مكانیسم های خود دارویی و پیشگیری از بیماری های كلنی زنبور عسل

مكانیسم های خود دارویی و پیشگیری از بیماری های كلنی زنبور عسل

 نحوه زندگی اجتماعی زنبور عسل و زندگی به شكل یك كلنی باعث شده تا به عنوان یك هدف ایده آل برای تعدادی از پارازیت ها و پاتوژن ها قرار گیرد. تراكم بالای جمعیت، شرایط محیطی ثابت ( منظور شرایط داخلی لانه ) ، ذخایر كافی از پروتئین و كربوهیدرات ها در كلنی شرایط ایده آل را برای دشمنان فراهم می كنند.دشمنانی از جمله شكارچیان بزرگ مهره دار ( مانند خرس) تا ویروس ها. از این رو تعجب آور نیست كه مجموعه ای از عفونت های باكتریایی ، ویروسی ، قارچی و پروتوزوائی و همچنین پارازیت های دیگر ( مانند كنه واروا و … ) باعث ایجاد آسیب جدی برای زنبورها به صورت فردی یا كل كلنی گردد.

بعلاوه برخی از این عوامل مانند كنه واروا ، نوزما سرانه و برخی از ویروس ها به عنوان عوامل اصلی كاهش جهانی جمعیت زنبورعسل مطرح هستند. با این حال و با توجه به گزارش های مختلف ، زنبورعسل در برابر بیماریها و آفات در سطح فردی و كلنی ، بی دفاع نیست.

مكانیسم های دفاعی فردی خارجی ( مانند پوشش كوتیكول در حشرات ) و مكانیسم های دفاعی اجتماعی ( مانند ساختن لانه در جاهای دور از دسترس ) خط های موثر دفاعی در برابر پارازیت ها و پاتوژن ها را فراهم می كنند.شناسایی و انتشار ژنوم زنبورعسل ، دیدگاههای خوبی را در مورد زمینه ی ژنتیكی ایمنی دفاعی فردی بوجود اورده است.

اكنون ما می دانیم كه چهار مسیر اصلی ایمنی ذاتی در زنبورعسل وجود دارد و در پاسخ ایمنی بدن زنبورعسل در عفونتها و جراحت ها دخالت دارند ، همچنین مكانیسم های دیگری در سطح مولكولی برای بهبود روش های دفاعی استفاده می شود مانند ملانیزه شدن و پروتئین های ضد میكروبی و … كه باعث كاهش اثرات تخریبی پاتوژن ها می شوند.با این حال مقایسه زنبورعسل با سایر حشرات نشان می دهد كه سیستم ایمنی ذاتی در جنس آپیس بر پایه تعداد كمتری از ژن های وابسته به سیستم ایمنی است و این برای دشمنان زنبورعسل خوشحال كننده است زیرا شرایط عالی برای فعالیت انها فراهم است.با این حال زنبورعسل به ایمنی فردی اكتفاء نكرده و از ایمنی اجتماعی استفاده می كند.

مكانیسم هایی در سطح كلنی نشان داده شده كه جبران تعداد كمتر ژن های مرتبط با سیستم ایمنی در زنبورعسل را انجام می دهد و به همان اندازه مهم هستند. مكانیسم های دفاعی توسعه یافته بر پایه رفتار ، تحت عنوان اجتماعی یا مصونیت جمعی است.ایمنی اجتماعی به طور خلاصه شامل تمامی مكانیسم های ضد پارازیتی در سطح كلنی است كه نه تنها میزان پارازیت ها را داخل كلنی كاهش می دهد بلكه باعث كاهش شیوع و انتقال پارازیت ها بین اعضاء و كلنی ها نیز می شود.این مقاومت در برابر پارازیت ها و عوامل بیماری زا نتایج رفتار اجتماعی است كه اولین بار توسط فردی به نام Rothenbubler شناسایی شد و تحت عنوان رفتار بهداشتی نامگذاری گردید.

زنبورهای كارگر لاروهای عفونی شده با باكتری پنی باسیلوس لاروه ( عامل بیماری لوك امریكایی ) را شناسایی و سرپوش سلول را برداشته و لارو آلوده را از كلنی خارج می كنند. رفتار بهداشتی در حال حاضر در برنامه های اصلاح نژادی برای كنترل سایر بیماریها و آفات نوزادان نیز استفاده می شود. مطالعات زیادی در خصوص این نوع رفتارهای زنبورعسل مانند رفتار بهداشتی و رفتار نظافت گری انجام شده است كه در این مقاله قصد پرداختن به آنها را نداریم و هدف در اینجا تمركز بر آن دسته از مكانیسم های دفاعی رفتاری است كه نتیجه جمع آوری محصولات گیاهی توسط زنبورهای چراگر است.

نوعی همكاری و تعامل بین گیاهان گل دار و حشرات گرده افشان وجود دارد ، گیاه شهد و گرده را در برابر خدمات گرده افشانی در اختیار حشرات گرده افشان قرار می دهد .برای جذب حشرات شهد تولید شده توسط گیاه نباید تخمیر شود و گرده نباید با پاتوژن های قارچی آلوده شود. از اینرو گیاهان اگر به دنبال یك همكاری موفقیت آمیز با حشرات گرده افشان هستند، نیاز دارند تا غذای عاری از پاتوژن ها برای زنبورها تولید كنند.

به همین دلیل تعجب آور نیست كه گیاهان با افزودن متابولیت های ثانویه آنتی بیوتیكی به شهد باعث جلوگیری از فعالیت باكتریهای تخمیر كننده می شوند. به طور كلی گیاهان با استفاده از تركیبات بسیار فعال ضد قارچی و باكتریایی از خود در مقابل عوامل بیماریزای قارچی و باكتریایی محافظت می كنند.

شاید علاقمند باشید مقاله ” ضد عفونی و تمیز کردن قاب‌های کندو و تجهیزات زنبورداری ” را ملاحظه کنید 🌹

وقتی زنبورها گرده افشانی می كنند گرده و شهد گیاهان را جمع آوری می كنند، بنابراین فقط كربوهیدرات و پروتئین را جمع اوری نمی كنند، آنها به طور ناخواسته متابولیت های ثانویه گیاهان را نیز جمع اوری می كنند، كه بدیهی است بر سلامت زنبورها و كلنی تاثیر گذار است و باعث ارتقاء سلامت انها می شود.زنبورعسل با چراگری برای تامین نیاز های غذایی اصلی خود، به طور اجتناب ناپذیر تركیباتی را به عنوان بخشی از شهد یا گرده جمع آوری می كنند كه ممكن است برای مبارزه با آفات و بیماریها مناسب باشند و ممكن است تفاوت مختصری بین عملكرد تغذیه ای و عملكرد سلامت انها باشد.

ارزش تغذیه ای غذا به مقدار كربوهیدرات ، پروتئین و سایر تركیبات ضروری است كه  برای حفظ عملكردهای فیزیولوژیكی پایه ضروری است و همیشه در كلنی بدون توجه به وضعیت سلامت آن مورد نیاز است ، تركیبات مرتبط با سلامت ممكن است مستقیما مورد نیاز نباشند و چراگری مخصوص برای جمع آوری این مواد نیز ممكن نیست زیرا گیاهان كه این مواد را تولید می كنند  ممكن است زمانی از این تركیبات استفاده كنند كه گل نداشته باشند و یا طی دوره گلدهی آنها نباشد.

بنابراین ذخیره سازی این تركیبات ضروری است و اینجاست كه نقش فوق العاده زنبورعسل و برتری این حشره مشخص می شود.تفاوت بزرگ بین زنبورعسل و سایر حشرات گرده افشان داشتن كلنی با ظرفیت خوب برای ذخیره محصولاتی است كه در طول دوره های طولانی جمع آوری كرده است.

این توانایی باعث ذخیره انواع مختلف مواد ضد میكروبی در كلنی زنبورعسل می شود و این یك مزیت بزرگ در بین گونه های بسیار زیاد حشرات است. با توجه به زمینه بزرگ آپی تراپی و استفاده از محصولات زنبورعسل در درمان بیماریهای انسان، بررسی بیشتر اثرات متابولیت های ثانویه گیاهان كه خواص آنتی بیوتیكی دارند در  سلامت زنبورعسل نسبت به انسان ، عقب افتاده است.

زنبورها از محصولات خام و فرآوری شده كندو به دو صورت به عنوان جایگزین دارو استفاده می كنند یكی Pharmacophagy و دیگری Pharmacophory  .

در مورد اول ( Pharmacophagy ) اشاره به تمامی مكانیسم های دفاعی دارد كه نتیجه مصرف مستقیم فرآورده ها ( مانند عسل، گرده و ژل رویال برای كاهش بیماریها یا افزایش سلامت زنبورعسل است ، در حالیكه در حالت دوم ( Pharmacophory ) اشاره به محصولاتی دارد كه غیر قابل خوردن هستند.

در این تحقیق علاوه بر تركیبات جمع اوری شده ، همچنین تركیباتی بررسی می شوند كه ارتباط با سیستم ایمنی ذاتی ندارند اما در عین حال در برابر آفات و بیماریها بسیار موثر هستند. اینها شامل تركیبات ترشح شده توسط سیستم های مختلف ترشحی در زنبورعسل است.در ادامه در مورد فعالیت های آنتی بیوتیكی و ارتقاء دهنده سلامت زنبور با محصولات تولید خود كندو و محصولات زنبورعسل بحث می كنیم. غدد زنبورعسل و بافتهای ترشحی مواد مختلفی تولید می كنند مانند فرمون ، تركیبات فرار و غیر فرار.

ترشحات غدد هیپوفارنژیال ، غدد ماندیبولار ( آرواره ای ) زهر و موم تولید می كنند كه مشخص شده است خواص خود دارویی در زنبورعسل دارند. همچنین مواد ترشح شده از غدد برون ریز زنبورعسل فقط شامل رنجی از عناصر اصلی غذایی مانند كربوهیدرات ها، پروتئین ها و اسید های چرب نیست بلكه همچنین تركیباتی با خواص آنتی میكروبی دارد.

هیدروكربن های كوتیكول :

همانطور كه می دانیم كوتیكول لایه خارجی بدن حشرات است. هیدروكربن های كوتیكول كه كل بدن زنبورعسل را پوشش می دهند، عمدتا به عنوان یك سد برای جلوگیری از  دست رفتن آب بدن عمل می كنند باضافه آنها بر جذب مواد شیمیایی از محیط تاثیر گذار هستند و می توانند به عنوان فرمون ها عمل كنند و اهمیت ویژه ای در سلامت زنبورعسل دارند.موثرترین مانع در برابر پیوستن و یا نفوذ كردن میكروارگانیسم هابه كوتیكول حشرات هستند. آنها یك لایه چربی در كوتیكول ایجاد می كنند كه به طور مدام توسط ترشحات غده ای تجدید می شوند و مانع از ورود قارچها و باكتریها به بدن زنبورها می شوند.

تركیب هیدروكربن های كوتیكول در طول رشد  متنوع است و  به محیط و وضعیت سلامت فردی زنبورها وابسته است. لایه مومی كوتیكول زنبورهای عسل اصولا شامل هیدوركربن ها، مونو و پلی استرها، اسیدهای چرب آزاد و سایر تركیبات قطبی است.این هیدروكربن های كوتیكول، به عنوان یك لوسیون در سطح بدن،باعث شسته شدن پاتوژنهایی می شوند كه به طور بالقوه می توانند ایجاد مزاحمت كنند و بنابراین برای سلامت فردی زنبورعسل بسیار مهم هستند.

علاوه براین تركیباتی كه به راحتی در هیدوركربن های روغنی قابل حل هستند می توانند درتمام سطح بدن منتقل شوند. این تركیبات عبارتند از استرها و اسیدهای چرب كه بسیاری از آنها فعالیت آنتی بیوتیكی دارند. از این رو اگرچه هیدروكربن های كوتیكولی خودشان اثرات مستقیم ضد میكروبی یا قارچی ندارند ولی برای بهداشت فردی ضروری هستند و ممكن است به عنوان مواد حامل برای تركیبات آنتی بیوتیكی در سطح بدن پخش شوند، كه مانع چسبندگی میكروارگانیسم ها یا موادی می شوند كه آنها برای زنبورعسل سمی هستند.

موم زنبور :

موم زنبورعسل بوسیله چهار جفت غده در بدن زنبور تولید می شود كه از مجموعه ای از آلكان ها، آلكن ها، هیدوركربن ها( 14 % ) اسیدهای چرب آزاد( 12 % ) منواسترها( 35 % ) دی استرها( 14 % ) هیدروكسی منواسترها و برخی مواد با مقدار كمتر ( مانند الكل های آزاد و هیدوركسی دی استرها ) فعالیت آنتی بیوتیكی موم برای اسیدهای چرب بیشتر از استرها است.

مطالعات كمی در مورد فعالیت بیولوژیكی عصاره های موم بر علیه پارازیت ها و پاتوژنهای زنبورعسل انجام شده است، اما شان های طبیعی هرگز در محیط های بیولوژیكی مورد آزمایش قرار نگرفتند. عصاره های موم در استون، اتانول و متانول مكررا نشان دادند كه فعالیت ضد میكروبی دارند.آزمایش هایی در محیط آزمایشگاه فعالیت ضد باكتریایی بر علیه دو باكتری عامل لوك امریكایی و اروپایی را نشان داده است و همچنین فعالیت ضد قارچی بر علیه قارچهایی كه عامل بیماری نوزاد سنگی در زنبورعسل است.

تركیبات دیگری در عصاره های مومی است كه می توانند بالقوه فعالیت مهار كنندگی داشته باشند، شناسایی شده اند.البته تفاوت در موم های بدست آمده از شان های قدیمی و جدید ( شان های باكره ) و موم تازه ترشح شده زنبور، می تواند باعث تغییر در این اثرات باشند. با این حال تركیباتی كه بر اثر ذخیره عسل، گرده و رزین ها به موم اضافه می شوند و یا تركیباتی كه بر اثر پرورش نوزادان به آن اضافه می شوند، ممكن است در فعالیت مشاهده شده از موم موثر باشند.

غذای ژله ای:

زنبورهای پرستار لاروها ار با غذای غنی از پروتئین تغذیه می كنند كه از غددی در بدن ( غدد هیپوفارنژیال و … ) ترشح می شود، اگر این غذا به لاروهای ملكه تغذیه شود ژل رویال، اگر به لاروهای كارگر تغذیه شود ژل كارگری و اگر به نرها تغذیه شود ژل نر گفته می شود.این غذای ژل مانند یك رژیم غذایی انحصاری برای ملكه بالغ تغذیه می شود و همچنین به تمام اعضای بالغ دیگر كلنی به عنوان یك مكمل غذایی نیز تغذیه می شود.

غذای ژله ای از 60 تا 70 درصد آب، 12 تا 15 درصد پروتئین، 10 تا 16 درصد قند و چربی كمتر از 10 درصد و عناصر معدنی،ویتامین ها و اسیدهای آمینه آزاد و.. تشكیل شده است.اكثریت پروتئینهای ساختاری در ژل رویال پروتئینهای مهم ژل رویال Mrjp نامیده می شوند. ژل رویال خالص و رقیق شده با آب مقطر، و ژل كارگری فعالیت آنتی بیوتیكی بر علیه باكتریها و قارچ ها دارد. بعلاوه اثرات ضد میكروبی تركیبات مختلف در ژل رویال و كارگری آزمایش شده و با عصاره های اتر، اتانول، آبی و اسیدی بر علیه عوامل باكتریایی لوك اروپایی و امریكایی در آزمایشگاه بررسی شده اند.

بطور كلی عصاره های ژل رویال اثرات مهاركنندگی بالاتری نسبت به ژل كارگری داشته اند. در آزمایشاتی كه در محیط های زنده انجام شده در لاروهای عفونی شده با قارچهای آسپریژیلوس فومیگاتوس، تشان داده شده كه با افزایش غلظت ژل رویال میزان مرگ و میر لاروها كاهش یافته است.

موادی كه در ژل رویال كاندید هستند برای داشتن فعالیت ضد میكروبی شامل:

پروتئین اصلی ژل رویال2 و دیفنسین-1 و اسید چرب 10 – هیدوركسی-2- دسنوئیك اسید هستند.بین كلنی های مختلف تفاوت قابل توجهی در این زمینه بوده است.ژل رویال بدست آمده از كلنی های مقاوم به پنی باسیلوس لاروه ( عامل لوك امریكایی ) فعالیت ضد میكروبی بسیار قوی تر از كلنی های مستعد ابتلاء به این باكتری داشته اند.

زنبورعسل قادر به تنظیم كیفیت ژل رویال در پاسخ به عفونتهای پاتوژنی است. كارگرهای آلوده شده با باكتری پنی باسیلوس لاروه، ژل رویال تولیدی شان با مقدار بالاتری از پپتیدهای است كه خاصیت ضد باكتریایی دارند. به احتمال زیاد تركیب غذای پروتئینی با كیفیت بالا، افزایش سلامت زنبور، با افزایش فعالیت ضدمیكروبی ، یك روش ساده و موثر برای كاهش یا حذف سطح باكتری پنی باسیلوس لاروه داخل كلنی است.

علاوه بر اثرات ضد قارچی و ضد میكروبی ژل رویال، این ماده با پارازیت ها نیز تداخل دارد. آزمایشان نشان داده كه عصاره های ژل رویال در آزمایشات صحرایی اثرات دفع كنندگی یا مهاركنندگی بر كنه واروا داشته است. آزمایشاتی انجام شده با استفاده از این ژل و كنه واروا تا درك شود كه چرا كنه تمایل دارد چرخه تولید مثلی خود را در سلول های نر انجام دهد تا سلول های ملكه. اسید اكانوئیك به عنوان یك ماده دافع، اولین تركیب فرار است كه فعالیت بر علیه كنه در شرایط آزمایشگاهی داشته است. این اسید چرب یك ماده دفع كننده در ژل رویال كه می تواند به عنوان یك ماده دفع كننده در سلول های ملكه نفش ایفاد می كند.

نویسنده : مهندس اسماعیل غفوری

از همراهی شما سپاسگزاریم و امیدواریم مطالعه این مقاله برایتان سودمند بوده باشد. اگر در خصوص این مقاله نظر یا تجربه یا نظر خاصی دارید لطفا جهت بهره برداری دیگران آنرا در قسمت دیدگاه ها به اشتراک بگذارید.

دسترسی سریع به آخرین مقالات مرتبط :