Международная команда ученых разработала пищевую добавку для медоносных пчел. Она содержит все необходимые для их жизни стерины, которые в природе пчелы получают из пыльцы растений. К концу трехмесячных испытаний в закрытой теплице пчелиные семьи, получавшие новый корм, вырастили в 15 раз больше здоровых личинок, чем контрольные группы. По словам авторов, добавка может появиться у фермеров и пчеловодов в течение двух лет. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Медоносные пчелы опыляют более 70% сельскохозяйственных культур в мире. Однако в последние десятилетия численность пчел резко сокращается: на популяции давят изменение климата, пестициды, болезни и паразиты. Еще одна важная проблема — дефицит питательных веществ. Пыльца растений содержит особые жироподобные вещества стерины, которые нужны пчелам для развития, но в искусственных заменителях пыльцы этих соединений нет. Пчелиные семьи, питающиеся такими добавками из белковой муки и сахара, слабеют и хуже выводят потомство.
Международная команда ученых решила вывести новые смеси, приближенные по составу к настоящей пыльце. Для этого они выяснили, какие именно стерины играют ключевую роль для здоровья пчел. Команда препарировала пчел-кормилиц и определила шесть основных соединений: 24-метиленхолестерин, кампестерин, изофукостерин, β-ситостерин, холестерин и десмостерин. Затем с помощью технологии редактирования генома CRISPR-Cas9 исследователи модифицировали масличные дрожжи Yarrowia lipolytica, чтобы они могли производить нужный набор стеринов. Эти дрожжи содержат много липидов, считаются безопасными и уже применяются в качестве добавки к кормам для аквакультуры. Ученые вырастили дрожжи в биореакторах, собрали и высушили их в порошок.
Затем команда протестировала добавку на пчелах, живущих в закрытых теплицах. К концу трех месяцев испытаний колонии на обогащенном рационе вырастили в 15 раз больше личинок-куколок, чем пчелы, получавшие обычное питание, а также продолжали стабильно размножаться. Контрольные семьи к этому времени полностью прекратили выводить потомство. Кроме того, авторы заметили, что стерины из дрожжевой добавки усваиваются так же, как из натуральной пыльцы.
«Для пчел разница между рационом, обогащенным стеринами, и обычным кормом была бы сравнима с разницей для человека между сбалансированным, полноценным питанием и употреблением пищи, в которой отсутствуют необходимые питательные вещества, такие как незаменимые жирные кислоты. Используя точную ферментацию, мы теперь можем обеспечивать пчел специально подобранным кормом, который является полноценным по питательным свойствам на молекулярном уровне», — рассказала Элинор Мур, ведущий автор исследования из Делфтского технологического университета, Нидерланды.
По словам авторов, новый метод позволит поддерживать здоровье пчел без истощения природных ресурсов. Поскольку биомасса дрожжей также содержит полезные белки и липиды, ее можно использовать как полноценный корм для насекомых. По словам ученых, после полевых исследований добавка может появиться у фермеров и пчеловодов в течение двух лет.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
