Spasavanje pčela "superhranom": Otkriven novi dodatak ishrani koji podstiče reprodukciju kolonija (VIDEO)
Klimatske promjene i intenziviranje poljoprivrede sve više lišavaju medonosne pčele cvjetne raznolikosti koja im je potrebna za napredovanje. Polen, glavna komponenta njihove ishrane, sadrži specifične lipide zvane steroli neophodne za njihov razvoj. Pčelari sve češće hrane svoje pčele vještačkim zamjenama za polen zbog nedovoljne količine prirodnog polena. Međutim, ovi komercijalni dodaci – napravljeni od proteinskog brašna, šećera i ulja – nemaju odgovarajuća jedinjenja sterola, što ih čini nutritivno nepotpunim.
U novoj studiji, sprovedenoj u saradnji sa Kraljevskom botaničkom baštom Kju, Univerzitetom u Griniču i Tehničkim univerzitetom Danske, istraživački tim je uspio da sintetiše kvasac Yarrowia lipolytica kako bi proizveo preciznu mješavinu šest ključnih sterola koji su potrebni pčelama.
Ovo je zatim uključeno u ishranu kojom su se hranile pčelinje kolonije tokom tromjesečnih ispitivanja hranjenja. Ova ispitivanja su se odvijala u zatvorenim staklenicima kako bi se osiguralo da se pčele hrane samo dijetama za tretman.
A study led by the University of Oxford has developed an engineered food supplement that could help reverse the alarming decline in honeybee populations pic.twitter.com/Xvcyw2MBQL
— Reuters (@Reuters) September 9, 2025
Ključni nalazi:
Do kraja perioda istraživanja, kolonije hranjene kvascem obogaćenim sterolima odgajile su do 15 puta više larvi do održive faze lutke, u poređenju sa kolonijama hranjenim kontrolnim dijetama.
Kolonije hranjene obogaćenom dijetom imale su veću vjerovatnoću da nastave da uzgajaju leglo do kraja tromjesečnog perioda, dok su kolonije na dijetama sa nedostatkom sterola prestale da proizvode leglo nakon 90 dana.
Primjetno je da se profil sterola larvi u kolonijama hranjenim inženjerskim kvascem podudarao sa profilom pronađenim u kolonijama koje se prirodno hrane, što sugeriše da pčele selektivno prenose samo biološki najvažnije sterole na svoje mlade.
Studija pokazuje kako se može iskoristiti sintetička biologija za rješavanje ekoloških izazova u stvarnom svijetu. Većina sterola polena koje koriste pčele nisu prirodno dostupni u količinama koje bi se mogle sakupljati u komercijalnim razmjerama, što onemogućava stvaranje nutritivno kompletne hrane koja je zamjena za polen.
Glavni autor, dr Elinor Mur (Odjeljenje za biologiju, Univerzitet u Oksfordu u vrijeme studije, sada Tehnološki univerzitet u Delftu) dodala je:
- Za pčele, razlika između ishrane obogaćene sterolima i konvencionalne hrane za pčele bila bi uporediva sa razlikom za ljude između konzumiranja uravnoteženih, nutritivno kompletnih obroka i konzumiranja obroka kojima nedostaju esencijalni hranljivi sastojci poput esencijalnih masnih kiselina. Koristeći preciznu fermentaciju, sada smo u mogućnosti da pčelama obezbijedimo hranu prilagođenu mjeri koja je nutritivno kompletna na molekularnom nivou.
Od polena do precizne ishrane: Identifikacija i proizvodnja ključnih pčelinjih sterola
Prije ovog rada, nije bilo jasno koji su od različitih sterola u polenu ključni za zdravlje pčela. Da bi odgovorili na ovo, istraživači su hemijski procijenili sastav sterola uzoraka tkiva uzetih od lutaka i odraslih pčela.
Ovo je zahtijevalo izuzetno delikatan rad; na primjer, disekciju pojedinačnih pčela dojilja radi odvajanja crijeva. Analiza je identifikovala šest jedinjenja sterola koja su konstantno činila većinu u tkivima pčela: 24-metilenholesterol, kampesterol, izofukosterol, β-sitosterol, holesterol i desmosterol.
Koristeći CRISPR-Cas9 gensko uređivanje, istraživači su zatim modifikovali kvasac Yarrowia lipolytica da proizvodi ove sterole na održiv i pristupačan način.
Y. lipolytica je odabran jer ovaj kvasac ima visok sadržaj lipida, pokazao se bezbjednim za hranu i već se koristi kao dopuna hrani za akvakulturu. Da bi se proizveo dodatak ishrani obogaćen sterolima, biomasa vještačkog kvasca je kultivisana u bioreaktorima, sakupljena, a zatim osušena u prah.
Koristi za poljoprivredu i biodiverzitet
Oprašivači poput medonosnih pčela doprinose proizvodnji preko 70% vodećih svjetskih usjeva. Ozbiljni padovi - uzrokovani kombinacijom nedostatka hranjivih tvari, klimatskih promjena, zaraze grinjama, virusnih bolesti i izloženosti pesticidima - predstavljaju značajnu prijetnju sigurnosti hrane i biodiverzitetu.
Na primjer, tokom protekle decenije, godišnji gubici komercijalnih pčelinjih kolonija u SAD-u obično su se kretali između 40 i 50%, a mogli bi dostići 60 do 70% u 2025. godini. Ovaj novi, inženjerski dodatak prehrani nudi praktično sredstvo za poboljšanje otpornosti kolonija bez daljnjeg iscrpljivanja prirodnih cvjetnih resursa. Budući da biomasa kvasca takođe sadrži korisne proteine i lipide, potencijalno bi se mogla proširiti u sveobuhvatnu hranu za pčele.
- Medosne pčele su kritično važni oprašivači za proizvodnju usjeva poput badema, jabuka i trešanja te su stoga prisutne na nekim lokacijama usjeva u vrlo velikom broju, što može izvršiti pritisak na ograničeno divlje cvijeće. Naš inženjerski dodatak prehrani stoga bi mogao koristiti divljim vrstama pčela smanjenjem konkurencije za ograničene zalihe polena, rekao je koautor profesor Fil Stivenson sa Univerziteta Grinvič.
Sljedeći koraci i buduće primjene
Iako su ovi početni rezultati obećavajući, potrebna su daljnja terenska ispitivanja velikih razmjera kako bi se procijenili dugoročni utjecaji na zdravlje kolonije i efikasnost oprašivanja. Potencijalno bi dodatak mogao biti dostupan poljoprivrednicima u roku od dvije godine.
Ova nova tehnologija mogla bi se koristiti i za razvoj dodataka prehrani za druge oprašivače ili uzgojene insekte, otvarajući nove puteve za održivu poljoprivredu.
Članak pod nazivom “Proizvedeni kvasci pružaju rijetke, ali esencijalne sterole polena za medonosne pčele“ objavljen je u časopisu Nature. Ovu studiju je finansiralo Vijeće za istraživanje biotehnologije i bioloških nauka, koje je dio britanskog programa za istraživanje i inovacije.