martes 17 de abril de 2018
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Mejora de la resiliencia de las abejas melíferas a través de la nutrición
La salud de las abejas melíferas (Apis mellifera) está amenazada por múltiples factores, incluyendo plagas y enfermedades. El ácaro Varroa (Varroa destructor) se alimenta de larvas de abejas, debilitando su desarrollo y causando una vida más corta en los adultos. Varroa destructor también es un vector de propagación de virus, como el virus ala deformada (DWV), y puede desencadenar su replicación en las abejas infestadas (Figura 1). Por estas razones, si las colonias infectadas no son tratadas morirán dentro de 1 a 3 años.
Ha habido una extensa investigación y una variedad de métodos de control desarrollados para contrarrestar la Varroa; sin embargo, la erradicación de esta plaga no es posible, por lo tanto, se han desarrollado planes de control integrado de plagas para el control.
Figura 1. Fenotipo típico de abejas melíferas con síntomas de virus de ala deformada (Cortesía de UNIUD).
Recientemente, los investigadores comenzaron a analizar el problema de las amenazas a la salud de las abejas desde un ángulo diferente. En lugar de tratar de controlar o eliminar las múltiples amenazas para la salud de las abejas melíferas, ¿es posible aumentar la resistencia de las abejas melíferas a las plagas y enfermedades? La selección de abejas tolerantes es una estrategia prometedora para mejorar la resiliencia general de las colonias de abejas melíferas.
Smartbees ha sido el primer proyecto paneuropeo que apunta a alcanzar ese objetivo preservando la biodiversidad. Sin embargo, la selección es un esfuerzo a largo plazo y las amenazas para las abejas melíferas son graves y requieren soluciones a corto y mediano plazo. Por lo tanto, se deben encontrar otras herramientas “listas para usar”.
La nutrición es uno de los muchos factores que afectan la salud de las abejas melíferas. Los cambios en el paisaje, que afectan negativamente a la disponibilidad y calidad de los recursos de néctar y polen, tienen un impacto en la salud de las colonias. Además, no podemos olvidar que algunos métodos de alimentación artificial usados por los apicultores generan efectos negativos a las abejas.
Por el contrario, la nutrición podría desempeñar un papel muy positivo si los alimentos pudieran mejorar la tolerancia de las abejas melíferas a factores como parásitos, agentes patógenos y pesticidas, lo que aumentaría la resistencia de las poblaciones de abejas melíferas a los efectos adversos.
Las abejas necesitan una fuente de proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales, que también deben estar presentes en una proporción equilibrada para una nutrición óptima. Los requisitos específicos cambiarán a lo largo del ciclo de vida.
Los principales nutrientes son suministrados principalmente por néctar (carbohidratos) y polen (proteínas y lípidos). Aunque ha habido numerosos estudios sobre cómo la nutrición afecta la supervivencia, la reproducción y la tolerancia al estrés biótico y abiótico en las abejas melíferas, el impacto de la nutrición en la capacidad para combatir plagas y enfermedades ha recibido menos atención.
Para comprender si la nutrición puede mejorar la capacidad de recuperación de las abejas melíferas, tanto a nivel individual como a nivel de colonia, es necesario considerar una serie de preguntas, que incluyen:
- ¿Cuáles son los requisitos nutricionales para las abejas cuando están sanas y enfermas?
- ¿Puede un alimento en particular mejorar la habilidad de las abejas para lidiar con factores de estrés particulares?
- ¿La nutrición complementaria común está libre de riesgo para las abejas?
- ¿Los apicultores puedan hacer algo para mejorar la salud de sus colonias?
Dentro del proyecto Smartbees, investigadores de la Università degli Studi di Udine (UNIUD, Italia), la Universidad de Nápoles Federico II (UNINA, Italia) y Fera (Reino Unido) han realizado investigaciones para abordar estas cuestiones.
Polen: un factor importante en la respuesta a la parasitación
La importancia del polen en la capacidad de las abejas adultas para hacer frente a la parasitación de Varroa ha sido demostrada en pruebas de laboratorio por investigadores de la Università degli Studi di Udine. Las abejas sanas que no habían estado expuestas a Varroa tenían una longevidad similar cuando se les alimentaba solo con una dieta azucarada o con una dieta azucarada suplementada con polen (Figura 2).
Sin embargo, las abejas que habían estado expuestas a Varroa en la fase de pupa mostraron un aumento significativo de la longevidad cuando se les alimentó con una solución de azúcar suplementada con polen, en comparación con las abejas alimentadas con solución de azúcar sola (Figura 2). Una prueba de campo a pequeña escala que utilizó un total de ocho colonias, cuatro de las cuales recibieron proteína adicional, también indicó un efecto positivo del polen (Annoscia et al., 2017).
Sin embargo, se necesitan ensayos a mayor escala para demostrar si existe un efecto significativo en el campo,Para obtener una mayor comprensión del mecanismo por el cual el polen podría mejorar la longevidad de las abejas expuestas a Varroa, se realizó un análisis del efecto de los componentes del polen en las abejas individuales. Se usaron diferentes soluciones para eliminar los componentes polares (sin lípidos) o apolares (que contienen lípidos) del polen y este polen se alimentó a las abejas infestadas.
Los resultados mostraron claramente que cuando los componentes apolares se eliminaron del polen, la mortalidad de las abejas infestadas fue significativamente mayor que para las abejas alimentadas con el polen completo (Annoscia et al., 2017). También se observó un efecto similar pero no significativo cuando se eliminó la fracción polar.
Los resultados sugieren que los lípidos pueden tener un papel en los efectos beneficiosos del polen observado en las pruebas (Annosica et al., 2017). El efecto de la fracción polar es menos claro, pero esta fracción aún podría tener efectos beneficiosos. Se necesitan más estudios para comprender completamente la importancia relativa de los componentes del polen.
Figura 2. Supervivencia de abejas infestadas o no infestadas con Varroa durante la fase pupal (V + y V-, respectivamente) y mantenidas como adultos con una dieta rica en polen (P +) o una dieta estándar con sacarosa (P-). De: Annoscia et al. (2017)
Papel de los aminoácidos esenciales
En UNINA y Fera, la investigación se centró en el papel de los aminoácidos esenciales en la dieta de las abejas melíferas. Los investigadores de UNINA examinaron el efecto de aumentar las cantidades de aminoácidos esenciales en la dieta en condiciones de “no elección” en la supervivencia de las obreras adultas y el nivel de infección de DWV.
Las abejas obreras nacidas en grupos de 30 se criaron en una caja de plástico a temperatura y humedad constantes y se les permitió acceder a un tubo de alimentación que contenía sacarosa y aminoácidos esenciales (EEA) en cuatro concentraciones diferentes (control, bajo, medio y alto).
El número de abejas muertas en cada caja se registró diariamente durante 15 días. Cada tres días, se recolectaron cinco abejas vivas y se congelaron inmediatamente a -80 ° C para determinar el nivel de DWV en las abejas. Los resultados mostraron que las abejas nodrizas exhibieron una tasa de supervivencia significativamente más corta cuando se las alimentó con la dieta que contiene el mayor nivel de aminoácidos.
Además, las mismas abejas experimentales mostraron un aumento significativamente marcado en el nivel de DWV. Estos resultados indican claramente que la nutrición desequilibrada, caracterizada por un exceso de aminoácidos, aumenta la susceptibilidad de las abejas a los agentes patógenos virales y se asocia con una mayor mortalidad.
Los investigadores de Fera examinaron el efecto de la suplementación de la dieta de abejas melíferas con aminoácidos esenciales sobre la capacidad de las abejas obreras adultas para suprimir la amplificación del virus ala deformada (DWV) en bioensayos de laboratorio.
Las abejas obreras se recogieron de los marcos dentro de las 24 horas del nacimiento y se agruparon, en grupos de 15 adultas. Los grupos se mantuvieron en jaulas (Figura 3) y se les suministró una solución de sacarosa o una solución de sacarosa que contenía EAA durante 72 h. Posteriormente, se aportó DWV purificada, y otros individuos sin aporte, que sirvieron como un control adicional. Después, los alimentadores se rellenaron con una solución de sacarosa o solución de sacarosa / EAA y las abejas obreras se mantuvieron durante otras 72 horas.
La inyección de la solución no produjo un aumento en la carga viral en comparación con las abejas no inyectadas. La suplementación de la solución de sacarosa con aminoácidos esenciales no tuvo ningún efecto significativo en la amplificación del virus en las abejas obreras adultas inyectadas con DWV.
Por lo tanto, bajo las condiciones de la prueba, la presencia de aminoácidos esenciales no aumentó la capacidad de las abejas trabajadoras adultas para suprimir los niveles de DWV.
Figura 3. Jaulas de abejas utilizadas para examinar el efecto de la dieta en la amplificación de DWV (Cortesía de Fera).
Conclusión
Dentro del proyecto Smartbees, hemos demostrado que la nutrición tiene un papel importante en la capacidad de las abejas melíferas para mitigar los efectos de parásitos y patógenos. La investigación adicional investigará los mecanismos implicados en estas respuestas para obtener una mejor comprensión de los vínculos entre la nutrición y la inmunidad. Si los prometedores resultados de laboratorio pueden validarse en el campo, es posible hacer recomendaciones a los apicultores sobre suplementos nutricionales que podrían mejorar la resiliencia de las colonias frente a plagas y enfermedades.
Por: Maureen Wakefield, Francesco Nazzi y Francesco Pennacchio
Referencia
Annoscia, D., Zanni, V., Galbraith, D., Quirici, A., Grozinger, C., Bortolomeazzi, R y Nazzi, F (2017). Elucidar los mecanismos subyacentes a los efectos beneficiosos para la salud del polen dietético en las abejas melíferas (Apis mellifera) infestadas por los ectoparásitos de los ácaros Varroa. Informes científicos 7: 6258 DOI: 10.1038 / s41598-017-06488-2
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