Пробиотики, полезные микроорганизмы, наиболее широко используемые для укрепления здоровья кишечника человека, в настоящее время используются учеными Западного университета и Научно-исследовательского института здоровья Лоусона для спасения медоносных пчел от разрушения. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature ISME J, демонстрирует, как пробиотики могут предотвратить заражение ульев бактериями под названием "American Foulbrood".
"Пробиотики предназначены не только для людей", - сказал Грегор Рид, доктор медицинских наук, профессор Шулихской школы медицины и стоматологии Вестерна и заведующий кафедрой микробиома человека и пробиотиков в Лоусоне. "Наша идея состояла в том, что с помощью полезных микробов можно стимулировать иммунную реакцию или бороться с патогенами, заражающими ульи, возможно, мы поможем спасти пчел."
Медовые пчелы являются важной частью культурного и экономического ландшафта Канады и мира в силу своей роли в производстве продовольствия как за счет опыления сельскохозяйственных культур, так и за счет производства меда. Однако популяция пчел в мире находится под угрозой распространения вирусов и бактерий, которые заражают ульи.
Предыдущая работа группы над моделью плодовой мухи показала, что широкое применение пестицидов снижает иммунитет пчел и их способность противостоять этим вредным патогенным организмам.
Учитывая это, группа исследователей из Вестерна и Лоусона объединили свои знания в области пробиотиков и биологии пчел, чтобы дополнить рацион пчел пробиотиками в форме биопатти в своих экспериментальных пасеках. Цель заключалась в том, чтобы понять, какое влияние пробиотики окажут на здоровье медоносных пчел.
В ходе эксперимента ульи случайно заразились американской болезнью Foulbrood - распространенной формой ульевого рака, вызываемой бактериями P. larvae, которые, как правило, приводят к гибели пчел.
"Пчелиные колонии - это действительно интересный микрокосмический мир биологии. Есть много особей пчел, но все они генетически родственные и живут в тесном замкнутом пространстве", - сказал Грэм Томпсон, доктор философии, доцент Западного факультета естественных наук, изучающий биологию и социальное поведение пчел. "Все они очень восприимчивы к инфекционным заболеваниям и демографически предрасположены к эпидемиям."
Они обнаружили, что в ульях пчел, обработанных пробиотиками, уровень патогенной нагрузки был снижен на 99 процентов, а выживаемость пчел значительно возросла. Когда они исследовали пчел в лаборатории, они также обнаружили, что был повышенный иммунитет против бактерий, которые вызывают американский Foulbrood в пчёлах, получающих пробиотики.
"Результаты нашего исследования показали, что пробиотическая добавка может увеличить интенсивность активности гена Defensin-1 - ключевого антимикробного пептида, играющего ключевую роль в защите пчел от инфекции Р. larvae, - сказал главный автор статьи, кандидат медицинских наук Брендан Дэйсли из Научно-технического университета Шулич, профессор медицины и стоматологии. "Наряду с этими данными, мы также наблюдали увеличение объема обезвреживания патогенов и общей выживаемости личинок медоносных пчел".
Другим интересным наблюдением было то, что пчелы, которым давали BioPatty, но не пробиотики, были наиболее чувствительны, даже больше, чем пчелы, которым вообще ничего не давали. Исследовательская группа утверждает, что это может привести к отрицательному результату для общей практики пополнения пчелиных колоний дополнительным кормом, поскольку это может стимулировать размножение болезнетворных микроорганизмов.
"Мы надеемся, что в долгосрочной перспективе мы добавим жизнеспособную, практичную и доступную альтернативу химикатам и антибиотикам, которые пчеловоды смогут легко внедрить в свои пчеловодческие привычки, чтобы помочь предотвратить распад колоний", - сказал Томпсон.