В новом исследовании Научно-исследовательского института здоровья Лоусона (Lawson) и Западного университета исследователи показали, что пробиотики потенциально могут защитить медоносных пчел от токсического воздействия пестицидов.
Медоносные пчелы имеют решающее значение для сельского хозяйства, поскольку они опыляют примерно 35 процентов мирового продовольственного урожая, принося канадской экономике около 4,39 миллиарда долларов в год. В настоящее время пестициды используются для увеличения урожайности, но наиболее распространенные пестициды, неоникотиноидные инсектициды, являются основным фактором разрушения колоний, которое убивает популяции медоносных пчел.
«Исчезновение медоносных пчел было бы катастрофой для человечества. В настоящее время перед сельским хозяйством стоит дилемма: как предотвратить сокращение пчел при одновременном снижении потерь урожая», - говорит доктор Грегор Рид, директор Канадского центра микробиома человека и пробиотиков. Научный сотрудник Лоусона и профессор Школы медицины и стоматологии им. Шулиха Вестерн. «Мы хотели посмотреть, смогут ли пробиотики противодействовать токсичному воздействию пестицидов и повысить выживаемость медоносных пчел».
Исследование было проведено стажерами Бренданом Дейсли и Марком Триндером в лаборатории доктора Рейда в больнице Святого Иосифа в Лондоне, Онтарио. Исследователи использовали плодовых мушек в качестве известной модели для изучения токсичности пестицидов у медоносных пчел. На обоих насекомых одинаково воздействуют неоникотиноиды, они имеют очень схожую иммунную систему и имеют много общих микробов, присутствующих в их микробиоте - совокупности микроорганизмов, обнаруженных в каждом насекомом.
Исследователи обнаружили, что плодовые мушки, подвергшиеся воздействию одного из наиболее часто используемых пестицидов в мире, имидаклоприда (IMI), испытали изменения в своей микробиоте и были более восприимчивы к инфекциям. Мухи подверглись воздействию пестицидов в количестве, сравнимом с медоносными пчелами в поле.
При введении определенного штамма пробиотических лактобацилл выживаемость плодовых мушек, подвергшихся воздействию пестицида, значительно улучшилась. Механизм включал стимуляцию иммунной системы через путь, который насекомые используют для адаптации к инфекции, жаре и другим стрессам.
«Наше исследование показало, что пробиотические лактобациллы могут улучшить иммунитет и потенциально помочь медоносным пчелам жить дольше после воздействия пестицидов», - говорит Дейсли, кандидат MSc. Он отмечает, что пробиотические лактобациллы можно легко вводить через лепешки с пыльцой, которые пчеловоды используют для обеспечения питательной поддержки и антипестицидного действия медоносных пчел.
В зимние месяцы смертность медоносных пчел неуклонно росла и в последние годы колебалась от 38 до 58 процентов, что в два-три раза превышает устойчивый уровень. Только в Онтарио 340 пчеловодов сообщили об аномально большом количестве падежа пчел, при этом более 70 процентов мертвых пчел дали положительный результат на остатки неоникотиноидов (правительство Онтарио).
«Хотя прекращение использования пестицидов было бы идеальным, у фермеров в настоящее время мало альтернатив для получения урожая, который поддерживает их бизнес», - говорит доктор Рид. «Пока мы не перестанем использовать пестициды, нам нужно найти способы защитить людей и диких животных от их побочных эффектов. Пробиотики могут оказаться эффективным средством защиты от коллапса колонии».
Исследователи надеются продолжить изучение механизмов, задействованных в этом процессе, и провести полевые испытания популяций медоносных пчел в Онтарио.