Može li se RNAi tehnologijom stati varoi na kraj?

Sve slobodnija upotreba pesticida, različita atmosferska zagađenja, pomanjkanje prirodnih paša i na kraju paraziti kao što je varoa, pričinjavaju znatne štete na pčelinjacima. No, jesu li naučnici na pragu otkrića novih bioloških rješenja za borbu protiv ovog nametnika?

Varoa (Varroa destructor) je grinja koja parazitira na tijelu pčele polako je oslabljujući i ubijajući. Svojom sisaljkom prodire kroz hitinski omotač odrasle pčele, ali i larve, te im siše hemolimfu. Na odraslim pčelama i trutovima hrani se tjelesnim masnoćama. Dodatno, na mjestu gdje ranjava, ostaje rana kroz koju ulaze infektivni mikroorganizmi.

I same varoe su često prenosioci virusnih oboljenja (virus izobličenih krila, kašmirski virus, virus izraelske akutne paralize pčela, i dr.) tako da se varoa danas smatra najstrašnijom pčelarskom pošasti.

Priprema za zimu: Suočavanje s varoom, osiguranje hrane i zaštita košnica

Štetnost je vidljiva kroz smanjenu tjelesnu težinu mladih pčela, lošiju proizvodnju sperme kod trutova, promjene u orijentaciji i letovima kod radilica, te oslabljeni imunitet. Prema iskustvima pčelara dokazano je da zajednica koja nije tretirana protiv varoe odumire nakon 1-3 godine.

Tretiranje konvencionalnim sredstvima-otrovima

Za zaštitu od varoe, pčelari najčešće pribjegavaju sintetičkim akaricidima na bazi formamidina, organofosfata i piretroida jer su se općenito pokazali efikasnima. No, problem je što se učestalom upotrebom jednih te istih sredstava smanjila njihova efikasnost, odnosno razvila otpornost parazita na iste.

I ono još važnije, nakon uporabe konvencionalnih hemijskih sredstava u pčelinjim proizvodima zaostaju štetne rezidue. A, med i pelud su ipak ljudska hrana i samim time ne bi uopće smjeli sadržavati štetne rezidue. Čini se da pčele postaju otporne i na formamid amitraz. Dodatno, on se može svojim štetnim sastojcima ugraditi u vosak koji onda ili bude dio medišnih nastavaka ili se koristi za izradu svijeća. Sve to bi značilo da ga konzumiramo kroz med u saću ili da ga udišemo paleći svijeću od takvog voska.

Eksperimentalno je dokazano da fumigacija košnice amitrazom dovodi do onečišćenja meda metabolitima ovog otrova. Evropska komisija je utvrdila maksimalni limit rezidua (MRL) amitraza u medu, a koji osigurava sigurnost konzumenta. Ako ipak dođe do trovanja amitrazom u ljudi simptomi uključuju depresiju centralnog nervnog sstema, bradikardiju i hipotenziju. Kod amitraza je problem što se u međudjelovanju s nekim pesticidima, npr. neonikotionidima njihova toksičnost može pojačati.

Organske kiseline i eterična ulja djeluju, ali…

Od organskih kiselina, najčešće se koriste mravlja, mliječna ili oksalna kiselina. Ove kiseline se i prirodno u manjim količinama nalaze u medu, pa ne postoji mogućnost kontaminacije. U zajednicama s leglom može se primjenjivati mravlja kiselina. Provodi se špricanje 65% mravljom kiselinom, ali iako su ovakvi tretmani izrazito efikasni, oni su stresni, oštećuju pčele. Dodatno, mravlja kiselina djeluje korozivno na dijelove košnice.

Mliječnom kiselinom se mogu poprskati pčele i ona ne ostavlja rezidue u pčelinjim proizvodima, a prirodni je sastojak meda. Oksalna se najčešće primjenjuje u zajednici bez legla.

Osim prskanja, pčele se mogu i dohranjivati dodacima koji sadrže organske kiseline ili pak neka eterična ulja kao timol. Na varou djelomično utječu pripravci na bazi majčine dušice. Pojedini pčelari stavljaju mekane mentol bombone u košnice, ali ovo je metoda koja je efikasna samo u kombinaciji s još nekim sredstvom.

Predatorski biopesticidi

U 2024. godini provedeno je istraživanje na temu najefikasnije prirodne zaštite pčelinjih zajednica od varoe. Tokom istraživanja testiran je potencijal različitih mikroorganizama i člankonožaca kao sredstva za biološko suzbijanje varoe. Od testiranih gljivica, bakterija, nematoda i člankonožaca, njih nekoliko je pokazalo potencijal za uništavanje varoe. Općenito entomopatogene gljivice i bakterije su se u ovom radu pokazale obećavajuće. Čak je i parazitska nematoda uspjela uništiti 90% varoe, a neki člankonošci iz rada su se pokazali kao dobri predatori varoe.

Među gljivicama koje napadaju varou, naučnici su potvrdili sljedeće vrste: Beauveria bassiana, Metarhi-zium robertsii, Metarhizium sp. i Paecolimyces lilacinus. Bakterije s najvećim akaricidnim potencijalom su pronađene u porodici Bacillaceae. B. thuringiensis najčešće se komercijalno upotrebljava jer proizvodi kristalizirajuće proteine koji djeluju toksično na neke člankonošce.

Naučnim radom iz 2016. godine utvrđeno je da Lactobacillus kunkeei, B. thuringiensis i Bifidobacterium asteroides uzrokuju smrtnost varoe veću od 95% već treći dan nakon primjene.

Nematode su obligatni mikroskopski valjkasti crvi koji parazitiraju na svom domaćinu, najčešće člankonošcu, a često žive u simbiozi s bakterijama. Nematoda nazvana Halicepha-lobus gingivalis (Stefanski) također je pokazala potencijal kao biološko sredstvo za suzbijanje grinje na pčelama.

Mogući korisni člankonošci za borbu protiv Varroe sakupljani su na ljepljivim podlogama na dnu košnica gdje su se hranili njima. Bilo je tu nekoliko vrsta mrava, neki polukrilci i opnokrilci Pseudoškorpioni su kao predatori varroe već komercijalno dostupni u SAD-u i Kanadi. Oni ne štete pčelinjoj zajednici, no neke od njih pčele će napasti ako uđu u košnicu.

Predatorske grinje žive u različitim ekosistemima pa tako neke mogu obitavati i u košnicama. No, iako su naučnici uočili grinje koje se hrane varoom, problem je što bi takve grinje trebale ući u otklopljeno leglo skupa s varoom, a to je jako kratki vremenski okvir. Također, trebale bi moći preživjeti nepovoljne uvjete u zatvorenoj ćeliji, te ne oštetiti larvu. Naučnici razvijaju predatorsku grinju Hypoaspis miles za suzbijanje varoe.

I na kraju "šlag" - RNA

Tehnologija RNAi ili interferencija RNA bazira se na biološkom mehanizmu isključivanja određenih gena. U slučaju suzbijanja varoe, naučnici izoliraju određeni gen koji je varoi ključan za preživljavanje i unosom malih fragmenata dvostrukog lanca RNA (dsRNA) precizno prekidaju stvaranje pojedinih proteina važnih za preživljavanje parazita varoe.

Kako su geni specifični za određenu vrstu, ova metoda je jako selektivna i onemogućuje razvoj samo ciljanog štetnog organizma. Dodatno, smatra se da uneseni genetski materijal kratko preživljava u tlu, sedimentu ili vodi, te ne utječe na zdravlje pčela ili indirektno ljudi.

Kompanija GreenLight BioSciences upravo je ove jeseni dobila dozvolu od američkih regulatornih tijela za puštanje na tržište svoje pripravka Norroa-sredstva protiv varoe na bazi RNA interferencije. Ovo sredstvo utišava gen koji utječe na uspješno razmnožavanje varoe. Nukleinske kiseline koje se nalaze u proizvodu postoje i inače u prirodi i brzo se razgrađuju u tlu i u vodi.

Terenskim ispitivanjima je utvrđeno da Norroa djeluje na smanjenje brojnosti populacije varoe do 18 sedmica od primjene. Paketići šećerne otopine pakirane u vrećice jednostavni su za upotrebu. Stavljaju se iznad satnih osnova, te pčele radilice hrane ovim suplementom larve u leglu. Što je najvažnije, ovo sredstvo je ekološki prihvatljivo.

Nedavno je proizvedena simbiotska bakterija iz probavnog trakta medonosne pčele koja je modificirana da proizvodi dsRNA specifične za neke gene varoe. Varoe koje su se hranile takvom bakterijom imale su znatno smanjeni postotak preživljavanja. Specifični dvostruki lanac RNA može se aplicirati i kroz prihranu pčela sirupom u koji je dodana dsRNA te se na taj način smanjuje plodnost i preživljavanje varoe na istim pčelama.

Prednosti RNAi tehnologije u borbi protiv varoe je što stopostotna specifičnost za varou, ali istovremeno bez ubijanja varoe, niti domaćina. Također, brzo se razgrađuje. Tehnologija replicira mehanizam koji već postoji u prirodi, a ne manipulira s DNA. Mana je što aplicirano sredstvo ne djeluje trajno, nego se primjena treba ponavljati u vremenskim razmacima. Nedostatak ove metode je što u javnosti zbog neznanja postoji jedan zazor pred uporabom RNAi tehnologije.

Koriste se i mehaničke metode

Selekcija pčela na otpornost na varou, izrezivanje trutovskog legla, korištenje mrežica koje omogućuju opadanje varoe, ograničavanje legla, korištenje legla kao mamca za varou i sl. sve su to komplementarne metode suzbijanja varoe. No, znamo da u posljednjih 30-ak godina, varoa postepeno postaje otporna na sintetičke preparate, pčela je sve manje, a štetne rezidue zaostaju u pčelinjim proizvodima.

Zato trebamo težiti kombiniranim metodama suzbijanja varoe koje nisu štetne za ljudsko zdravlje, te osvijestiti sve pčelare da provode zaštitu u istom vremenskom periodu.

Entomopatogene gljive i bakterije pokazuju najveći potencijal kao mogući biopesticidi jer djeluju dugotrajno, bez štete na zdravlje ljudi, pčela ili okoliša, a sada treba dati priliku i RNAi tehnologiji da pokaže što može na terenu.