粉相比顯著不同，鉀、鈣、鎂、磷、鉻元素含量非常豐富，明顯高于玉米、蕎麥、向日葵、番薯花粉，有的高出數倍[28-29]。

呂文英等[30]通過對葵花粉和茶花粉中所含的8種礦物質進行測定，發現了不同種類的花粉所含的礦物質元素的種類及含量均不同，茶花粉中錳的含量是葵花粉的16倍，而鐵、鋅的含量相差不大，葵花粉中的鉀、鈉、鎂、銅的含量均低于茶花粉，葵花粉鈣含量高于茶花粉。劉鳳云等[31]測定分析了青海境內不同地區油菜花粉中的礦物質，分析結果表明不同地區的油菜花粉同種礦物質含量也不相同，而且有的還差異很大，如民和地區收集到的花粉中鈉的含量為6.08 μg/g，而涅源地區收集到的花粉中鈉的含量則高達99.06 μg/g。我國油菜花粉含鉀5380 μg/g，含鈉230 μg/g；蕎麥花粉含鉀3050 μg/g，含鈉290 μg/g，花粉中鉀的含量遠高于鈉，這種情形在其他天然食品中還少見[32]。不同的花粉中，各種元素的含量差別較大，而且存在狀態也隨著花粉種類的改變而改變。

李英華等[33]發現，含鉀較高的花粉有雪荔、茶花、疏花薔薇和黃梔子花粉等，含量均在50 mg/kg以上，含鋅較高的花粉有蘿卜、番薯、刺梨和薔薇花粉，含鐵較高的花粉有蘿卜、荷花、龍眼、梅花、哈密瓜、杏花、蕎麥、刺梨和玉米花粉等。

1.4 花粉中礦物質的存在形式

花粉中有相當一部分礦物元素是以結合態存在的，不同花粉中的結合物質以及存在形式也存在著很大的差別。礦物元素已經得到測定的是以脂肪結合態、蛋白質結合態以及可溶性糖結合態[34]，目前對于以游離氨基酸和黃酮類化合物結合態存在的花粉中的礦物元素測定未見報道。

2 花粉中的礦物質對蜜蜂的作用

與礦物質對人體的作用一樣，礦物質元素參與蜜蜂體內蛋白質等物質的合成和代謝，是維持血液與組織液滲透壓平衡的主要因素，蜜蜂通過采食花粉從中攝取維持生命活動所必需的礦物質來參與體內的新陳代謝，也參與體內的各種歧化反應[35]。

Dietz[36]和Crailsheim等[37]研究表明，飼料中礦物質含量過高對工蜂有毒害作用。過量的礦物質將使蜜蜂死亡或縮短壽命，用含1%無機鹽的糖水喂籠養蜜蜂，蜜蜂僅能存活4天[36]。冬季用礦物質含量高的蜂蜜喂蜂，蜂群死亡率升高；用礦物質含量分別為0.83%、0.14%的甘露蜜和油菜蜜代替糖漿喂蜂群，蜜蜂中腸內容物較大地增加，并有大量氣體填充，圍食膜破裂[37]。

花粉中的鈣磷元素能夠促進蜜蜂表皮的形成和調控其蛻皮過程，并且在蜜蜂脂類代謝，糖類和蛋白質合成，維生素有效利用以及能量代謝中起作用[38]。此外，鈣元素對蜜蜂視覺的形成有一定的作用[39]。鉀、鈉兩種元素可以維持神經細胞正常電位與調節血液和組織液的滲透壓，高鈉低鉀的營養水平對于維持蜜蜂器官酸堿平衡有一定的作用[40]。很多科學家推測，花粉中的鐵元素可能與蜜蜂定向有關[41]。

3 蜜蜂對礦物質的營養需要

Nation[42]研究表明向人工飼糧中添加一定量的礦物質能夠提高蜜蜂對幼蟲哺育能力，在試驗中向人工飼料添加的礦物質主要是含有鉀、鈉、鈣和鎂元素的鹽類，人工飼糧中鉀、鈉、鈣和鎂礦物質元素含量分別為5000 mg/kg、200 mg/kg、1000 mg/kg、1000 mg/kg時，飼喂效果較好。Kuterbach等[43]研究表明蜜蜂體內鐵元素與錳元素的含量會隨著日齡的增加而增加，向食物中添加一定量的含鐵、錳的礦物質有利于蜜蜂的生長發育。濃度為0.15 %的鹽溶液對蜂群最有利，鹽能刺激蜜蜂蠟腺蜜蠟，飼喂鹽水的蜂群其巢礎筑造速度要比不喂的快40%[44]。

Herbert等[45]認為人工飼糧中最合適的礦物質元素及添加量分別為：鉀（1000 mg/kg）、鈣（500 mg/kg）、鎂（300 mg/kg），鈉、鋅、錳、鐵和銅元素的添加量應小于50 mg/kg。Avignon[46]研究表明在飼料中添加一定量的含銅有機鹽—葡糖糖酸銅可以提高蜂群的抗病能力。劉俊峰[47]等研究發現在糖水中添加復合礦物質可以滿足中華蜜蜂越冬的部分營養需求。郭芳彬[48]研究表明，花粉鈣磷比例約為1.5∶1的花粉，蜜蜂對其吸收率最好。

花粉是濃縮的營養庫，其中豐富的礦物元素對蜜蜂有重要的營養作用，是蜜蜂正常生命活動、維持正常生理代謝以及蜂產品生產所必需的。不同地區、不同種類的花粉所含的礦物質含量不同，營養價值也不同。因此，深入研究不同花粉對蜜蜂的營養作用，可為養蜂生產中選擇蜜蜂飼料提供參考，具有重要的實踐意義。

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