Пчеловодство. Экстракты мицелиев видов грибов и их влияние на пчел

Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим экстракты мицелиев видов грибов и их смеси, для обеспечения инструментария защиты от множества стрессовых факторов, чтобы помочь пчелам пережить комплекс симптомов, в совокупности называемый синдромом краха колонии (CCD). Более конкретно в рамках настоящего изобретения используются конкретные концентрации пригодных для употребления экстрактов чистого культивируемого мицелия, образующих плодовое тело грибов, для снижения уровня вредоносных вирусов у пчел и для увеличения продолжительности жизни пчел.

Уровень техники

Приблизительно 100000 видов насекомых, птиц и млекопитающих вовлечены в опыление цветковых растений. Они включают приблизительно 20000 известных видов пчел. Согласно оценке Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, из чуть более чем 100 сельскохозяйственных культур, которые обеспечивают 90% продовольственных ресурсов для 146 стран, 71 опыляется пчелами (в основном дикими пчелами), и некоторые другие опыляются трипсами, осами, мухами, жуками, мотыльками и другими насекомыми. Ежегодная денежная стоимость услуг опыления в мировом сельском хозяйстве может составлять вплоть до 200 млрд долларов. Protecting the Pollinators, Food and Agriculture Organization of the United Nations. Совместная эволюция растений и пчел (виды Apis) является фундаментальной для их взаимного выживания. Пчелы распространяют пыльцу, и многие растения в ответ продуцируют обильный нектар.

Приблизительно 4000 видов пчел являются нативными для Северной Америки. После внедрения европейских (или западных) медоносных пчел (Apis mellifera) в Северной Америке колонистами, коммерческие фруктовые сады и фермы, которые ранее обычно не были способны выжить, стали процветать, хотя многие культуры Нового Света и нативные цветковые растения в основном зависят от опыления нативными видами пчел. Сельское хозяйство Азии также зависит от азиатских (или восточных) медоносных пчел (Apis cerana), хотя, как правило, в меньшем и более региональном масштабе (A. mellifera также были внедрены). В целом в сельском хозяйстве количество фруктовых, ореховых и овощных культур, имеющих пользу от опыления пчелами, является поразительным, как и количество цветковых деревьев, кустарников и диких цветов. Действительно, трудно преувеличить роль пчел в коммерческом производстве продуктов питания. Вымирание пчел, которое происходит в настоящее время, беспрецедентно и представляет огромную угрозу продовольственной безопасности по всему миру. В некоторых областях Китая, например, вымирание пчел потребовало опыления вручную для сохранения культур, что является невероятно трудной задачей.

Улей медоносных пчел представляет собой теплую, влажную, плотно населенную среду, в которой обитают близкородственные особи - идеальные условия для вирусов, бактерий, грибов, простейших и клещей. Пчелы успешно защищали сами себя в течение миллионов лет от таких угроз посредством уникальных защитных систем на уровне колонии и на индивидуальном уровне и иммунных ответов, однако эти средства защиты могли нарушиться в результате интенсивного одомашнивания европейской медоносной пчелы и множества угроз, включающих новые антропогенные стрессовые факторы, приведших к стремительному снижению количества диких медоносных пчел и нативных пчел в регионах, включающих Северную Америку, Европу и Китай, с 1972 по 2006 годы и к появлению синдрома краха колонии (CCD) у медоносных пчел в 2006 году.

Промышленность домашнего пчеловодства зависит от вывода маток - процесса селекции, который обеспечивает линии, подлежащие размножению, и выращивания маток - процесса получения и отбраковки маток медоносных пчел. Значительную часть пчеловодства в США осуществляют 10-15 крупных продуцирующих матки компаний, которые осуществляют обмен генетической информации приблизительно 500 племенных маток. Такое ограниченное генетическое разнообразие может приводить к чувствительности к различным заболеваниям, паразитам или синдрому краха колонии. В частности, выращивание маток нарушается вирусами, особенно вирусом черных маточников и другими вирусами, включая вирус деформации крыла, израильский вирус острого паралича пчел и приблизительно две дюжины других. Ожидается, что будут открыты другие вирусы, которые вызывают заболевания у пчел, включая маток, их потомство, рабочих пчел, пчел-кормилиц и трутней.

Вымирания колоний и исчезновения пчел происходили на протяжении истории пчеловодства (апидологии), включая различные синдромы медоносных пчел в 1880-х, с 1900-х по 1920-е, в 1960-х и 1990-х, такие как болезнь исчезновения, синдром весеннего истощения, синдром осеннего истощения, болезнь осеннего краха и таинственная болезнь. В 2006 году некоторые пчеловоды начали сообщать о необычно высоких потерях, составляющих 30-90% их роев. Эта болезнь исчезновения пчел

- 1 032759 была переименована в синдром краха колонии (CCD, иногда называемый спонтанным крахом роя или синдромом Марии Селесты в Великобритании). CCD может быть связан или может не быть связанным с предшествующими синдромами вымирания колоний; он может представлять собой истинно новое нарушение или известное нарушение, которое ранее оказывало только незначительное влияние.

CCD в настоящее время достигает 30-40% у многих пчеловодов; в случае больших фермерских хозяйств, где в одном месте содержится вплоть до 84000 ульев, CCD может истреблять более 60%. Это увеличило стоимость опыления миндальных деревьев, например от 25-30 долларов на колонию пчел на от 1/2 до 1 акра сада с миндальными деревьями в течение 3 недель до более чем 250 долларов. Более 1/3 всего потребления американцами пищи неживотного происхождения зависит от опыления пчелами. Если эта тенденция к росту вымирания колоний продолжится, экономические и социальные расходы могут достигнуть сотен миллиардов долларов.

Потеря функций, выполняемых пчелами, имеет другие далеко идущие последствия. Например, ним, являющийся источником тысяч популярных продуктов медицинского назначения, косметических продуктов и инсектицидных продуктов, зависит от опыления пчелами, которые не являются подвергнутыми неблагоприятному воздействию. Интересно, что продукты нима, которые содержат активный ингредиент азадирактин, являются пригодными для ограничения или уничтожения клещей, включая клещей Varroa, которые передают заболевания пчелам, и включая клещей, которые передают заболевания другим животным и растениям. Если пчелы вымрут, также будет утрачен этот обширный источник продуктов медицинского назначения и природного инсектицида.

Основными симптомами CCD являются исчезновение рабочего класса (что приводит к малому количеству или отсутствию взрослых рабочих пчел в улье), живая матка и от малого количества до отсутствия погибших пчел на территории вокруг колонии. Часто в улье все еще имеется мед, присутствуют незрелые пчелы запечатанного расплода (пчелы обычно не покидают улей до тех пор, пока не произойдет полное вылупление из запечатанного расплода), и улей содержит мед и пчелиную пыльцу, которые не были немедленно разворованы соседними пчелами. Также такой рой является медленным и разворовывается паразитами колонии, такими как восковые огневки или малые ульевые жуки. Клещи Varroa, передающие вирус-паразит медоносных пчел, часто обнаруживается в ульях, пораженных CCD. Разрушающиеся колонии, как правило, не имеют достаточно пчел для подержания потомства колонии и имеют рабочих пчел, которые состоят из более молодых взрослых пчел; прогрессирование симптомов может быть быстрым или медленным (вплоть до двух лет). Колония может иметь богатые запасы пищи и может отказываться употреблять пищу, предоставляемую пчеловодом. См., например, Honey Bees and Colony Collapse Disorder, United States Department of Agriculture Agricultural Research Service (2013).

Причины увеличения краха колоний являются комплексными и, по-видимому, являются результатом множества факторов. Предполагаемые причины включают увеличение урбанизации и потерю биоразнообразия, в частности утрата диких лугов и сорных растений, обеспечивавших высококачественную кормовую базу пчел, плохое питание и нарушение питания, иммунодефициты, микробные патогены, включая вирусы, бактерии, грибы и простейших, как летальное, так и сублетальное воздействие инсектицидов, фунгицидов и гербицидов, используемые пчеловодом митициды и антибиотики, паразитарные клещи (клещи Varroa destructor и V. jacobsoni и трахеальные клещи Acarapis woodi), грибы Nosema ceranae и N. apis, тяжелые металлы, токсические загрязнители, природные токсины растений, жалящие насекомые, селективное разведение в пчеловодстве и утрата генетического разнообразия, изменение климата, концентрирование ульев и усиление стрессовых факторов внешней среды вследствие засухи, внезапных похолоданий и комбинации этих факторов. Другим фактором является новый характер коммерческого пчеловодства и изменение практики пчеловодства. В США мало или во многих регионах отсутствуют дикие пчелы, и одомашненные колонии пчел часто доставляются за сто миль от производственных животноводческих пасек пчел, что обеспечивает дополнительные стрессовые факторы для здоровья колоний и способствует более широкому распространению инфекций и паразитов среди популяций пчел.

Хотя точную причину(ы) и механизмы CCD еще предстоит выяснить, по-видимому, является важной комбинация стрессовых факторов, в частности 1) микробные вирусные и грибные патогены, такие как израильский вирус острого паралича (IAPV), вирус черных маточников (BQCV) и вирус деформации крыла (DWV) и Nosema (патогенные грибы); 2) паразитические клещи (в частности клещи Varroa); 3) пестициды в летальных или сублетальных дозах, включая неоникотиноидные инсектициды (такие как клотианидин, тиаметоксам и имидаклоприд), используемые пчеловодами митициды (ВАМ) и другие стрессовые факторы окружающей среды; 4) стрессовые факторы ведения пчеловодства, включая увеличение вирусного обмена от транспортируемых пчел (в частности, при миграции опыления миндаля средней зимы в Калифорнию), и 5) рационы медоносных пчел, включающие применение заместителей меда и воздействие пыльцы низкой питательной ценности в противоположность нативной многообразной пыльце и нектару высокой питательной ценности. Исследования указывают на то, что рационы медоносных пчел, паразиты, заболевания и множество пестицидов взаимодействуют, обеспечивая более выраженные отрицательные эффекты на контролируемые колонии медоносных пчел, в то время как ограничение питательных веществ и воздействие сублетальных доз пестицидов, в частности, может изме

- 2 032759 нять чувствительность к или степень тяжести паразитов и патогенов пчел. Pettis et al., Crop Pollination Exposes Honey Bees to Pesticides Which Alters Their Susceptibility to the Gut Pathogen Nosema ceranae, PLOS ONE, опубликовано 24 июля 2013 года, DOI: 10.1371/joumal.pone.0070182.