Сладкая дань памяти одного ученого ее отцу может однажды дать пчеловодам подсказки о здоровье их колоний, а также помочь предупредить других, когда начнутся болезни растений или аллергия на пыльцу.
Это все возможные применения, которые исследователь биохимии Росио Корнеро из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе, штат Вирджиния, ищет для своей работы по исследованию белков в мёде. Корнеро рассказала о своей неопубликованной работе 9 декабря на ежегодном совместном заседании Американского общества клеточной биологии и Европейской организации молекулярной биологии.
Пчеловоды-любители часто не понимают, что беспокоит пчел в их ульях, будь то недостаток воды, голод или заражение патогенами, говорит Корнеро, чей отец содержал пчел до своей смерти в начале этого года. «То, что мы видим в меде, может рассказать нам историю о здоровье этой колонии», - говорит она.
Пчелы как миниатюрные ученые, которые летают и исследуют самые разные условия окружающей среды, говорит клеточный биолог Лэнс Лиотта, наставник Корнеро в Джордж Мэйсон. По мере того как пчелы переваривают пыльцу, почву и воду, кусочки белков других организмов, включая грибки, бактерии и вирусы, также попадают в желудки насекомых. По словам Лиотты, мед, в свою очередь, является в основном пчелиной рвотой и содержит записи практически обо всем, с чем пчела контактировала, а также о белках самих пчел.
«Информационный архив в мёде невероятен», - говорит Лиотта. Но до сих пор ученым было трудно изучать белки в мёде. «С ним так липко, липко и тяжело работать», - говорит он. Сахар в лабораторном оборудовании, обычно используемом для выделения белков.
Поэтому Корнеро разработал метод извлечения пептидов - кусочков белков - из меда с помощью наночастиц - подвиг, которым ранее не занимались другие исследователи, говорит Лиотта. После извлечения из меда пептиды анализируют с помощью масс-спектрометрии, чтобы определить порядок аминокислот, составляющих каждый фрагмент белка. Затем эти пептиды сравнивают с базой данных белков, чтобы определить, какие организмы продуцировали медовые белки.
Группа старшеклассников, работающих на Джорджа Мейсона на лето, собрала 13 образцов меда из Вирджинии, штат Мэриленд. Два дополнительных образца пришли из родного города Корнеро Мар-дель-Плата в Аргентине. Аргентинский мед был из последних партий, которые ее отец собирал со своих пчел.
Белки от пчел, микробов и самых разнообразных растений были среди компонентов меда. Пептиды в меде из одного образца поступили от нескольких бактерий, включая те, которые обычно живут в кишках пчел, и несколько разновидностей, вызывающих болезни. Белки от вирусов и паразитов, которые заражают пчел, включая деформированный вирус крыла и клещей Varroa, которые были вовлечены в расстройство коллапса колонии , также были обнаружены в образце. Эти результаты могут означать, что у пчел из этого места могут возникнуть проблемы с выживанием зимой, когда иммунная система насекомых менее способна бороться с инфекциями.
Корнеро также определил, глядя на пыльцу и растительные белки в меде, которые пчелы опыляли различными растениями, включая подсолнечник, сирень, оливковые деревья, красный клевер, картофель и помидоры. Анализируя пептиды пыльцы, ученые могут однажды узнать, действительно ли утверждения о том, что определенный мед сделан из полевых цветов, клевера или апельсиновых цветов, действительно верны.
Более того, подсчет пептидов пыльцы в местных ульях может, например, дать людям, страдающим аллергией, лучшее представление о том, когда сенная лихорадка может вспыхнуть в их районе, говорит Корнеро. Исследователи также обнаружили в меде белки растительного вируса, что свидетельствует о типах болезней, которые могут преследовать местные культуры.
Затем Cornero надеется разработать экспресс-тест на белок, который позволит пчеловодам погрузить щуп в мед и быстро оценить здоровье их ульев. «Имея отца в качестве пчеловода, я знаю, как работают пчеловоды, и это был бы отличный способ почтить его работу», - говорит она
