Chov včelích larev in vitro

Ačkoliv je včelařská sezóna v plném proudu, tak v laboratoři se momentálně věnuji optimalizaci postupu pro chov včelích larviček za laboratorních podmínek. De facto jde o vychování včel z vajíček či mladých larviček, které jsou odebrány z mateřského včelstva. Možná se toto snažení může zdát jako naprosto nesmyslné, ale pro laboratorní testování je zvládnutí umělého odchovu velice důležité.

Základní návod pro tuto práci jsem si přivezl ze stáže ze Švédska, ovšem i když máte návod, je potřeba jej vždy "napasovat" na podmínky v konkrétní laboratoři. Je to podobné jako s receptem na buchtu - i když máte detailní seznam surovin, tak je můžete smíchat v jiné těsto, navíc i každá trouba peče jinak.

Umělý odchov larev je důležitý pro testování různých biochemických parametrů organismu včelí larvičky, především při experimentech vyžadujících stejné provedení, a těch je většina. Nejedná se o nic světoborného, protože podobných postupů se využívá například pro testování vlivu různých chemikálií (postřiků, desinfekcí, krmiv atp.) na vývoj včelí larvy. V průběhu času se vyhodnocuje úmrtnost larviček, zpoždění ve vývoji a jiné projevy vlivu konkrétní chemikálie. Mým cílem je analýza určitých parametrů imunity včel při reakci na konkrétní patogen. Je to důležité pro další měření a testování imunitních reakcí včel, což mimo chov včel a matek ve volném čase, je mou hlavní pracovní náplní na Katedře biochemie PřF UP v Olomouci.

Chov se provádí v "umělém plástu" který je tvořen tzv. ELISA destičkou, čili jde o speciální laboratorní destičku pro měření malých objemů vzorků, řekněme, že  jde o moderní sadu malých zkumavek pro sériová měření. Tuto destička lze využít i pro chov larviček, protože svým rozměrem odpovídají jednotlivé jamky přibližně rozměru včelí buňky.

Obr. č. 1: ELISA destička pro sériová měření, v tomto případě je ale využita pro chov larviček.

Postup chovu larviček spočívá k přelarvení testovaného materiálu přímo z plástu. Larvičky jsou následně krmeny speciálně upravenou mateří kašičkou, krmení probíhá v definovaných periodách. Destička i s larvičkami je uložena v inkubátoru, u kterého je nutné udržovat konstantní teplotu i vlhkost.

Obr. č. 2: Larvičky druhý den po přelarvení. V jednotlivých jamkách jsou uloženy larvičky, kolem nichž je upravená mateří kašička.

Obr. č. 2: Larvičky v mateří kašičce. Již lze rozlišit uhynulé (malé) a žijící larvičky (větší), protože materiál byl přelarven z plástu ve stejný čas. Na černém pozadí je možné pozorovat i prostor kolem žijících larviček, v kterém je částečně zkonzumovaná krmná kaše.

Je až s podivem, jak jsou larvičky odolné. Po několikerém opakování pokusu je zřejmé, že larvičky je možné udržet živé až po dobu 1,5 hodinu bez toho, aby byly v termostatovaném inkubátoru. Jejich odolnost roste se stářím, několika hodinové larvičky jsou náchylné na poškození při přelarvení. Takže už i pro chov matek je z hlediska úspěšnosti přijetí série vhodné přelarvovat larvičky staré kolem 12hodin.

Obr. č. 3: Rostoucí larvičky, rozdíl mezi uhynulými a živými larvičkami je nyní již velmi dobře patrný.

Obr. č. 4: Detail fáze vzpřímené larvy. Tato fáze trvá 2 dny, poté následuje fáze předkukly. Ve fázi vzpřímené larvy dospělé včely víčkují plod. To je také vstupní bod pro roztoče Varroa destructor. Za povšimnutí stojí vrstvička polysacharidů na horním okraji jamky.

Obr. č. 5: Fáze předkukly vyvíjející se dělničí larvy.

Obr. č. 5: Fáze kukly.

Obr. č. 6: Plod se dále vyvíjí, kuklám již černají oči. Tento proces je čistě biochemický. Podílí se na něm jednak hormonální změny, ale i enzym fenoloxidasa, jeho produktem je barvivo melanin. Zmíněný enzym je důležitý i pro imunitní reakce včel. Podílí se na likvidaci bakterií ve včelím organismu. Jeho aktivita stoupá s věkem včelího plodu i dospělých včel. Do souvislosti je vhodné dát i odolnost k moru plodu u larev: čím starší larvy, tím více spor moru je potřeba k propuknutí této nebezpečné bakteriózy.

Všimněte si, že v pozici E2 je kukla hlavou dolů. V přirozeném plástu jsem to nikdy nepozoroval. Možná jde o náhodně špatně otočenou kuklu.

Obr. č. 7: Takto vypadají buňky po vylíhnutí včel. Na horní části obrázku jsou buňky po vylíhlém plodu, dole je pro srovnání prázdná buňka. Podotýkám, že destičky pro chov larviček jsou z průhledného plastu, modré je pouze pozadí obrázku kvůli kontrastu.

Je evidentní, že vliv včel čističek je pro chod včelstva velmi důležitý, neboť tyto mladé včely jsou zodpovědné za vyčištění buněk od výkalů po vylíhnutých včelách. Za zmínku ještě stojí efekt antimikrobiální aktivity mateří kašičky. Jestliže byly uhynulé larvy v krmné kaši, nedošlo k tak rychlému rozkladu těla larvy ve srovnání s larvičkou bez dostatku mateří kaše. Toto pozorování by mohlo nepřímo podpořit důležitost kvality krmné kaše a její silnou antimikrobiální kapacitu.

Po definitivní optimalizaci postupu chovu larviček budou larvičky vystaveny různým stresovým faktorům, kvůli sledování změn různých biochemických parametrů imunitních reakcí jednotlivých larev.