花蜜和燕窝蜜的含糖量极高，甚至高达50%以上。对于果蝇等动物来说，含糖30%的饮食会导致代谢紊乱，给它们的健康带来压力。为什么高糖饮食的蜜蜂能够维持正常的新陈代谢？带着这样的疑问，张雪团队开始进一步探索肠道细菌与胰岛素的关系，并对蜜蜂肠道菌群进行了实验研究。

研究小组在实验室建立了不育和不育蜜蜂对照组。他们首先培养不育蜜蜂，观察它们与正常蜜蜂的代谢差异。结果显示，不育蜜蜂出现了与人类 1 型糖尿病相似的症状。接下来植入特定核心菌株进行对比，最终确定蜜蜂肠道菌群中的Lactobacillus Firm-5及其关键代谢物琥珀酸能够有效缓解蜜蜂高血糖等代谢紊乱症状。

蜜蜂肠道细菌定植示意图

对于这一研究发现，张雪进一步解释道：“简单来说，是因为蜜蜂肠道内的乳酸菌产生琥珀酸，而琥珀酸激活肠道内的糖异生，从而激活大脑中胰岛素基因的表达而刺激主要是减少组织细胞对葡萄糖的摄取，最终降低血糖，促进能量代谢和脂肪堆积。”

蜜蜂肠道代谢示意图

什么是琥珀酸，它有什么作用？

琥珀酸是三羧酸循环和能量代谢中的关键中间产物。它广泛存在于自然界中，也存在于人类食品中。张雪提到“琥珀酸是我们的朋友还是敌人？”这是一个需要回答的有趣问题，因为其作用机制是多方面的。

在这项研究中，研究小组证实，琥珀酸可以刺激蜜蜂大脑中胰岛素的表达，从而促进能量代谢，是让蜜蜂远离糖尿病的关键物质。琥珀酸也是肠道菌群之间重要的交叉饲用物质。例如，在人体肠道中，一些细菌可以产生琥珀酸，而另一些细菌则会利用琥珀酸作为进一步生长的底物，从而实现细菌的生长。小组之间的互动。此外，琥珀酸在人体肥胖、炎症性肠病等症状中也发挥着非常重要的作用，是重要的疾病指标。

这项研究有何意义？

蜜蜂采集花粉 图片来源新华社

在张雪看来，蜜蜂是一种优秀的模型动物，可以用来研究肠道细菌与宿主的相互作用。肠道细菌的建立以及与宿主的共同进化与人类非常相似。关于肠道细菌对人体代谢系统的调节作用，学术界已有深入的研究。但对于蜜蜂系统来说，这是一个仍然值得探索的领域。这项研究成果不仅为保护蜜蜂这一关键授粉昆虫提供了新思路，也为研究人类糖尿病等代谢性疾病开辟了新视角。

张雪介绍，目前中国农业大学其他学院的老师也在以蜜蜂为模型动物开展相关疾病的研究。建立了肠炎、便秘、高尿酸血症等疾病模型。他们还进行了蜜蜂肠道细菌关系的研究以及抑郁症与其他疾病相关性的研究。