Väärennetty vahapohjuke vaikuttaa fenolioksidaasiin, lysotsyymiin ja mehiläisten immuunipuolustukseen
Fenolioksidaasi (PO) on humoraalinen proteiini, jolla on antimikrobisia ja antioksidanttisia ominaisuuksia. Melanisaation katalyyttinä se on keskeinen mehiläisen immuunivasteessa. Kosketus taudinaiheuttajaan aktivoi sen hahmontunnistusproteiinien, seriiniproteaasien ja niiden estäjien muodostaman reaktioketjun kautta.
Tulokset osoittavat, että steariinin lisääminen vahaan vähensi PO:n aktiivisuutta 1, 7 ja 14 päivän ikäisillä mehiläisillä. Vaikutus oli viivästynyt, sillä kosketus haitalliseen aineeseen esiaikuiskehityksen aikana muutti entsyymien aktiivisuutta aikuisilla mehiläisillä.
Steariinin myrkyllisyysmekanismi on todennäköisesti kaksivaiheinen. Ensin steariinihappo reagoi kitiinin kanssa ja muuttaa sen funktionaalisia ryhmiä: 2-hydroksyyliryhmät esteröityvät ja N-asetyyliamiiniryhmä deasetyloituu. Rakenteen löystyminen heikentää hyönteisen kutikulan vakautta, jolloin se ei suojaa riittävästi veden menetykseltä, mekaanisilta vaurioilta tai taudinaiheuttajien pääsyltä isäntään. Toiseksi steariinihappo tunkeutuu työläisten hemolymfaan ja inaktivoi proPO:n vuorovaikutuksessa hemolymfan solujen kanssa joko vaikuttamalla suoraan tähän proteiiniin tai lysotsyymin välityksellä.
Lysotsyymin lisääntynyt aktiivisuus voi myös viitata immuunipuolustuksen heikkenemiseen. Antimikrobisen tehtävänsä lisäksi lysotsyymi estää proPO:ta, mikä voi selittää sen lisääntyneen aktiivisuuden ja PO-aktiivisuuden välisen negatiivisen yhteyden. PA:n (parafiinin) vaikutus näyttää vähemmän myrkylliseltä kuin ST:n (steariinin), mutta sen vaikutus PO-aktiivisuuteen on tilastollisesti merkitsevä kontrolliin verrattuna.
Tulokset osoittavat, että työläisten esiaikuisvaiheiden kehittyminen kosketuksessa tämän aineen kanssa estää PO-järjestelmän toimintaa. Kuten Ibrahim ym. osoittivat, parafiini voi toimia bakteerien ravintona. Vaikka bakteerit eivät olisi suoraan mehiläisille taudinaiheuttajia, niiden erittämät aineenvaihduntatuotteet voivat estää PO:ta. Vähentynyt PO-aktiivisuus häiritsee hyönteisen puolustus- ja uudistumiskykyä, ja tässä havaittu lysotsyymin aktiivisuuden nousu muodostaa toisen humoraalisen puolustuslinjan.
Useimmat vahan väärentämistä käsittelevät julkaisut kuvaavat muutoksia koostumuksessa, vahan ominaisuuksissa ja/tai siinä kehittyvissä mehiläissikiöissä. Tämä on ensimmäinen julkaisu väärennetyn vahan vaikutuksista mehiläisten fysiologiaan. Täytämme tämän tiedonaukon ja osoitamme, kuinka voimakkaasti steariinin ja vähäisemmässä määrin parafiinin lisääminen luonnonvahaan vaikuttaa mehiläisten elimistön toimintaan.
Tutkimuksemme osoittaa, että vahan yleistyvä väärentäminen parafiinilla ja steariinilla, joka häiritsee fenolioksidaasin ja lysotsyymin aktiivisuutta ja todennäköisesti heikentää työläisten immuunipuolustusta, on hyvin todennäköisesti aiemmin tunnistamaton syy 1900-luvun lopulla alkaneisiin laajoihin yhdyskuntatappioihin.
Ehdotuksemme näyttää olevan yhdenmukainen Chęćin ym. tulosten kanssa: 10, 30 tai 50 prosentin steariinilisäys vahapohjukkeisiin vähensi sikiöiden eloonjääntiä vastaavasti 67, 87 tai 92 prosenttia puhtaassa vahassa kehittyviin sikiöihin verrattuna.
Aneta Strachecka ym.
How does adulteration of wax foundation affect phenoloxidase and lysozyme activities as selected parameters of immunity in Apis mellifera? — J Vet Res 68, 395–400, 2024
Kommentit