康奈爾大學開發的一項新技術，為養蜂人、消費者和農民提供了致命殺蟲劑的高效解毒方案——因為這些殺蟲劑會對野生蜜蜂種群的生存造成嚴重的傷害，導致養蜂人平均每年損失至少1/3的蜂箱！由5月20日發表在《自然》雜誌上的一篇新文章可知，研究人員針對一組被廣泛使用的有機磷殺蟲劑，提出了早期的解毒方案。

Beemmunity 員工將含有微海綿的花粉餅塗抹在蜂巢上（圖自：Nathan Reid）

有研究表明，美國98% 的蜂巢中，蠟和花粉平均被六種殺蟲劑給污染，並且會破壞蜜蜂對破壞性的瓦蟎和病原體的免疫力。

糟糕的是，自然界中有許多植物和農作物都嚴重依賴於蜜蜂等粉媒的授粉，且這些作物佔據了我們所消費的食物的1/3 。

研究配圖- 1：微粒通過蜜蜂消化道的示意圖

論文合著者、兼Beemmunity 首席執行官James Webb 表示：“我們提出了一個解決方案，即養蜂人可以用我們的花粉餅或糖漿中的微粒產品來餵養他們飼養的蜜蜂，以幫助蜜蜂化解可能遭遇的任何殺蟲劑的毒性”。

研究一作Jing Chen、同時也是農業與生命科學學院（CALS）生物與環境工程系副教授Minglin Ma 實驗室中的一位博士後研究員，此外CALS 昆蟲學助理教授Scott McArt 也是這篇論文的合著者之一。

研究配圖- 2：PIM 的穩定性、尺寸分佈和形態特徵

這篇題為《受花粉啟發的酶微粒可降低受控組粉媒的有機磷中毒》的論文，側重於約佔市面1/3 的有機磷殺蟲劑。

Scott McArt 表示，近期針對蜂巢內農藥殘留的全球薈萃分析發現，在當前的使用模式下，有五種殺蟲劑會對蜜蜂構成重大風險，且其中有兩種屬於有機磷酸鹽。

為幫助蜜蜂解毒，研究人員開發了一種與花粉大小相當的均勻微粒，但其中含有的解毒酶，能夠趕在有機磷被蜜蜂吸收並造成實質性傷害之前提供預防。

研究配圖- 3：PIM 中的OPT 封裝與活性表徵

值得一提的是，這種顆粒還帶有保護殼。投餵之前，養蜂人可以將之與花粉餅或糖水混合。使之能夠在經過蜜蜂的消化道時被分解，然後讓酶發揮給食物解毒的作用。

經過一系列的體外實驗，研究人員在實驗室的活蜜蜂上再開了系統性的測試。其中實驗組被同時投餵了受到馬拉硫磷（一種有機農藥）污染的花粉，而對照組則僅餵食有毒花粉（而沒有投餵解毒酶顆粒）。

結果發現，實驗組在接受馬拉硫磷後的存活率為100%，而對照組則在數日內死亡。

研究配圖- 4：PIM 消化追踪- 大黃蜂胃腸道熒光成像

接著Beemmunity 將其理論更進了一步，在微粒中填充可分解殺蟲劑的酶（而未採用由昆蟲蛋白製成的外殼），並為之填入了特殊的吸收油，以形成一種微海綿。

這做的原因是，許多殺蟲劑（包括被廣泛使用的新菸鹼類），都在設計之初靶向了昆蟲的蛋白質，因而微粒殼會吸收殺蟲劑、並在外殼內惰性隔離，最終蜜蜂就可在排便時帶出被隔離的毒素。

研究配圖- 5：AChE 活性測定/ 蜜蜂存活實驗表明了OPT-PIM 的功效

該公司正準備今夏在新澤西州的240 個蜂箱上展開菌落規模試驗，併計劃於2022 年2 月正式向公眾推出新產品。

其中包括可添加到花粉餅或糖水中的干糖介質微粒海綿，面向普通消費者的養蜂器也正在開發中。

Scott McArt 表示：“這是一種低成本、可擴展的解決方案，我們希望它可成為解決殺蟲劑毒性問題的第一步，並有助於保護那些重要的粉媒”。