Пробиотики, полезные микроорганизмы, наиболее известные тем, что способствуют здоровью кишечника у людей, в настоящее время используются учеными Западного университета и Научно-исследовательского института здоровья Лоусона для спасения колоний медоносных пчел от коллапса. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature ISME J, демонстрирует, как пробиотики потенциально могут предотвратить распространенное бактериальное заражение ульев, называемое американским гнильцом..
«Пробиотики предназначены не только для людей», - сказал Грегор Рид, доктор философии, профессор Школы медицины и стоматологии им. Шулиха Вестерн и заведующий кафедрой микробиома человека и пробиотиков в Лоусон.«Наша идея заключалась в том, что если бы вы могли использовать полезные микробы для стимуляции иммунного ответа или для борьбы с патогенами, заражающими ульи, тогда, возможно, мы смогли бы спасти пчел».
Медоносные пчелы являются важной частью культурного и экономического ландшафта в Канаде и во всем мире из-за их роли в производстве продуктов питания как за счет опыления сельскохозяйственных культур, так и за счет производства меда. Однако мировой популяции пчел угрожает распространение вирусов и бактерий, поражающих ульи.
Предыдущая работа группы по модели плодовых мушек показала, что широкое использование пестицидов снижает иммунитет пчел и их способность бороться с этими вредными патогенами.
Имея это в виду, группа исследователей из Western and Lawson объединила свой опыт в области пробиотиков и биологии пчел, чтобы дополнить пищу медоносных пчел пробиотиками в форме BioPatty на своих экспериментальных пасеках. Цель состояла в том, чтобы увидеть, какое влияние пробиотики окажут на здоровье медоносных пчел.
Во время их эксперимента ульи были непреднамеренно заражены американским гнильцом, распространенным заболеванием ульев, вызываемым личинками бактерий P., которое обычно приводит к гибели пчел.
«Пчелиные колонии - это действительно интересные маленькие биологические микрокосмы. Существует множество особей пчел, но все они генетически связаны и живут в тесном замкнутом пространстве», - сказал Грэм Томпсон, доктор философии, доцент в Факультет естественных наук в Западном университете, изучающий биологию и социальное поведение пчел. «Все они очень восприимчивы к инфекционным заболеваниям и демографически предрасположены к вспышкам».
Они обнаружили, что в пчелиных ульях, обработанных пробиотиками, количество патогенов было снижено на 99 процентов, а выживаемость пчел значительно увеличилась. Когда они исследовали пчел в лаборатории, они также обнаружили повышенный иммунитет против бактерий, вызывающих американский гнилец, у пчел, получавших пробиотики.
«Результаты нашего исследования показали, что добавки с пробиотиками могут повышать экспрессию гена под названием Дефенсин-1 - ключевого антимикробного пептида, играющего ключевую роль в защите медоносных пчел от заражения личинками P.», - сказал Шулих. Кандидат медицины и стоматологии Брендан Дейсли, который был ведущим автором статьи. «Помимо этих результатов, мы также наблюдали увеличение очистки от патогенов и общей выживаемости личинок медоносных пчел».
Другое интересное наблюдение заключалось в том, что пчелы, которым давали BioPatty, но не пробиотик, были наиболее восприимчивы, даже в большей степени, чем пчелы, которым вообще ничего не давали. Исследовательская группа говорит, что это предполагает, что обычная практика дополнения пчелиных семей дополнительной пищей может иметь негативные последствия, поскольку это может стимулировать размножение патогенов.
«В долгосрочной перспективе мы надеемся добавить жизнеспособную, практичную и доступную альтернативу химикатам и антибиотикам, которую пчеловоды смогут легко внедрить в свои пчеловодческие привычки, чтобы предотвратить коллапс колонии», - сказал Томпсон.