A Novel comportamentale test per Indagare Risposte gustativa individuale, liberamente rigiro bombi ( Bombus terrestris)

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare la sensibilità gustativa dei bombi operai adulti nei confronti di sostanze nutritive e tossine. Con questo metodo, possiamo misurare le risposte alimentari naturali delle api nei minimi dettagli. Questo ci permetterà di identificare la capacità dell'ape di rilevare sia i nutrienti che le tossine in soluzione.

Il vantaggio principale di questa tecnica è che fornisce diverse misure di risposta, come la quantità di cibo che le api consumano in un breve periodo e la durata dell'alimentazione. Ciò presenta diversi vantaggi rispetto ai metodi go-no-go esistenti, come un protocollo di riflesso di estensione della proboscide. I saggi del comportamento forniscono preziose informazioni sui meccanismi neuronali.

Questo saggio fornirà un modo controllato per studiare le risposte delle api che si muovono liberamente ai composti tossici negli alimenti. Una dimostrazione visiva di questo metodo è davvero fondamentale, poiché la preparazione e la presentazione delle soluzioni possono essere difficili da imparare. Richiedono una consegna davvero precisa delle soluzioni al momento giusto.

Questa dimostrazione elimina il Bombus terrestris audax da colonie allevate commercialmente. Due ore prima dell'inizio dell'esperimento, raccogli i singoli bombi operai utilizzando una fiala di plastica con un tappo di plastica perforato. Per iniziare, trasferisci le fiale di api raccolte individualmente in un ambiente buio e falle morire di fame per due o quattro ore.

Le api vengono testate in un tubo di contenimento. Il tubo di tenuta è un tubo da centrifuga modificato da 15 millilitri con un foro di quattro millimetri praticato sulla punta e un pezzo di rete d'acciaio fissato all'interno. Quindi, fissa due pezzi di cartone ai lati della culla del tubo di polistirene per proteggere l'ape dagli stimoli visivi durante l'esperimento.

Dopo il periodo di fame, trasferire un'ape dalla fiala in un tubo di contenimento. Quindi, fissare il tubo di tenuta alla culla in polistirolo utilizzando la cera dentale. Quindi, posiziona una fotocamera digitale microscopica.

Collegare la fotocamera a un computer adatto per la registrazione. Quindi, posizionare la fotocamera cinque centimetri sopra la punta del tubo di supporto. Infine, regola il tubo di tenuta in modo che almeno 18 millilitri della punta siano all'interno del fotogramma video.

Il test è suddiviso in due fasi: la fase di pretest, in cui viene presentata una goccia di saccarosio, e la fase di test, in cui viene presentata la soluzione di interesse. Prima dell'inizio dell'esperimento, collegare un tubo di silicone lungo sei centimetri con un diametro interno di un millimetro tramite un adattatore maschio a un altro tubo di silicone lungo sei centimetri ma con un diametro interno di quattro millimetri. Funzionerà come una pipetta.

Ora, imposta le soluzioni di test. Per prima cosa, preparare una provetta microcapillare da 100 microlitri con la soluzione di test, quindi scansionare la provetta con uno scanner piano a 600 dpi. Quindi, collegare il tubo microcapillare al tubo in silicone.

A questo punto, inserire il capillare in un supporto per micromanipolatore, ad esempio una siringa modificata da un millilitro. Quindi utilizzare il manipolatore per ottenere il capillare in una posizione pronta. Iniziare la registrazione video dopo il periodo di assuefazione.

In questo studio, l'attività della proboscide viene registrata a 26,7 fotogrammi al secondo con ingrandimento 25X. In secondo luogo, preparare una siringa con 500 millimolare di saccarosio sciolto in acqua deionizzata. Quindi collegare la siringa a un adattatore femmina.

Ora inizia il test. Per prima cosa, presenta la siringa con una gocciolina di saccarosio di circa 3,5 microlitri sulla punta del tubo di contenimento per motivare l'ape a prolungare la sua proboscide. Dai all'ape fino a cinque minuti per consumare il saccarosio.

Se la gocciolina non è completamente consumata, rimuovi l'ape dall'esperimento. Una volta che l'ape ha finito la gocciolina, rimuovere immediatamente la siringa. Quindi, posizionare il microcapillare da cinque a 10 millimetri dalla punta del tubo di supporto e premere delicatamente il tubo secondo necessità per mantenere la soluzione sulla punta del tubo microcapillare.

Eseguire il test per due minuti, iniziando dal primo contatto della proboscide con la soluzione. Dopo due minuti, rimuovere il microcapillare e scansionarlo nuovamente per misurare il volume della soluzione di prova consumata dall'ape. Sono state confrontate le risposte di alimentazione a un molare di saccarosio, un molare di saccarosio con un millimolare di chinino e acqua deionizzata pura.

L'attività proboscide continua è stata valutata durante i primi due minuti dei test. Un attacco di alimentazione è definito come il contatto tra la proboscide estesa e la soluzione senza interruzione del contatto per intervalli di cinque secondi o superiori. La durata cumulativa dei periodi di alimentazione con saccarosio contenente chinino è stata significativamente ridotta rispetto al solo saccarosio, ma non alla sola acqua deionizzata.

Allo stesso modo, i trattamenti hanno un effetto significativo sulla frequenza degli attacchi di alimentazione durante la fase di test. Allo stesso modo, la velocità della retrazione della proboscide differiva significativamente tra i trattamenti. I bombi hanno ritirato la loro proboscide dalla soluzione di prova molto più velocemente dopo il primo contatto con il chinino contenente saccarosio rispetto al solo saccarosio o acqua deionizzata.

Il consumo totale della soluzione di prova è stato misurato dopo la fase di test. Le api mangiavano significativamente meno della soluzione di saccarosio contenente chinino rispetto alla soluzione di saccarosio puro. La risposta al chinino non è stata significativamente diversa dall'acqua deionizzata.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in due o tre ore con circa otto api se viene eseguita correttamente e tutte le api rispondono alla soluzione di interesse. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione del valore di questo metodo per fornire dati sui tipi di sostanze che le api possono rilevare negli alimenti. Durante il tentativo di questo metodo, è molto importante non versare alcuna soluzione nel tubo di tenuta e non far fuoriuscire la soluzione di interesse dal tubo microcapillare.

Speriamo che questa tecnica consenta ai ricercatori nel campo della gustazione di indagare ulteriormente su come il sistema gustativo delle api incorra in informazioni su nutrienti e tossine.