توصيفگر ها :
پروانه موم‌خوار , ميكروبيوتاي روده , enterococcus faecalis , سم‌زدايي , فلزات سنگين
چكيده فارسي :
با تغذيه از موم و گرده گل مي‌توانند منجر به مرگ زنبورها و از بين رفتن كندوها شوند. اين ارگانيسم همچنين به عنوان يك مدل ارزشمند براي اهداف تحقيقاتي مختلف از جمله، مطالعات دارويي و عوامل بيماري‌زاي انساني عمل مي‌كند. اين مطالعه با هدف بررسي اثر حذف ميكروبيوتاي روده بر بيولوژي و مكانيسم‌هاي سم‌زدايي پروانه موم‌خوار انجام شد. براي دستيابي به اين هدف، سه آنتي بيوتيك آمپي‌سيلين، پني‌سيلين و آزيترومايسين به جيره غذاي مصنوعي لاروها اضافه شد و اثرات آن‌ها بر ميزان بقا، مدت زمان لاروي، وزن شفيره، مدت شفيرگي و باروري روزانه مورد بررسي قرار گرفت. لاروهاي تيمار شده با آزيترومايسين اثرات نامطلوب شديدي نشان دادند كه منجر به مرگ و مير 100٪ شد. در تيمارهاي آمپي‌سيلين و پني‌سيلين، كاهش 25-50٪ در باروري روزانه و وزن شفيره نر مشاهده شد. علاوه بر اين، مدت زمان لاروي در غلظت‌هاي پايين هر سه آنتي‌بيوتيك، افزايش يافت. آمپي‌سيلين براي ارزيابي تاثير حذف باكتري‌هاي روده لاروها بر شاخص‌هاي تغذيه‌اي، سميت آفت كش‌هاي آبامكتين و دينوتفوران و فعاليت آنزيم‌هاي سم‌زدا انتخاب شد. نتايج حاكي از افزايش 1/1، 2/1 و 55/1 برابري در راندمان غذاي هضم شده، ميزان مصرف نسبي و نرخ رشد نسبي بود. سميت آبامكتين و دينوتفوران در لاروهاي تيمار شده به ترتيب 3 و 3/1 برابر نسبت به شاهد افزايش يافت. در اندازه‌گيري فعاليت‌هاي آنزيمي، كاهش معني دار 15/1 برابري در فعاليت P450 در لاروهاي تيمار شده با آمپي‌سيلين ثبت شد، اما تغيير در گلوتاتيون اس ترانسفراز و استرازها معني دار نبود. پس از آن، باكتري‌هاي روده لارو پروانه موم‌خوار كشت و خالص شدند و توالي‌يابي Enterococcus faecalis را به عنوان گونه باكتريايي غالب شناسايي كرد. توانايي اين باكتري در سم‌زدايي آفت‌كش‌ها از طريق رشد آن بر روي محيط‌هاي كشت حاوي آبامكتين تاييد شد. در نهايت، در اين مطالعه تاثير فلز سنگين نيكل، بر سميت آبامكتين و فعاليت آنزيم‌هاي سم‌زدا مورد بررسي قرار گرفت. سميت آبامكتين در لاروهاي تيمار شده با نيكل 8/5 برابر نسبت به شاهد افزايش يافت كه با كاهش 4/1 برابري در فعاليت آنزيم‌هاي P450 و عدم تغيير معنادار در فعاليت آنزيم‌هاي استراز و گلوتاتيون اس ترانسفراز همراه بود. اين يافته‌ها اطلاعات ارزشمندي در رابطه با مديريت پروانه موم‌خوار فراهم آورده و درك ما را در مورد نقش باكتري‌هاي روده حشرات در سم‌زدايي آفت‌كش‌ها افزايش مي‌دهد.
چكيده انگليسي :
The wax moth, Galleria mellonella, is one of the most important pests of honey bee hives and the larvae attack and feed on wax and pollen, leading to bee mortality and hive destruction. This organism also serves as a valuable model for various research purposes, including pharmaceutical and human pathogen studies. This study aimed to investigate the effect of eliminating gut microbiota on the biology and detoxification mechanisms of the wax moth. To achieve this, three antibiotics, ampicillin, penicillin and azithromycin were added to the larval artificial diet and their effects on survival rate, larval duration, pupal weight, pupal duration and daily fertility were examined. Azithromycin-treated larvae exhibited severe adverse effects resulting in a 100% mortality rate. In ampicillin and penicillin treatments, a 25-50% reduction in the daily fertility and the male pupal weight was observed. Additionally, the larval duration increased at lower concentrations of all three antibiotics. Ampicillin was selected to be used in the assessment of the larval gut bacteria elimination on the nutritional indices, toxicity of abamectin and dinotefuran pesticides, and the activity of detoxification enzymes. The results revealed a respective increase of 1.1, 1.2 and 1.55 folds in the efficiency of digested food, relative consumption rate and relative growth rate. Abamectin and dinotefuran toxicity increased by 3 and 1.3 folds, respectively, in treated larvae compared to the control. Enzyme activity measurements demonstrated a significant 1.15-fold decrease in P450 activity in ampicillin-treated larvae, but no significant changes in glutathione S-transferase and esterases. Subsequently, the gut bacteria of the wax moth larva were cultured and purified, and sequencing identified Enterococcus faecalis as the predominat bacterial species. The ability of this bacterium to detoxify pesticides was confirmed through its growth on media containing abamectin. Finally, the study investigated the impact of the heavy metal, nickel, on abamectin toxicity and detoxification enzyme activities was investigated. Abamectin toxicity of in nickel-treated larvae increased by 5.8 folds compared to the control, with a 1.4-fold decrease in P450 activity and no significant change in esterase and glutathione S-transferase enzyme activities. These findings contribute valuable insights into the management of the wax moth and enhance our understanding about the role of insect gut bacteria in pesticide detoxification.
