Badania miodu mówią o pszczole

Zdjęcie: Freepik

Naukowcy z Centrum Badań Nauk Biomedycznych Aleksandra Fleminga w Grecji zoptymalizowali metodę określania śladowego DNA w miodzie. Czy to nas powinno obchodzić? A i owszem. Dzięki niej byli w stanie ustalić, z jakimi dokładnie gatunkami roślin, szczepami bakterii czy patogenami owady mają do czynienia i jak zmienia się dieta pszczół w ciągu roku. Dzięki analizom lepiej zrozumiemy nisze ekologiczne, które zajmują pszczoły, a także odkryto nowy sposób diagnozowania chorób. A najlepsze w tym wszystkim jest to, że podczas badań nie umarła żadna pszczoła.

Nisza ekologiczna, mówiąc najprościej, to związek populacji danego gatunku ze środowiskiem. Pszczoły korzystają z wielu źródeł pokarmowych, zapylając rośliny. Jednocześnie są wtedy narażone na  kontakt z patogenami i pasożytami. Do naturalnych zmian składu gatunkowego niszy ekologicznej pszczoły miodnej w ciągu roku dochodzą drastyczne zmiany środowiska rolniczego i klimatu. To wszystko zagraża zapylaczom, więc lepsze zrozumienie dynamiki interakcji między pszczołami i otaczającymi je gatunkami pomoże określić okresy i miejsca niebezpieczne. To bardzo ważne na terenach wiejskich i rolniczych, gdzie plon zależy od efektywności zapylaczy, a nie będzie on wysoki w „rozstrojonym” środowisku.

Podczas produkcji miodu robotnice stykają się z mnogością gatunków. Ich ciała zawierają DNA obce, które zwane jest środowiskowym DNA (enviromental DNA, eDNA). Tutaj należy podkreślić, że jest to kod genetyczny, który dostaje się do organizmu wraz z pokarmem czy patogenami, ale nie przenika do komórek i nie ulega ekspresji. Po prostu jest w ciele w postaci „resztek” po kontakcie z bakteriami czy trawieniu pokarmu lub inwazji patogenami. Nowa, zoptymalizowana metoda analizy obcego DNA, nazywa się „metagenomiką[1] bezpośredniego wstrzeliwania” (direct shotgun metagenomics), która umożliwia sekwencjonowanie i kompleksową identyfikację fragmentów eDNA znajdujących się w miodzie. Naukowcy są przekonani, że ta „wrażliwsza” metoda pozwala na bardzo precyzyjne analizy, dlatego wyniki odzwierciedlają rzeczywistość.

Podczas badań przeanalizowali kilka prób miodu z pasieki zlokalizowanej w typowo śródziemnomorskim terenie. Zidentyfikowali ponad 40 gatunków roślin, które obrazują całą różnorodność botaniczną wokół uli. Bardzo zaskoczyło naukowców to, że ilość roślinnego eDNA  idealnie obrazuje adaptacje behawioralne zbieraczek do kwitnienia roślin.  Badacze porównali również różne próbki miodu klasyczną analizą pyłkową. Czym jest analiza pyłkowa odkryjecie TUTAJ.

Chociaż analizy profilu pyłkowego próbek i eDNA dały podobne rezultaty, badanie metagenomiczne pozwoliło na określenie innych, „niepyłkowych” źródeł pokarmu, np. spadzi sosnowej, która dla pszczół żyjących na tamtym terenie jest niezbędna do przetrwania na początku jesieni.

Czytaj także: Miodowy odcisk palca

Tak jak wspomnieliśmy, nisze ekologiczne pszczół to nie tylko rośliny – w próbkach miodu wykryto eDNA bakterii, które nie tylko nie są niebezpieczne dla pszczół, ale także mogą z nimi… współpracować, podobnie jak dzieje się to w naszych jelitach. Nie od wczoraj wiadomo, że dobra mikroflora jelitowa jest niezbędna do dobrego zdrowia. Ponadto metoda jest przydatna także do określania patogenów, których eDNA pojawia się w patoce. Dzięki przeprowadzonym w Grecji analizom wiemy, że można badać mikrobiom pszczół bez poświęcania życia owadów.

Źródło: phys.org

[1] Metagenomika – bezpośrednie klonowanie, sekwencjonowanie i funkcjonalna analiza materiału genetycznego izolowanego z różnych nisz ekologicznych.