不同行为状态蜜蜂脑部单胺类神经递质及相关合成代谢酶的检测分析

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蜜蜂是社会性昆虫的典型代表,具有非常复杂的社会行为,不同行为状态的工蜂各司其职是维持蜂群社会结构稳定的重要保证。单胺类神经递质在无脊椎动物中枢神经系统中发挥着重要的神经调控作用,本研究以哺育、采集、跳舞等典型行为状态中华蜜蜂(简称中蜂)、意大利蜜蜂(简称意蜂)工蜂脑部为研究对象,对此类神经活性物质及相关合成代谢酶进行检测分析,以期寻找与调控蜜蜂行为有关的神经活性物质及相关的神经通路。建立了同时测定蜜蜂脑部7种单胺类神经递质含量的高效液相色谱-电化学检测法。选用Acclaim C18色谱柱,以磷酸二氢钠、辛烷磺酸钠、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙腈的混合液为流动相,流速0.2mL/min,进样量10 μL,柱温38℃,检测电压300mV为检测条件,蜜蜂脑组织样品经高氯酸、焦亚硫酸钠和乙二胺四乙酸混合溶液去除蛋白,再由0.22 μm滤膜过滤后上样检测。此方法灵敏度高、精密度好,样品处理简单,可用于蜜蜂脑部单胺类神经递质及其代谢物的分离及定量测定。利用高效液相色谱-电化学法检测不同行为状态中蜂、意蜂脑部单胺类神经递质及代谢物的含量。中蜂、意蜂采集状态工蜂脑部仅去甲肾上腺素含量显著高于哺育蜂,其余神经物质在两蜂种哺育与采集状态工蜂脑部无显著性差异。跳舞刚开始意蜂脑部去甲肾上腺素含量显著低于采粉回巢及跳舞后状态的两组蜜蜂,而多巴胺含量则显著高于跳舞刚结束组,说明此两种物质均参与调控意蜂的舞蹈行为。除哺育状态中、意蜂脑部各神经物质含量无显著性差异外,其余状态中、意蜂脑部神经物质含量存在较大差异,且变化规律不同,说明两蜂种不同行为状态神经调控过程存在差异。对单胺类神经递质相关合成代谢酶比活力进行测定,并对不同行为状态中、意蜂脑部待测酶比活力结果进行统计分析。结果显示,儿茶酚胺类神经递质较之吲哚类神经递质更广泛地参与蜜蜂哺育、采集、跳舞等行为的调控过程。多巴胺-β羟化酶为去甲肾上腺素合成酶,跳舞刚开始状态意蜂脑部多巴胺-β羟化酶比活力显著高于跳舞刚结束组,比对此两组蜜蜂脑部去甲肾上腺素含量,说明意蜂跳舞蜂脑部去甲肾上腺素可能参与调节舞蹈行为的发生和进行。哺育状态中、意蜂脑部单胺类神经递质相关合成代谢酶比活力无显著性差异,比对此种状态中、意蜂脑部单胺类神经递质及代谢物的含量的差异性分析结果,说明中、意蜂哺育行为的神经调控机制可能存在相似性。
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