Auswirkungen monofloraler Pollen-Ernährung bei Honigbienen
Pollenverdauung: der wichtigste Stoffwechselweg, einschließlich der Funktion des Fettkörpers. Quelle: Bryś et al., 2024.
Eine unausgewogene Ernährung beeinflusst auch bei Honigbienen eine Reihe von Prozessen in deren Körper. Fettkörper und Hämolymphe sind an allen Prozessen beteiligt.
Das Ziel der vorgelegten Studie war, die Wirkung von monofloralem Pollen auf die morphologischen Parameter von Fettkörpertrophozyten, die Durchmesser der Zellkerne in Oenozyten und die Konzentrationen von Verbindungen zu bestimmen, die am Energiestoffwechsel beteiligt sind (Glukose, Glykogen, Triglyceride und Protein).
Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass Honigbienen Pflanzen bevorzugen, die Pollen mit einem höheren Proteingehalt produzieren. Darüber hinaus hängt diese Präferenz vom Verhältnis der enthaltenen Makronährstoffe ab, nicht nur von einer einzelnen Zutat wie Ghosh et al. 2020 zeigten.
Der Nährwert von Pollen liegt nicht nur in den Proteinen, sondern auch in den Fetten. Pollen ist auch die wichtigste Nahrungsquelle für Sterole, Triglyceride und Phospholipide. Fettsäuren werden in Form von Triglyceriden als Energiereserven für den Einsatz im Fettkörper gespeichert. Im Winter und während Trachtlücken werden die Reserven genutzt. Das bedeutet, dass Fette nach und nach in die Hämolymphe abgegeben werden, weshalb ihre Konzentration mit dem Alter zunimmt.
Bienenvölkern werden Nahrungsergänzungsmittel verabreicht, um die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger und andere Umweltfaktoren zu erhöhen. Natürliche Nahrungsergänzungsmittel wirken den negativen Auswirkungen von Stressoren entgegen und erhöhen beispielsweise die Konzentration von Triglyceriden, so Skowronek et al., 2022.
Nährstoffe wie Proteine, Lipide und Glykogene werden in Trophozyten gespeichert. Es gibt Unterschiede in der Zellstruktur von Trophozyten und Enozyten des Fettkörpers zwischen Kasten und Segmenten bei Arbeiterbienen. Die Pollenernährung ist auch ein Faktor, der die Länge und Breite der Zellen im Fettkörper bestimmt.
Pollen zeigt unterschiedliche Wirkung
Von Mai bis September 2022 wurde Pollen mithilfe von Pollenfallen gesammelt. Der Pollen wurde dann manuell nach Farben sortiert.
Im Anschluss wurden Honigbienen im Labor vom ersten Lebenstag an mit Zucker und einem 10%igen Zusatz einer von sechs farbsortierten Pollenarten gefüttert: Buchweizen, Goldrute, Haselnuss, Kiefer, Phacelia und Raps. Eine Kontrollgruppe erhielt lediglich Zucker.
Hämolymphe und Fettkörper wurden von ein, sieben und 14 Tage alten Arbeiterinnen analysiert.
Aus physiologischer Sicht ist Phacelia eine wertvolle Pflanze für Honigbienen. Bei der Ernährung mit der Zuckerlösung, ergänzt durch Phacelia-Pollen, wiesen die Honigbienen im Versuch der Studie höhere Konzentrationen an Glukose, Glykogen, Triglyceriden und Proteinen auf als die Arbeiterbienen, die in der Kontrollgruppe nur mit der Zuckerlösung ernährt wurden.
Pollen von Hasel und Kiefer erhöhten die Glukose-Konzentrationen im Bienengewebe, insbesondere in der Hämolymphe. Daraus lässt sich schließen, dass sie wertvolle Energiequellen in Form einfacher Kohlenhydrate sind, die von Bienen schnell verbraucht werden.
Pollen von Pflanzen, die im Sommer und Herbst blühen, erhöhten die Konzentrationen von Proteinen, Glykogen und Triglyceriden im Fettkörper, insbesondere im dritten Tergit. Die Ansammlung dieser Verbindungen war mit einer Zunahme der Länge und Breite der Trophozyten sowie mit einer gesteigerten Stoffwechselaktivität verbunden, die sich im zunehmenden Durchmesser der Zellkerne der Oenozyten zeigte.
Der dritte Tergit befindet sich in unmittelbarer Nähe des Herzens, der Ostien und der Körperhöhlen, und die Verbindungen werden vom Blutkreislauf sofort in die entsprechenden Gewebe transportiert. Die Studie bestätigte, dass der Fettkörper im dritten und fünften Tergit metabolisch am aktivsten bei der Produktion von Glukose, Glykogen und Triglyceriden ist.
Den größten Einfluss auf das Wachstum der Trophozyten hatte die Zugabe von Pollen der Sommer- und Herbstblüher. In der Studie war die Zunahme der Trophozytengröße mit einer höheren Konzentration an Triglyceriden und Glykogen verbunden. Die Kiefer erwies sich als der physiologisch neutralste Pollen in Bezug auf die Trophozytengröße. Oenozyten sind bei Arbeiterinnen in allen Segmenten außer Tergit 334 vorhanden.
Jede der Pollenvarianten führten zu einer Zunahme des Oenozytendurchmessers. Die Pollenernährung beeinflusst demnach die Stoffwechselaktivitäten der Oenozytenkerne.
Eine ausgewogene Ernährung mit mehreren Pollen ist für Bienen wertvoller, nichtsdestotrotz ist wichtig, die Auswirkungen der einzelnen Pollenarten im Rahmen einer monofloralen Ernährung zu kennen. Dadurch können künftig Mischungen hergestellt werden, die die Homöostase im Bienenkörper sicherstellen.
Bryś, M.S., Staniec, B. & Strachecka, A. The effect of pollen monodiets on fat body morphology parameters and energy substrate levels in the fat body and hemolymph of Apis mellifera L. workers. Sci Rep 14, 15177 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-64598-0