Pszczoły miodne to jedne z najważniejszych zapylaczy na świecie. Ich przetrwanie ma bezpośredni wpływ na funkcjonowanie ekosystemów i produkcję żywności. W ostatnich latach obserwuje się spadek liczebności tych owadów, co budzi niepokój wśród naukowców i rolników. W związku z tym, jednym z obszarów badań stało się opracowywanie sztucznych diet, które mogłyby wspierać zdrowie pszczół w trudnych warunkach środowiskowych. Szczególną uwagę zwrócono na izofukosterol, czyli sterol o fundamentalnym znaczeniu dla funkcjonowania organizmu pszczoły.
Pszczoły i rośliny tworzą ze sobą wzajemną więź. Owady te potrzebują pyłku i nektaru jako źródła pokarmu, natomiast rośliny owadopylne bez ich pomocy nie są w stanie się rozmnażać. Niestety, zmiany klimatyczne, zanieczyszczenia środowiska, intensywne rolnictwo oraz stosowanie środków ochrony roślin sprawiają, że pszczoły coraz częściej mają ograniczony dostęp do pożywienia. W obliczu tych wyzwań pojawiła się potrzeba opracowania alternatywnych źródeł składników odżywczych wspierających ich zdrowie i odporność.
Jakie wyzwania niesie dieta dla pszczół?
Pszczoły miodne, chociaż bardzo pracowite i niezastąpione w organizacji oraz pracy zespołowej, mają jedną istotną słabość. Nie potrafią same wytwarzać steroli, czyli związków tłuszczowych potrzebnych do prawidłowego wzrostu i funkcjonowania organizmu. Jednym z niezbędnych steroli jest cholesterol i kampesterol, które są prekursorami hormonów 20-hydroksyekdyzonu i makisteronu.
Większość owadów potrafi przekształcać fitosterole (sterole pochodzenia roślinnego) w cholesterol. Niestety, pszczoły miodne nie posiadają tej zdolności. Oznacza to, że muszą dostarczyć sobie odpowiedni rodzaj tych związków bezpośrednio z pokarmu, głównie z pyłku kwiatowego. Problem w tym, że nie każdy pyłek roślinny zawiera właściwe rodzaje steroli w odpowiednich proporcjach. Różne gatunki roślin produkują pyłek o odmiennym składzie chemicznym, a więc nie każdy kwiat może w pełni zaspokoić potrzeby żywieniowe pszczół.
Dlatego tak ważne jest, aby pszczoły miały dostęp do różnorodnych roślin. Żerując na wielu gatunkach kwiatów, mogą uzupełniać braki pokarmowe i zachować zdrowie. Monokultury, czyli pola porośnięte jednym gatunkiem rośliny, są dla nich nie tylko ubogim źródłem pożywienia, ale także potencjalnym zagrożeniem dla ich kondycji i przetrwania.
Znaczenie steroli w diecie pszczół miodnych
Ponad 90% steroli występujących u pszczół miodnych stanowi sześć związków. Należą do nich 4-metylenocholesterol (24MC), beta-sitosterol, izofukosterol, cholesterol, kampesterol oraz stigmasterol. Ich skład różni się u pszczół miodnych i jest zależny od ich proporcji w spożywanym przez pszczoły pyłku. Spośród nich cholesterol i kampesterol pełnią dobrze poznane funkcje fizjologiczne. Natomiast rola beta-sitosterolu, izofukosterolu i stigmasterolu jest mniej jasna. Wiadomo jednak, że beta-sitosterol i stigmasterol nie wspierają produkcji czerwiu tak efektywnie jak cholesterol i 24MC.
Bezpyłkowa alternatywa dla pszczół w kryzysie – kluczowy izofukosterol
Zespół badawczy z Apix Biosciences (Belgia), Washington State University (USA) oraz Bee Informed Partnership (USA) opracował sztuczną dietę zastępującą pyłek. Dieta miała na celu wspierać ciągłą produkcję czerwiu od maja do października w koloniach pszczół miodnych bez dostępu do pyłku.
W eksperymencie 1 oceniono wpływ usunięcia izofukosterolu (trzeciego najobficiej występującego sterolu w pszczołach) lub 24-metylocholesterolu (24MC) z diety na produkcję czerwiu i funkcje neuromotoryczne pszczół. Ominięcie izofukosterolu prowadziło do znacznych spadków produkcji czerwiu i zaburzeń neuromotorycznych, identyfikując go jako niezbędny mikroskładnik. Natomiast usunięcie 24MC, najobficiej występującego sterolu, nie miało istotnego wpływu na produkcję czerwiu, a pszczoły pozostały żywotne bez niego.
Eksperyment 2 miał na celu sprawdzenie, jak pełna sztuczna dieta (z wszystkimi sześcioma sterolami) wpływa na pszczele kolonie w naturalnych, polowych warunkach, gdzie pszczoły są narażone na niedobory składników odżywczych. Wykazano, że podczas zapylania upraw borówki i słonecznika, kolonie karmione pełną dietą przezwyciężyły negatywne skutki stresu odżywczego, w przeciwieństwie do kolonii niekarmionych lub karmionych komercyjnymi dietami.
Dotychczas brakowało badań nad sztucznymi dietami zawierającymi izofukosterol, mimo jego potencjalnego znaczenia dla zdrowia pszczół. W obliczu spadku dostępności naturalnych źródeł pokarmu oraz rosnących zagrożeń, opracowanie efektywnych suplementów żywieniowych staje się szczególnie ważne.
Wyniki przeprowadzonych eksperymentów wskazują, że izofukosterol jest jednym z najważniejszych steroli niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania i rozwoju kolonii pszczół miodnych. Stworzenie diet wzbogaconych o ten sterol może znacząco wspierać zdrowie pszczół oraz ochronę ekosystemów zależnych od zapylania.
Źródło:
Bogaert, T., Reams, T., Maillet, I., Kulhanek, K., Duyck, M., Eertmans, F., Fauvel, A. M., Hopkins, B., & Bogaert, J. (2025). A nutritionally complete pollen-replacing diet protects honeybee colonies during stressful commercial pollination—requirement for isofucosterol. Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences, 292(2045). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12000826/
