Choroba zwana zgnilcem amerykańskim powoduje ogromne szkody w pszczelarstwie i jest według naukowców najgroźniejszą chorobą zakaźną pszczół miodnych.

Od dawna trwają więc zmagania uczonych na świecie od spraw pszczelarstwa, aby wymyślić skuteczny lek na tę chorobę. Cóż jak na razie nie było sukcesu. Za wywoływanie zgnilca odpowiedzialne są bakterie z rodzaju Paenibacilus. Atakują one larwy pszczół, zwłaszcza te nowo wyklute, rozwijając się w ich jelicie środkowym. Charakteryzują się bardzo wysoką zaraźliwością. Szczególną ich cechą jest także to, że potrafią tworzyć bardzo odporne na czynniki środowiskowe formy przetrwalnikowe. W takiej postaci mogą dryfować pomiędzy ulami i pasiekami nawet za pomocą niezdezynfekowanego sprzętu pszczelarskiego i przynajmniej jak na razie człowiekowi nie udaje się z tą chorobą wygrać. Owszem istnieją kuracje przy użyciu antybiotyków (które są aktualnie niedozwolone na terenie Unii Europejskiej), ale one tłumią jedynie objawy kliniczne, pozostawiając formy przetrwalnikowe w ulach. W związku z tym, w przypadku rozwiniętego ogniska epidemicznego tej choroby, sięga się po ostateczną metodę jej likwidacji, którą jest po prostu eutanazja pszczół (takiego zwrotu używają naukowcy) i utylizacją uli i całego sprzętu pszczelarskiego, który miał kontakt z patogenami (poprzez spalenie).

W ostatnich dwóch dekadach obserwujemy duże zainteresowanie świata nauki preparatami probiotycznymi złożonymi z żywych bakterii, które mogą mieć dobroczynne oddziaływanie na pszczoły i pomóc im w ich walce z tą groźną chorobą. W czasopiśmie naukowym "Journal of Insect Science" ukazał się niedawno artykuł przeglądowy (rodzaj publikacji naukowej podsumowującej stan badań i wiedzy na dany temat) dotyczący różnych rodzajów bakterii w preparatach probiotycznych, które mają potencjał zwalczania bakterii Peanibacilus (a tym samym mogą pomagać pszczelarzom w kontrolowaniu populacji patogenów wywołujących zgnilca).

Mechanizm działania probiotyków

Odkryto, że chore larwy pszczół miały odmienny skład mikrobiomu bakteryjnego w porównaniu do zdrowych pszczół. W związku z tym postawiono hipotezę, że jeżeli do jelita pszczół zostaną podane te rodzaje bakterii, których jest mniej niż w zdrowych rodzinach / larwach, to może to pozytywnie wpłynąć na wzrost odporności pszczół na bakterie wywołujące chorobę, a tym samym może powstrzymać jej rozwój lub przyspieszyć proces zdrowienia rodzin pszczelich. Przykładowo bakterie Bacillus badane na tę okoliczność mogą produkować związki antybiotykopodobne, które unieszkodliwiają bakterie wywołujące zgnilca. Z kolei cała grupa bakterii kwasu mlekowego, z najbardziej znanym rodzajem Lactobacillus, może w zależności od typu bakterii wytwarzać kwasy organiczne, różne substancje lotne, nadtlenek wodoru, diacetyl, dwutlenek węgla oraz bakteriocyny, co zapewnia wsparcie układu odpornościowego pszczół miodnych poprzez działanie przeciwdrobnoustrojowe. Bakterie kw. mlekowego biorą udział w usuwaniu toksycznych produktów przemiany materii przez patogeny oraz mogą produkować enzymy, które działają hamująco na rozwój bakterii patogennych. W eksperymentach laboratoryjnych i terenowych udało się za pomocą bakterii kw. mlekowego zmniejszyć wskaźnik zakażalności i śmiertelności zakażonych larw pszczelich. W ciele lub na ciele zdrowych pszczół miodnych oraz na pyłku, które przetestowano w badaniach ze względu na ich potencjalne znaczenie w temacie walki ze zgnilcem, znaleziono jeszcze kilka innych rodzajów bakterii, które mogą oddziaływać w podobny sposób. Wyniki badań z ich udziałem uznano za obiecujące.

Dlaczego nie wprowadzono probiotyków leczniczych do powszechnego użycia?

Choć naukowcy podnoszą, że wyniki badań wielu probiotyków są obiecujące, a ich użycie może mieć pozytywne skutki dla zdrowia rodzin pszczelich, to trzeba jednak pamiętać, że większość badań jest na początkowym etapie – najczęściej nie wyszły poza fazę laboratoryjną (in vitro), gdzie badano jedynie same komórki bakterii zgnilca lub pszczoły wyizolowane z rodzin pszczelich. Na obecnym etapie eksperymenty z probiotykami przynosiły raczej efekty łagodzenia objawów lub zapobiegania chorobie, ale nie prowadziły do jej całkowitego wyleczenia. Brakuje ponadto standaryzacji co do protokołu oceny skuteczności takich suplementów. Ponadto, z powodu rozbieżności w metodach stosowanych przez różnych badaczy, dokładne porównania osiągniętych wyników na razie nie są możliwe. W niektórych badaniach zaobserwowano też efekty negatywne: podawanie potencjalnie korzystnych bakterii zwiększyło podatność na patogeny i śmiertelność pszczół. Dotyczyło to zwłaszcza stosowania produktów obecnych także w handlu które nie zawierają szczepów bakterii pozyskanych wprost od pszczół miodnych. Na przykład owady karmione syropem cukrowym uzupełnionym o komercyjny preparat „EM” dedykowany dla pszczół (w stosunku 9:1) miały znacznie wyższą śmiertelność niż pszczoły karmione czystym syropem.

Okazuje się więc, że źle dobrane i nieodpowiednio przebadane suplementy probiotyczne mogą wręcz rozregulować system odpornościowy pszczół.

Jak twierdzą autorzy przeglądówki przyszłe badania powinny koncentrować się na selekcji szczepów bakterii pozyskanych od pszczół zdolnych do trwałego i zrównoważonego skolonizowania ich jelit. Należy jeszcze wspomnieć, że silna aktywacja układu odpornościowego pszczół (np. stałe stymulowanie produkcji peptydów przecidrobnoustrojowych) jest kosztowna i może mieć dla nich także negatywne konsekwencje np. dla długowieczności lub produktywności pszczelarskiej. Naukowcy piszą o kompromisie pomiędzy uogólnionym zdrowiem pszczół, a eksploatacją pszczół, jako czynnikiem ograniczającym stosowanie tego typu preparatów podnoszących odporność przy nadmiernym stresie środowiskowym.

To wszystko sprawia, że pomimo wielu różnych pojedynczych sukcesów w badaniach nad wykorzystaniem probiotyków w kuracjach przeciwko zgnilcowi, aktualnie nie ma konsensu naukowego co do ich faktycznych długofalowych pozytywnych skutków zdrowotnych dla rodzin pszczelich. Do chwili obecnej nie udało się opracować właściwej metodologii badawczej i najlepszego sposobu stosowania preparatów.

Badacze sugerują więc ostrożność i na obecnym etapie nie rekomendują ich powszechnego użycia w pasiekach. Z naukowego punktu widzenia jest to jednak obiecujący przyszłościowy projekt badawczy. Wydaje się, że w przyszłości włączenie w jakiś sposób preparatów probiotycznych do zintegrowanej systemowej strategii zapobiegania i leczenia epidemii zgnilca amerykańskiego jest prawdopodobne.

Źródło: Manhong Ye i in., Beneficial bacteria as biocontrol agents for American foulbrood disease in honey bees (Apis mellifera), Journal of Insect Science, Volume 23, Issue 2, March 2023, 6, https://doi.org/10.1093/jisesa/iead013

Jeżeli doceniasz moją pracę możesz mnie wesprzeć.