Mikrobe schützt Honigbienen vor schlechter Ernährung, einer bedeutenden Ursache für Kolonieverluste

Forscher der Indiana University haben eine spezifische bakterielle Mikrobe identifiziert, die, wenn sie an Honigbienenlarven verfüttert wird, die Auswirkungen von Ernährungsstress auf sich entwickelnde Bienen verringern kann – eine der Hauptursachen für den Rückgang der Honigbienen.

Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in der veröffentlicht Zeitschrift der Internationalen Gesellschaft für mikrobielle Ökologie.

Menschen verlassen sich auf Honigbienen für die Ernährungssicherheit. Da sie fast alles bestäuben, sind Honigbienen äußerst nützlich für die Landwirtschaft. Aber in den letzten Jahrzehnten hat die Honigbienenpopulation einen dramatischen Rückgang erlebt, der durch die Auswirkungen mehrerer Stressoren verursacht wurde, von denen die begrenzte Ernährung der allgegenwärtigste ist. Laut einer nationalen Umfrage gaben Imker in den Vereinigten Staaten an, allein zwischen 2015 und 2016 40,5 Prozent ihrer bewirtschafteten Bienenvölker verloren zu haben.

„Die Auswirkungen schlechter Ernährung sind am schädlichsten für die sich entwickelnden Larven von Honigbienen, die zu Arbeiterinnen heranreifen, die nicht in der Lage sind, die Bedürfnisse ihrer Kolonie zu befriedigen“, sagte Irene Newton, Professorin am Institut für Biologie des IU Bloomington College of Arts and Sciences , der die Studie leitete. „Es ist daher wichtig, dass wir die Ernährungslandschaft der Honigbienenlarven besser verstehen.“

Newton sagte, dass Honigbienen Pollen und Nektar von einer Vielzahl von Pflanzen und Blumen sammeln müssen, damit ihre Kolonien das ganze Jahr über gesund bleiben. Aber vielen Bienen in den USA fehlt diese florale Vielfalt.

„Wir haben die Art und Weise, wie wir unser Land in den USA nutzen, geändert“, sagte Newton. „Jetzt haben wir Tonnen von Monokulturpflanzen wie Mais, die windbestäubt und daher für Bienen nicht von Nutzen sind und Hektar Land bedecken. Andere Pflanzen, die von Bienen bestäubt werden, werden ebenfalls in Monokulturen angebaut, was die Möglichkeiten für Bienen einschränkt.

„Wenn Sie sich darauf beschränken, nur eine Sache zu essen, ist das nicht gesund für Sie. Sie müssen eine breite Ernährung haben, die hilft, alle Ihre Ernährungsbedürfnisse zu erfüllen. Bienen sind genauso.“

Honigbienenlarven werden von ihren Schwesterbienen gefüttert. Ihre Nahrung besteht aus gesammelten Zutaten wie Nektar und Pollen sowie Gelée Royale – einem komplexen und nährstoffreichen Bienendrüsensekret. Wenn Larven dazu bestimmt sind, Königinnen zu werden, werden sie ihr ganzes Leben lang Gelée Royale essen. Wenn sie Arbeiter sind, wird ihre Ernährung nach einigen Tagen auf Nektar und Pollen umgestellt.

Gelée Royale ist nicht nur nahrhafter als Nektar und Pollen, es ist seit langem bekannt, dass es aufgrund seiner Säure, Viskosität und des Vorhandenseins antimikrobieller Peptide starke antimikrobielle Eigenschaften besitzt. Dies bedeutet, dass die meisten Mikroben, die Gelée Royale ausgesetzt sind, sterben, sagte Newton.

Außer einem.

Laut ihrer neuen Studie fanden Newton und ihr Forschungsteam heraus, dass eine bestimmte Mikrobe –Bombella apis– ist das einzige larvenassoziierte Bakterium, das tatsächlich in Gelée Royale gedeihen kann. Das haben sie auch gefunden B. apis macht Gelée Royale nahrhafter, indem es seinen Aminosäuregehalt deutlich erhöht, was den sich entwickelnden Bienen hilft, Widerstandsfähigkeit gegen Ernährungsstress aufzubauen.

„Wir haben einen Ernährungssymbionten von Honigbienen identifiziert – eine Mikrobe, die helfen kann, die Bienen gegen Nährstoffknappheit und Stress zu stärken“, sagte Newton. „Als wir die Ernährung der Bienen während der Entwicklung begrenzten, sahen wir einen Masseverlust bei den Bienen; Bienen waren viel kleiner als ihre Vergleichsbienen.

„Wann B. apis wurde denselben Bienen zugesetzt, obwohl sie eine schlechte Ernährung hatten, erreichten sie die gleiche Masse wie Kontrollbienen, die eine vollständige Ernährung erhielten. Die Mikrobe konnte die schlechte Ernährung ausgleichen. Das deutet darauf hin B. apis könnte Kolonien als Probiotikum zum Schutz vor Ernährungsstress zugesetzt werden.“

Darauf deuten die Ergebnisse hin B. apis könnte als wichtige Ergänzung bei zukünftigen Bemühungen der Imker dienen, dem negativen Einfluss einer schlechten Ernährung auf die Gesundheit von Honigbienen entgegenzuwirken. B. apis kann über 24 Stunden in Zuckerwasser überleben, sodass Imker, die ihre Kolonien bereits ergänzen, möglicherweise a integrieren könnten B. apis probiotische in die Ernährung ihrer Bienen.

Diese Forschung baut auf über sechs Jahre früherer Studien von Newton und ihren Kollegen auf, einschließlich der Ergebnisse, dass B. apis schützt Bienen vor Pilzinfektionen und ist ein wesentlicher Bestandteil des Darmmikrobioms der Königin.

„Wir freuen uns darauf, die anderen Interaktionen zu untersuchen, die B. apis in einer Kolonie hat, um besser zu verstehen, was es in verschiedenen Umgebungen tut und welche Rolle es in Verbindung mit Honigbienenköniginnen spielt“, sagte Newton.