Un nuevo estudio realizado por la Universidad de Oxford en colaboración con el Royal Botanic Gardens Kew, la Universidad de Greenwich y la Universidad Técnica de Dinamarca podría proporcionar una solución económica y sostenible para ayudar a enfrentar el devastador declive de las abejas melíferas. Se ha descubierto que un suplemento de alimentos diseñado, diseñado para proporcionar compuestos esenciales que se encuentran en el polen vegetal, para mejorar significativamente la reproducción de las colonias. Los resultados se publicaron el 20 de agosto en la revista. Naturaleza.
El desafío: enfrentar una deficiencia de nutrientes críticos
El cambio climático y la intensificación agrícola han privado cada vez más las abejas de la diversidad floral que necesitan para prosperar. Polline, el componente principal de su dieta, contiene lípidos específicos llamados esteroles necesarios para su desarrollo. Cada vez más apicultores están alimentando sustitutos del polen artificial a sus abejas debido a un polen natural insuficiente. Sin embargo, estos suplementos comerciales, hechos de harina de proteínas, azúcares y aceites, les faltan los compuestos correctos de libras, lo que los hace nutricionalmente incompletos.
En el nuevo estudio, el equipo de investigación logró diseñar la levadura Yarowia lipolytica Producir una mezcla precisa de seis esteroles clave que las abejas necesitan. Por lo tanto, esto se incorporó a las dietas impulsadas por colonias de abejas durante las pruebas de energía de tres meses. Estos tuvieron lugar en lienzo cerrado para garantizar que las abejas se alimentaran solo para las dietas de tratamiento.
Resultados clave:
- Al final del período de estudio, las colonias alimentadas con el polvo de hornear enriquecido con una libra habían aumentado hasta 15 veces más larvas en la fase de Pupal Vitale, en comparación con las colonias alimentadas con dietas de control.
- Las colonias alimentadas con la dieta enriquecida tenían más probabilidades de continuar criando nidiati hasta el final del período de tres meses, mientras que las colonias con dietas que carecen de libras cesaron la producción de crías después de 90 días.
- En particular, el esterol de las larvas en las colonias alimentadas por la levadura de ingeniería combinada que se encuentran en colonias naturalmente forantadas, lo que sugiere que las abejas transfieren selectivamente los esteroles más importantes biológicamente a sus hijos.
El autor senior, profesor Geraldine Wright (Departamento de Biología, Universidad de Oxford), dijo: «Nuestro estudio muestra cómo podemos explotar la biología sintética para resolver los desafíos ecológicos del mundo real. La mayoría de los esteroles de polen utilizados por las abejas no están disponibles naturalmente en cuantidades que podrían recolectarse a escala comercial, lo que hace que sea imposible crear una alimentación nutricionalmente completa que se reemplaza para el colín de la colina». «.».
Autor principal Dr. Elynor Moore (Departamento de Biología, Universidad de Oxford en el momento del estudio, ahora Delft University Technology) Autoridad: «Para las abejas, la diferencia bethaeen, la dieta enriquecida por esterol y la dieta de abejas convencionales serían comparables a los diferentes para los humanos que comen las comidas equilibradas, nutricionalmente completas y las comidas que faltan nutrientes esenciales como los ácidos gratados esenciales.
Desde el polen hasta la nutrición de precisión: identificación y producción de abejas clave esteroles
Antes de este trabajo, no estaba claro cuál de los diferentes esteroles en el polen era fundamental para la salud de las abejas. Para responder a esto, los investigadores evaluaron químicamente la composición de libras de las muestras de tela recolectadas por pupa y abejas adultas. Esto requirió un trabajo extraordinariamente delicado; Por ejemplo, diseccione las abejas de enfermería individuales para separar los intestinos. El análisis identificó seis compuestos de libras que constantemente constituían la mayoría en los tejidos de las abejas: 24-teilenecolesterol, país, isofucosterol, β-sitosterol, colesterol y desmoterol.
Usando el genio editando CRISPR-CAS9, los investigadores diseñaron la levadura Yarowia lipolytica Producir estos esteroles de una manera sostenible y conveniente. Y. Lipolytica Se ha seleccionado ya que esta levadura tiene un alto contenido de lípidos, se ha demostrado como alimento y ya se usa para integrar la alimentación para la acuicultura. Para producir el suplemento enriquecido con libras, la biomasa de levadura diseñada se ha cultivado en bioreattors, recolección, por lo tanto, en polvo seco.
La coautora, la profesora Irina Borodina (el Centro de la NNF para la Biosustainabilidad, la Universidad Técnica de Dinamarca) dijo: «Elegimos la Yarrowia Lipolytica de levadura oleaginosa como fábrica de células porque es excelente para hacer compuestos derivados de acetil-CoA, como lípidos y esteroleses, y porque esta CORA es segura y fácil de escalar.
Beneficios para la agricultura y la biodiversidad
Los polinizadores como las abejas melíferas contribuyen a la producción de más del 70% de los principales cultivos mundiales. Las gotas graves, causadas por una combinación de deficiencias nutricionales, cambio climático, ácaros de ácaros, enfermedades virales y exposición a pesticidas, representan una amenaza significativa para la seguridad alimentaria y la biodiversidad. Por ejemplo, en los últimos diez años, las pérdidas anuales de las colonias comerciales de Honey Commercial en los Estados Unidos generalmente tienen una variable entre 40 y 50% y podrían alcanzar el 60-70% en 2025. Este nuevo suplemento de ingeniería ofrece un medio práctico para mejorar la resistencia de las colonias sin agotar más recursos florales naturales. Dado que la biomasa de levadura también contiene proteínas y lípidos beneficiosos, podría expandirse en un alimento para abejas completas.
El coautor profesor Phil Stevenson (RBG KEW y el Instituto de Recursos Naturales, Universidad de Greenwich) agregó: «Las abejas melíferas son polinizadores de importancia fundamental para la producción de cultivos como almendras, manzanas y cerezas y, por lo tanto, están presentes en algunos cultivos en gran cantidad, que pueden ejercer presión sobre flujos silvestres limitados. Nuestros suplementos motivados. Por lo tanto, podrían beneficiarse de las especies salvajes para las especies salvajes para Selvaggio.
Danielle Downey (Directora Ejecutiva de Honeybee Research No Project APIS M., no afiliada a estudiar) dijo: «Confiamos en las abejas melíferas para polinizar una de cada tres bocados de nuestros alimentos, sin embargo, las abejas enfrentan muchos factores de estrés. Una buena nutrición es una forma de mejorar su resiliencia y su descubrimiento de un juego. Gire, las actividades de apicultura en las que confiamos en nuestra producción de alimentos «.
Siguientes pasos y aplicaciones futuras
Aunque estos resultados iniciales son prometedores, se necesitan más estudios sobre los campos a gran escala para evaluar los impactos a largo plazo en la efectividad de la salud y la polinización de las colonias. Potencialmente, el suplemento podría estar disponible para los agricultores en dos años.
Esta nueva tecnología también podría usarse para desarrollar suplementos de alimentos para otros polinizadores o insectos elevados, abriendo nuevas vías para la agricultura sostenible.
(Timetranslate) Alimentos y Agricultura; Agricultura y comida; Biotecnología y bioingeniería; Alimento; Edición genética CRISPR; Nuevas especies; Insectos (incluidas mariposas); Pez
