Methoden zum Vergleich der Nährstoffe in Bienenbrot Hergestellt von Africanized und europäischen Honigbienen und die Auswirkungen auf die Hämolymphe Protein Titer

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, die Nährstoffe in Pollen und Bienenbrot, die von zwei Honigbienen-Unterarten hergestellt werden, zu quantifizieren und den Verbrauch von Proteintitern zu messen. Dies wird erreicht, indem europäische und afrikanische Bienen auf engem Raum die gleiche Pollenquelle erhalten und die Bienen den Pollen in ihren Völkern als Bienenbrot speichern können. Anschließend wird das Bienenbrot in Käfigen an neu geschlüpfte europäische und afrikanische Bienen verfüttert.

Dann werden die Bienen in den Käfigen nach vier, sieben und elf Tagen Fütterung beprobt, und die Menge an Bienenbrot, die in jedem Käfig verbleibt, wird gemessen, um den Verzehr zu schätzen. Schließlich wird die Konzentration von Nährstoffen, einschließlich Proteinen und Aminosäuren, im Pollen und Bienenbrot europäischer und afrikanisierter Bienen gemessen und zwischen den Bienenrassen verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Bienenbrot von Pollen in Protein- und einigen Aminosäurekonzentrationen sowie in den Hämolymphproteintitern unterscheidet.

Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen in Studien zur Ernährung von Honigbienen zu beantworten, wie z. B. die Rolle der Pollenquelle für die Nährstoffe im Bienenbrot und wie diese Nährstoffe von Bienen verschiedener Unterarten, Zahnspangen und Genotypen aufgenommen werden. Emily Watkins de Young, eine studentische Technikerin in meinem Labor, demonstriert die Techniken. Beginnen Sie mit dem Platzieren von Pollenfallen an Honigbienenvölkern, sammeln Sie den Pollen, verwenden Sie eine Kaffeemühle, um den Pollen zu einem feinen Pulver zu mahlen, etablieren Sie fünf Völker, jeweils afrikanische Honigbienen oder eine HB und europäische Honigbienen oder EHB in einem geschlossenen Fluggebiet oder EFA, so dass die Bienen nur den bereitgestellten Pollen fressen, um zu verhindern, dass die Arbeiterinnen zwischen EHB- und A HB-Völkern hin- und herwandern. Unterteilen Sie die EFA in separate Abschnitte, so dass die Bienen sich nicht zwischen ihnen kreuzen können. Platzieren Sie einzelne EHB- oder HB-Völker mit 3.500 bis 4.000 Arbeiterbienen, wachsen Sie die Waben mit Nektarhonig, unreifer Brut und leeren Waben, füttern Sie die Völker mit gemahlenem Pollen, indem Sie in jeder Sektion der EFA eine Schale platzieren und etwa 60 Gramm Pollen auf die Schalen verteilen.

Auf diese Weise können Schmiedebienen den Pollen als curriculare Lasten sammeln und in ihren Völkern als Bienenbrot lagern, um Bienen in Käfigen zu füttern. Stellen Sie die Rahmen der versiegelten Arbeiterbrut aus einem HB- und EHB-Volk in getrennten Auflaufkäfigen in einem Umgebungsraum auf, der auf 32 bis 24 Grad Celsius und 40 % relative Luftfeuchtigkeit eingestellt ist. Wenn die Arbeiterinnen in unserem etwa 24 Stunden alten Alter schlüpfen, werden 12 Plexiglas-Bioassay-Käfige eingerichtet und entweder 100 neu geschlüpfte EHB- oder HB-Arbeitsbienen zu jedem Käfig hinzugefügt, ein Wabenabschnitt mit einer bekannten Anzahl von entweder europäischem bbr oder EBB oder afrikanisiertem B-Brot oder A B, B-Zellen in jeden Käfig gelegt, um die folgenden Behandlungsbedingungen zu erzeugen.

Ein HB fütterte A-B-B-E-H-B fütterte A B, BAHB fütterte EBB und EHB Fed. EBB gab Fläschchen mit Wasser und eine 30%ige Saccharoselösung, die nach Volumen formuliert wurde, in jeden Käfig. Ersetzen Sie die Fläschchen mit Zuckersirup und Wasser täglich für den 11-tägigen Studienzeitraum.

Probe 10, neu aufgetauchte EHB- und A-HB-Arbeiter, bevor sie in die Käfige gesetzt werden. Bezeichnen Sie diese als Tages-Null-Bs und lassen Sie sie als Grundlage für die Hämolymphproteinkonzentrationen dienen. Entferne 10 Bienen aus jedem Käfig, nachdem sie sich vier, sieben und elf Tage lang von EBB oder A B, B ernährt haben.

Legen Sie die lebenden Bienen auf einzelne Falkenröhren und setzen Sie sie auf Eisbeutel. Wählen Sie die Teilprobe von vier Bienen für die Analyse der Hämolymphproteinkonzentration nach der Probenahme an Bienen am Tag 11 aus und zählen Sie die Anzahl der Wabenzellen, die noch Bienenbrot enthalten. Entfernen Sie das restliche Bienenbrot aus den Zellen in jedem Käfig und lagern Sie es in separaten Mikrozentrifugenröhrchen für Käfige.

Bewahren Sie die BBR-Proben bei minus 80 Grad Celsius auf, bis sie auf den pH-Wert, die lösliche Proteinkonzentration und den Aminosäuregehalt analysiert werden. Um eine Proteinanalyse durchzuführen, werden aus jedem Käfig sechs Proben des Pollens und eine Probe von EBB und A BB entnommen. Mischen Sie 20 Milligramm Pollen oder BBR mit einem Milliliter 0,1 molaren PBS-Vortex für 10 Sekunden zu einer Mischung und zentrifugieren Sie eine Minute lang bei 571,2 g.

Entnehmen Sie eine 25-Mikroliter-Probe des S-Überstands und legen Sie sie in eine Vertiefung mit einer 96-Well-Platte aus Polystyrol mit flachem Boden, E-I-A-R-I-A. Replizieren Sie jede Probe in drei Vertiefungen. Erhitzen Sie das Ende eines 20-Mikroliter-Kapillarrohrs und ziehen Sie an der erhitzten Stelle, bis eine nadelartige Spitze gebildet ist.

Entnehmen Sie dann Hämolymphe von Bienen, die aus jedem Käfig gesammelt wurden, indem Sie das Kapillarrohr in den rechten lateralen Teil des Thorax in der Nähe des Ansatzpunkts des Flügels einführen. Sammeln Sie bei Bedarf zusätzliche Lymphe, indem Sie denselben Schlauch in die Membran zwischen den Bauchführungen einführen. Fügen Sie einen Mikroliter Hämolymphe zu neun Mikrolitern 0,1 molaren PBS hinzu.

Verwenden Sie ein Bradford-Protein-Assay-Kit und befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers, um das lösliche Gesamtprotein zu bestimmen. Die Konzentrationen führen eine Aminosäureanalyse gemäß dem Textprotokoll durch, wie in diesen Grafiken dargestellt, waren sowohl der pH-Wert als auch die Proteinkonzentration in bbr niedriger als in Pollen. Sowohl der EHB als auch der A HB verbrauchten mehr A BB als EBB, wie hier gezeigt.

Die Spiegel an löslichem Protein in der Hämolymphe von A HB waren signifikant höher als die von EHB, unabhängig von der Art des konsumierten BBR. Diese Unterschiede in den Hämolymphproteinspiegeln traten auf, obwohl EHB und A HB ähnliche Mengen jeder Art von BBR konsumierten. Von den 10 Aminosäuren, die für Honigbienen essentiell waren, wurden alle außer Histamin im Pollen nachgewiesen.

In den meisten Fällen waren die Aminosäurekonzentrationen, die im Bienenbrot gemessen wurden, höher als im Pollen. Zum Beispiel waren die Konzentrationen von Leucin und Thionin in bbr etwa 60 % höher als die Pollen- und Valinkonzentrationen waren etwa 25 % höher. Alanin-Asparaginsäure-Glutamin war in den Spiegeln ebenfalls höher in bbr als in Pollen.

Die Aminosäurekonzentrationen schwankten nicht stark zwischen A, B, B und EBB, mit Ausnahme von Phenylalanin und Cystin. Die Phenylalaninspiegel waren in A BB etwa doppelt so hoch wie bei EBB oder Pollen. Die Cystinkonzentrationen waren bei EBB niedriger als bei A, B, B oder Pollen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die Proteinkonzentrationen in Bienenbrot, Pollen und Honigbienen-Hämolymphe bewerten können. Mit diesen Techniken können Sie feststellen, ob die Lagerung und der Verzehr von Lebensmitteln sowie die Hämolymphproteinkonzentrationen von genetischen oder Umweltfaktoren beeinflusst werden.