Медоносные пчелы имеют решающее значение для сельского хозяйства, поскольку они опыляют примерно 35 процентов мировых продовольственных культур, принося экономике Канады около 4,39 миллиарда долларов в год. В настоящее время пестициды используются для максимизации урожайности сельскохозяйственных культур, но наиболее распространенные пестициды, неоникотиноидные инсектициды, являются основным фактором разрушения колоний, которое убивает популяции медоносных пчел.
«Гибель медоносных пчел будет катастрофой для человечества. Текущая дилемма в сельском хозяйстве заключается в том, как предотвратить сокращение численности пчел, одновременно уменьшая потери урожая», — говорит доктор Грегор Рид, директор Канадского центра исследований микробиома человека и пробиотиков в Lawson, и Профессор западной медицинской школы им. Шулиха Стоматология. «Мы хотели посмотреть, могут ли пробиотики противостоять токсическому воздействию пестицидов и улучшить выживаемость медоносных пчел».
Исследование было проведено стажерами Бренданом Дэйсли и Марком Триндером в лаборатории доктора Рида в больнице Св. Иосифа в Лондоне, Онтарио.
Исследователи использовали плодовых мушек как хорошо известную модель для изучения токсичности пестицидов у медоносных пчел. Оба насекомых одинаково поражены неоникотиноидами, имеют очень похожую иммунную систему и имеют много общих микробов, присутствующих в их микробиоте — совокупности микроорганизмов, обнаруженных в каждом насекомом.Исследователи обнаружили, что плодовые мушки, подвергшиеся воздействию одного из наиболее часто используемых в мире пестицидов, имидаклоприда (IMI), испытали изменения в своей микробиоте и стали более восприимчивыми к инфекциям. Мухи подвергались воздействию такого же количества пестицидов, как и медоносные пчелы в поле.
При введении определенного штамма пробиотических лактобацилл выживаемость плодовых мух, подвергшихся воздействию пестицида, значительно улучшилась. Механизм включает стимуляцию иммунной системы посредством пути, который насекомые используют для адаптации к инфекции, жаре и другим стрессам.«Наше исследование показало, что пробиотические лактобациллы могут улучшить иммунитет и потенциально помочь медоносным пчелам жить дольше после воздействия пестицидов», — говорит Дейсли, кандидат на степень магистра наук.
Он отмечает, что пробиотические лактобациллы можно легко вводить через пирожки с пыльцой, которые пчеловоды используют для обеспечения питательной поддержки и антипестицидного действия медоносных пчел.В зимние месяцы смертность медоносных пчел неуклонно растет и в последние годы колеблется от 38 до 58 процентов, что в два-три раза превышает устойчивый уровень. Только в Онтарио 340 пчеловодов сообщили о ненормально высоком числе смертей пчел, причем более 70 процентов погибших пчел дали положительный результат на остатки неоникотиноидов (правительство Онтарио).«В то время как прекращение использования пестицидов было бы идеальным вариантом, у фермеров в настоящее время мало альтернативы для получения урожая, который поддерживает жизнеспособность их бизнеса», — говорит д-р Рид. «Пока мы не сможем прекратить использование пестицидов, нам нужно найти способы защитить людей и диких животных от их побочных эффектов.
Пробиотики могут оказаться эффективным средством защиты от расстройства коллапса колоний».Исследователи надеются продолжить изучение механизмов, вовлеченных в этот процесс, и провести полевые испытания популяций медоносных пчел в Онтарио.