Wissenschaftler haben kürzlich herausgefunden, dass der von Bienen gesammelte Pollen voller nützlicher Bakterien ist. Diese Mikroorganismen produzieren natürliche Antibiotika, die Bienen vor schädlichen Krankheiten schützen. Bienen tragen diese Mikroorganismen unbewusst zurück in den Bienenstock, wodurch die Pollenreserven als mikrobielle Barriere wirken.
Ein mit Pollen, Bienenwachs und Honig gefüllter Bienenstock ist wie ein gut bewachtes Gewölbe, das streng verteidigt ist, aber auch Eindringlinge anzieht, die die Verteidigung durchbrechen können. Wissenschaftler haben bisher mehr als 30 verschiedene Parasiten identifiziert, die Bienen angreifen können, darunter Protozoen, Viren, Bakterien, Pilze und Arthropoden (und die Liste wächst weiter). Aufgrund der anhaltenden Bedrohung suchen Imker immer nach neuen, natürlichen Möglichkeiten, ihre Völker zu schützen.
Amerikanische Forscher vermuten, dass möglicherweise eine umweltfreundliche, nachhaltige Lösung in den Pollenreserven der Bienen steckt. Sie vermuten, dass Endophyten – die nützlichen Bakterien und Pilze, die in den meisten Pflanzen leben – möglicherweise die Fähigkeit entwickelt haben, ihre Wirtsbestäuber zu schützen. Wenn die Gesunderhaltung der Bestäuber die Ausbreitung von Endophyten unterstützt, können sie auch natürliche Verbindungen mit antimikrobiellen Eigenschaften produzieren.
Neue Forschungsergebnisse bestätigen diese Hypothese. „Wir haben herausgefunden, dass es sich bei den nützlichen Bakterien in den Pollenreserven von Bienenvölkern um die gleichen Bakterienarten handelt, die auch auf Pollen von Pflanzen in der Nähe vorkommen“, sagte Dr. Daniel May vom Washington College (Maryland, USA), der auch der korrespondierende Autor dieser Studie ist, die in Frontiers in Microbiology veröffentlicht wurde. „Wir zeigen auch, dass diese Bakterien ähnliche antimikrobielle Verbindungen produzieren, die Krankheitserreger in Bienen und Pflanzen abtöten, ein wichtiger Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Behandlungen für Bienenvölker und Nutzpflanzen.“
May und ihr Team konzentrierten sich auf Bakterien aus dem Stamm der Actinobacteria, der zwei Drittel der derzeit klinisch eingesetzten Antibiotika ausmacht. Von April bis Juni 2021 sammelte das Forschungsteam Pollen von 10 einheimischen Pflanzen im Lakeshore Nature Preserve an der University of Wisconsin-Madison und sammelte außerdem Pollenreserven von einem nahegelegenen Bienenstock.
Die Forscher isolierten 16 Actinomycetenstämme aus Pflanzen und 18 Stämme aus Bienenstockpollenreserven. Barcoding und Genomsequenzierung zeigten, dass die Bakterienarten in den beiden Probentypen sehr ähnlich waren, wobei 72 % zur Gattung Streptomyces gehörten. Die Gattung Streptomyces ist eine Quelle vieler Verbindungen in der Medizin und Landwirtschaft, beispielsweise Antibiotika, Krebsmedikamente und Antiparasitika. Andere Teams untersuchen derzeit die Streptomyces-Arten, die dieser Entdeckung am nächsten stehen, um Wirkstoffe gegen Pflanzenkrankheiten zu entwickeln.
Anschließend führten die Forscher „Konkurrenzexperimente“ durch, bei denen bekannte Krankheitserreger mit Streptomyces vermischt wurden. Fast alle Streptomyces-Arten wirken gegen Aspergillus niger, der bei Bienen Krankheiten verursacht. Einige Streptomyces-Stämme zeigten auch mäßige bis starke Hemmwirkungen auf zwei bakterielle Bienenpathogene (Paenibacillus larvae und Serratia marcescens) und drei Kulturpathogene (Erwinia amylavora, Pseudomonas syringae und Ralstonia solanaceum).
Dr. May sagte: „Wir haben die gleiche Art von Streptomyces in Blüten, Bienen, die Pollen aus Blüten transportieren, und Bienenstöcken isoliert. Daraus schließen wir, dass endophytische Actinomyceten auf Pollen von bestäubenden Bienen gesammelt und in den Bienenstock zurückgebracht werden, wo sie dem Bienenvolk helfen, Krankheiten in Pollenreserven zu widerstehen.“
Das Team fand in den sequenzierten Streptomyces-Genomen klare Beweise dafür, dass diese Bakterien tatsächlich Endophyten sind und nicht zufällig mit Pflanzen koexistieren. Ihre Gene kodieren Enzyme, die Streptomyces dabei helfen, Pflanzengewebe zu besiedeln, Hormone zu synthetisieren, die das Pflanzenwachstum fördern, oder Metallionen um Wurzeln herum zu absorbieren.
Die Ergebnisse bestätigen das Vorhandensein reichlich vorhandener bioaktiver Verbindungen in Endophyten, die zum Schutz der Bienengesundheit beitragen können. Untersuchungen deuten auch darauf hin, dass ein pflanzenreiches Ökosystem für Bienen von Vorteil ist, da es ihnen eine größere Vielfalt an Actinomyceten-Endophyten bietet.
Dr. May kam zu dem Schluss: „In Zukunft könnte die Behandlung von Bienenkrankheiten einfach darin bestehen, die richtigen nützlichen Bakterien in den Bienenstock einzuführen, um bei der Bekämpfung bestimmter Krankheitserreger zu helfen.“
Zusammengestellt von /ScitechDaily