Binas diet och bihälsa – en resumé av olika studier

Monokultur och bihälsa

Många olika studier kommer till samma slutsats: en varierad och näringsrik diet förbättrar binas immunförsvar och påverkar deras hälsa på ett positivt sätt.

Här presenteras några av studierna.

Alaux et al. (2010)1, Branchiccela et al. (2019)2 samt Castelli et al. (2020)3 studerade effekten av en monofloral diet jämförd med polyfloral diet hos bina. Alaux et al. studerade effekten av olika dieter på individuella bin i laboratorium medan Bracchicella et al. studerade effekten av en monofloral diet på hela samhället genom att installera bikuporna i en eukalyptusplantage under en hel blomsäsong. Castelli et al. förlängde Branchiccelas studie och undersökte hur näringsstress påverkar honungbitarmmikrobiota, immunitet och infektion med Nosema ceranae under laboratorieförhållanden.

Resultaten från Allaux et al. visade att en ökad tillgång till proteinmängder i kosten inte förbättrade binas immunkompetens. Däremot ökades binas individuella och sociala immunkompetens-nivåer vid mångsidig proteinkällan. I synnerhet medförde polyfloral diet högre glukosoxidas (GOX) aktivitet. GOX -aktivitet ger inte ett immunskydd för själva biet (individuell immununitet) utan möjliggör förebyggande av infektionssjukdomar i samhället genom att till ex. sterilisera yngelfoder vilket ökar binas sociala immunitet.1 Dessa resultat bekräftas av Castelli et al..

Medan alla 62 samhällena i eukalyptusplantagen i Bracchicella et al.’s studie hade samma tillgång till eukalyptuspollen och -nektar, fick en del av dem även extra tillskott av protein från polyfloral pollen under hela säsongen.  Bisamhälle under näringsstress (det vill säga som konsumerade främst eukalyptuspollen och nektar) visade på kort sikt högre infektionsnivå med Nosema spp. och lägre yngel- och vuxenbipopulation, jämfört med samhällen som fick extra polyfloralt pollen. Dessa fynd bekräftas av Castelli et al. Näringsstress  hade också långsiktiga effekter på samhällen, eftersom inget av bisamhällen (31 stycken) som enbart haft tillgång till monofloral diet (eukalyptus) återhämtade sig efter vintern (troligen relaterat till högre nosema infektion), vilket samhällen med polyfloralt tillskott gjorde.2

Castelli et al. visade att honungsbins tarmflora påverkas av binas diet. Här igen användes Eucalyptus grandis pollen som en näringsmässigt dålig kost för att studera näringsstress, i motsats till konsumering av polyfloralt pollen. Honungsbifoder med Eucalyptus grandis pollen visade ett lägre överskott på Lactobacillus mellifer, Lactobacillus apis och Bifidobacterium spp. och ett högre överskott på Bartonella apis, än honungsbin som matas med polyfloralt pollen. Förutom effekten av näringsstress på honungsbimikrobiota minskade det också uttrycksnivåerna av vitellogenin och gener som associeras med immunitet (glukosoxidas, hymenoptaecin och lysozym). Slutligen gynnade Eucalyptus grandis pollen förökningen av Nosema ceranae.3

Alla dessa resultat visar att näringsstress får konsekvenser för honungsbins immunitet och för deras patogenutveckling och understryker den kritiska roll resursens tillgänglighet i det moderna jordbruket har för pollinators hälsan och dess överlevnad.

 

Sockerfodring och bihälsa

Alla studier som har tittat på effekten av sockerfodring hos bisamhällen kommer till samma slutsats: honung innehåller beståndsdelar som är viktiga för bina och som inte tillhandahålls av de olika sockerfodringar som ofta används inom biodling.

Mao et al. (2013)4 visade att specifika beståndsdelar i honung och framförallt p-kumarsyra ökar alla klasser av avgiftningsgener samt framkallar antimikrobiella peptidgener och hjälper därmed honungsbin att klara bekämpningsmedel och patogener.  Dessa fynd bekräftas av Wheeler et al. (2014).

Wheeler et al.(2014)5 Papežíková et al. (2020)6 samt Mirjanik et al. (2013)7 studerade effekten på bina av en honungdiet jämförd med andra sockerfodringar.

Wheeler et al. studerade effekten av honung, High Fruktos Corn Syrup (HFCS) och sockerlösning på fettkroppgenuttryck hos individuella äldre vuxna bin (18-21 dagar) i laboratorium.
Insekters fettkroppgenuttryck spelar en viktig roll i hormonsignalering, lagring av näringsämnen, energiämnesomsättning och immunförsvar. Studien rapporterar att skillnaderna var subtila mellan de bina som hade fått HFCS eller sackarosdieter. Däremot framkallar kronisk utfodring av någon av dessa två alternativa kolhydratkällor i förhållande till honung hundratals skillnader i genuttryck i fettkroppar som var konsistent oavsett binas virusbelasting. Dessa resultat tyder på att vissa ämnen i honung påverkar fysiologiska processer i bina som till exempel processer involverade i immunförsvar och avgiftning, liksom mognadsrelaterade fysiologiska förändringar mot dragbi-tillstånd. Sackaros och HFCS visar inte ha samma förmåga och anses därför inte vara likvärdiga näringsersättningar.

Papežíková et al. testade under ett 2-årigt fältförsök effekten av övervintring på olika foder på förloppet av Nosema ceranae-infektion. I augusti 2015 etablerades fyra experimentella samhällsgrupper. Efter den sista honungskörden fick varje samhälle 20 kg foder, antingen honung, socker (3: 2 lösning i kranvatten), inverterat socker eller vetestärkelsesirap. Prover av levande bin samlades in från varje bikupa i augusti (före utfodring), november och maj. Året därpå utfördes utfodring och provtagning på samma sätt. Bina undersöktes mikroskopiskt för att uppskatta andelen Nosema-infekterade individer i provet och sporantalet per bi. Även parametrar om samhällenas allmäntillstånd mättes. I alla bisamhällen bekräftades närvaron av N. ceranae genom polymeraskedjereaktion. Nosema apis detekterades inte i bigården. Betydande skillnader i nosemaprevalens och / eller intensitet observerades mellan experimentgrupperna. För de flesta parametrar registrerades bästa resultat i gruppen som matades med honung. Sämst kondition och högsta förekomst och intensitet av nosematos hittades i samhälle som matades med vetestärkelsesirap.

Mirjanik et al. (2013)7 studerade effekten av olika dieter på epitelskiktet av binas mellantarm och på binas livslängd i laboratorium för att bestämma den optimala foderkällan för bin som honungsersättning.
Honung hade inga skadliga effekter på epitelskiktet i mellantarmen och tarminnehållet var helt homogent och kompakt samt nära intill epitelet, vilket leder till god matsmältningskvalitet och maximal näringsresorption. Bina matade med honung hade också den längsta livslängden.
Epitelskiktet var oskadat till lätt skadat när bina matades med enzyminverterat socker respektive sockerlösning. Tarminnehållet var mindre homogent, lösare och i direkt kontakt med epitelet. Binas livslängd var några dagar kortare.
Bryggningsjäst och vört som är rik på protein, mineraler och vitaminer och som ansågs vara potentiella pollenersättare för bina var synnerligen skadliga för binas matsmältningskanal när de tillsattes i de nämnda sockerpreparaten och förkortade ytterligare binas livslängd.
Vinsyra som kan användas som alternativ för att invertera sockret var det mesta skadliga för binas tarm och livslängd.

Bugarova et al. (2021)8 tittade på den antibakteriella aktiviteten i rå honung och bi-bearbetade sockerlösningar eller invertsockersirap i bisamhällen under fältförhållanden. Resultaten visar tydligt att naturliga honungsprover har betydligt högre antibakteriell aktivitet jämfört med bi-bearbetade sockerlösning och invertsockersirap.

Alla dessa resultat tyder på att inget kolhydratpreparat är likvärdigt binas naturliga mat – honung – och att en kronisk användning av dessa försvagar bina, säsong efter säsong.
Att lämna honung till honungsbina är därför ett av stegen för att få friskare bin.

 

Källor:

    1. Alaux C, Ducloz F, Crauser D, Le Conte Y. (2010). Diet effects on honeybee immunocompetence. Biology Letters 6: 562-565.
    2. Branchiccela, B., Castelli, L., Corona, M. et al. (2019) Impact of nutritional stress on the honeybee colony health. Sci Rep 9, 10156.
    3. Castelli L, Branchiccela B, Garrido M, et al. (2020) Impact of Nutritional Stress on Honeybee Gut Microbiota, Immunity, and Nosema ceranae Infection. Microb Ecol. 2020 Nov;80(4):908-919.
    4. Mao W., Schuler M. A., Berenbaum M. R. (2013) Honey constituents up-regulate detoxification and immunity genes in the western honey bee Apis mellifera. Proc.Natl. Acad. Sci. USA 110, 8842–8846.
    5. Wheeler M., Robinson G. (2014). Diet-dependent gene expression in honey bees: Honey vs. sucrose or high fructose corn syrup. Scientific reports. 4. 5726.
    6. Papežíková I, Palíková M, Syrová E, Zachová A, Somerlíková K, Kováčová V, Pecková L. Effect of Feeding Honey Bee (Apis mellifera Hymenoptera: Apidae) Colonies With Honey, Sugar Solution, Inverted Sugar, and Wheat Starch Syrup on Nosematosis Prevalence and Intensity. J Econ Entomol. 2020 Feb 8;113(1):26-33.
    7. Mirjanic G, Tlak-Gajger I, Mladenovic M, Kozaric Z. (2013). Impact of different feed on intestine health of honey bees. XXXXIII International Apicultural Congress, Apimondia, Kyiv, Ukraine, 29.09–04.10 2013, p.113.
    8. Bugarova, V.; Godocikova, J.; Bucekova, M.; Brodschneider, R.; Majtan, J. (2021) Effects of the Carbohydrate Sources Nectar, Sucrose and Invert Sugar on Antibacterial Activity of Honey and Bee-Processed Syrups. Antibiotics 2021, 10, 985