Förfalskade vaxmellanväggar påverkar fenoloxidas, lysozym och binas immunförsvar
Fenoloxidas (PO) är ett humoralt protein med antimikrobiella och antioxidativa egenskaper. Genom att katalysera melanisering spelar det en central roll i honungsbiets immunsvar. Kontakt med en patogen aktiverar det genom en kaskad av mönsterigenkänningsproteiner, serinproteaser och serinproteashämmare.
Resultaten visar att inblandning av stearin i vax minskade PO-aktiviteten hos 1, 7 och 14 dagar gamla bin. Effekten var fördröjd, eftersom kontakt med ett skadligt ämne under utvecklingen före vuxenstadiet ledde till förändrad enzymaktivitet hos vuxna bin.
Stearinets toxicitet verkar sannolikt i två steg. Först reagerar stearinsyra med kitin och förändrar dess funktionella grupper kemiskt genom förestring av 2-hydroxylgrupper och deacetylering av N-acetylamingruppen. Den uppluckrade strukturen försämrar kutikulans stabilitet. Den skyddar då inte tillräckligt mot vattenförlust, mekaniska skador eller patogeners inträde i värden. Därefter tränger stearinsyra in i arbetsbinas hemolymfa och inaktiverar proPO genom samspel med hemolymfans celler, antingen direkt på proteinet eller genom lysozym.
Ökad lysozymaktivitet kan också tyda på försämrat immunförsvar. Utöver sin antimikrobiella roll hämmar lysozym proPO, vilket kan förklara det negativa sambandet mellan ökad aktivitet hos detta protein och PO-aktivitet. PA (paraffin) verkar mindre toxiskt än ST (stearin), men påverkan på PO-aktiviteten är statistiskt signifikant jämfört med kontrollen.
Resultaten visar att arbetsbinas utveckling före vuxenstadiet i kontakt med detta ämne blockerar PO-systemet. Som Ibrahim m.fl. visat kan paraffin vara näring för bakterier. Även om bakterierna inte är direkt sjukdomsframkallande för bin kan deras utsöndrade metaboliter hämma PO. Minskad PO-aktivitet stör insektens försvars- och återbildningsförmåga, och den ökade lysozymaktivitet vi observerade här utgör en andra humoral försvarslinje.
De flesta publikationer om vaxförfalskning beskriver förändringar i sammansättning, vaxegenskaper och/eller utvecklingen av honungsbinas yngel i vaxet. Detta är den första publikationen om förfalskat vax och binas fysiologi. Vi fyller denna kunskapslucka och visar hur stor påverkan tillsats av stearin och, i mindre grad, paraffin till naturligt vax har på binas kroppsfunktioner.
Vår forskning tyder på att den allt vanligare förfalskningen av vax med paraffin och stearin, som stör fenoloxidas- och lysozymaktivitet och sannolikt leder till nedsatt immunförsvar hos arbetsbin, med stor sannolikhet är en tidigare oupptäckt orsak till de omfattande samhällsförluster som började i slutet av 1900-talet.
Vår hypotes verkar stämma med resultaten från Chęć m.fl., som visade att tillsats av 10 %, 30 % eller 50 % stearin till vaxmellanväggar minskade ynglets överlevnad med 67 %, 87 % respektive 92 % jämfört med yngel som utvecklades i rent vax.
Aneta Strachecka m.fl.
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
Kommentarer