Mikroben im Bienenstock

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Mo 20. Jul 2020, 22:59

Einfluss von Ernährungsstress auf die Honigbienendarm-Mikrobiota, Immunität und die Infektion mit Nosema ceranae

Abstrakt

Honigbienen sind wichtige Bestäuber, die eine wesentliche Rolle in der Ökologie natürlicher und landwirtschaftlicher Umgebungen spielen. Weltweit gemeldete Episoden von Honigbienenkolonieverlusten, die mit verschiedenen Schädlingen und Krankheitserregern, Pestizidexposition und Ernährungsstress in Verbindung gebracht wurden. Dieser Ernährungsstress hängt mit der Zunahme der Monokulturflächen zusammen, was zu einer Verringerung der Pollenverfügbarkeit und -vielfalt führt. In dieser Studie haben wir unter Laborbedingungen untersucht, ob Ernährungsstress die Darmmikrobiota von Honigbienen, die Bienenimmunität und die Infektion mit Nosema ceranae beeinflusst. Der Verzehr von Eukalyptus grandis-Pollen wurde als ernährungsphysiologisch minderwertige Diät zur Untersuchung von Ernährungsstress verwendet, im Gegensatz zum Verzehr von polyfloralem Pollen. Mit Eucalyptus grandis-Pollen gefütterte Honigbienen zeigten eine geringere Häufigkeit von Lactobacillus mellifer und Lactobacillus apis (Firm-4 bzw. Firm-5) und Bifidobacterium spp. und eine höhere Häufigkeit von Bartonella apis als Honigbienen, die mit polyfloralem Pollen gefüttert werden. Neben dem Einfluss von Ernährungsstress auf die Mikrobiota von Honigbienen verringerte es auch die Expressionsniveaus von Vitellogenin und den mit der Immunität verbundenen Genen (Glucoseoxidase, Hymenoptaecin und Lysozym). Schließlich begünstigte Eucalyptus grandis Pollen die Vermehrung von Nosema ceranae. Diese Ergebnisse zeigen, dass Ernährungsstress die Darmmikrobiota der Honigbiene beeinflusst und Auswirkungen auf die Immunität der Honigbienen und die Entwicklung von Krankheitserregern hat. Diese Ergebnisse können nützlich sein, um den Einfluss der modernen Landwirtschaft auf die Gesundheit von Honigbienen zu verstehen.

Castelli, L., Branchiccela, B., Garrido, M. et al. Impact of Nutritional Stress on Honeybee Gut Microbiota, Immunity, and Nosema ceranae Infection. Microb Ecol (2020). https://doi.org/10.1007/s00248-020-01538-1

https://link.springer.com/article/10.10 ... 20-01538-1

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Mo 20. Jul 2020, 23:12

Fehlende Mikroben bei Bienen: Wie die systematische Erschöpfung wichtiger Symbionten die Immunität beeinträchtigt

Highlights
Honigbienen besitzen eine ausgeprägte Kernmikrobiota, die in hohem Maße zur Stresstoleranz und Krankheitsresistenz des Wirts beiträgt.

Zunehmende Hinweise deuten darauf hin, dass der Verlust oder die Erschöpfung wichtiger Symbionten die Immunität schwächen, die Pestizidtoxizität verschlimmern und den Ernährungsstatus des Wirts verringern kann.

Agrochemikalien, von denen viele verborgene antimikrobielle Eigenschaften aufweisen, stellen eine große Bedrohung dar und können die Mikrobiota der Honigbienen irreversibel schädigen.

Gentechnisch veränderte Symbionten sowie natürlich immunstimulierende Lactobacillus-Stämme versprechen, dysbiotische Mikrobiota-Phänotypen durch Modulation der Wirtsabwehrsysteme zurücksetzen zu können.

Die Berücksichtigung der Mikrobiota von Insekten sollte bei der Bewertung des agrochemischen Risikos zur Standardpraxis werden.


Pestizidexposition, Infektionskrankheiten und Ernährungsstress tragen zur Sterblichkeit von Honigbienen und zu einer hohen Rate an Kolonieverlusten bei. Diese Erkenntnis hat eine jahrzehntelange Untersuchung der einzelnen und kombinierten Wirkungen jedes Stressors und ihrer Gesamtwirkung auf die Insektenphysiologie ausgelöst. Ein Element, das bei diesen Forschungsanstrengungen weitgehend fehlt, war jedoch die Bewertung der zugrunde liegenden mikrobiellen Gemeinschaften im Hinblick auf den Widerstand gegen Umweltstressoren und deren Einfluss auf die Immunität des Wirts und die Krankheitstoleranz. Beim Menschen ist der Beschuss von Antibiotika mit mehreren Generationen mit vielen aktuellen Krankheiten verbunden. Hier ziehen wir eine parallele Schlussfolgerung für den Fall von Honigbienen und schlagen vor, dass eine chronische Exposition gegenüber antimikrobiellen Xenobiotika die Honigbienen systematisch von ihren Mikroben befreien und die generationenübergreifende Erhaltung von an den Wirt angepassten Symbionten behindern kann, die für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung sind.

Brendan A. Daisley, John A.Chmiel, Andrew P.Pitek, Graham J.Thompson, Gregor Reid; Missing Microbes in Bees: How Systematic Depletion of Key Symbionts Erodes Immunity; Trends in Microbiology, Available online 14 July 2020, https://doi.org/10.1016/j.tim.2020.06.006

https://www.sciencedirect.com/science/a ... 2X20301852

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Do 30. Jul 2020, 18:52

Antimikrobielle Aktivität gegen Paenibacillus-Larven und funktionelle Eigenschaften von Lactiplantibacillus plantarum-Stämmen: Potenzielle Vorteile für die Gesundheit von Honigbienen

Zusammenfassung: Paenibacillus-Larven sind der Erreger der American Foulbrood (AFB), einer schweren bakteriellen Erkrankung, die Larven von Honigbienen befällt. In der vorliegenden Studie wurde in vitro die antimikrobielle Aktivität von einundsechzig Lactiplantibacillus plantarum-Stämmen gegen P. larvae ATCC 9545 bewertet. Fünf Stämme (P8, P25, P86, P95 und P100) zeigten den größten Antagonismus gegen P. larvae ATCC 9545 ausgewählt für weitere physiologische und biochemische Charakterisierungen. Insbesondere wurden die Hydrophobizität, Autoaggregation, Exopolysaccharidproduktion, osmotische Toleranz, enzymatische Aktivität und Kohlenhydratassimilationsmuster bewertet. Die fünf von L. plantarum ausgewählten Stämme zeigten geeignete physikalische und biochemische Eigenschaften für ihre Verwendung als Probiotika in der Honigbienendiät. Die Auswahl und Verfügbarkeit neuer ausgewählter Bakterien mit guten funktionellen Eigenschaften und antagonistischer Aktivität gegen P. larvae eröffnet interessante Perspektiven für neue Biokontrollstrategien von Krankheiten wie AFB.

5. Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse unserer Forschung haben gezeigt, dass die Stämme P8, P25, P86, P95 und P100 L. plantarum P. larvae ATCC 9545 hemmen können und einige physiologische und funktionelle Eigenschaften besitzen, die diese Stämme als Probiotikum für die Honigbiene in Frage stellen. Wir können jedoch die vorläufigen und vorbereitenden Ergebnisse für zukünftige Studien berücksichtigen, die das erworbene Wissen festigen und die Vorteile bewerten können, die diese Bakterien für die Gesundheit von Honigbienen im Bienenstock haben können. Darüber hinaus ist es wichtig, die Faktoren zu untersuchen, die die antimikrobielle Wirkung bestimmen, und die Antagonistenaktivität von L. plantarum-Stämmen in vivo / in situ zu bewerten.

Massimo Iorizzo, Bruno Testa et al., Antimicrobial Activity against Paenibacillus larvae and Functional Properties of Lactiplantibacillus plantarum Strains: Potential Benefits for Honeybee Health, Antibiotics 2020, 9, 442; doi:10.3390/antibiotics9080442

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Sa 8. Aug 2020, 15:14

Sekundärmetaboliten, die von mit Honigbienen assoziierten Bakterien für die Gesundheit der Imkerei produziert werden: Mögliche Aktivität von Platynecin

Abstrakt
Sekundärmetaboliten von Bakterien, die mit Honigbienen assoziiert sind, wurden im Rahmen einer Untersuchung auf ihr Potenzial für die Gesundheit der Imkereien untersucht. Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die von den vier Bakterienisolaten, die von der Oberfläche gesunder Honigbienen entnommen wurden, in Kulturfiltrate freigesetzt wurden, wurden unter Verwendung von Flugzeit-Massenspektrometrie analysiert. Im Kulturfiltrat jedes Isolats wurde nur eine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht gefunden. Bacillus thuringiensis, Bifidobacterium asteroides und Acetobacteraceae bacterium, freigesetzt in Kulturfiltrate Platynecin, ein Pyrrolizidinalkaloid pflanzlichen Ursprungs, von dem bisher noch nie berichtet wurde, dass es von Bakterien produziert wird. Lactobacillus kunkeei produzierte ein 3,5-Dinitropyridin mit unbekannter biologischer Wirkung, das bisher noch nie mit Bakterien in Verbindung gebracht wurde. Die höchste relative Konzentration an Platynecin wurde bei B. thuringiensis (100%), B. asteroides und A. bacterium nachgewiesen und zeigte eine Konzentration über 50% und unter 25% dieser Konzentration. Ein In-vitro-Test auf das Potenzial zur Bekämpfung des Varroa-Destruktors der parasitären Milbe durch die Kulturfiltrate der drei Platynecin-produzierenden Bakterien wurde durchgeführt. Die Mortalität der Varroa-Milbe war proportional zur relativen Konzentration von Platynecin in das Kulturfiltrat. Obwohl die varroazide Aktivität von B. thuringiensis mit anderen von dieser Spezies produzierten toxischen Proteinen assoziiert sein könnte, stützen B. asteroides-Toxizität gegenüber V. destructor zusammen mit den anderen Ergebnissen dieser Studie die Hypothese, dass Platynecin eine direkte oder indirekte Rolle bei der Kontrolle von Varroa spielt . Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass Sekundärmetaboliten, die von mit Honigbienen assoziierten Bakterien freigesetzt werden, eine Quelle natürlicher Verbindungen darstellen, die bei der Herausforderung zur Bekämpfung des Bienensterbens berücksichtigt werden müssen.

Manici, L.M., Saccà, M.L. & Lodesani, M. Secondary Metabolites Produced by Honey Bee-Associated Bacteria for Apiary Health: Potential Activity of Platynecine. Curr Microbiol (2020). https://doi.org/10.1007/s00284-020-02153-6

https://link.springer.com/article/10.10 ... 20-02153-6

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Sa 8. Aug 2020, 16:46

Unterschiede in der Bakterienvielfalt und -zusammensetzung von Honigbienen in landwirtschaftlichen und unberührten Umgebungen - eine Feldstudie

Es wird vermutet, dass Agrochemikalien und Biozide eine Dysbiose der Mikrobiota von Honigbienen verursachen, wodurch die Fähigkeit der Bienenvölker, auf die Umwelt zu reagieren, verringert wird. Als ersten Schritt zur Untersuchung der Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Bienenzucht wurden Bienenstockbakteriome aus einer anthropisierten Umgebung (Agri-env) mit denen von unberührten (Prist-env) verglichen. Die 16S-rRNA-Sequenzierung zeigte Unterschiede in Reichtum und Zusammensetzung zwischen Probentypen (Gut (G), Brut (B), Bienenbrot (BB)) und Umgebungen. Bei Agri-env wurden in G und B höhere opportunistische Belastungen und Verschiebungen in Richtung Taxa beobachtet, die Insektizide metabolisieren können, während in Prist-env nützliche Bakterien angereichert wurden. Die Bakterien in BB unterschieden sich nicht, wobei der Säuregehalt der Nische den Einfluss externer Faktoren überwog. Die Ergebnisse zeigten, dass die Umwelt eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Mikrobiota von Honigbienen spielt, dem landwirtschaftlichen Bereich, der eine bakterielle Störung hervorruft, die die Anfälligkeit der Bienenvölker beeinträchtigen würde. Im Gegensatz dazu wird eine weniger anfällige Biene an weniger anthropisierten Orten gefördert.

Muñoz-Colmenero, M., Baroja-Careaga, I., Kovačić, M. et al. Differences in honey bee bacterial diversity and composition in agricultural and pristine environments – a field study . Apidologie (2020). https://doi.org/10.1007/s13592-020-00779-w

https://link.springer.com/article/10.10 ... 20-00779-w

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Sa 8. Aug 2020, 17:11

Biologische Eigenschaften Mikroorganismen, die aus Drohnenmilch von Honigbienen isoliert wurden

FAZIT
Die Ergebnisse der Experimente zeigten, dass die aus Drohnenmilch der Honigbiene isolierten Probionsstämme (Bifidobacterium asteroides-Stamm DFM5, Fructobacillus fructosus-Stamm DF74 und Lactobacillus kunkeei-Stamm DFM21) unter den besten biologischen Bedingungen unterschiedlich auf aggressive Medien reagierten. Die untersuchten Mikroorganismenstämme zeigten eine hohe Resistenz gegen viele Antibiotika, aber infolge wiederholter Nachsaat war die Antibiotikaresistenz in jeder Kultur erhöht. Die Probionsstämme zeigten antagonistische Eigenschaften gegen pathogene Testkulturen, die durch die Wachstumshemmzone von Escherichia coli und Staphylococcus aureus exprimiert wurden, wenn sie mit dem Lactobacillus kunkeei-Stamm DFM21 bei 5,4 und 4,1 mm gezüchtet wurden, wenn sie mit dem Bifidobacterium asteroides-Stamm 5 DM, 2 und 3,9 mm gezüchtet wurden , wenn mit Fructobacillus fructosus Stamm DF74 gezüchtet - 3,2 und 3,4 mm. Bei der Analyse der Produktion von organischen Säuren wurde festgestellt, dass der höchste Wert des vorhandenen Sortiments auf Milchsäure und Essigsäure entfiel, deren Gehalt 1856,47 und 577,85 mg / l (Lactobacillus kunkeei Stamm DFM21), 1127,95 und 354,53 betrug mg / l (Bifidobacterium asteroides Stamm DFM5), 895,21 und 276,49 mg / l (Fructobacillus fructosus Stamm DF74). Die isolierten Kulturen von Mikroorganismen sind sowohl in akuter als auch in chronischer Erfahrung für Labortiere nicht toxisch, da die Langzeitanwendung von mikrobiellen Zusammensetzungen den Allgemeinzustand von Mäusen, ihren klinischen Status, den Morphologen und die biochemischen Parameter des Blutes nicht negativ beeinflusst. und es gibt keine negativen Auswirkungen auf die Organe und Gewebe der Versuchstiere. Entsprechend dem Komplex der Studien sollte der probiotische Stamm - Lactobacillus kunkeei Stamm DFM21 - beachtet werden, da er in mehreren Experimenten die besten Ergebnisse zeigte.

Yury Lysenko, Andrei Koshchayev, Alexander Lysenko et al., Biological properties of microorganisms isolated from drone milk of honeybees, 2020 International Transaction Journal of Engineering, Management, & Applied Sciences & Technologies. Volume 11 No.12 ISSN2228-9860 eISSN1906-9642 CODEN: ITJEA8 Paper ID:11A12K http://TUENGR.COM/V11A/11A12K.pdf DOI: 10.14456/ITJEMAST.2020.236

https://tuengr.com/V11A/11A12K.pdf

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Sa 8. Aug 2020, 17:26

Dynamik der Darmmikrobiota der Honigbiene (Apis mellifera) während der Überwinterungsperiode in Kanada

Mikrobielle Symbionten, die im Darm der Honigbiene leben (d. H. Darmmikrobiota), sind für die Nahrungsverdauung, Immunität und den Darmschutz ihres Wirts wesentlich. Die taxonomische Zusammensetzung der Darmmikrobiota ist während des gesamten Lebenszyklus der Honigbienen und der Nahrungssuche dynamisch. Es bleibt jedoch unklar, wie drastische Veränderungen im Winter wie Nahrungsmittelknappheit und Kälte die Dynamik der Darmmikrobiota beeinflussen. Das Ziel dieser Studie war es, die Darmmikrobiota der Honigbiene während der Überwinterungsperiode in einem gemäßigten Nordklima in Kanada zu charakterisieren. Die Mikrobiota von neun Honigbienenvölker war zwischen September 2017 und Juni 2018 durch eine Metataxonomie von 16S-rDNA gekennzeichnet. Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass die taxonomische Zusammensetzung der Mikrobiota im Herbst und Frühjahr erhebliche Verschiebungen der Zusammensetzung aufwies. Von September bis November nahmen die Enterobacteriaceae ab, während die Neisseriaceae zunahmen. Von April bis Juni nahmen die Orbaceae zu, während die Rhizobiaceae fast verschwanden. Die Bakterienvielfalt der Darmmikrobiota nahm vor und nach der Überwinterung drastisch ab, blieb jedoch im Winter stabil. Wir schließen daraus, dass die Mikrobiota des Honigbienendarms wahrscheinlich von den wichtigen meteorologischen und diätetischen Änderungen betroffen ist, die vor und nach der Überwinterungsperiode stattfinden. Laborversuche sind erforderlich, um festzustellen, wie sich die beobachteten Schwankungen auf die Gesundheit der Honigbienen auswirken.

Naomie Bleau, Sidki Bouslama, Pierre Giovenazzo, Nicolas Derome, Dynamics of the Honeybee (Apis mellifera) Gut Microbiota Throughout the Overwintering Period in Canada, Microorganisms 2020, 8, 1146; doi:10.3390/microorganisms8081146

https://www.mdpi.com/2076-2607/8/8/1146

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Re: Mikroben im Bienenstock

Beitragvon zaunreiter » Mo 31. Aug 2020, 21:45

Auswirkungen von Probiotika auf die Darmmikrobiota der Honigbiene (Apis mellifera) und auf die Leistung von Bienenvölkern im Frühjahr in einem nördlichen Klima

Zusammenfassung
Die Darmmikrobiota besteht aus allen Mikroorganismen, die den Darm eines Tieres besiedeln. Bei Bienen ist es an der Verdauung und den Immunfunktionen beteiligt. Verschiedene Umweltfaktoren stören die Mikrobiota dieses Insekts und beeinträchtigen so seine Gesundheit. Um dies zu verhindern, ist das Hinzufügen von Probiotika zu Bienenfutter eine interessante Lösung. Es wurde gezeigt, dass bestimmte Probiotika das Volkswachstum fördern und das Auftreten verschiedener Krankheiten und Parasiten verringern. Es liegen jedoch keine Informationen über ihre Auswirkungen in einem nördlichen Klima vor, in dem das Überleben im Winter und die Entwicklung der Bienenvölker im Frühjahr für die Imker ein großes Problem darstellen.

Das Hauptziel des Projekts ist die Bewertung der Wirkung probiotischer Formeln auf die taxonomische Zusammensetzung der Bienenmikrobiota und die Leistung von Bienenvölkern. Zwei kommerzielle probiotische Stämme (Bactocell® und Levucell®SB), ein endogenes Bakterium (Parasaccharibacter apium) und ein Antibiotikum wurden im Herbst 2017 und im Frühjahr 2018 insgesamt 45 Bienenvölkern verabreicht. Profilierung der bakteriellen Mikrobiota wurde während des Projekts viermal durchgeführt: im September, November, April und Juni. Das Überleben im Winter und die Leistung der Kolonien wurden durch Messung der Anzahl der Larven, der Anzahl der Bienen in dem Bienenvolk des Winterfutterverbrauchs und des Bienenstockgewichts bewertet.

Die Jahreszeit beeinflusste die Zusammensetzung der Darmmikrobiota der Biene, was auf eine Anpassung an die Umweltbedingungen schließen lässt. Darüber hinaus modulierte die Einnahme von Probiotika die Bienenmikrobiota nur geringfügig. Was die Leistung der Bienenvölker betrifft, so verbesserten die probiotischen Formeln Bactocell® und Levucell®SB die Frühjahrsentwicklung der Bienenvölker.
Diese Ergebnisse zeigen, dass Probiotika die Leistung von Bienenvölkern verbessern können, ohne ihre Mikrobiota zu stören. Diese Informationen werden bei der Entwicklung einer probiotischen Formel für die kanadische Bienenzuchtindustrie hilfreich sein.

https://corpus.ulaval.ca/jspui/bitstrea ... /36044.pdf