꿀벌 유충과 꿀벌 집단의 여왕벌을 위한 영양가 높은 음식인 로얄 젤리는 또한 수세기 동안 사람들이 건강상의 이점으로 인해 소비해 온 꿀벌 제품입니다 .1 , 2 , 3 , 4. 로얄 젤리의 약리적 특성은 동물 모델과 인간 모두에서 광범위하게 연구되었습니다 .2 , 5 , 6 , 7. 작용 메커니즘은 여전히 ​​조사 중이지만 로얄 젤리는 전 세계 연구자들의 상당한 관심을 끌었습니다 .8 , 9. 고령화 인구로 인한 수요 증가로 인해 로얄 젤리 품질에 대한 초점이 강화되었습니다. 주요 로얄 젤리 단백질 1(MRJP1)과 10-하이드록시-2-데센산(10-HDA)은 각각 로얄 젤리에서 가장 풍부한 단백질과 지방산이며, 둘 다 중요한 품질 마커 역할을 합니다 .10 .

꿀벌( Apis mellifera )의 머리에 위치한 쌍을 이루는 하인두선(HPG)과 하악선은 로얄 젤리 생산에 관여합니다 11 , 12 . HPG는 소포라고 알려진 수많은 작고 상호 연결된 샘 단위로 구성됩니다. 이 소포는 로얄 젤리를 합성하고 분비하는 분비 세포로 구성되며, 로얄 젤리는 샘 루멘과 수집 관을 통해 구기로 운반됩니다 12 , 13 . HPG 활동은 연령에 따라 달라지며, 일반적으로 일벌이 부화한 후 6~12일 사이에 활동이 가장 높습니다 14 , 15 , 16 , 17 , 18 . 포괄적인 프로테옴 연구 결과 HPG에서 고도로 활성화된 단백질 및 에너지 대사가 로얄 젤리 생산을 담당한다는 것이 밝혀졌습니다 19 . 게다가, 꿀벌 꽃가루와 단백질 보충제를 포함한 식이 요인은 HPG의 발달 크기와 활동에 상당한 영향을 미칩니다 . 17 , 18 , 20 , 21 .

하악선은 각 하악의 기저부에 위치합니다 .22 이 선은 주로 로얄 젤리의 구성에 기여하는 지질 기반 화합물을 합성하고 분비하는 데 관여하며, 여기에는 가장 풍부한 지방산인 10-HDA가 포함됩니다 .23 일벌과 여왕벌 사이의 하악선에 대한 비교 전사체 분석을 통해 여러 CYP450 유전자가 10-HDA의 추정 3단계 생합성 경로, 즉 지방산 수산화, 지방산 사슬 단축 및 말단 하이드록시기 변형에 관여하는 것으로 확인되었습니다.24 , 25 이 중 CYP450 6AS8은 RNAi 노크다운 실험을 통해 10-HDA 생합성의 핵심 효소로 확인되었으며 , 26 이 경로에서 지방산 수산화를 촉매하는 것으로 믿어집니다 .24 고단백 식단 및 아연 보충제와 같은 식이 요인은 하악선 발달을 강화하는 것으로 나타났습니다 . 27 , 28

대만의 열대 및 아열대 기후는 다양한 꿀을 생산하는 식물을 육성합니다.대만의 양봉가들은 약 160,000개의  A. mellifera  군체를 관리하여 대만 양봉 협회에서 제공한 기록에 따르면 매년 최소 700톤의 로열 젤리를 생산합니다.지역 양봉가들이 매년 수집하는 다섯 가지 주요 꿀벌 꽃가루 유형은 유채( Brassica napus , Bn), 베가르틱( Bidens pilosa  var.  radiata , Bp), 티트리( Camellia sinensis , Cs), 육두구나무( Rhus chinensis  var.  roxburghii , Rc) 및 옥수수( Zea mays , Zm) 입니다 .29 꿀벌 꽃가루 수확과 함께 로열 젤리 생산의 보급도와 이러한 꿀벌 꽃가루 유형의 영양 구성에 대한 이해를 감안하여 이 연구에서는 새로 부화한 꿀벌의 HPG 발달에 대한 꿀벌 꽃가루 식단의 영향을 조사했습니다. 우리는 이러한 식단이 로얄 젤리 생합성에 관여하는 핵심 단백질을 인코딩하는 유전자인 mrjp1  및  cyp450 6AS8 의 발현에 미치는 영향을 추가로 조사했습니다  . 로얄 젤리 생산은 꿀벌 영양과 밀접하게 연관되어 있지만, 식단 구성, 일벌 개체군, 환경 조건(습도 수준 및 페로몬)을 포함한 수많은 혼란스러운 요인으로 인해 군집 내에서 이러한 관계를 연구하는 것은 어렵습니다. 꿀벌 꽃가루가 로얄 젤리의 품질과 양에 미치는 영향을 분리하기 위해 우리는 시험관 내 로얄 젤리 생산 시스템을 구축하고자 합니다. 통제된 실험실 환경에 꿀벌을 가두어 군집 수준 요인의 영향을 효과적으로 완화할 수 있습니다. 이러한 연구는 꿀벌 영양과 로얄 젤리 생산에 대한 포괄적인 이해를 위한 토대를 마련합니다.

새장에 갇힌 꿀벌의 꽃가루 소비

꿀벌 꽃가루 선호도를 평가하기 위해 새로 부화한 꿀벌 30마리를 둥지 기초, 여섯 가지 꿀벌 꽃가루 유형(Bn, Rc, Cs, Bp, Zm 또는 꽃가루 혼합물) 중 하나, 그리고 50% 자당 용액이 들어 있는 케이지에 가두었습니다. 누적 꿀벌 꽃가루 소비량은 6일 동안 기록했습니다. 보충 그림 1A에서 볼 수 있듯이, 총 꿀벌 꽃가루 소비량은 다른 꿀벌 꽃가루 유형 간에 유의미하게 다르지 않았습니다(ANOVA,  F  = 2.511, df1 = 5, df2 = 18,  P  = 0.0682). 그러나 증발 손실을 보정한 후에는 Rc가 평균 소비량이 가장 높았고(2.0g), 그 다음으로 Bn(1.8g), Cs(1.6g), Bp 및 혼합 꽃가루(각각 1.4g), Zm(1.0g)이었습니다. 개별 꿀벌은 각 유형의 꽃가루를 하루에 평균 10.2, 11.0, 8.9, 7.6, 5.5, 7.5mg 섭취했습니다(ANOVA,  F  = 2.511, df1 = 5, df2 = 18,  P  = 0.0682)(보충 그림 1B). 주목할 점은 Rc의 꿀벌 꽃가루 섭취량이 Zm의 두 배였지만 이 차이는 통계적으로 유의하지 않았는데, 아마도 개별 꿀벌 간의 꿀벌 꽃가루 섭취량 변동성이 높기 때문일 것입니다.