Projekti / Programi
Ugotavljanje poti širjenja hude gnilobe čebelje zalege z genetsko tipizacijo sevov povzročitelja bolezni
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.04.02 |
Biotehnika |
Veterina |
Animalna patologija in epizootiologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B230 |
Biomedicinske vede |
Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.03 |
Kmetijske vede in veterina |
Veterina |
huda gniloba čebelje zalege (AFB), Paenibacillus larvae, poti širjenja, kužni krog, genotipizacija, ERIC-PCR, sekvenciranje celotnih genomov (WGS)
Raziskovalci (19)
Organizacije (1)
Povzetek
Čebelarstvo ima v Sloveniji dolgoletno tradicijo. Po eni strani lahko govorimo o pomembni kmetijsko-gospodarski panogi, po drugi strani pa ima čebelarstvo edinstveno vlogo pri ohranjanju kulturne dediščine naroda. Glavni namen čebelarstva je še vedno pridobivanje čebeljih pridelkov (med, cvetni prah, propolis, vosek, matični mleček in čebelji strup), ki so nepogrešljivi v prehrani ljudi in imajo dokazano pozitivne učinke na zdravje, uporabljajo pa se tudi v farmacevtski industriji. Poleg tega je zelo pomembna tudi proizvodnja čebeljih matic in izdelava čebelarskega orodja. Čebele imajo izredno pomembno vlogo tudi pri opraševanju kulturnih rastlin ter s tem neprecenljiv gospodarski in naravovarstveni pomen v širšem smislu. Vse bolj pomembna dejavnost v Sloveniji, povezana z edinstveno čebelarsko dediščino in kulturo, je tudi čebelarski turizem.
V Sloveniji je dovoljeno čebelariti samo s kranjsko sivko Apis melifera carnica, avtohtono čebeljo pasmo, ki ima značilne ugodne morfološke in etološke lastnosti. V Sloveniji imamo posebna vzrejališča in plemenilne postaje, ki služijo za vzrejo matic avtohtone kranjske sivke. Pomemben cilj čebelarstva je tudi povečanje odpornosti čebel proti boleznim. Čebelje družine so podvržene številnim nalezljivim boleznim, med katerimi sta gospodarsko najpomembnejši predvsem varoza in huda gniloba čebelje zalege.
Huda gniloba čebelje zalege (ang. American foulbrood, AFB) je zelo nalezljiva in ena izmed najhujših bolezni čebelje družine, ki se pojavlja predvsem na območjih, v katerih živi medonosna čebela (A. melifera). Povzročitelj bolezni je po Gramu pozitivna, sporogena bakterija Paenibacillus larvae, ki prizadene zelo mlade čebelje ličinke, medtem ko odrasle čebele za povzročitelja niso občutljive. Ličinke se okužijo s sporami P. larvae preko kontaminirane hrane. Spore v svetlini srednjega črevesa ličinke vzklijejo, bakterije se močno namnožijo, vdrejo v hemolimfo ter povzročijo smrt ličinke. Mrtvo ličinko povzročitelj razgradi v vlecljivo maso, ki se kasneje posuši v suho lusko z milijoni spor. Le-te so zelo odporne proti številnim okoljskim dejavnikom in lahko ostanejo infektivne več desetletij. Zaradi bolezni se pojavi hudo pomanjkanje zalege, bolne čebelje družine oslabijo in popolnoma propadejo.
Okužba s P. larvae lahko v čebelji družini več mesecev poteka prikrito, v tem času pa se povzročitelj neovirano širi. Za uspešno zatiranje hude gnilobe je najučinkovitejši ukrep uspešno preprečevanje širjenja bolezni. V skladu s Pravilnikom o ukrepih za ugotavljanje, zatiranje, obveščanje in preprečevanje hude gnilobe čebelje zalege bolezni ne smemo zdraviti in jo je po zakonu potrebno prijaviti. Zatiranje bolezni vključuje neškodljivo uničenje okuženih čebeljih družin, kontaminiranih panjev in satja ter opreme, ki je ni mogoče razkužiti. V redkih primerih, pri družinah v prizadetem čebelnjaku, ki ne kažejo znakov bolezni in pri močnih družinah, kjer je bolezen še v začetnem stadiju, je dovoljeno pretresanje čebel. Ker se bolezen pogosto širi z nenadzorovanimi premiki čebel, je v Sloveniji eden izmed ukrepov zatiranja hude gnilobe uvedba trikilometrskega pasu okrog žarišča bolezni (t.i. kužni krog). Na tem območju velja prepoved premikov čebel, dokler se žarišče ne sanira in se pregledajo vse čebelje družine znotraj zapore. V kolikor se znotraj zapore ugotovi novo žarišče, se zapora ustrezno razširi. Vse to lahko traja več mesecev in povzroča dodatno ekonomsko škodo čebelarjem zaradi onemogočenega prevoza čebel na pašo ter prepovedi trgovine z maticami in čebeljimi družinami. Med državami obstajajo razlike v predpisih za zatiranje hude gnilobe, predvsem v velikosti pasu, znotraj katerih se uvede prepoved premikov čebel. V Sloveniji je zakonsko določena zapora trikilometrskega pasu okrog žarišča na osnovi preletne razdalje čebel.
Bakterijo P. larvae lahko dokazujemo v ostankih spremenjene zalege, v medu in tudi v ostalih čebeljih proizvodih. Sum na bolezen se postavi na podlagi značilnih kli
Pomen za razvoj znanosti
Metoda WGS je trenutno ultimativna metoda za tipizacijo bakterij, ki je bila za namen tipizacije bakterije P. larvae kljub pomembnosti omenjenega patogena le redko uporabljena. Projekt bo znatno razširil uporabo metode WGS za epidemiološki nadzor hude gnilobe čebelje zalege v svetovnem merilu in omogočil vpogled v genetsko raznolikost epidemiološko povezanih izolatov P. larvae. Na ta način bomo z metodo WGS podrobneje opredelili izbruhe hude gnilobe. Z rezultati bomo izboljšali poznavanje poti širjenja bolezni in preučili smotrnost trenutno veljavnih smernic za nadzor bolezni, vključno z velikostjo kužnega kroga. Vzpostavili bomo nacionalno zbirko genomskih zaporedij P. larvae, ki bo predstavljala temeljno ogrodje za epidemiološki nadzor bolezni v Sloveniji. Vsa pridobljena genomska zaporedja bomo objavili v javni podatkovni zbirki NCBI SRA, s čimer bodo dostopna raziskovalcem po svetu. Genomska zaporedja P. larvae bomo primerjali tudi z že objavljenimi zaporedji P. larvae, ki izvirajo iz različnih geografskih območij. Hkrati bomo vsem sekvenciranim izolatom določili tudi sekvenčni tip MLST, s čimer bomo dobili vpogled v populacijsko strukturo bakterije P. larvae v Sloveniji in jo umestili v mednarodni prostor.
Vse izolate P. larvae, ki jih bomo preučevali v okviru projekta, bomo tipizirali z metodo ERIC-PCR. S tem bomo določili prevalenco različnih tipov ERIC v Sloveniji v povezavi s pripadajočo klinično sliko bolezni. Na osnovi pridobljenih rezultatov bomo predlagali morebitne spremembe smernic za nadzor bolezni v odvisnosti od genotipa povzročitelja. Vpeljava metode ERIC-PCR bo omogočila rutinsko tipizacijo izolatov P. larvae, npr. pri prospektivnih preiskavah izbruhov bolezni.
V okviru projekta bomo vpeljali molekularni metodi (qPCR in dPCR) za kvantifikacijo bakterij P. larvae v vzorcih medu, kar bo pomemben doprinos na področju molekularne kvantifikacije omenjene bakterije. Na podlagi števila spor v medu in stanja pripadajočega čebelnjaka bomo opredelili napovedno vrednost števila spor v medu kot indikatorja za morebitni pojav bolezni.
Temeljne in izvirne znanstvene izsledke, pridobljene v okviru projekta, bomo predstavili nacionalni in mednarodni javnosti na strokovnih in znanstvenih srečanjih. Projektna skupina načrtuje objavo vsaj dveh znanstvenih člankov v revijah s faktorjem vpliva. Delo na projektu bo prispevek k mednarodni izmenjavi znanja in promociji znanosti v Sloveniji. Nova spoznanja bomo vključili v čebelarsko prakso in tudi v pedagoško in raziskovalno delo na Veterinarski fakulteti.
Pomen za razvoj Slovenije
Namen projekta je proučiti načine širjenja hude gnilobe čebelje zalege in na osnovi rezultatov izboljšati preventivne ukrepe, s katerimi bi zmanjšali pojavnost bolezni. Poleg tega bomo ugotovili, ali je v primeru izbruha bolezni zapora premikov čebel in opreme v polmeru 3 km od žarišča ustrezen ukrep za uspešno sanacijo področja, ali pa bi lahko območje zapore zmanjšali. Oboje skupaj bi pomenilo manj žarišč bolezni in s tem manj obolelih in uničenih čebeljih družin ter manjše območje zapore, kjer sta prepovedana trgovanje in prevozi na pašo. Ukrep prepovedi premikov čebel znotraj 3-km pasu namreč prizadene vse čebelarje na območju, tudi tiste z zdravimi čebelami in še zlasti profesionalne čebelarje. Na osnovi rezultatov projekta bi tako zmanjšali stroške za nadomestila čebelarjem za uničene čebelje družine in opremo, do katerih so upravičeni, kadar sami prijavijo sum bolezni. Zmanjšali bi se tudi stroški kliničnih pregledov na terenu in laboratorijskih preiskav.
Še večjo gospodarsko škodo v primeru izbruha hude gnilobe čebelje zalege in posledičnega uničenja čebeljih družin pomeni izpad čebeljih pridelkov, kot so med, cvetni prah, propolis, vosek, matični mleček in čebelji strup, ki so bodisi samostojno ali pa predelani v različne živilske izdelke nepogrešljivi v zdravi prehrani ljudi, uporabljajo pa se tudi v farmacevtski industriji in ponovno spet za potrebe čebelarstva. Pridelava in predelava čebeljih pridelkov je lahko uspešna dopolnilna dejavnost na kmetijah. Zaradi prepovedi premikov čebel na območju zapore je onemogočen prevoz čebel na pašo, kar ima za posledico manjši pridelek sortnega medu po višjih shemah kakovosti in medu z geografskim poreklom. Poleg tega je na takem območju onemogočena vzreja, prodaja in izvoz matic kranjske sivke (Apis mellifera carnica), ki je pri nas zakonsko zaščitena, saj je Slovenija izvorna dežela te rase čebel. Po maticah kranjske sivke je v tujini veliko povpraševanje in prepoved prodaje zaradi zapore pomeni izgubo konkurenčnosti na tujem trgu.
Izgube čebeljih družin zaradi hude gnilobe in prepoved prevoza na pašo se odraža tudi v zmanjšanju opraševalske funkcije čebel, ki ima neprecenljiv gospodarski in naravovarstveni pomen. Pridelek sadja, ki je rezultat opraševanja čebel, je ne le obilnejši, temveč tudi kvalitetnejši. Po nekaterih podatkih je tretjina hrane, ki jo zaužijemo, odvisna od obstoja čebel. Z naraščanjem svetovnega prebivalstva in globalnim segrevanjem ima pridelava hrane vse večji pomen. Posredno opraševanje kulturnih rastlin in s tem večji pridelek omogoča razvoj drugih kmetijskih panog in posledično nekaterih panog industrije. Poleg opraševanja kulturnih rastlin pa imajo čebele tudi velik naravovarstveni pomen, saj z opraševanjem žužkocvetk, ki so del naravne flore določenega področja, vzdržujejo biotsko raznolikost rastlin in naravno ravnovesje habitata v celoti.
Slovenija je vodilna v svetu pri razvoju čebelarskega turizma, ki se vse bolj uveljavlja kot del turistične ponudbe naše države, kar pa je prav tako omejeno v primeru zapore zaradi izbruha bolezni. In nenazadnje, preko pobude za razglasitev svetovnega dne čebel je Slovenija pristala v središču pozornosti svetovne čebelarske javnosti, zato je potrebno za ohranitev slovesa dežele dobrih čebelarjev čim bolje urediti nadzorovanje te bolezni.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
