21 de julho de 2016
Um novo ensaio comportamental é descrito para investigar as respostas gustativas de curto prazo das peças bucais de abelhas que se movem livremente (Bombus terrestris) em relação a nutrientes e toxinas em solução.
O objetivo geral deste procedimento é avaliar a sensibilidade gustativa de abelhas operárias adultas em relação a nutrientes e toxinas. Com este método, podemos medir as respostas alimentares naturais das abelhas em detalhes. Isso nos permitirá identificar a capacidade da abelha de detectar nutrientes e toxinas em solução.
A principal vantagem dessa técnica é que ela fornece várias medidas de resposta, como a quantidade de alimentos que as abelhas consomem em um curto período e a duração da alimentação. Isso tem várias vantagens em comparação com os métodos go-no-go existentes, como um protocolo de reflexo de extensão de tromba. Os ensaios de comportamento fornecem informações valiosas sobre os mecanismos neuronais.
Este ensaio fornecerá uma maneira controlada de estudar as respostas das abelhas que se movem livremente a compostos tóxicos nos alimentos. Uma demonstração visual desse método é realmente crítica, pois a preparação e a apresentação das soluções podem ser difíceis de aprender. Eles exigem uma entrega realmente precisa das soluções no momento correto.
Esta demonstração uiliza Bombus terrestris audax de colônias criadas comercialmente. Duas horas antes do início do experimento, colete abelhas operárias individuais usando um frasco de plástico com uma rolha de plástico perfurada. Para começar, transfira frascos de abelhas coletadas individualmente para um ambiente escuro e deixe-as morrer de fome por duas a quatro horas.
As abelhas são testadas em um tubo de retenção. O tubo de retenção é um tubo de centrífuga modificado de 15 mililitros com um orifício de quatro milímetros perfurado na ponta e um pedaço de malha de aço fixado no interior. Em seguida, fixe dois pedaços de papelão nas laterais do berço do tubo de poliestireno para proteger a abelha de estímulos visuais durante o experimento.
Após o período de inanição, transfira uma abelha do frasco para um tubo de retenção. Em seguida, fixe o tubo de retenção ao berço de poliestireno usando cera dental. Em seguida, posicione uma câmera microscópica digital.
Conecte a câmera a uma configuração de computador adequada para gravação. Em seguida, posicione a câmera cinco centímetros acima da ponta do tubo de retenção. Por fim, ajuste o tubo de retenção para que pelo menos 18 mililitros da ponta fiquem dentro do quadro de vídeo.
O teste é dividido em duas fases: o pré-teste, onde é apresentada uma gota de sacarose, e a fase de teste, onde é apresentada a solução de interesse. Antes do início do experimento, conecte um tubo de silicone de seis centímetros de comprimento com um diâmetro interno de um milímetro por meio de um adaptador macho a outro tubo de silicone de seis centímetros, mas com um diâmetro interno de quatro milímetros. Isso funcionará como uma lâmpada de pipeta.
Agora, configure as soluções de teste. Primeiro, prepare um tubo microcapilar de 100 microlitros com a solução de teste e, em seguida, escaneie o tubo com um scanner de mesa a 600 dpi. Em seguida, conecte o tubo microcapilar ao tubo de silicone.
Agora, insira o capilar em um suporte de micromanipulador, como uma seringa modificada de um mililitro. Em seguida, use o manipulador para colocar o capilar em uma posição pronta. Comece a gravar o vídeo após o período de habituação.
Neste estudo, a atividade da probóscide é registrada em 26,7 quadros por segundo com ampliação de 25X. Em segundo lugar, prepare uma seringa com sacarose 500 milimolar dissolvida em água DI. Em seguida, conecte a seringa a um adaptador fêmea.
Agora, inicie o teste. Primeiro, apresente à seringa uma gota de sacarose de cerca de 3,5 microlitros na ponta do tubo de retenção para motivar a abelha a estender sua tromba. Dê à abelha até cinco minutos para consumir a sacarose.
Se a gota não for totalmente consumida, remova a abelha do experimento. Assim que a abelha terminar a gota, remova imediatamente a seringa. Em seguida, posicione o microcapilar de cinco a 10 milímetros da ponta do tubo de retenção e aperte suavemente o tubo conforme necessário para manter a solução na ponta do tubo microcapilar.
Execute o teste por dois minutos, começando no primeiro contato da tromba com a solução. Após dois minutos, remova o microcapilar e escaneie-o novamente para medir o volume da solução de teste consumida pela abelha. As respostas alimentares a uma sacarose molar, uma sacarose molar com quinino milimolar e água deionizada pura foram comparadas.
A atividade contínua de tromba foi pontuada durante os dois primeiros minutos dos testes. Uma sessão de alimentação é definida como o contato entre a probóscide estendida e a solução sem interrupção do contato por intervalos de cinco segundos ou mais. A duração cumulativa das sessões de alimentação com sacarose contendo quinino foi significativamente reduzida em comparação com a sacarose isolada, mas não com a água deionizada sozinha.
Da mesma forma, os tratamentos têm um efeito significativo na frequência das sessões de alimentação durante a fase de teste. Da mesma forma, a velocidade de retração da probóscide diferiu significativamente entre os tratamentos. As abelhas retraíram sua tromba da solução de teste significativamente mais rápido após o primeiro contato com sacarose contendo quinino do que apenas com sacarose ou água deionizada.
O consumo total da solução de teste foi medido após a fase de teste. As abelhas comeram significativamente menos da solução de sacarose contendo quinino do que a solução de sacarose pura. A resposta ao quinino não foi significativamente diferente da água deionizada.
Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em duas a três horas com aproximadamente oito abelhas se for realizada corretamente e todas as abelhas responderem à solução de interesse. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão do valor desse método para fornecer dados sobre os tipos de substâncias que as abelhas podem detectar nos alimentos. Ao tentar este método, é muito importante não derramar nenhuma solução no tubo de retenção e não vazar nenhuma solução de interesse para fora do tubo microcapilar.
Esperamos que esta técnica permita que os pesquisadores no campo da gustação investiguem mais a fundo como o sistema gustativo das abelhas incorre em informações sobre nutrientes e toxinas.
Este artigo descreve um novo ensaio comportamental para avaliar as respostas gustativas de abelhas operárias livres (Bombus terrestris) a nutrientes e toxinas. O método permite a medição detalhada das respostas alimentares, fornecendo insights sobre a capacidade das abelhas de detectar diversas substâncias em solução.
Este ensaio permite uma análise comportamental detalhada das respostas gustativas em um organismo não modelo, apoiando a validação de alvos na triagem de compostos neuroativos. Ao quantificar a microestrutura da alimentação, fornece confiança preditiva na detecção de atividade inibitória ou estimulante de moléculas novas. O método possibilita a eliminação precoce de riscos associados a compostos que afetam vias sensoriais relevantes para a segurança de polinizadores e avaliação de riscos ecológicos.
O ensaio se integra aos fluxos de trabalho da biologia de descoberta, nos quais a fenotipagem comportamental orienta o engajamento do alvo e a modulação da via.