مكانيسم هاي خود دارويي و پيشگيري از بيماريها در كلني ها

مطلبي كه در ادامه ارائه مي گردد با عنوان مكانيسم هاي خود دارويي و پيشگيري از بيماريها در كلني زنبورعسل( آپيس مليفرا ) هست كه از مقاله اي بسيار خوب كه توسط محققين آلماني چاپ شده است، انتخاب شده اميدوارم مورد بهره برداري دوستان قرار گيرد.

 نحوه زندگي اجتماعي زنبورعسل و زندگي به شكل يك كلني باعث شده تا به عنوان يك هدف ايده آل براي تعدادي از پارازيت ها و پاتوژن ها قرار گيرد. تراكم بالاي جمعيت، شرايط محيطي ثابت ( منظور شرايط داخلي لانه ) ، ذخاير كافي از پروتئين و كربوهيدرات ها در كلني شرايط ايده آل را براي دشمنان فراهم مي كنند.دشمناني از جمله شكارچيان بزرگ مهره دار ( مانند خرس) تا ويروس ها. از اين رو تعجب آور نيست كه مجموعه اي از عفونت هاي باكتريايي ، ويروسي ، قارچي و پروتوزوائي و همچنين پارازيت هاي ديگر ( مانند كنه واروا و ... ) باعث ايجاد آسيب جدي براي زنبورها به صورت فردي يا كل كلني گردد.
بعلاوه برخي از اين عوامل مانند كنه واروا ، نوزما سرانه و برخي از ويروس ها به عنوان عوامل اصلي كاهش جهاني جمعيت زنبورعسل مطرح هستند. با اين حال و با توجه به گزارش هاي مختلف ، زنبورعسل در برابر بيماريها و آفات در سطح فردي و كلني ، بي دفاع نيست.
مكانيسم هاي دفاعي فردي خارجي ( مانند پوشش كوتيكول در حشرات ) و مكانيسم هاي دفاعي اجتماعي ( مانند ساختن لانه در جاهاي دور از دسترس ) خط هاي موثر دفاعي در برابر پارازيت ها و پاتوژن ها را فراهم مي كنند.شناسايي و انتشار ژنوم زنبورعسل ، ديدگاههاي خوبي را در مورد زمينه ي ژنتيكي ايمني دفاعي فردي بوجود اورده است.
اكنون ما مي دانيم كه چهار مسير اصلي ايمني ذاتي در زنبورعسل وجود دارد و در پاسخ ايمني بدن زنبورعسل در عفونتها و جراحت ها دخالت دارند ، همچنين مكانيسم هاي ديگري در سطح مولكولي براي بهبود روش هاي دفاعي استفاده مي شود مانند ملانيزه شدن و پروتئين هاي ضد ميكروبي و ... كه باعث كاهش اثرات تخريبي پاتوژن ها مي شوند.با اين حال مقايسه زنبورعسل با ساير حشرات نشان مي دهد كه سيستم ايمني ذاتي در جنس آپيس بر پايه تعداد كمتري از ژن هاي وابسته به سيستم ايمني است و اين براي دشمنان زنبورعسل خوشحال كننده است زيرا شرايط عالي براي فعاليت انها فراهم است.با اين حال زنبورعسل به ايمني فردي اكتفاء نكرده و از ايمني اجتماعي استفاده مي كند.
مكانيسم هايي در سطح كلني نشان داده شده كه جبران تعداد كمتر ژن هاي مرتبط با سيستم ايمني در زنبورعسل را انجام مي دهد و به همان اندازه مهم هستند. مكانيسم هاي دفاعي توسعه يافته بر پايه رفتار ، تحت عنوان اجتماعي يا مصونيت جمعي است.ايمني اجتماعي به طور خلاصه شامل تمامي مكانيسم هاي ضد پارازيتي در سطح كلني است كه نه تنها ميزان پارازيت ها را داخل كلني كاهش مي دهد بلكه باعث كاهش شيوع و انتقال پارازيت ها بين اعضاء و كلني ها نيز مي شود.اين مقاومت در برابر پارازيت ها و عوامل بيماري زا نتايج رفتار اجتماعي است كه اولين بار توسط فردي به نام Rothenbubler شناسايي شد و تحت عنوان رفتار بهداشتي نامگذاري گرديد.
زنبورهاي كارگر لاروهاي عفوني شده با باكتري پني باسيلوس لاروه ( عامل بيماري لوك امريكايي ) را شناسايي و سرپوش سلول را برداشته و لارو آلوده را از كلني خارج مي كنند. رفتار بهداشتي در حال حاضر در برنامه هاي اصلاح نژادي براي كنترل ساير بيماريها و آفات نوزادان نيز استفاده مي شود. مطالعات زيادي در خصوص اين نوع رفتارهاي زنبورعسل مانند رفتار بهداشتي و رفتار نظافت گري انجام شده است كه در اين مقاله قصد پرداختن به آنها را نداريم و هدف در اينجا تمركز بر آن دسته از مكانيسم هاي دفاعي رفتاري است كه نتيجه جمع آوري محصولات گياهي توسط زنبورهاي چراگر است.
نوعی همكاري و تعامل بين گياهان گل دار و حشرات گرده افشان وجود دارد ، گياه شهد و گرده را در برابر خدمات گرده افشاني در اختيار حشرات گرده افشان قرار مي دهد .براي جذب حشرات شهد توليد شده توسط گياه نبايد تخمير شود و گرده نبايد با پاتوژن هاي قارچي آلوده شود. از اينرو گياهان اگر به دنبال يك همكاري موفقيت آميز با حشرات گرده افشان هستند، نياز دارند تا غذاي عاري از پاتوژن ها براي زنبورها توليد كنند.به همين دليل تعجب آور نيست كه گياهان با افزودن متابوليت هاي ثانويه آنتي بيوتيكي به شهد باعث جلوگيري از فعاليت باكتريهاي تخمير كننده مي شوند. به طور كلي گياهان با استفاده از تركيبات بسيار فعال ضد قارچي و باكتريايي از خود در مقابل عوامل بيماريزاي قارچي و باكتريايي محافظت مي كنند.
وقتي زنبورها گرده افشاني مي كنند گرده و شهد گياهان را جمع آوري مي كنند، بنابراين فقط كربوهيدرات و پروتئين را جمع اوري نمي كنند، آنها به طور ناخواسته متابوليت هاي ثانويه گياهان را نيز جمع اوري مي كنند، كه بديهي است بر سلامت زنبورها و كلني تاثير گذار است و باعث ارتقاء سلامت انها مي شود.زنبورعسل با چراگري براي تامين نياز هاي غذايي اصلي خود، به طور اجتناب ناپذير تركيباتي را به عنوان بخشي از شهد يا گرده جمع آوري مي كنند كه ممكن است براي مبارزه با آفات و بيماريها مناسب باشند و ممكن است تفاوت مختصري بين عملكرد تغذيه اي و عملكرد سلامت انها باشد.
ارزش تغذيه اي غذا به مقدار كربوهيدرات ، پروتئين و ساير تركيبات ضروري است كه  براي حفظ عملكردهاي فيزيولوژيكي پايه ضروري است و هميشه در كلني بدون توجه به وضعيت سلامت آن مورد نياز است ، تركيبات مرتبط با سلامت ممكن است مستقيما مورد نياز نباشند و چراگري مخصوص براي جمع آوري اين مواد نيز ممكن نيست زيرا گياهان كه اين مواد را توليد مي كنند  ممكن است زماني از اين تركيبات استفاده كنند كه گل نداشته باشند و يا طي دوره گلدهي آنها نباشد.
بنابراين ذخيره سازي اين تركيبات ضروري است و اينجاست كه نقش فوق العاده زنبورعسل و برتري اين حشره مشخص مي شود.تفاوت بزرگ بين زنبورعسل و ساير حشرات گرده افشان داشتن كلني با ظرفيت خوب براي ذخيره محصولاتي است كه در طول دوره هاي طولاني جمع آوري كرده است.
اين توانايي باعث ذخيره انواع مختلف مواد ضد ميكروبي در كلني زنبورعسل مي شود و اين يك مزيت بزرگ در بين گونه هاي بسيار زياد حشرات است. با توجه به زمينه بزرگ آپي تراپي و استفاده از محصولات زنبورعسل در درمان بيماريهاي انسان، بررسي بيشتر اثرات متابوليت هاي ثانويه گياهان كه خواص آنتي بيوتيكي دارند در  سلامت زنبورعسل نسبت به انسان ، عقب افتاده است.

زنبورها از محصولات خام و فرآوري شده كندو به دو صورت به عنوان جايگزين دارو استفاده مي كنند يكي Pharmacophagy و ديگري Pharmacophory  .
در مورد اول ( Pharmacophagy ) اشاره به تمامي مكانيسم هاي دفاعي دارد كه نتيجه مصرف مستقيم فرآورده ها ( مانند عسل، گرده و ژل رويال براي كاهش بيماريها يا افزايش سلامت زنبورعسل است ، در حاليكه در حالت دوم ( Pharmacophory ) اشاره به محصولاتي دارد كه غير قابل خوردن هستند.
در اين تحقيق علاوه بر تركيبات جمع اوري شده ، همچنين تركيباتي بررسي مي شوند كه ارتباط با سيستم ايمني ذاتي ندارند اما در عين حال در برابر آفات و بيماريها بسيار موثر هستند. اينها شامل تركيبات ترشح شده توسط سيستم هاي مختلف ترشحي در زنبورعسل است.در ادامه در مورد فعاليت هاي آنتي بيوتيكي و ارتقاء دهنده سلامت زنبور با محصولات توليد خود كندو و محصولات زنبورعسل بحث مي كنيم. غدد زنبورعسل و بافتهاي ترشحي مواد مختلفي توليد مي كنند مانند فرمون ، تركيبات فرار و غير فرار.
ترشحات غدد هيپوفارنژيال ، غدد مانديبولار ( آرواره اي ) زهر و موم توليد مي كنند كه مشخص شده است خواص خود دارويي در زنبورعسل دارند. همچنين مواد ترشح شده از غدد برون ريز زنبورعسل فقط شامل رنجي از عناصر اصلي غذايي مانند كربوهيدرات ها، پروتئين ها و اسيد هاي چرب نيست بلكه همچنين تركيباتي با خواص آنتي ميكروبي دارد.

هيدرو كربن هاي كوتيكول :
همانطور كه مي دانيم كوتيكول لايه خارجي بدن حشرات است. هيدروكربن هاي كوتيكول كه كل بدن زنبورعسل را پوشش مي دهند، عمدتا به عنوان يك سد براي جلوگيري از  دست رفتن آب بدن عمل مي كنند باضافه آنها بر جذب مواد شيميايي از محيط تاثير گذار هستند و مي توانند به عنوان فرمون ها عمل كنند و اهميت ويژه اي در سلامت زنبورعسل دارند.موثرترين مانع در برابر پيوستن و يا نفوذ كردن ميكروارگانيسم هابه كوتيكول حشرات هستند. آنها يك لايه چربي در كوتيكول ايجاد مي كنند كه به طور مدام توسط ترشحات غده اي تجديد مي شوند و مانع از ورود قارچها و باكتريها به بدن زنبورها مي شوند.
تركيب هيدروكربن هاي كوتيكول در طول رشد  متنوع است و  به محيط و وضعيت سلامت فردي زنبورها وابسته است. لايه مومي كوتيكول زنبورهاي عسل اصولا شامل هيدوركربن ها، مونو و پلي استرها، اسيدهاي چرب آزاد و ساير تركيبات قطبي است.اين هيدروكربن هاي كوتيكول، به عنوان يك لوسيون در سطح بدن،باعث شسته شدن پاتوژنهايي مي شوند كه به طور بالقوه مي توانند ايجاد مزاحمت كنند و بنابراين براي سلامت فردي زنبورعسل بسيار مهم هستند. علاوه براين، تركيباتي كه به راحتي در هيدوركربن هاي روغني قابل حل هستند مي توانند درتمام سطح بدن منتقل شوند. اين تركيبات عبارتند از استرها و اسيدهاي چرب كه بسياري از آنها فعاليت آنتي بيوتيكي دارند. از اين رو اگرچه هيدروكربن هاي كوتيكولي خودشان اثرات مستقيم ضد ميكروبي يا قارچي ندارند ولي براي بهداشت فردي ضروري هستند و ممكن است به عنوان مواد حامل براي تركيبات آنتي بيوتيكي در سطح بدن پخش شوند، كه مانع چسبندگي ميكروارگانيسم ها يا موادي مي شوند كه آنها براي زنبورعسل سمي هستند.

موم زنبور :
موم زنبورعسل بوسيله چهار جفت غده در بدن زنبور توليد مي شود كه از مجموعه اي از آلكان ها، آلكن ها، هيدوركربن ها( 14 % ) اسيدهاي چرب آزاد( 12 % ) منواسترها( 35 % ) دي استرها( 14 % ) هيدروكسي منواسترها و برخي مواد با مقدار كمتر ( مانند الكل هاي آزاد و هيدوركسي دي استرها ) فعاليت آنتي بيوتيكي موم براي اسيدهاي چرب بيشتر از استرها است. مطالعات كمي در مورد فعاليت بيولوژيكي عصاره هاي موم بر عليه پارازيت ها و پاتوژنهاي زنبورعسل انجام شده است، اما شان هاي طبيعي هرگز در محيط هاي بيولوژيكي مورد آزمايش قرار نگرفتند. عصاره هاي موم در استون، اتانول و متانول مكررا نشان دادند كه فعاليت ضد ميكروبي دارند.آزمايش هايي در محيط آزمايشگاه فعاليت ضد باكتريايي بر عليه دو باكتري عامل لوك امريكايي و اروپايي را نشان داده است و همچنين فعاليت ضد قارچي بر عليه قارچهايي كه عامل بيماري نوزاد سنگي در زنبورعسل است.
تركيبات ديگري در عصاره هاي مومي است كه مي توانند بالقوه فعاليت مهار كنندگي داشته باشند، شناسايي شده اند.البته تفاوت در موم هاي بدست آمده از شان هاي قديمي و جديد ( شان هاي باكره ) و موم تازه ترشح شده زنبور، مي تواند باعث تغيير در اين اثرات باشند. با اين حال تركيباتي كه بر اثر ذخيره عسل، گرده و رزين ها به موم اضافه مي شوند و يا تركيباتي كه بر اثر پرورش نوزادان به آن اضافه مي شوند، ممكن است در فعاليت مشاهده شده از موم موثر باشند.

غذاي ژله اي:
زنبورهاي پرستار لاروها ار با غذاي غني از پروتئين تغذيه مي كنند كه از غددي در بدن ( غدد هيپوفارنژيال و ... ) ترشح مي شود، اگر اين غذا به لاروهاي ملكه تغذيه شود ژل رويال، اگر به لاروهاي كارگر تغذيه شود ژل كارگري و اگر به نرها تغذيه شود ژل نر گفته مي شود.اين غذاي ژل مانند يك رژيم غذايي انحصاري براي ملكه بالغ تغذيه مي شود و همچنين به تمام اعضاي بالغ ديگر كلني به عنوان يك مكمل غذايي نيز تغذيه مي شود.
غذاي ژله اي از 60 تا 70 درصد آب، 12 تا 15 درصد پروتئين، 10 تا 16 درصد قند و چربي كمتر از 10 درصد و عناصر معدني،ويتامين ها و اسيدهاي آمينه آزاد و.. تشكيل شده است.اكثريت پروتئينهاي ساختاري در ژل رويال پروتئينهاي مهم ژل رويال Mrjp ناميده مي شوند. ژل رويال خالص و رقيق شده با آب مقطر، و ژل كارگري فعاليت آنتي بيوتيكي بر عليه باكتريها و قارچ ها دارد. بعلاوه اثرات ضد ميكروبي تركيبات مختلف در ژل رويال و كارگري آزمايش شده و با عصاره هاي اتر، اتانول، آبي و اسيدي بر عليه عوامل باكتريايي لوك اروپايي و امريكايي در آزمايشگاه بررسي شده اند.بطور كلي عصاره هاي ژل رويال اثرات مهاركنندگي بالاتري نسبت به ژل كارگري داشته اند. در آزمايشاتي كه در محيط هاي زنده انجام شده در لاروهاي عفوني شده با قارچهاي آسپريژيلوس فوميگاتوس، تشان داده شده كه با افزايش غلظت ژل رويال ميزان مرگ و مير لاروها كاهش يافته است.

موادي كه در ژل رويال كانديد هستند براي داشتن فعاليت ضد ميكروبي شامل:
پروتئين اصلي ژل رويال2 و ديفنسين-1 و اسيد چرب 10 - هيدوركسي-2- دسنوئيك اسيد هستند.بين كلني هاي مختلف تفاوت قابل توجهي در اين زمينه بوده است.ژل رويال بدست آمده از كلني هاي مقاوم به پني باسيلوس لاروه ( عامل لوك امريكايي ) فعاليت ضد ميكروبي بسيار قوي تر از كلني هاي مستعد ابتلاء به اين باكتري داشته اند.زنبورعسل قادر به تنظيم كيفيت ژل رويال در پاسخ به عفونتهاي پاتوژني است. كارگرهاي آلوده شده با باكتري پني باسيلوس لاروه، ژل رويال توليدي شان با مقدار بالاتري از پپتيدهاي است كه خاصيت ضد باكتريايي دارند. به احتمال زياد تركيب غذاي پروتئيني با كيفيت بالا، افزايش سلامت زنبور، با افزايش فعاليت ضدميكروبي ، يك روش ساده و موثر براي كاهش يا حذف سطح باكتري پني باسيلوس لاروه داخل كلني است.
علاوه بر اثرات ضد قارچي و ضد ميكروبي ژل رويال، اين ماده با پارازيت ها نيز تداخل دارد. آزمايشان نشان داده كه عصاره هاي ژل رويال در آزمايشات صحرايي اثرات دفع كنندگي يا مهاركنندگي بر كنه واروا داشته است. آزمايشاتي انجام شده با استفاده از اين ژل و كنه واروا تا درك شود كه چرا كنه تمايل دارد چرخه توليد مثلي خود را در سلول هاي نر انجام دهد تا سلول هاي ملكه. اسيد اكانوئيك به عنوان يك ماده دافع، اولين تركيب فرار است كه فعاليت بر عليه كنه در شرايط آزمايشگاهي داشته است. اين اسيد چرب يك ماده دفع كننده در ژل رويال كه مي تواند به عنوان يك ماده دفع كننده در سلول هاي ملكه نفش ايفاد مي كند.

ارایه دهنده : مهندس اسماعیل غفوری