L’effetto delle diete sintetiche sul microbioma delle api.
L’effetto delle diete sintetiche sul microbioma delle api
The effect of carbohydrate sources: Sucrose, invert sugar and components of ma¯nuka honey, on core bacteria in the digestive tract of adult honey bees (Apis mellifera)
Michelle A. TaylorID1*, Alastair W. RobertsonID2, Patrick J. BiggsID3,4, Kate K. Richards5, Daniel F. Jones6, Shanthi G. Parkar7
plos one dec 2019 open access
traduzione e riduzione gianni savorelli
Introduzione
Il nettare florale è costituito da acqua, zuccheri disaccaridi ( saccarosio ) , zuccheri monosaccaridi ( glucosio e fruttosio ) [ con un rapporto saccarosio / glucosio + fruttosio non di rado superiore a 5 ] e in quantità relativa proteine e aminoacidi liberi , fenoli , perossido di idrogeno e alcol .
La gestione delle api da parte degli esseri umani prevede la sostituzione del nettare florale e del miele con fonti alimentari alternative diverse dal nettare florale costituite da saccarosio , zuccheri invertiti ( mix di glucosio e fruttosio ) e sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio ( high fructose corn syrup - HFCS [6, 14, 15] ).
E’ noto dal lavoro: Diet-dependent gene expression in honey bees: honey vs. sucrose or high fructose corn syrup di Wheeler MM e Robinson GE che diete differenti producono significative differenze di espressione genica nell’ape , sia a livello di metabolismo dell’energia , che di produzione di peptidi antimicrobici . Il tipo di dieta produce insomma delle consistenti differenziazioni epigenomiche . Di conseguenza l’ape “ funziona “ in maniera un po’ diversa . La funzione dei batteri residenti nel tratto gastro intestinale di animali e uomini , api incluse, è un campo di studio in rapidissimo sviluppo che continua a mostrare sempre di più come questi batteri siano fondamentali per la salute di quasi qualsiasi tipo di animale, uomo compreso [20, 21]. Ovviamente , i batteri residenti nel tratto gastro intestinale di animali,api e uomini saranno influenzati o condizionati nel loro sviluppo ( in positivo o negativo ) dal tipo di dieta del loro ospite . Il microbiota ( l’insieme dei batteri residenti nel tratto gastro intestinale ) delle api è composto da 8 / 10 filotipi dominanti detti “core bacterial phylotypes” [25].
Gilliamella apicola e Snodgrassella alvi [27];Firmicutes, Lactobacillus Firm-4; Lactobacillus Firm-5 [28, 29];
Frischella perrara [31], Bartonella apis [32], Parasaccharibacter apium [33], Gluconobacter Alpha2.1 [29].
Il tratto gastro intestinale dell’ape è diviso in varie sezioni . In ognuna è presente una popolazione caratteristicamente determinata dal punto di vista tassonomico e della quantità di batteri che la f ormano . Pochi batteri risiedono nel crop e nel midgut ( rispettivamente parte anteriore e centrale del tratto gastro intestinale ) .
Nel crop vi sono Rhizobiaceae, [34], Acetobacteraceae e Lactobacillus kunkeei [35].
I batteri del tratto gastro intestinale contribuiscono notevolmente alla digestione di zuccheri e polline .
Il presente studio ha provato a verificare le d ifferenze che sono osservabili nel microbioma del del tratto gastro intestinale a seguito di sostituzione della dieta naturale a miele con quelle sintetiche .
Discussione
E’ stato esaminato l’insieme dei batteri del tratto gastro intestinale delle api adulte provenienti da una singola colonia dopo che questa ha ricevuto sette differenti regimi alimentari per 6 giorni . L’ effetto della composizione di carboidrati sulla diversità e relativa abbondanza di batteri presenti nel tratto digestivo è stata determinata comparando l’ effetto di zucchero invertito (mix di monosaccaridi ), due differenti tipi di miele di ma¯nuka ( con predominanza di monosaccharidi ) e saccarosio (un disaccaride).
Non sono risultate correlazioni tra il tipo di dieta e la relativa abbondanza dei 5 tipi di batteri dominanti (core bacteria ). Tuttavia il saccarosio altera la relativa abbondanza di alcune “ famiglie “ di batteri sub-dominanti producendo un significativo cambiamento nella composizione del microbioma osservato.
L’abbondanza relativa di Rhizobiaceae aumenta di 4/5volte . Acetobacteraceae aumentano di 2/3 volte . Lactobacillus kunkeei aumentano da 2 a 7 volte . In contrasto la relativa abbondanza di F. perrara diminuisce di 2 volte a seguito di una dieta di saccarosio .
Dunque , una dieta di saccarosio sembra “ condizionare “ i batteri del tratto intestinale in maniera differente da quanto prodotto dal miele .
Anhe se l’insieme dei batteri dominanti non subisce apparentemente modificazioni , sembrano esserci sottili cambiamenti degni di considerazione.
Il filotipo Lactobacillus sp. (Firm-4) risulta presente in quantità 3/ 4- volte superiore a tutti gli altri filotipi . Questa presenza quantitativa non è alterata dal tipo di dieta . Bisogna però considerare che il filotipo Lactobacillus sp. contiene 25 OTUs ( varietà di batteri ) che ad oggi non è possibile classificare come specie. L’effetto della dieta su queste specifiche specie è ancora da comprendere.
Rhizobiaceae, Acetobacteraceae, and L. kunkeei sono filotipi batterici precedentemente identificati nel crop , ma assenti in midgut e hindguts di nutrici e bottinatrici [33]. crop e midgut contengono come quantità meno del 5 % della massa batterica presente nel tratto intestinale [37].
Gli Acetobacteraceae sono una famiglia di batteri in grado di metabolizzare di-, oligo- o poli-saccharidi come saccarosio con produzione di mono-saccaridi ulteriormente metabolizzati ad acetate o lactate [41, 69]. La specie Acetobacteraceae Alpha 2.2, recentemente descritta come Parasaccharibacter apium, è presente nel crop delle bottinatrici, [33].
Rhizobiaceae possono risultare sia patogenici che simbionti che saprofiti [73, 74].
L. kunkeei è invece un fruttosofilo obbligato che produce acido lattico , acido acetico ed etanolo [77]. Sono il tipo di batteri la cui presenza è dominante in miele , polline e pane d’api [33, 78, 79].
Una sorta di nutrimento mutuo o incrociato è osservato fra i batteri che costituiscono il microbioma. Queste interazioni possono essere importanti per la “ comunità batterica “. Per la sua struttura e per la sua resilienza [93].
Gli autori concludono che : Prolungata nutrizione con saccarosio può potenzialmente causare una sorta di esplosione si determinate specie batteriche tipiche del crop con trasmigrazione di queste verso il tratto inferiore del canale alimentare . Con ciò si potrebbero venire a determinare cambiamenti nella composizione dei batteri dominanti . Questo potrebbe logicamente avere conseguenze sulla normale fisiologia dell’ape .
Secondo lo scrivente traduttore altre ipotesi sono possibili dalle osservazioni eseguite .
Si può innanziatutto osservare che nell’alveare operaie che hanno un compito diverso ( nutrici e mielatrici ) hanno una alimentazione diversa ( polline e nettare ) e sono contraddistinte da un microbioma differente (Dong 2019 ) . Sembrerebbe perciò naturale che mielatrici e bottinatrici che “ maneggiano “ nettare abbiano una maggiore presenza di batteri tipici nel crop .
Di più - Lactobacillus kunkei risulta in gradi di contenere lo sviluppo di Nosema :
Lactobacillus kunkeei strains decreased the infection by honey bee pathogens Paenibacillus larvae and Nosema ceranae.
Arredondo D1, Castelli L1, Porrini MP2, Garrido PM2, Eguaras MJ2, Zunino P1, Antúnez K1.
Lo stesso è osservato per Parasaccharibacter apium :
Parasaccharibacter apium, gen. nov., sp. nov., Improves Honey Bee (Hymenoptera: Apidae) Resistance to Nosema.
Corby-Harris V, Snyder L, Meador CA, Naldo R, Mott B, Anderson KE
se ne potrebbe ipotizzare che risultando saccarosio prebiotico di dette specie di batteri ,il loro sviluppo è direttamente correlato ( proporzionale ) al raccolto di nettare. Se ne avrebbe che lo sviluppo di Nosema e la relativa prevalenza è inversamente proporzionale al raccolto di nettare e che una ragionevole somministrazione di saccarosio potrebbe aumentare la presenza di detti batteri nel crop delle mielatrici portando a riduzione della presenza di Nosema
traduzione , riduzione e commenti di gianni savorelli offerta da ditta
Savorelli Gianni - Prodotti per apicoltura
