В последние десятилетия во всем мире сообщалось о значительном снижении численности медоносных пчел. Термин «синдром разрушения пчелиных семей (колоний)» (CCD) был введен в Соединенных Штатах для описания необъяснимых продолжающихся потерь колоний медоносных пчел в широком масштабе. Тенденция к снижению численности медоносных пчел и CCD не обусловлена какой-либо одной причиной, при этом было показано, что на это влияют многочисленные факторы [1]. Медоносные пчелы подвергаются многочисленным заболеваниям и воздействию вредителей, поэтому раннее выявление и лечение заболеваний, а также борьба с вредителями, как было показано, значительно улучшают выживаемость пчелиных семей (колоний) [2].
Существуют многочисленные нарушения нормальной жизнедеятельности организма пчел, вызванные вирусами, грибковыми инфекциями, микроспоридиями, паразитическими клещами и жуками, которые поражают колонии медоносных пчел и приводят к сокращению их численности. При этом к наиболее опасным заболеваниям пчел относятся американский гнилец, европейский гнилец и варроатоз, вызванный клещом Варроа.
В Великобритании на законодательном уровне предусмотрена обязанность по уведомлению ветеринарных служб в случае возникновения двух инфекционных заболеваний, которые приводят к значительным потерям пчелиных семей (колоний). Возбудителем американского гнильца, или AFB, являются грамположительные спорообразующие палочковидные бактерии рода Paenibacillus larvae. При этом заболевании происходит заражение личинок пчел при попадании спор с кормом в кишечник. Инфекция убивает личинок на предкуколковой стадии. К симптомам заболевания относятся жирные, оплывшие, перфорированные восковые крышечки темного цвета и тягучая слизистая нить, которая образуется при взбалтывании содержимого клетки небольшой палочкой и при извлечении.
Возбудителем европейского гнильца, или EFB, являются грамотрицательные ланцетообразные бактерии рода Melissococcus plutonius. Личинки заражаются во время питания личиночным кормом, содержащим бактерии. Бактерии размножаются в личиночном кишечнике и конкурируют с личинками за пищу. Инфекция не всегда убивает зараженные личинки, если есть достаточное количество пищи для того, чтобы накормить и личинку, и бактерию. Это приводит к тому, что заболевание имеет субклинические стадии, когда колония заражена без проявления симптомов. К симптомам заболевания относятся обесцвеченные личинки, которые выглядят оплывшими и находятся в неестественных положениях в ячейках.
Ненативный паразитический клещ рода Varroa destructor в настоящее время эндемичен в Великобритании и заражает колонии медоносных пчел, в которых клещи размножаются в сотах и питаются куколками медоносной пчелы, тем самым вызывая ослабление куколок и колонии в целом. Питающиеся клещи также заражают куколки вирусом, таким как вирус деформации крыла (ВДК), который еще больше ослабляет колонию.
В некоторых странах европейский гнилец — это заболевание, о котором следует в обязательном порядке сообщить в ветеринарную службу. Также требуется провести дезинфекцию на пасеке без применения антибиотиков. Сюда входит сжигание всех зараженных и слабых колоний и, возможно, уничтожение зараженного оборудования. Выявление заболеваний на ранней стадии может исключить необходимость в применении таких решительных мер и использовании антибиотиков.
В медицине анализ летучих органических соединений (ЛОС) используется для раннего выявления таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и злокачественная опухоль [3,4]. В сотрудничестве с компанией LECO исследователи Килского университета (Англия) используют аналогичные исследовательские инструменты при идентификации биомаркеров для более раннего выявления заболеваний в колониях медоносных пчел, а также разрабатывают новые датчики для продвижения более эффективных методов лечения и контроля, тем самым замедляя дальнейшее распространение заболевания. Это исследование направлено на отбор образцов ЛОС здоровых и инфицированных колоний медоносных пчел в полевых условиях с помощью устройств для отбора и экстракции как MonoTrap™, так и Pye c сорбционными пробирками Tenax. Отбор проб будет проводиться в течение нескольких сезонов для отслеживания отклонений в естественных изменениях летучих профилей здоровых и больных колоний. Отбор лабораторных проб ЛОС на анализ заболеваний, вредителей, пчел, оборудования и продуктов пчеловодства будет проводиться для составления библиотеки ЛОС по медоносным пчелам с летучими профилями, определенными с помощью ГХ-ВП-МС совместно с приборами LECO и анализатором PEGASUS® BT. Многомерный статистический анализ будет применяться к данным с конечной целью выявления биомаркеров заболеваний и вредителей и разработки полевого диагностического инструмента для раннего обнаружения заболеваний и вредителей медоносных пчел.
[1] vanEngelsdorp, D. et al. (2009). Colony Collapse Disorder: A Descriptive Study. Plos ONE. 4(8).
[2] Pernal, S.F. et al. (2008). Evaluation of the Shaking Technique for the Economic Management of American Foulbrood Disease of Honey Bees (Hymenoptera: Apidae). Journal of Economic Entomology. 101(4):1095-104.
[3] Trivedi, D. K. et al. (2019). Discovery of Volatile Biomarkers of Parkinson’s Disease from Sebum. ACS Cent Sci. 5(4):599‐606.
[4] Arasaradnam, R. P. et al (2014). Detection of colorectal cancer (CRC) by urinary volatile organic compound analysis. PLoS One. Sep 30;9(9)
- Всемирный день пчел: https://www.worldbeeday.org/en/
- Всемирный день пчел (учрежден ООН): https://www.un.org/en/observances/bee-day
- Британская ассоциация пчеловодов: https://www.bbka.org.uk/
- Килский университет: https://www.keele.ac.uk/
