Para ilmuwan telah menciptakan lebah “makanan super” dengan rekayasa ragi untuk menghasilkan enam sterol penting yang biasanya ditemukan dalam serbuk sari.
Koloni yang diberikan oleh diet buatan laboratorium ini dinaikkan hingga 15 kali lebih muda dari yang ada di pakan standar, berkembang dengan profil nutrisi yang hampir identik dengan diet yang diarahkan secara alami. Breakthrough menawarkan cara berkelanjutan untuk memulihkan kesehatan lebah ketika populasi penyerbukan runtuh, mengancam ketahanan pangan di seluruh dunia.
Breakthrough Bee Superfood dapat menghentikan penurunan koloni
Tim peneliti dipimpin oleh Universitas OxfordBekerja dengan Royal Botanic Gardens Kew, University of Greenwich, dan Technical University of Denmark, telah mengembangkan pendekatan yang menjanjikan untuk mengatasi penurunan yang mengkhawatirkan pada lebah madu. Pekerjaan mereka berpusat pada suplemen makanan rekayasa khusus yang mereplikasi senyawa vital yang biasanya diperoleh dari serbuk sari tanaman. Ketika diuji, suplemen ini terbukti secara dramatis untuk meningkatkan reproduksi koloni. Temuan ini dirilis pada 20 Agustus di jurnal Alami.
Perubahan Iklim, Pertanian, dan Krisis Nutrisi Lebah
Lebah madu berjuang sebagian karena perubahan iklim dan praktik pertanian modern telah mengurangi berbagai bunga yang mereka andalkan. Serbuk sari membentuk sebagian besar diet lebah dan mengandung lipid yang dikenal sebagai sterol yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan yang sehat. Dengan pasokan serbuk sari alami yang semakin langka, peternak lebah telah beralih ke pengganti buatan. Produk -produk ini, biasanya terbuat dari tepung protein, gula, dan minyak, memberikan kalori tetapi tidak mengandung sterol yang dibutuhkan oleh lebah, membiarkannya lebih sedikit nutrisi.
Dalam penelitian ini, para ilmuwan memodifikasi ragi secara genetis Yarrowia Lipolytica Sehingga dapat menghasilkan perpaduan yang tepat dari enam sterol yang kritis terhadap kesehatan lebah. Mereka kemudian memasukkan ragi ke dalam diet eksperimental dan mengujinya dalam tes makan terkontrol yang berlangsung selama tiga bulan. Koloni ditempatkan di rumah kaca tertutup untuk memastikan bahwa lebah hanya mengonsumsi makanan yang diformulasikan secara khusus.
Temuan kunci:
- Pada akhir periode penelitian, koloni yang diberi makan dengan ragi yang diperkaya sterolly telah mempertahankan hingga 15 kali lebih banyak larva ke tahap kelapa yang tepat, dibandingkan dengan koloni yang diberi makan diet kontrol.
- Koloni yang diberi makan dengan diet yang diperkaya lebih mungkin untuk terus meningkatkan orang tua sampai akhir periode tiga bulan, sedangkan koloni pada diet yang tidak memiliki sterol menghentikan produksi orang tua setelah 90 hari.
- Secara khusus, profil sterol larva di koloni yang diberi makan ragi yang direkayasa yang ditemukan di koloni yang diarahkan secara alami, menunjukkan bahwa lebah secara selektif hanya mentransfer sterol paling penting secara biologis kepada anak -anak mereka.
Biologi Sintetis Membuka Kunci Solusi Nutrisi
Penulis senior Profesor Geraldine Wright (Departemen Biologi, Universitas Oxford), mengatakan: “Penelitian kami menunjukkan bagaimana kami dapat menggunakan biologi sintetis untuk menyelesaikan tantangan ekologis dunia nyata. Sebagian besar sterol serbuk sari yang digunakan oleh lebah tidak tersedia secara alami yang dapat dipanen.
Penulis utama Dr. Elynor Moore (Departemen Biologi, Universitas Oxford pada saat penelitian, sekarang Delft University of Technology) menambahkan: “Untuk lebah, perbedaan antara diet yang diperkaya secara sterolly dan lebah konvensional akan sebanding dengan perbedaan bagi manusia antara makanan yang seimbang, menggunakan makanan yang tidak sesuai dengan nutrisi.
Identifikasi nutrisi kritis dalam serbuk sari
Sebelum pekerjaan ini, tidak jelas sterol mana yang beragam dalam serbuk sari sangat penting untuk kesehatan lebah. Untuk menjawab ini, para peneliti secara kimia menilai komposisi sampel jaringan yang dipanen dari pupa dan lebah dewasa. Ini membutuhkan pekerjaan rumit yang luar biasa; Misalnya, membedah perawat individu untuk memisahkan nyali. Analisis ini mengidentifikasi enam senyawa sterol yang secara konsisten membentuk mayoritas dalam jaringan lebah: 24-metilenekolesterol, camterol, isofukosterol, β-sitosterol, kolesterol, dan desmosterol.
Menggunakan pengeditan gen CRISPR-CAS9, para peneliti kemudian merekayasa ragi Yarrowia Lipolytica Untuk menghasilkan sterol ini dengan cara yang berkelanjutan dan terjangkau. Y. Lipolytica Dipilih karena ragi ini memiliki kandungan lipid yang tinggi, telah ditampilkan sebagai makanan yang aman, dan telah digunakan untuk menyelesaikan umpan akuakultur. Untuk menghasilkan suplemen yang diperkaya dengan sterol, biomassa ragi yang direkayasa dalam bioreaktor, dipanen, kemudian dikeringkan menjadi bubuk.
Rekan penulis Profesor Irina Borodina (Pusat NNF untuk Biosustainability, Technical University of Denmark) mengatakan: “Kami memilih Yarrowia Lipolytica oleaginous sebagai pabrik sel karena produk -produk lainnya, dan karena skala asetil, seperti lipid dan sterol, dan karena jahitan ini dan mudah untuk asetil.”
Lindungi tanaman, keanekaragaman hayati, dan lebah liar
Penyerbukan seperti lebah madu berkontribusi pada produksi lebih dari 70% tanaman global terkemuka. Penurunan parah – disebabkan oleh kombinasi kekurangan gizi, perubahan iklim, infestasi tungau, penyakit virus, dan paparan pestisida – menyebabkan ancaman signifikan terhadap keamanan pangan dan keanekaragaman hayati. Misalnya, selama dekade terakhir, hilangnya koloni lebah madu komersial tahunan di AS biasanya berkisar antara 40 dan 50%, dan dapat mencapai 60 hingga 70% pada tahun 2025. Suplemen teknik baru ini menawarkan cara praktis untuk meningkatkan ketahanan koloni tanpa menipisnya sumber daya bunga alami. Karena biomassa ragi juga mengandung protein dan lipid yang menguntungkan, ia memiliki potensi untuk diperluas menjadi lebah yang komprehensif.
Rekan penulis Profesor Phil Stevenson (RBG Kew dan Natural Resources Institute, University of Greenwich) menambahkan: “Lebah madu adalah penyerbuk yang sangat penting untuk produksi tanaman seperti almond, apel, dan ceri, dan dengan demikian ada di beberapa lokasi tanaman, yang dapat memberi tekanan pada bunga liar terbatas. jenis dengan mengurangi persaingan untuk pasokan serbuk sari terbatas. ”
Game-changer untuk petani dan ketahanan pangan
Danielle Downey (Direktur Eksekutif Proyek Penelitian APIS Honeybee M. M yang, ketika dimasukkan dalam suplemen pakan, memungkinkan pemeliharaan lebah madu yang berkelanjutan memiliki potensi besar untuk meningkatkan hasil kelangsungan hidup koloni, dan pada gilirannya bisnis pertanian lebah yang kami andalkan untuk produksi makanan kami.
Langkah selanjutnya: uji coba lapangan dan aplikasi yang lebih luas
Meskipun hasil awal ini menjanjikan, tes lapangan skala besar lebih diperlukan untuk menilai dampak jangka panjang pada kesehatan koloni dan kemanjuran penyerbukan. Potensi, suplemen dapat tersedia untuk petani dalam dua tahun.
Teknologi baru ini juga dapat digunakan untuk mengembangkan suplemen makanan untuk penyerbuk lain atau serangga yang resisten, membuka jalur baru untuk pertanian berkelanjutan.
Referensi: “Ragi yang direkayasa memberikan sterol serbuk sari yang langka namun penting untuk lebah madu” oleh Elynor Moore, Raquel T. de Soususa, Stella Felsinger, Jonathan A. Arnesen, Jane D. Denjær, Dudley I. Farman, Rui FS Gonçalves, Philip C. Stevensson, Irina Borodina, Augerve. Borodina, Augustina, 202, Philip C. Stevenson, Irigight, Iriiodina, Philip C. Stevenson, Irinana Borodina. Alami.
Doi: 10.1038/s41586-025-09431-y
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
