Charakteristika izolovaných kmenů bakterií mléčného kvašení z květů a včelích produktů z hlediska vlastností relevantních pro probiózu včel vyústila do výběru nejúčinnějších kmenů z rodu Pediococcus sp.
Včely medonosné (Apis mellifera L.) jsou ekonomicky a ekologicky významnými opylovateli v celosvětovém měřítku. Odhaduje se, že 87,5 % kvetoucích rostlin je opylovaných živočichy, přičemž nejčastějším a pro některé rostliny výlučným opylovatelem jsou včely. Zároveň jsou však včely vystaveny mnohým vnějším faktorům, které připívají k jejich zvýšené úmrtnosti. Mezi tyto faktory patří znečišťující látky ze životního prostředí, především pesticidy, dále mikrobiální patogeny včel, roztoči a viry. S cílem zlepšit životaschopnost včelstev a zabránit infekcím způsobeným patogeny se v moderním včelařství aplikují antibiotika. Užívání antibiotik však může mít též více či méně negativní vliv na zdraví včel, dokonce až smrtící účinky.
Vzhledem na ekonomický a environmentální význam včel se hledají alternativní, ekologické a přírodní způsoby, jak posílit jejich odolnost a zvýšit vitalitu. V rámci výzkumných studií se zjistilo, že zmírnění dysbiózy (narušení střevní mikrobioty) u včel způsobené aplikací antibiotik lze dosáhnout podáváním probiotik.
Probiotika ve vztahu k vitalitě včel
Probiotika jsou definována jako „živé mikroorganismy, které při podávání v adekvátním množství poskytují hostiteli zdravotní přínos (posilnění imunitního systému, zabránění infekcím, regulace střevní mikrobioty)“. Běžně a v nejširším měřítku používaná probiotika jsou vybrané kmeny bakterií mléčného kvašení. Jejich metabolity inhibují růst patogenů, modulují mikrobiotu a posilňují imunitní systém hostitele. Mezi funkční produkty metabolismu bakterií mléčného kvašení patří organické kyseliny. Například mléčná, fumarová, citrónová a jablečná, bakteriociny, etanol, oxid uhličitý, diacetyl, peroxid vodíku, acetaldehyd, aceton a amoniak.
Bakterie mléčného kvašení přirozeně kolonizují gastrointestinální trakt včel medonosných. Mimo toho, že přispívají k detoxikaci chemických látek a inhibují růst různých patogenů, stimulují též kladení vajíček matkou, zvyšují počet jedinců ve včelstvech, odolnost larev a jiných životních stadií včel, čímž se snižuje jejich citlivost na vnější faktory.
Z dosavadních poznatků je známo, že obohacení včelího organismu o kmeny rodu Lactobacillus sp. snižuje mortalitu včelstev a způsobuje pozitivní fyziologické změny, například zvýšenou funkci hypofaryngeálních žláz u mladých včel. To má za následek vyšší produkci medu a s tím souvisí ekonomický přínos pro včelaře.
Studie účinnosti bakterií mléčného kvašení
Různé vědecké studie se soustředily na izolaci kmenů bakterií mléčného kvašení z prostředí, které souvisí se včelami. Polští vědci izolovali kmeny bakterií z květů 17 druhů rostlin, z nichž včely nejčastěji získávají nektar, dále z medu a dalších včelích produktů. Z celkového počtu 76 izolovaných bakteriálních kmenů identifikovali 31 kmenů jako Pediococcus pentosaceus, 26 kmenů jako Pediococcus acidilactici a 19 kmenů jako Lactobacillus plantarum. Po identifikaci a základní charakterizaci kmeny postupně selektovaly podle vlastností relevantních pro funkci včelích probiotik, jako je například přilnavost k biotickým a abiotickým povrchům, hydrofobie, přežití v simulovaných gastrointestinálních podmínkách včel a cukerných roztocích.
Dále se zkoumal profil produkovaných účinných metabolitů, jejich antagonistická aktivita proti včelím patogenům, ale i schopnost detoxikovat pesticidy a insekticidy.
V konkrétní studii vědci vybrali nejúčinnější z kmenů bakterií mléčného kvašení, pokud jde o probiózu včel, a to kmen Pediococcus acidilactici získaný z fermentovaného medu a kmene Pediococcus pentosaceus z květů vajgélie a levandule. Tento výzkum vyžaduje ještě potvrzení in vivo a další studie zaměřené na vývoj ochranného biopreparátu pro včely medonosné.
Poděkování: Redakce Moderního včelaře děkuje za možnost převzetí tohoto článku, který vyšel v časopise Trendy v potravinárstve 1/2025, s. 12–13, vydávaném Výzkumným ústavem potravinářským Národního zemědělského a potravinářského centra v Bratislavě.
