Wetenschap
Onderzoekers vinden unieke aanpassingen van schimmels geassocieerd met bijenbrood
Uit eerdere pogingen van honingbijonderzoekers om de schimmeldiversiteit in honingbijkolonies in kaart te brengen, is gebleken dat Aspergillus flavus vaak in bijenkorven wordt aangetroffen. In een nieuwe studie hebben onderzoekers ontdekt dat deze schimmel op unieke wijze is aangepast om te overleven in bijenkolonies.
De studie "Een Aspergillus flavus-stam uit bijenbrood van de westerse honingbij (Apis mellifera) vertoont aanpassingen aan onderscheidende kenmerken van de bijenkorfomgeving" werd gepubliceerd in Ecology and Evolution .
De westerse honingbij, Apis mellifera, slaat grote hoeveelheden voedsel op in de vorm van bijenbrood, dat wordt gebruikt als belangrijkste voedselbron voor de bijenkorf. De overvloedige voedingswaarde van deze voedselbron maakt het ook een aantrekkelijk doelwit voor micro-organismen. Bijenbrood is echter zuur, heeft weinig vocht en is doordrenkt met de antimicrobiële chemische propolis.
Ondanks de onherbergzame aard van bijenbrood bestaat het microbioom in de bijenkorven uit verschillende bacterie- en schimmelsoorten die belangrijk zijn voor de bereiding, opslag en vertering van voedsel bij honingbijen.
"Het grootste deel van het onderzoek naar bijenbrood was gericht op bacteriën en er werd aangenomen dat schimmels geen grote rol speelden omdat de bacteriën het te onherbergzaam voor hen maakten", zegt Daniel Bush, een afgestudeerde student in de Berenbaum (IGOH/ GEGC/GNDP) laboratorium.
"Nadat ik met mycologen had gesproken, vermoedde ik dat dit niet het geval was en ik wilde aantonen dat schimmels succesvol in bijenbrood kunnen leven."
In het onderzoek gebruikten de onderzoekers drie stammen van A. flavus:een stam die niet voorkomt in bijenkorven, een stam die werd geïsoleerd uit bijenkorven in centraal Illinois, en een pathogene stam van een honingbijkolonie die een steenbroedinfectie had. /P>
Ze testten eerst of de stammen verschillen vertoonden in hun reacties op pH en temperatuur. Er werd naar dit laatste gekeken omdat de bijenkorven het hele jaar door worden gekenmerkt door hogere temperaturen in vergelijking met de buitenomgeving, wat een uitdaging is voor veel microben.
Hoewel de stammen allemaal in verschillende temperatuurbereiken konden groeien, vertoonden ze zichtbare groeiverschillen onder verschillende pH-omstandigheden. De stam die uit de bijenkorven werd geïsoleerd, was bestand tegen een lage pH, terwijl de andere twee dat niet konden.
De stammen zijn ook getest onder verschillende matric-potentialen, die meten hoeveel vocht er beschikbaar is en de reactie op propolis.
"We zagen dat de stam van de bijenkorf in staat was om te gaan met extreme niveaus van milieudruk van koloniespecifieke bronnen", zei Bush. "Het was interessant dat het propolis kon aanpakken, waarvan wordt aangenomen dat het schimmeldodende eigenschappen heeft."
Om beter te begrijpen hoe de bijenkorf-geassocieerde schimmelsoorten zich konden aanpassen, hebben de onderzoekers ook de A. flavus-stam gesequenced en ontdekt dat deze verschillende genetische mutaties had waardoor deze de barre omstandigheden van de bijenbroodomgeving kon verdragen.
"Wij geloven dat dit tekenen zijn dat er een mate van aanpassing is voor de schimmel die hem helpt samen te leven met de bijen", zei Bush. "We vermoeden dat er wederzijds voordeel is voor beide organismen, maar we hebben nog niet voldoende bewijs gevonden."
De onderzoekers hopen nu te bestuderen hoe de schimmel tijdens hun levenscyclus presteert op verschillende samenstellingen van bijenbrood. Ze hopen dat hun werk licht zal werpen op de manier waarop fungiciden die routinematig worden gebruikt om de bijenkorven te beschermen, deze microben zullen beïnvloeden.