Fitochimici della dieta, longevità delle api e tolleranza ai patogeni
Fitochimici della dieta, longevità delle api e tolleranza ai patogeni
traduzione,adattamento e commenti di gianni savorelli - testo integrale a disposizione
Article insect 10 /19 open access
Dietary Phytochemicals, Honey Bee Longevity and Pathogen Tolerance
Elisa Bernklau 1, Louis Bjostad 1, Alison Hogeboom 2, Ashley Carlisle 3 and Arathi H. S. 2,* ID
1 -2 Bioagricultural Sciences and Pest Management, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA;
Department of Soil and Crop Sciences, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA;
?????????? ??????????????3- Fort Collins, CO 80523, USA; carlisleashley@ymail.com
Department of Fisheries, Wildlife and Conservation Biology, Colorado State University, *
Received: 29 June 2018; Accepted: 29 August 2018; Published: 8 January 2019
1. Introduction
Le api adulte hanno necessità di un accesso continuo a carboidrati , proteine, lipidi ed altre componenti florali per soddisfare le loro esigenze [4–8]. Il nettare florale e il polline offrono un assortimento di queste sostanze. In aggiunta offrono anche micronutrienti come vitamine e fitochimici. Il ruolo dei fitochimici nella dieta delle api è praticamente inesplorato . Una dieta adeguata non solo soddisfa le esigenze metaboliche delle singole api : migliora l’immuno competenza e la resilienza a patogeni e pesticidi [13]. Le ricerche disponibili suggeriscono che i fitochimici conferiscano benefici nei confronti delle infezioni [18,19] oltre al migliorare la competenza immunitaria e la tolleranza allo stress [8,20].
Si deve considerare che i metaboliti secondari delle piante sono stati sviluppati come difesa nei confronti degli erbivori . Gli impollinatori possono da essi avere sia detrimento che beneficio . Cumarini , flavonoli, e alcaloidi che possono essere considerati generalmente tossici , possono contenere le infezioni da patogeni e migliorare le funzioni fisiologiche [21–23].
3. Results
3.1. Survival
Le operaie alimentate con dieta contenente fitochimici sopravvivono più a lungo delle api di controllo alimentate con sciroppo di saccarosio (Figure 1A). Basse concentrazioni di fitochimici producono generalmente effetti migliori (Figure 1B) sebbene gli effetti dei fitochimici sulla longevità risultino variare con la concentrazione. Per la Caffeina la maggiore longevità si ha a concentrazione di 25 ppm . Per acido gallico la maggiore longevità si ha a concentrazione di 250 ppm . kaempferol produce la maggiore longevità a 2500 ppm.
3.2. Pathogen Tolerance
La supplementazione con fitochimici alla dieta di api infette da N. ceranae ha mostrato significativi effetti sulla quantità di spore presenti nel corpo e sulla mortalità di tali api infette . Sembrano esserci significativi effetti diretti dei fitochimici in relazione alla concentrazione (Table 2).
Il test Post-hoc comparisons indica che caffeina, kaempferol e acido p-coumaric riducono significativamente il carico di spore in comparazione col controllo infettato (alimentato a sciroppo di saccarosio ) (Figure 2A) . La concentrazione più bassa (25 ppm) risulta la più efficace nel ridurre il carico di spore (Figure 2A). Test per valutare la longevità indicano un significativo aumento della aspettativa di vita per le api supplementate con caffeina, acido gallico e kaempferol a bassa (25 ppm) e media concentrazione (250 ppm) (Figure 2B; Supplement S5).
Mentre l’acido p-coumarico e kaempferol aumentano significativamente la longevità a tutte le concentrazioni rispetto al controllo nutrito a sciroppo di saccarosio, gli altri fitochimici testati aumentano la longevità solo alla concentrazione più bassa .
4. Discussion
In questo studio si è mostrato che i fitochimici migliorano la longevità delle api e la loro tolleranza ai patogeni. Per fitochimici si intendono i metaboliti secondari delle piante che agiscono come tossine o come deterrente per la protezione delle piante contro insetti e patogeni. Le api consumano discreti quantitativi di questi metaboliti secondari , contenuti in polline,nettare, miele e pane d’api [8].
In altri studi la c oncentrazione di fitochimici che mostra effetti benefici sulle api è risultato simile a quella che è naturalmente presente nel nettare florale [24]. Componenti del miele come acido p-coumaric o acidi fenolici aumentano la longevità delle api e l’espressione di enzimi di detossificazione [20,52,53], mentre flavonoli come quercetina influenzano la longevità migliorandola ed aumentano la tolleranza verso certi pesticidi [8]. I risultati di questa ricerca mostrano effetti positivi relazionati alla concentrazione di fitochimici presenti nella dieta . Generalmente le concentrazioni più basse fra quelle testate risultano le più efficaci sia nel migliorare la resistenza ai patogeni che nell’aumentare la longevità .
In questo studio Caffeina aumenta la longevità dell’ape a concentrazioni di 25 e 250 ppm mentre la riduce a concentrazione di 2500 ppm. La stessa Caffeina a bassa concentrazione ha mostrato di limitare l’infezione da Nosema spp. e di diminuire la metilazione del DNA ,mostrando così effetti di resistenza allo stress per l’alveare [37].
L’aggiunta alla dieta di caffeina, kaempferol e acido p-coumaric a 25 ppm riduce significativamente il numero di spore nelle api infette . Per il Kaempferol questo è osservato a tutte le concentrazioni testate . Le api infette che hanno nella dieta fitochimici vivono più a lungo rispetto alle api del controllo nutrito con sciroppo zuccherino al 20%
Le api di controllo sane mostrano una longevità media di 20 giorni. Questa si riduce a 12 giorni quando le api vengono infettate con nosema. La supplementazione con fitochimici porta l’aspettativa di vita a 23 giorni (caffeine 250 ppm), un po’ più alta di quella delle api sane .
A detta del traduttore gianni savorelli , in questo caso i ricercatori compiono se non un errore di metodo utilizzando come controllo un cibo non naturale ( sciroppo al 20 % ) una discussione non eccessivamente centrata rispetto alla questione centrale . Col senno di poi è evidentemente facile…. ma un punto di vista sperimentale sarebbe stato invece molto più corretto utilizzare come controllo un qualsiasi tipo di miele oppure aggiungere un secondo controllo con miele al controllo con sciroppo di saccarosio . Dato che il miele ha un notevole contenuto di fitochimici ,ampiamente variabile sia come qualità che qualità è ampiamente possibile che ogni particolare miele produca specifici effetti nei confronti del Nosema . Ad esempio , in un lavoro difficile da citare del Professor Moritz api infettate da Nosema sceglievano quello di girasole fra tutti i mieli loro proposti . Ad oggi non si sa perche.
I fitochimici del miele , ovvero del nettare florale , possono sicuramente avere effetti medicali . Una delle possibili chiavi di lettura è che se si considera -come nel caso specifico della prova sperimentale- un tempo normale di vita di 23 giorni per l’ape infettata da Nosema alimentata “normalmente “ a miele , si ha che tale aspettativa di vita si riduce a soli 12 giorni quando la stessa passa dal suo alimento naturale alla dieta sintetica “anormale “ (sciroppo o candito che sia ) . In altre parole se la dieta naturale a miele ha un certo potenziale ( variabile ) di contenimento dei patogeni , pare in parallelo evidente che la dieta sintetica spalanca loro le porte .
Gli autori continuano la loro esposizione dicendo che la supplementazione con fitochimici continua a far rilevare un aumento della longevità associata ad un più basso livello di spore e questo costituisce un interessante enigma particolarmente per quel che riguarda la trasmissione delle spore dalle api infette . Tirano poi alcune conclusioni che finalmente raggiungono il nocciolo del problema :
5. Conclusions
……it is clear that supplementation with sugar is not equivalent of bees consuming honey [52] which is a mixture of polyfloral nectar and phytochemicals therein. As supplemental feeding becomes a necessity with dwindling natural habitats, adding phytochemicals to the supplements is likely to become a crucial necessity. For the future, colony level studies on the benefits of phytochemicals would provide valuable data on the significance of these phytochemicals.
