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会议主持人
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田文礼 研究员
中国农业科学院蜜蜂研究所 副所长
资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室 副主任
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沈立荣 教授
浙江大学生物系统工程与食品科学学院
会议报告
报告一
利用人工智能技术挖掘资源昆虫的活性成分及产品定向开发
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田文礼 研究员
中国农业科学院蜜蜂研究所 副所长
资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室 副主任
生物信息技术的迭代升级与人工智能算法的飞速发展,正推动生命科学研究迈入数据驱动的范式转型新阶段。作为全球生物多样性的核心类群,资源昆虫在传统医药体系中长期占据独特地位。然而,受限于传统分析技术的局限性及跨学科知识体系的缺失,其体内复杂活性成分的解析与开发长期面临技术瓶颈。在这一背景下,AI技术的突破性和颠覆性进展为这一难题提供了全新的解决方案,包括以深度学习、自然语言处理(natural language processing,NLP)等工具正被应用于大规模数据分析与模型构建中,以期从海量文献资料以及生物样本信息中快速筛选出具有潜在药用价值的新型活性物质。目前,新一代AI算法不仅显著提升了活性成分的筛选效率,更为发现具有新型作用机制的生物活性分子及产品定向开发提供了新思路和新方法,这一技术的突破标志着AI与传统昆虫产业开始深度交叉融合,为加速活性成分开发及产业化落地开辟了极具前景的研究方向。
报告二
基于双抗体夹心ELISA的蜂蜜掺假检测方法
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沈立荣 教授
浙江大学生物系统工程与食品科学学院
蜂蜜掺假是国际贸易中食品欺诈的严重问题。蜂王浆主蛋白1(major royal jelly protein 1,MRJP1)是蜂王浆中分泌于蜂群哺育蜂的咽喉腺和下颌腺中最丰富的蛋白质,目前已被用作检测蜂蜜真伪的生物标志物之一。本研究合成两种特异性MRJP1肽,分别用于制备多克隆抗体:抗MRJP1抗体1(anti-MRJP1 antibody 1,SP-1)和抗MRJP1抗体2(anti-MRJP1 antibody 1,SP-2),在Western blot分析中均表现出对MRJP1的高度特异性。随后以SP-1作为捕获抗体、SP-2作为检测抗体,建立了双抗体夹心酶联免疫测定法(double-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay,DAS-ELISA),可实现无脱色检测蜂蜜中MRJP1的含量。由于DAS-ELISA对掺假蜂蜜中MRJP1的定量结果与蜂蜜SDS-PAGE凝胶上MRJP1条带的密度值呈正相关(R²=0.9886,P<0.0001),因此该方法也可有效检测蜂蜜掺假情况。综上,我们的研究结果表明,DAS-ELISA是一种灵敏且适用于蜂蜜质量控制与真伪鉴定的方法。
报告三
不同蜜源中蜂蜜成熟过程关键香气物质筛选与风味贡献解析
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陈兰珍 研究员
中国农业科学院蜜蜂研究所
中蜂蜜(俗称土蜂蜜)由我国本土特色蜂种中华蜜蜂采集蜜源植物花蜜酿造而成,风味独特、营养丰富,市场认可度高。现有中蜂蜜研究多集中于理化性质、生物活性及与意蜂蜂蜜的比较,针对多蜜源中蜂蜜风味特征的系统性研究相对较少。香气是蜂蜜感官品质评价的核心指标,蜂蜜在蜂巢内自然成熟阶段,香气组分持续转化,整体风味特征不断演变。本研究选取树参蜜、五倍子蜜、山乌桕蜜3 种代表性单花种中蜂蜜为研究材料,采集不同成熟阶段样品,融合风味组学与代谢组学技术,动态表征各成熟阶段的挥发性物质,结合感官贡献分析筛选关键香气组分。结果表明,不同蜜源中蜂蜜的关键香气物质组成存在显著性差异;同一蜜源蜂蜜的香气组分随成熟进程呈现明显的动态演变特征。本研究明晰3 类单花种中蜂蜜成熟过程关键香气组分的变化规律,可为中蜂蜜品质管控、成熟度评价及蜜源真实性鉴别提供理论依据与技术支撑。
报告四
多糖基蜂王浆纳米递送体系的构建及其功能特性研究
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方小明 研究员
中国农业科学院蜜蜂研究所
蜂王浆富含10-羟基-2-癸烯酸(10-hydroxy-2-decenoic acid,10-HDA)、蛋白质及多种生物活性物质,具有抗氧化、抑菌等生物学功能,在功能性食品和生物活性原料开发领域具有广阔的应用前景。然而,蜂王浆活性组分易受温度、pH及贮藏环境等因素影响,稳定性不足,制约了其深加工与高值化应用。针对上述问题,本研究以天然多糖为载体,采用离子交联技术分别构建壳聚糖和海藻酸钠蜂王浆纳米包埋体系,系统考察其结构特征、包埋性能、稳定性、释放行为及生物活性,探讨纳米包埋技术在蜂王浆活性保护与功能化利用中的应用潜力。结果表明,两种多糖均可通过分子间相互作用实现蜂王浆的有效包埋。壳聚糖纳米颗粒的平均水合粒径小于500 nm,当壳聚糖与蜂王浆质量比为1:1时,包埋率和载药量分别达到48.68%和31.90%;该体系具有较好的抗氧化及抑菌活性,并表现出模拟胃液中相对稳定、模拟肠液中快速释放的特征。除此之外,利用Ca²⁺交联构建海藻酸钠蜂王浆纳米递送体系,所得纳米颗粒的包埋率可达58.62%,10-HDA的体外释放行为符合Korsmeyer-Peppas动力学模型,主要受Fick扩散机制控制;该体系在低温条件下具有较好的稳定性,同时具有抗氧化和抑菌活性,2,2'-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)自由基清除率最高达62.10%。细胞实验进一步表明,海藻酸钠纳米包埋体系具有良好的细胞相容性,在适宜浓度下可降低人永生化角质形成细胞(human immortalized keratinocytes,HaCaT)内活性氧水平,并促进人包皮成纤维细胞(human foreskin fibroblasts,HFF-1)细胞中Ⅰ型胶原蛋白的积累。综上,天然多糖纳米递送体系可以改善蜂王浆的稳定性、调控其特征活性组分的释放行为,为蜂王浆活性保护及高值化利用提供技术参考。
报告五
蜜蜂工蜂咽下腺合成王浆主蛋白的关键细胞类型及功能解析
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李珊珊 研究员
浙江大学动物科学学院
蜂王浆是工蜂咽下腺和上颚腺分泌的,主要用于饲喂蜂王和蜂幼虫的乳白色、淡黄色或浅橙色浆状物质。王浆主蛋白(major royal jelly proteins,MRJPs)是蜂王浆中的主要活性成分,也是衡量蜂王浆品质的重要指标。咽下腺是蜜蜂中合成和分泌MRJPs的主要外分泌腺,其合成蛋白质的能力直接影响蜂王浆的品质。然而,目前关于咽下腺中关键细胞类型及其功能尚不明确。本研究通过单细胞转录组测序结合生信分析构建了咽下腺的单细胞图谱,共获得了30 166 个高质量细胞,并鉴定出了7 种主要细胞类型。其中,咽下腺上皮细胞是合成MRJPs的关键细胞类型。通过拟时序分析绘制发育轨迹,发现上皮细胞是由早期状态向不同分泌功能状态分化的动态过程。功能验证表明,TOR信号通路能够调节咽下腺上皮细胞中的MRJPs生物合成。研究结果丰富了蜜蜂咽下腺发育与分泌调控的基础理论,也为维持蜜蜂高效泌浆提供理论依据。
报告六
基于磁性生物炭改进QuEChERS联合液相色谱-串联质谱测定蜂蜜中抗生素残留
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陈蕊 副研究员
中国农业科学院蜜蜂研究所
蜂蜜中高糖基质对硝基咪唑类和氯霉素的痕量检测构成严重干扰,制约了现有方法在灵敏度和准确性方面的进一步提升。本研究以玉米秸秆为原料,采用热解-共沉淀法制备磁性玉米秸秆生物炭(Magnetic corn straw biochar,MCSBC),并将其用作QuEChERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe,QuEChERS)净化剂,结合高效液相色谱-串联质谱(High performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS/MS),建立了蜂蜜中7 种硝基咪唑类及其代谢物和氯霉素残留的同步检测方法。在优化条件下,目标物在0.1~200 μg/L范围内线性关系良好;检出限和定量限分别为0.04~0.09 μg/kg和0.11~0.26 μg/kg。在0.1、1.0、10 μg/kg 3 个加标水平下,平均回收率为80.1%~107.8%,相对标准偏差为1.2%~12.7%。与商品化净化剂相比,MCSBC的基质效应为0.83~0.98,基质干扰基本可忽略,且可通过磁分离免去离心步骤,显著简化前处理流程。理论计算进一步揭示,葡萄糖与MCSBC间的氢键作用强于异丙硝唑,糖类被优先吸附是降低基质效应的主要机制。该方法绿色高效、灵敏度高、精密度好,可满足蜂蜜中硝基咪唑类及其代谢物和氯霉素残留的同步检测要求,为高糖食品基质中兽药多残留分析提供了新的技术途径。
报告七
蜂毒肽靶向STARD破坏线粒体磷脂稳态诱导肝癌细胞焦亡
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郭睿 副教授
福建农林大学天然生物毒素国家地方联合工程实验室 副主任
福建农林大学蜂疗研究所 副所长
福建农林大学蜂学学院蜂学系 主任
蜂毒肽是一种具有显著生物膜活性的多肽,因其潜在的抗肿瘤活性受到广泛关注。然而,其发挥抗肿瘤作用的分子机制及免疫调控效应尚未得到充分阐明。本研究发现,蜂毒肽能够显著抑制人肝癌细胞Huh7和小鼠肝癌细胞Hepa1-6的细胞活力及克隆形成能力,并快速诱导细胞焦亡。通过人源蛋白质芯片筛选,结合等温滴定量热法等方法,鉴定出STARD是蜂毒肽直接结合的分子靶点。机制研究表明,蜂毒肽通过干扰STARD与心磷脂的相互作用,破坏线粒体磷脂稳态,进而扰乱线粒体功能。上述变化伴随着线粒体辅酶Q合成减少、呼吸链电子泄漏增加及线粒体活性氧大量积累。随之产生的氧化应激促进了气穿孔蛋白E(gasdermin E,GSDME)的裂解及其成孔性N端片段的积累,最终诱导细胞发生焦亡。此外,蜂毒肽不仅能够直接杀伤肿瘤细胞,还可增强肿瘤组织的抗肿瘤免疫活性,提高前体耗竭型CD8+ T细胞的比例。更重要的是,蜂毒肽与抗程序性死亡受体1抗体联合应用能够显著增强抗肿瘤治疗效果。综上,本研究鉴定了STARD这一蜂毒肽的新型分子靶点,揭示了蜂毒肽通过破坏线粒体脂质稳态、抑制线粒体辅酶Q合成并诱导氧化应激,进而激活GSDME介导的细胞焦亡的作用机制。同时,本研究进一步发现蜂毒肽具有调节肿瘤免疫微环境的作用,为蜂毒肽与免疫检查点抑制剂联合治疗肝细胞癌提供了新的理论依据和潜在策略。
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实习编辑:辉煌;编辑:阎一鸣;责编:张睿梅
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