Ученые из Оксфордского университета и Технического университета Дании нашли перспективное решение для борьбы с катастрофическим сокращением численности медоносных пчел. Они разработали модифицированную пищевую добавку, которая значительно улучшает репродуктивные способности пчел.
Медоносные пчелы и другие насекомые-опылители играют ключевую роль в мировом сельском хозяйстве, обеспечивая урожай более чем 70% основных культур. Однако популяция пчел стремительно сокращается. Это вызвано комплексом факторов: недостатком питательных веществ в рационе, изменениями климата, распространением клещей и вирусов, а также негативным воздействием пестицидов. Все это ставит под угрозу не только продовольственную безопасность, но и биоразнообразие.
Стеролы — важные составляющие рациона
Изменение климата и интенсивное сельское хозяйство приводят к обеднению цветочного разнообразия, что лишает пчел доступа к пыльце. Пыльца — это основа рациона пчел, содержащая важные для их развития липиды, называемые стеролами. В условиях дефицита натуральной пыльцы пчеловоды вынуждены использовать искусственные заменители. Однако существующие коммерческие добавки, изготовленные из белковой муки, сахара и масел, не содержат необходимых стеролов, что делает их неполноценными.
Исследовательской группе удалось создать модифицированные дрожжи Yarrowia lipolytica, способные синтезировать точный набор из шести ключевых стеролов, необходимых пчелам. В ходе экспериментов в контролируемых тепличных условиях пчелиные семьи получали рацион, обогащенный этими дрожжами.
Эксперименты показали, что колонии пчел, получавшие обогащенные стеролами дрожжи, вырастили в 15 раз больше личинок до стадии жизнеспособной куколки по сравнению с контрольной группой. Более того, пчелы на полноценном питании продолжали активно размножаться на протяжении всего периода исследований.
Значение результатов исследования
Это исследование показывает, как достижения в области синтетической биологии могут быть применены для решения важных экологических проблем. Многие стеролы, необходимые пчелам, в природе встречаются в недостаточном количестве, что делает невозможным создание полноценных заменителей пыльцы из природных источников.
Благодаря технологии прецизионной ферментации стало возможным производство индивидуализированных кормов для пчел, полноценных на молекулярном уровне.
Разработанная добавка представляет собой практичный и эффективный способ повысить устойчивость пчелиных колоний, не истощая при этом природные растительные ресурсы.
С середины ХХ века отмечается резкое снижение численности естественных опылителей. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) создана лаборатория по круглогодичному культивированию шмелей. Опыление шмелями имеет решающее значение для получения высокого, качественного и здорового урожая.