Forskere peger på en overraskende allieret
Amerikanske forskere har undersøgt, hvad bier egentlig bringer med sig hjem fra blomstrende planter på deres ben. Det viste sig, at blomsterstøv indeholder en usynlig hær af gavnlige bakterier, der er i stand til at producere stærke, naturlige "antibiotika" mod sygdomme hos bier og en lang række vigtige afgrøder.
Bier under pres fra sygdomme og industrielt landbrug
Honningbier er ansvarlige for bestøvningen af en enorm del af verdens afgrøder – fra frugthaver til køkkenhaver. Uden deres arbejde ville høstudbyttet falde drastisk, og fødevarepriserne ville stige hurtigt. Alligevel bliver stadig flere bistader tomme, og hele bikolonier kollapser i løbet af en enkelt sæson.
Årsagen er ikke én enkelt faktor. I bistader er der allerede påvist over tredive forskellige patogener: vira, bakterier, svampe og parasitter. Hertil kommer pesticider, et sparsomt blomstergrundlag i landbrugsområder og varmestress som følge af klimaforandringerne. Klassisk behandling, herunder antibiotika brugt af nogle biavlere, taber i stigende grad kampen mod antimikrobiel resistens.
Det var i denne sammenhæng, at et forskerhold fra Washington College og University of Wisconsin-Madison besluttede at søge løsninger ikke i et kemisk laboratorium, men i selve bistaden – nærmere bestemt i pollenbeholdningerne.
Pollen i bistaden er ikke blot protein – det er et levende laboratorium
Honningbier opsamler store mængder pollen i kagerne, som blandet med nektar og enzymer danner det såkaldte bibrød – den primære proteinkilde for larver og voksne insekter. I årevis har man betragtet disse forråd primært som et "madlager". Ny forskning viser, at det er en grov forenkling.
Forskerne isolerede 34 forskellige stammer af actinomyceter fra plantepollen og fra pollen opbevaret i bistaden. Dette er en gruppe bakterier, der i naturen er kendte for at producere et enormt antal antimikrobielle forbindelser. Hele 72 procent af dem tilhørte slægten Streptomyces – en sand guldmine af naturlige stoffer med antibiotikalignende virkninger.
De samme bakterietyper fandt forskerne på blomster, på samlerbiernes kroppe og inde i bistaverne. Det er et stærkt signal om, at bier ubevidst transporterer hele samfund af mikroorganismer med sig under deres flyveture – ikke kun pollen.
Jo større mangfoldighed af planter i nærheden af bistaden, desto rigere er bestanden af gavnlige bakterier i pollenet. Monokulturer udpiner ikke bare landskabet, men også denne usynlige mikrobiologiske "sikkerhedsbuffer".
Derfor betyder blomstermangfoldighed noget
Hver planteart udvikler sit eget specifikke mikrobielle samfund på blade, stængler og i blomster. Når bier undgår vilde enge og lander næsten udelukkende på raps eller majs, indsnævrer de også deres kontakt med de bakterier, der ellers kunne hjælpe dem.
Står et biavlsanlæg i grænselandet mellem skov, eng og frugthave, indeholder pollen fra et sådant sted typisk et langt rigere sæt af mikroorganismer. Forskerne antyder, at dette usynlige element i landskabet har direkte indflydelse på bikoloniernes evne til at håndtere sygdomme.
Naturlige stoffer fra pollen mod bi- og plantepatogener
Næste skridt i forskningen var at undersøge, hvordan de isolerede bakterier klarer sig i direkte konfrontation med farlige patogener. Forskerne gennemførte såkaldte konkurrencetests, hvor Streptomyces-kulturer blev sat op mod seks velkendte fjender af bier og afgrøder.
- Tre patogener der angriber bier: Aspergillus niger, Paenibacillus larvae, Serratia marcescens.
- Tre plantepatogener: Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae, Ralstonia solanacearum.
Resultatet var entydigt: Næsten alle testede Streptomyces-stammer hæmmede tydeligt væksten af svampen Aspergillus niger, som forårsager den farlige larveygdom hos bier kaldet "stonebrood". Larver angrebet af denne patogen dør, stivner og forvandles bogstaveligt talt til noget, der minder om små, mørke sten.
Visse af pollenbakterierne begrænsede også effektivt udviklingen af Paenibacillus larvae, som er ansvarlig for den smitsomme og dødelige sygdom amerikansk rådning. Det er en af de mest frygtede sygdomme i bistader og ender ofte med, at man er nødt til at afbrænde hele stader.
For planternes vedkommende observerede forskerne en kraftig hæmning af patogener, der bl.a. forårsager ildbrand på frugttræer, bakterielle pletter samt farlig visning og forrådnelse af rodsystemer. Det er bemærkelsesværdigt, at de samme mikroorganismer fra pollen på én gang kan støtte sundheden hos bier og de planter, de besøger.
Kemisk analyse viste, at pollenbakterierne producerer hele cocktails af bioaktive forbindelser med bredt virkningsspektrum og forholdsvis lav toksicitet over for ikke-målorganismer.
Hvad producerer pollenbakterierne præcist?
Blandt de påviste stoffer fandt man:
- PoTeMs – komplekse makrolaktamer med stærk antimikrobiel virkning,
- surugamider – cykliske peptider kendt for aktivitet mod forskellige bakterier,
- loboforiner – forbindelser med antibakteriel og svampehæmmende effekt,
- sideroforer – molekyler der "opfanger" jern og dermed begrænser patogenernes adgang til dette grundstof.
Denne kombination gør den bakterielle "paraply" i pollenet til et meget fleksibelt skjold, der kan reagere på mange forskellige trusler på én gang. Set fra biavleres og landmænds perspektiv er det en enorm fordel – én gruppe naturlige allierede kæmper på flere fronter samtidigt.
Planter, mikrober og bier – en skjult alliance
Forskerne ønskede at undersøge, hvor disse gavnlige Streptomyces egentlig kommer fra. Genomanalyse viste, at de ikke er tilfældige "blinde passagerer" fra jorden. De er typiske endofytter – bakterier, der lever inde i plantevæv, fra blade til rødder.
I deres DNA fandt man bl.a. gener ansvarlige for:
| Gentype | Rolle i forholdet til planten |
|---|---|
| Enzymer der nedbryder cellevæg | Giver bakterierne adgang til væv og mulighed for at kolonisere plantens indre |
| Gener for auxin- og cytokinsyntese | Påvirker planternes vækst og udvikling, stimulerer undertiden rødder |
| Sideroforgener | Optagelse af jern i jord og værtsvæv – vigtigt for begge parter |
Det skaber et billede af et tæt sammenvævet forhold: planten nærer bakterierne og giver dem husly, mens de til gengæld hjælper den i kampen mod patogener og miljøstress. Når blomsten blomstrer, ender en del af disse mikroskopiske allierede i pollenet.
Når bier besøger sådanne blomster, samler de ikke blot proteinrigt pulver, men et helt sæt "gode" bakterier. Når de vender tilbage til bistaden, lander alle disse mikroorganismer i kagecellerne sammen med pollenet. På den måde opstår der inde i bistaden et mikrobiologisk beskyttelsesnetværk, drevet af sol, nektar og samlerbiernes arbejde.
Mulighed for et landbrug mere venligt over for bier og mennesker
I dag bruges der stadig adskillige antibiotika i bekæmpelsen af bisygdomme, såsom oxytetracyclin og tylosin. Forskning har i årevis vist, at sådan behandling kan forstyrre tarmfloraen hos insekterne, fremme resistensudvikling og i ekstreme tilfælde føre til målbare rester i voks og honning.
Hvad værre er, har visse stammer af bipatogener allerede udviklet resistens mod hyppigt anvendte stoffer. Situationen ligner den, som humanmedicinen kæmper med: Jo mere vi er afhængige af syntetiske antibiotika, jo hurtigere lærer bakterierne at leve med dem.
I denne situation tages idéen om at indføre standardiserede, gavnlige bakterier tilpasset den lokale flora i bistader stadig mere alvorligt. Mulige fremgangsmåder inkluderer bl.a. tilsætning af udvalgte stammer til foder, podning af pollen givet til kolonier eller formulering af biologisk nedbrydelige "starterkager" med et færdigt beskyttende mikrobiom.
Idéen er at styrke bistadens naturlige forsvarsmekanismer frem for at erstatte dem med endnu et kemisk stof med etiketten "beskyttelsesmiddel".
Fordele der rækker langt ud over bistaden
De samme Streptomyces, der hjælper bilarver, kan samtidig fungere som biologisk beskyttelse af afgrøder. Et sprøjtemiddel eller frøbehandling indeholdende gavnlige endofytter fra pollen ville potentielt kunne begrænse udviklingen af flere farlige sygdomme på én gang – uden brug af tung kemi.
For landmænd betyder det reduceret risiko for tab, for forbrugere potentielt lavere pesticidindhold i fødevarer, og for biavlere et mindre giftigt arbejdsmiljø for deres insekter. Alle disse effekter forstærker hinanden: Jo færre syntetiske midler i landskabet, jo lettere er det at bevare et stabilt og rigt mikrobiom i pollen, jord og planter.
Hvad betyder det for almindelige mennesker og beslutningstagere?
Selv om forskningen i pollenbakterier stadig er i gang, tegner der sig allerede en række meget praktiske konklusioner. Nogle af dem kan implementeres uden avanceret bioteknologi og komplicerede regler.
- Såning af blomsterstriber, vejkanter og haver med mange forskellige arter beriger pollenmikrobiomet og støtter bestøvernes sundhed.
- Begrænsning af monokulturer på store arealer reducerer risikoen for "udpining" af biernes bakterielle allierede.
- Støtte til forskningsprogrammer om Streptomyces-baserede biopræparater kan i fremtiden give landmænd og biavlere et reelt alternativ til nogle antibiotika og pesticider.
Forskerne understreger også, at mikroorganismer fra pollen ikke kun er et emne for specialiserede tidsskrifter. Det er et ganske tydeligt eksempel på, i hvor høj grad vores landbrugsmodeller griber ind i netværket af forbindelser mellem planter, bakterier og insekter. Hver forenkling af landskabet, hver ny monokultur og hver unødvendig dosis pesticid rammer dette netværk på flere steder på én gang.
For biavlerne selv kan informationen om pollenmikrobiomets beskyttende rolle blive et incitament til at ændre praksis. At flytte et biavlsanlæg tættere på mangfoldige levesteder, så ufrugtbare arealer med blomsterblandinger eller gribe mere varsomt efter antibiotika er beslutninger, der reelt påvirker koloniernes modstandsdygtighed. Og hvert stærkere bistade betyder ikke blot mere honning, men også mere stabile høstudbytter på de omliggende landbrug.
