Продажа меда с собственной пасеки от сайтпчеловодов.рф краснодарский край, кавказское предгорье разнотравье 700 руб/кг (сбор 2019г) Санкт-Петербург +7-911-2269001 (whatsapp)

Натуральные средства для профилактики и лечения пчел:

сайтпчеловодов-рф-0001

Натуральные лекарственные средства для профилактики и лечения медоносных пчел: перспективы и результаты исследований

© 2019 г. Зайцева Е.С. перевод, обработка.

Как в Европе, так и в США, снижение количества пчел и потеря колоний тесно связаны с паразитирующим действием клеща Варроа (Varroa destructor) [1]. Этот вредитель питается как куколками, так и взрослыми пчелами. Паразитирующий клещ ослабляет иммунную систему пчел и сокращает продолжительность жизни, вызывая снижение индивидуального вклада в улей. Одним из следствий сокращения продолжительности жизни является снижение продуктивности колоний, когда воспроизводство не в состоянии угнаться за потерями, а численность колоний снижается. Поражение пчел клещом Варроа также способствует поражению вирусами, в том числе РНК – вирусами такими как вирус деформации крыла (DWV). Медоносная пчела может быть поражена и другими вирусами [2, 3]. Ученые определили около 20 видов вирусов только в американских медоносных пчелах, и этот список растет. Исследователи продолжают проверять колонии медоносных пчел на наличие вирусов, используя передовые технологии секвенирования ДНК и РНК [4]. Заражение любым из этих вирусов может оказать негативное влияние на пчел, продуктивность улья и судьбу колонии, что приведет к дополнительным расходам для пчеловодов и услуг по опылению.

insects-10-00356-ag

Для профилактики и лечения заболеваний пчел часто используют как натуральные, так и синтетические лекарственные препараты. Натуральные продукты – это химические вещества, которые встречаются в природе и производятся из живых организмов, часто растений или микроорганизмов. И напротив, синтетические лекарственные препараты – это вещество с совершенно новой изобретенной синтетической структурой или, чаще, аналог природного соединения. В фармацевтической промышленности тесты проводятся путем скрининга существующих панелей малых молекул и химических веществ, которые уже известны и существуют. В любом случае, синтетическое соединение – это соединение, которое не производится в природе, но может быть смоделировано по природному веществу с аналогичным принципом действия, и химические испытания обычно начинаются с библиотеки уже известных аналогичных по классу соединений.

В качестве примеров натуральных продуктов, который получил регистрацию для борьбы с Варроа, является щавелевая кислота. Щавелевая кислота может быть выделена из цветущего растения щавеля (Oxalis). В США щавелевая кислота является зарегистрированным продуктом для медоносных пчел против клещей-паразитов. Другим натуральным продуктом, используемым в контроле за поражением Varroa, является тимол, продаваемый под различными торговыми марками, включая Apiguard. Препарат HopGuard® представляет собой смесь бета-кислот, полученных в процессе пивоварения и хмелевых растений, а также выпускается и продается для борьбы с клещами.

В настоящее время в США зарегистрированы синтетические продукты для поддержания здоровья медоносных пчел, включая различные акарициды, предназначенные для борьбы с паразитическими клещами (например, фосфорорганические соединения, пиретроиды и формамидиновые пестициды [5]), и антибиотики, используемые в США для контроля американской и европейской гнили, которые являются двумя высоко инфекционными бактериальными возбудителями болезней [5]. Фумагиллин также является биотехнологическим продуктом, зарегистрированным для лечения заражений одноклеточным паразитом Nosema [6]. Это, токсин, полученный путем биотехнологического синтеза из гриба Aspergillus fumigatus [7]. Несмотря на то, что это зарегистрированный продукт, его дальнейшее использование под вопросом из-за прекращения производства. Более того, последние данные свидетельствуют о том, что он может быть не очень эффективным против вида Nosema ceranae, который в значительной степени заменил Nosema apis [6]. Группа ученых из научно-исследовательских лабораторий пчеловодства США и Китая рассмотрела вопросы современного состояния лечения заболеваний пчел вызванного поражением пчел одноклеточным паразитом Nosema.

Почему пчеловоды выбирают натуральные препараты?

Многие пчеловоды предпочитают естественный подход к лечению, а чаще и профилактические меры для предотвращения заболеваний пчел. Такая методология соответствует натуралистическим идеалам, одобренным многими в этом сообществе. Пчеловоды, как правило, не хотят вносить вклад в устойчивость к антибиотикам, загрязнять окружающую среду и кормить своих трудолюбивых пчел синтетическими химическими веществами. Хотя как синтетические, так и натуральные продукты могут быть в равной степени «жесткими» для здоровья пчел. Идея применять соединения, производные натуральных веществ, собранных и выделенных естественным путем (например, прополис, маточное молочко, перга содержащие натуральные продукты растительного происхождения), является привлекательной перспективой лекарственным препаратам. Основная причина такой идеологи в том, что, химические вещества, используемые для лечения пчел, могут попадать в или , через потребляемые «натуральные продукты». Таким образом, люди могут контактировать или потреблять любое химическое вещество, которое пчеловод использует для лечения колонии. А это абсолютно не входит в интересы пчеловодов, представляющих свою продукцию, как натуральный продукт!

Многие натуральные продукты безопасны при употреблении в разумных количествах. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) осуществляет регулирующий надзор за продуктами питания и медикаментами и имеет специальную категорию «Общепризнанные безопасные» (GRAS) для натуральных продуктов, которые люди регулярно потребляют в небольших количествах (https://www.fda.gov/food/food-ingredients-packaging/generally-recognized-safe-gras). Соединение GRAS имеет простой и недорогой регуляторный путь, если доза не превышает уровень безопасной дозы принятой FDA. Это контрастирует с природными и синтетическими соединениями не входящими в перечень GRAS, для которых FDA может потребовать проведения клинических испытаний на людях, чтобы продемонстрировать их безопасность. Расходы на такие испытания часто превышают предполагаемый рынок медикаментов для пчел. Поэтому их использование не целесообразно.

Из литературных источников известно, что натуральные продукты могут снижать количество вирусов и бактерий [8, 9, 10, 11]. Натуральные продукты являются основой традиционной китайской медицины. Точно так же, европейская фармакопея была основана исключительно на растительной основе. Натуральные продукты являются активным ингредиентом многих лекарств, используемых в домашних хозяйствах. Примеры включают аспирин (салициловую кислоту) для облегчения боли и воспаления; опиаты для облегчения боли; хинин (Qualaquin®) для борьбы с малярией; дигоксин при сердечной недостаточности и нарушениях сердечного ритма и паклитаксел (таксол) при раке.

Текущие состояние исследований натуральных продуктов для профилактики и сохранения здоровья медоносных пчел.

Ученые и пчеловоды стремятся найти новые натуральные препараты, которые помогут сохранить здоровье пчел. В современном мире известно около десятка тысяч натуральных препаратов для изучения и подтверждения лекарственных свойств каждого из них потребуется внушительный промежуток времени, поэтому необходимо сократить список препаратов до числа, которое можно изучать за определенный промежуток времени. Один из способов решения состоит в том, чтобы «объединить» природные соединения, используя их совокупность, например, прополис, который производится пчелами и состоит из веществ как растительного происхождения или неочищенных экстрактов растений или грибов, так и продуктов жизнедеятельности пчел. Индивидуальные испытания соединений и тестирование неочищенных экстрактов уже показали несколько многообещающих путей. Марла Спивак с соавторами продемонстрировали значительное снижение заболеваемости на уровне колонии [12, 13, 14]. В контролируемых экспериментах также предоставлены доказательства того, что фитохимические вещества, такие как нектар и пыльца поддерживают и укрепляют здоровье медоносных пчел [15]. Сильвио Эрлер и его коллеги показали многообещающее влияние экстрактов лаврового листа на патогены медоносных пчел [16] и предположили, что могут заниматься самолечением с помощью специфических растительных продуктов [17, 18]. Полифенолы [19, 20] и алкалоиды [21] также оказывают большое влияние в борьбе с инфекциями у пчел. Наконец, экстракты грибов-полипор оказались эффективными против РНК-вирусов. В недавнем исследовании медоносные , инфицированные двумя вирусами РНК с положительной цепью, деформированным вирусом крыла и вирусом озера Синай, получали в качестве контроля экстракты грибов полипор, растворенные в сахарной воде или сахарной воде без экстракта гриба. , которых кормили экстрактами грибов, показали пониженный уровень восприимчивости к вирусу [22].

Андре Бернхэм предлагает превосходное недавнее краткое изложение различных методов лечения кишечного паразита Nosema, которое включает натуральные продукты (индивидуальные и из неочищенных экстрактов), методы RNA-интерференции совместно с пробиотиками [23]. В качестве одного из примеров натурального продукта, модифицированные порфирины, которые вырабатываются живыми организмами, а также синтетически, деформируют клеточную стенку Nosema, значительно уменьшают споровую нагрузку на пчел и увеличивают выживаемость и снижают смертность инфицированных пчел [24]. Исследователи рассмотрели новые натуральные продукты для борьбы с болезнью медоносных пчел, определили соединение на основе его эффективности против патогенов в других моделях, а затем провели эксперименты на пчелах. Команда из Университета Альберты в настоящее время проводит эксперименты с в лабораторном масштабе, направленные на лечение медоносных пчел инфицированных Nosema на уровне колоний (http://2018.igem.org/Team:UAlberta/Description).

Высокопроизводительный скрининг в лаборатории без участия насекомых для сохранения численности медоносных пчел в недалеком будущем.

Одним из способов быстрого скрининга многих соединений является культивирование патогенов в лаборатории без пчел-хозяев. Такой подход отражает гуманистический подход к исследованиям без использования семей медоносных пчел. Микробы, такие как Serratia spp. и возбудители пчелиного мёда и меловой пчелы легко культивируются в лаборатории и, являются мишенями для высокопроизводительного скрининга натуральных продуктов. Недавняя работа продемонстрировала методологии и некоторых перспективных кандидатов, нацеленных на эти возбудители болезни [25, 26, 27]. Эти исследования и методология дополняют усилия по выявлению биопрепаратов, таких как бактерии [28, 29] или бактериофаги [30, 31], которые воздействуют на основные патогены медоносных пчел в культуре.

Точно так же микроспоридии облигатного паразита клеток кишечника медоносной пчелы Nosema ceranae, в настоящее время проходит скрининг в основном на живых медоносных пчелах, но исследования могут также проводиться на линиях не пчелиных клеток, которые более доступны для лабораторий и не требуют применения живых пчел [32]. Однако клеточные линии имеют серьезные ограничения и требуют чрезвычайно стерильных условий. Если этот паразит также может быть обнаружен в стабильных клеточных линиях медоносных пчел, будущий скрининг для лечения этого ключевого заболевания будет значительно упрощен. У ученых есть основания на выяснение корреляции между исследованиями лекарственных препаратов для подавления болезнетворных микроорганизмов на живых насекомых и испытаниями на клеточных линиях с целью уменьшения количества насекомых, необходимого для эксперимента.

Возможности подхода.

Ключевой вопрос в исследованиях по борьбе с болезнями: «Снижают ли патогенные и паразитарные нагрузки улучшение здоровья медоносных пчел?» Авторы статьи, что натуральные продукты, которые значительно снижают вирусную или паразитарную нагрузку, причинно улучшат здоровье улья. Однако это не дано. Соединение, которое значительно снижает вирусную или кишечную паразитарную нагрузку, может оказывать положительное, отрицательное влияние или не влиять на здоровье улья. Действительно, улучшение ульев, а не только индивидуальное здоровье пчел, является конечной целью. Также вероятно, что улучшение здоровья медоносных пчел в большей степени зависит от лучшего управления и практики пасеки, которые включают в себя просветительские и просветительские кампании, совершенствование практики управления земельными ресурсами или мониторинг воздействия климата на выживаемость опылителей. Наконец, это может доказать, что подход с использованием натуральных продуктов может найти природный антибиотик или иммуностимулятор, но тот, который имеет только слабый эффект. Чтобы достичь достаточной потенции, может потребоваться провести лекарственную химию для идентифицированного соединения, чтобы синтетически скорректировать его структуру для получения потенции. В этой ситуации соединение больше не является натуральным продуктом, а скорее синтетическим аналогом, который может потребовать дополнительного скрининга и испытаний, чтобы считаться безопасными. Альтернативно, вдохновение от синтетических изменений может привести к обнаружению того же самого соединения, произведенного из живого организма.

Цель данного обзора и взаимное сотрудничество пчеловодов.

Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США и другие разработали эффективные и экономичные методы скрининга основанные на исследованиях на живых пчелах. В настоящее время не существует стандартного и общепринятого подхода для идентификации химических соединений как кандидатов на натуральные продукты для тестирования, последующего выполнения высокопроизводительного генетического или физического скрининга; и последующего проведения практических полевых испытаний для одновременного тестирования нескольких новых лекарственных препаратов для лечения медоносных пчел. Группа ученых из научно-исследовательских лабораторий США и Китая предлагает для ознакомления результаты таких исследований  https://www.mdpi.com/2075-4450/10/10/356/htm#app1-insects-10-00356  Подробные протоколы и общие метрики являются первыми шагами к гармонизации деятельности сообщества пчеловодов. Цель проведенных исследований – способствовать обмену опытом, методами, мерами, форматом данных, результатами контроля, чтобы работа среди сообщества приводила к согласованным, основанным ссылкам на работы пчеловодов и продвигала общий интерес к профилактике и лечению болезней у медоносных пчел. И как следствие к развитию устойчивых к заболеваниям популяций медоносных пчел.

Авторы предоставили экспериментальное подтверждение, что снижение вирусной нагрузки на медоносных пчел и усиление иммунного ответа медоносных пчел возможно при использовании экстрактов натуральных продуктов из живых организмов. Примеры включают грибы; кормовой растительный материал (например, нектар, пыльца и растительные смолы); и смешанные составы медоносной пчелы (например, прополис). Остается открытым вопрос, сможет ли какой-либо из этих натуральных продуктов наглядно и последовательно улучшить популяцию медоносных пчел для сельскохозяйственного использования. Авторы предполагают, что наиболее реалистичный способ выяснить это через усилия сообщества, которые смогут использовать преимущества согласованных протоколов, мер и методов анализа.

Изучение возможного положительного воздействия натуральных продуктов на здоровье медоносных пчел и борьбу с болезнями улучшит понимание сообществом безопасности и эффективности конкретных натуральных продуктов и улучшит понимание биологии медоносных пчел.

Вполне вероятно, что потребность в новых продуктах для здоровья медоносных пчел будет продолжаться. Исследователи обнаружат и предложат новые продукты, и угрозы медоносной пчелы будут меняться и развиваться. Авторы верят, что исследование натуральных продуктов приведет к применению лекарственных препаратов для медоносной пчелы, которые будут безопасными, эффективными и окажут большое положительное влияние на здоровье медоносных пчел так и для людей, использующих продукты пчеловодства.

Литература:

  1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Varroa_destructor
  2. Dainat, B.; Evans, J.D.; Chen, Y.P.; Gauthier, L.; Neumann, P. Predictive markers of honey bee colony collapse. PLoS ONE 20127, e32151. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  3. Martin, S.J.; Highfield, A.C.; Brettell, L.; Villalobos, E.M.; Budge, G.E.; Powell, M.; Nikaido, S.; Schroeder, D.C. Global honey bee viral landscape altered by a parasitic mite. Science 2012336, 1304–1306. [Google Scholar] [CrossRef]
  4. McMenamin, A.J.; Flenniken, M.L. Recently identified bee viruses and their impact on bee pollinators. Curr. Opin. Insect Sci. 201826, 120–129. [Google Scholar] [CrossRef]
  5. Johnson, R.M.; Pollock, H.S.; Berenbaum, M.R. Synergistic interactions between in-hive miticides in Apis mellifera. J. Econ. Entomol. 2009, 102, 474–479. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
  6. Huang, W.F.; Solter, L.F.; Yau, P.M.; Imai, B.S. Nosema ceranae escapes fumagillin control in honey bees. PLoS Pathog. 20139, e1003185. [Google Scholar] [CrossRef]
  7. Barry, C. Snider total synthesis of (+-)-fumagillin. J. Am. Chem. Soc. 197294, 2549–2550. [Google Scholar]
  8. Byler, K.G.; Ogungbe, I.V.; Setzer, W.N. In-silico screening for anti-Zika virus phytochemicals. J. Mol. Graph. Model. 201669, 78–91. [Google Scholar] [CrossRef]
  9. Ng, Y.C.; Kim, Y.W.; Ryu, S.; Lee, A.; Lee, J.S.; Song, M.J. Suppression of norovirus by natural phytochemicals from Aloe vera and Eriobotryae Folium. Food Control 201773, 1362–1370. [Google Scholar] [CrossRef]
  10. Rasouli, H.; Farzaei, M.H.; Khodarahmi, R. Polyphenols and their benefits: A review. Int. J. Food Prop. 201720, 1700–1741. [Google Scholar] [CrossRef]
  11. Vijayasri, S.; Hopper, W. Towards the identification of novel phytochemical leads as macrodomain inhibitors of Chikungunya virus using molecular docking approach. J. Appl. Pharm. Sci. 20177, 74–82. [Google Scholar] [CrossRef]
  12. Simone-Finstrom, M.; Borba, R.S.; Wilson, M.; Spivak, M. Propolis counteracts some threats to honey bee health. Insects 20178, 46. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  13. Simone-Finstrom, M.D.; Spivak, M. Increased resin collection after parasite challenge: A case of self-medication in honey bees? PLoS ONE 20127, e34601. [Google Scholar] [CrossRef]
  14. Simone-Finstrom, M.; Spivak, M. Propolis and bee health: The natural history and significance of resin use by honey bees. Apidologie 201041, 295–311. [Google Scholar] [CrossRef]
  15. Palmer-Young, E.C.; Tozkar, C.O.; Schwarz, R.S.; Chen, Y.; Irwin, R.E.; Adler, L.S.; Evans, J.D. Nectar and pollen phytochemicals stimulate honey bee (Hymenoptera: Apidae) immunity to viral infection. J. Econ. Entomol. 2017110, 1959–1972. [Google Scholar] [CrossRef]
  16. Aurori, A.C.; Bobiş, O.; Dezmirean, D.S.; Mărghitaş, L.A.; Erler, S. Bay laurel (Laurus nobilis) as potential antiviral treatment in naturally BQCV infected honeybees. Virus Res. 2016222, 29–33. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  17. Gherman, B.I.; Denner, A.; Bobiş, O.; Dezmirean, D.S.; Mǎrghitaş, L.A.; Schlüns, H.; Moritz, R.F.A.; Erler, S. Pathogen-associated self-medication behavior in the honeybee Apis melliferaBehav. Ecol. Sociobiol. 201468, 1777–1784. [Google Scholar] [CrossRef]
  18. Erler, S.; Moritz, R.F.A. Pharmacophagy and pharmacophory: Mechanisms of self-medication and disease prevention in the honeybee colony (Apis mellifera). Apidologie 201647, 389–411. [Google Scholar] [CrossRef]
  19. Mihai, C.M.; Mârghitaş, L.A.; Dezmirean, D.S.; Chirilâ, F.; Moritz, R.F.A.; Schlüns, H. Interactions among flavonoids of propolis affect antibacterial activity against the honeybee pathogen Paenibacillus larvaeJ. Invertebr. Pathol. 2012110, 68–72. [Google Scholar] [CrossRef]
  20. Wolska, K.; Górska, A.; Adamiak, A. Antibacterial properties of propolis. Postepy Mikrobiol. 201655, 343–350. [Google Scholar]
  21. Flesar, J.; Havlik, J.; Kloucek, P.; Rada, V.; Titera, D.; Bednar, M.; Stropnicky, M.; Kokoska, L. In vitro growth-inhibitory effect of plant-derived extracts and compounds against Paenibacillus larvae and their acute oral toxicity to adult honey bees. Vet. Microbiol. 2010145, 129–133. [Google Scholar] [CrossRef]
  22. Stamets, P.E.; Naeger, N.L.; Evans, J.D.; Han, J.O.; Hopkins, B.K.; Lopez, D.; Moershel, H.M.; Nally, R.; Sumerlin, D.; Taylor, A.W.; et al. Extracts of polypore mushroom mycelia reduce viruses in honey bees. Sci. Rep. 20188, 13936. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  23. Burnham, A.J. Scientific Advances in Controlling Nosema ceranae (Microsporidia) Infections in Honey Bees (Apis mellifera). Front. Vet. Sci. 20196. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  24. Ptaszyńska, A.A.; Trytek, M.; Borsuk, G.; Buczek, K.; Rybicka-Jasińska, K.; Gryko, D. Porphyrins inactivate Nosema spp. microsporidia. Sci. Rep. 20188, 5523. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  25. Wiese, N.; Fischer, J.; Heidler, J.; Lewkowski, O.; Degenhardt, J.; Erler, S. The terpenes of leaves, pollen, and nectar of thyme (Thymus vulgaris) inhibit growth of bee disease-associated microbes. Sci. Rep. 20188, 14634. [Google Scholar] [CrossRef]
  26. Kim, J.; Park, S.; Shin, Y.K.; Kang, H.; Kim, K.Y. In vitro antibacterial activity of macelignan and corosolic acid against the bacterial bee pathogens Paenibacillus larvae and Melissococcus plutoniusActa Vet. Brno 201887, 277–284. [Google Scholar] [CrossRef]
  27. Isidorov, V.A.; Buczek, K.; Segiet, A.; Zambrowski, G.; Swiecicka, I. Activity of selected plant extracts against honey bee pathogen Paenibacillus larvaeApidologie 201849, 687–704. [Google Scholar] [CrossRef]
  28. Alippi, A.M.; Reynaldi, F.J. Inhibition of the growth of Paenibacillus larvae, the causal agent of American foulbrood of honeybees, by selected strains of aerobic spore-forming bacteria isolated from apiarian sources. J. Invertebr. Pathol. 200691, 141–146. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  29. Evans, J.D.; Armstrong, T.N. Inhibition of the American foulbrood bacterium, Paenibacillus larvae larvae, by bacteria isolated from honey bees. J. Apic. Res. 200544, 168–171. [Google Scholar] [CrossRef]
  30. Beims, H.; Wittmann, J.; Bunk, B.; Spröer, C.; Rohde, C.; Günther, G.; Rohde, M.; von der Ohe, W.; Steinert, M. Paenibacillus larvae-directed bacteriophage HB10c2 and its application in American foulbrood-affected honey bee larvae. Appl. Environ. Microbiol. 201581, 5411–5419. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  31. Santos, S.B.; Oliveira, A.; Melo, L.D.R.; Azeredo, J. Identification of the first endolysin Cell Binding Domain (CBD) targeting Paenibacillus larvaeSci. Rep. 20199, 2568. [Google Scholar] [CrossRef]
  32. Gisder, S.; Mockel, N.; Linde, A.; Genersch, E. A cell culture model for Nosema ceranae and Nosema apis allows new insights into the life cycle of these important honey bee-pathogenic microsporidia. Environ. Microbiol. 201113, 404–413. [Google Scholar] [CrossRef]

Подготовлено по материалам лицензируемого журнала открытого доступа «Insects» https://doi.org/10.3390/insects10100356

© 2019 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Total Page Visits: 47 - Today Page Visits: 1
Рейтинг
( 5 оценок, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сайт для пчеловодов и пасечников
Добавить комментарий