ミツバチ群における内勤蜂と外勤蜂の識別手法の改良
市原直登，大石桂輔，石原悟独）農林水産消費安全技術センター 農薬検査部

大石らはミツバチの内勤蜂と外勤蜂を識別する手法として，ミツバチ一頭を試料とする残留農薬分析の前処理工程で生じる精製塩の彩度を比較する手法を開発した．本手法は識別のために前処理の最終工程まで進める必要があり，一度に多量のサンプルを処理することが困難であった．本研究では作業の簡易化を図るため，残留農薬分析の前処理中の工程において，分光測色計を用いる方法（改良法 1）およびマイクロプレートリーダーを用いる方法（改良法 2）を検討した．
検討の結果，改良法 1 および改良法 2 でそれぞれ精製塩の色調の色度座標（b*）または抽出溶液の吸光度（405 nm）を指標とすることで，既存の方法と同等の精度で内勤蜂と外勤蜂の識別が可能であった．
Keywords：ミツバチの分業，農薬被害，殺虫剤，曝露経路
析（以下一頭分析という．
） において生じる精製塩
緒

言の彩度の違いによって内勤蜂と外勤蜂を識別する

ミツバチの活動範囲は，巣箱を中心に半径手法を開発した 9,10)．しかし，本手法は，一頭分析

2-6.5km と広く 1,2)，農薬が使用される農地とミツの最終工程まで進めなければ識別ができないこと，バチの活動範囲を明確に区分することはできない．

彩度の確認を画像解析で行うこと等から，一度に多そのため，農薬の使用に当たっては農薬のラベルに量の試料を処理することは困難であった．本研究で記載されたミツバチに関する注意事項の遵守が求はより簡易に識別する手法開発を目的に，分光測色められる．

計を用いる手法 （改良法 1） およびマイクロプレートリーダーを用いる手法 （改良法 2） を検討し2000 年代より，欧米においてミツバチを含めたた．

花粉媒介者減少の懸念が高まっており，その要因の一つとして農薬が挙げられている

3,4)．このため，

材料および方法

農林水産省は平成 25 年度から平成 27 年度までの 3

1.改良法の妥当性の確認年間にわたり，農薬によるミツバチの被害事例について詳細な調査を行った 5)．その結果，我が国にお1.1. 試料
野外飼育（巣板 5 枚群）の巣箱内部（育児圏の比ける農薬が要因と考えられるミツバチ被害の多く率が高い巣板）で活動している成虫を内勤蜂，巣箱は，水稲カメムシ防除に用いる殺虫剤にミツバチがに隣接する植物に訪花している個体を外勤蜂と仮直接曝露することにより発生していることが示唆定し採取した各 33 頭を妥当性の確認に用いた．試された 6)．しかしながら，現時点においては詳細な料の採取は平成 28 年 5 月 30 日の午前中に行った．

曝露経路の解明には至っていない 7)．
真性社会性昆虫であるミツバチは，巣の内外で仕1.2. 方法
一頭分析の工程における既存の識別手法 （以下事を分業している 8)．農薬の曝露量は巣の内部で働く内勤蜂と外部で働く外勤蜂とで異なることが考既存手法という．
） および今回検討した 2 種類の改良法のフロー図を図 1 に示す．

えられることから，曝露経路の解明には，内勤蜂と外勤蜂それぞれについて農薬の曝露量を解析する

改良法 1 では既存手法と同様に精製塩を測定試料とし，改良法 2 では抽出溶液を測定試料とした．

必要があると考えられる．
大石らは，ミツバチ一頭を試料とした残留農薬分

1

と外勤蜂を識別する際の目安として b*が 10 以下の磨 砕ものを外勤蜂と識別することとした．
25.0

抽 出
抽出溶液の吸光度測定
塩 析20.0

指標値（b*）

評価(改良法 2)
精 製

精製塩の色調測定

精製塩の写真撮影

評価(改良法 1)

画像解析

10.0

既存手法
5.0

改良法 1
評価(既存手法)

15.0

改良法 20.0

図 1. 既存手法および改良法のフロー図

内勤外勤

図 2. 内勤蜂および外勤蜂の指標値（b*）の平均値の比較

1.2.1. 分光測色計を用いた方法（改良法 1）
一頭分析に用いる精製塩の色調について分光測25.0

色計（コニカミノルタ製，CR-20）を用い測定した．

20.0

彩度（S）

色調の評価は La*b*色空間で表現した際の色度座
標 b*（黄色と青の間の座標の値）を指標として行った．

15.0
10.0

y = 0.82x + 0.19
R² = 0.93

5.0

1.2.2. マイクロプレートリーダーを用いた手法（改良法2）

0.00.0

一頭分析における抽出溶液を 96 穴マイクロプレートに 200 µL 分注し，マイクロプレートリーダー

5.0

10.0

15.0

20.0

25.030.0

指標値（b*）

図 3. 彩度（S）と指標値 b*の相関（Thermo 製，multiskan jx）を用いて吸光度（測定波長 405 nm）を測定した．

頻度結果および考察
1. 識別手法改良の検討
1.1. 分光測色計を用いた方法（改良法 1）
外勤蜂の b*は内勤蜂に比べ有意に低い値を示した（t 検定，p＜0.01）（図 2）．

181614121086420

既存手法における彩度（S）と改良法 1 における内勤蜂（n=33）
外勤蜂（n=33）

指標値（b*）

b*の相関性を調べた結果，高い正の相関（R2=0.93）

図 4. 指標値 b*のヒストグラムが認められた（図 3）．本手法は既存手法と同等の精度で，より簡易に内勤蜂と外勤蜂を識別できるこ
個体別の b*について解析した結果，内勤蜂は1.2. マイクロプレートリーダーを用いた手法（改良法2）
外勤蜂の抽出溶液の吸光度（405 nm）は内勤蜂b*=16~26 の間に分布し，外勤蜂については b*=1~6に比べ有意に低い値を示した（t 検定，p＜0.01）（図の間に分布していた（図 4）．本結果より，内勤蜂5）．とが示唆された．

2

0.70.0

内勤>0.850.80.850.70.75

0.60.65

0.50.55

0.40.450.3

吸光度(405 nm）

外勤

図 7. 吸光度（405 nm）のヒストグラム

図 5. 内勤蜂および外勤蜂の吸光度（405 nm）の平均値の比較

お わ り に本検討では，大石らが開発した手法に改良を加え，ミツバチ群における内勤蜂と外勤蜂の識別法について簡易化を試みた．改良法 1 においては，一頭分析における精製塩の色度座標（b*）を測定することで，写真撮影および画像解析の工程を省略することができ省力化につながった．また，改良法 2 においては，抽出溶液の段階で識別できることから，既存手法および改良法 1 と比較し，さらに早い段階での識別が可能であった． ただし，改良法 2 について
は，夾雑物を多く含む抽出溶液を測定することから，既存手法における彩度（S）と改良法 2 における吸光度（405 nm）の相関性を調べた結果，高い正の相関（R2=0.87）が認められた（図 6）．本手法も改良法 1 と同様に既存手法と同等の精度で，より迅速に内勤蜂と外勤蜂を識別できることが示唆された．

30.025.0

彩度(S）

0.35

0.05

0.1

0.2

0.20.250.3

内勤蜂（n=33）
外勤蜂（n=33）

0.1

0.4

181614121086
4200.150.5

頻度

吸光度(405 nm）

0.6

試料の状態によっては外勤蜂の吸光度が増加し，識別が困難になる可能性があることに留意が必要である．

20.015.0
10.0

0.00.000

謝辞
本研究を進めるにあたり，ミツバチ試料の採取にご協力いただくとともにご提供いただいた（株）エスコ，古川雅也氏にこの場を借りて深く感謝の意を表します．

y = 30.4x - 0.5
R² = 0.87

5.00.2000.4000.600

0.800

1.000

吸光度(405 nm）

図 6. 彩度（S）と吸光度（405 nm）の相関
個体別の吸光度（405 nm）について解析した

引 用 文 献結果，内勤蜂は 0.40~0.85 の間に分布し，外勤蜂（全 URL のリンクについての確認は，2017 年 7 月 21 日に実施．）

は 0.05~0.15 に分布していた（図 7）
．本結果よ

1)

坂上昭一：ミツバチの世界，岩波新書，p.221，
1983．

2)

佐々木正己：養蜂の科学，サイエンスハウス，
p.159，2003．

3)https://ojs.openagrar.de/index.php/JKA/article/vie
wArticle/140

4)Johnson, R. M. et al. ：Apidologie，41，312-331

5)

http://www.maff.go.jp/j/nouyaku/n_mitubati/pdf/1
30530_mitubati.pdf

り，内勤蜂と外勤蜂を識別する際の目安として吸光度が 0.30 以下のものを外勤蜂と識別することとした．

36)

7)

http://www.maff.go.jp/j/press/syouan/nouyaku/pdf/160707-02.pdf
http://www.naro.affrc.go.jp/publicity_report/press/
laboratory/nilgs/053347.html

8)

渡辺 寛，渡辺 孝：近代養蜂，日本養蜂振興会，
p726，1974．

9)

大石桂輔，石原 悟：農薬環境科学研究会要旨集，23，139-141（2015）10) 大石桂輔，石原悟：植物防疫，70，63-66（2016）4