Mengungkap Rahasia Kehidupan Jamur di Koloni Lebah

Penelitian mengungkapkan adaptasi unik Aspergillus flavus untuk berkembang dalam kondisi sarang lebah yang keras, menunjukkan adanya potensi hubungan simbiosis dengan lebah.

Upaya penelitian sebelumnya untuk membuat katalog keanekaragaman jamur pada koloni lebah madu telah diidentifikasi secara konsisten Aspergillus flavus sebagai kehadiran umum di sarang. Upaya para peneliti lebah madu di masa lalu untuk menginventarisasi keanekaragaman jamur di koloni lebah madu mengungkapkan hal ini Aspergillus flavus sering ditemukan di sarang. Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan menemukan bahwa jamur ini secara unik beradaptasi untuk bertahan hidup di koloni lebah.

lebah madu barat, Apis mellifera, menyimpan makanan dalam jumlah besar dalam bentuk roti lebah, yang berfungsi sebagai makanan utama koloni. Sumber makanan kaya nutrisi ini menarik berbagai mikroorganisme, meskipun sifatnya asam dan kandungan airnya rendah. Selain itu, roti lebah dilapisi dengan propolis, zat antimikroba, sehingga menciptakan lingkungan yang menantang bagi kelangsungan hidup mikroba.

Kehidupan Mikroba di Koloni Lebah

Meskipun roti lebah bersifat tidak ramah, mikrobioma di dalam sarangnya terdiri dari beberapa bakteri dan jamur jenis yang penting dalam penyiapan, penyimpanan, dan pencernaan makanan lebah madu.

“Sebagian besar penelitian mengenai roti lebah berfokus pada bakteri dan diasumsikan bahwa jamur tidak berperan besar karena bakteri membuatnya terlalu tidak ramah bagi mereka,” kata Daniel Bush, mahasiswa pascasarjana di Berenbaum's (IGOH/GEGC/GNDP) laboratorium. “Setelah berbicara dengan ahli mikologi, saya curiga bukan itu masalahnya dan saya berusaha menunjukkan bahwa jamur tersebut dapat hidup dengan sukses pada roti lebah.”

Penelitian tentang Strain Jamur

Dalam penelitian tersebut, para peneliti menggunakan tiga strain A.flavus: strain yang tidak ditemukan di sarang lebah, strain yang diisolasi dari sarang lebah di Illinois tengah, dan strain patogen dari koloni lebah madu yang mengalami infeksi stonebrood.

Mereka pertama kali menguji apakah strain tersebut menunjukkan perbedaan respons terhadap pH dan suhu. Yang terakhir ini dipertimbangkan karena sarang mempunyai karakteristik suhu yang lebih tinggi sepanjang tahun dibandingkan dengan lingkungan eksternal, yang merupakan tantangan bagi banyak mikroba. Meskipun semua strain mampu tumbuh pada kisaran suhu yang berbeda, mereka mempunyai perbedaan pertumbuhan yang terlihat pada kondisi pH yang berbeda. Strain yang diisolasi dari sarang mampu menahan pH rendah, sedangkan dua sarang lainnya tidak.

Adaptasi dan Analisis Genetik

Strain tersebut juga diuji berdasarkan potensi matriks yang berbeda, yang mengukur seberapa banyak kelembapan yang tersedia, dan respons terhadap propolis. “Kami melihat bahwa strain dari sarang tersebut mampu mengatasi tekanan lingkungan tingkat ekstrim yang berasal dari sumber spesifik koloni,” kata Bush. Menariknya, hal ini bisa mengatasi propolis yang diyakini memiliki sifat fungisida.

Untuk lebih memahami bagaimana spesies jamur yang berasosiasi dengan sarang mampu beradaptasi, para peneliti juga melakukan pengurutan A.flavus strain dan menemukan bahwa ia memiliki beberapa mutasi genetik yang memungkinkannya mentolerir kondisi lingkungan yang keras seperti roti lebah.

Penelitian yang Sedang Berlangsung dan Arah Masa Depan

“Kami percaya ini adalah tanda bahwa ada tingkat adaptasi terhadap jamur yang membantunya hidup berdampingan dengan lebah,” kata Bush. “Kami menduga ada saling menguntungkan bagi kedua organisme tersebut, namun kami belum menemukan bukti yang cukup.”

Para peneliti sekarang berharap untuk mempelajari bagaimana jamur bekerja pada berbagai komposisi roti lebah selama siklus hidupnya. Mereka berharap penelitian mereka dapat menjelaskan bagaimana fungisida yang secara rutin digunakan untuk melindungi sarang lebah dapat mempengaruhi mikroba tersebut.

Referensi: “An Aspergillus flavus saring dari roti lebah madu Barat (Apis mellifera) menampilkan adaptasi terhadap karakteristik lingkungan sarang” oleh Daniel S. Bush, Bernarda Calla dan May R. Berenbaum, 22 Februari 2024, Ekologi dan Evolusi.
DOI: 10.1002/ece3.10918

Penelitian ini didukung oleh Inisiatif Penelitian Pertanian dan Pangan.