Composition of volatiles from fermenting pollen dough and attractiveness to the small hive beetle Aethina tumida, a parasite of the honeybee Apis mellifera

The response of the small hive beetle (SHB), Aethina tumida Murray, to volatiles from a pollen-based diet conditioned by the feeding of 100 adult virgin female or male SHBs (4–8 weeks old) for 1, 3, 7 or 14 days is described and compared to that of the same diet inoculated with the yeast Kodamaea ohmeri (NRRL Y-30722), isolated from the beetle. In a wind tunnel, volatiles from pollen dough conditioned by beetles of either sex for 3 or 7 days lured significantly more beetles into traps than volatiles from unconditioned dough. In contrast, trap captures with volatiles from dough conditioned for 1 and 14 days were weakly attractive. In cage bioassays, when naïve, unfed, virgin, SHBs (3–4 days old) were given a choice between yeast-inoculated pollen dough and non-inoculated dough, the responses were similar to those obtained in the wind tunnel with dough conditioned by SHBs for 3 and 7 days. Chemical analysis revealed high levels of fermentation-related products in volatiles that attracted the beetle.ZusammenfassungDer Kleine Beutenkäfer, Aethina tumida Murray (Coleoptera: Nitidulidae), ein Parasit der europäischen Honigbiene (Apis mellifera L.) in den USA, reagiert auf verschiedene chemische Substanzen aus dem Bienenvolk wie z.B. auf flüchtige Komponenten der Bienen, Pollen, unreifen Honig und Nebenprodukte wie Bienenwachs-Trester. Vor kurzem konnte in Windtunneltests gezeigt werden, dass ein Gemisch von 8 volatilen Komponenten der Arbeitsbiene, bestehend aus Isopentylacetat, 2-Heptanon, Octanal, Hexylacetat, Nonanal, 2-Nonanon, Methylbenzoat und Decanal, eine schwach attraktive Wirkung auf Käfer hat. In Fallentests reagieren die Käfer stärker auf Duftstoffe von frisch gesammelten Pollen als auf kommerziell vertriebenen Pollen für Paketbienen. Es ist aber unbekannt, ob der Kleine Beutenkäfer auf ein Futtergemisch reagiert, dass aus Pollen, Pollenersatzstoffen und Honig besteht (“Pollenteig”) und dessen Zusammensetzung zusätzlich durch fressende Käfer verändert wird. In dieser Arbeit untersuchten wir, ob ein solcher Pollenteig als Köder für den Kleinen Beutenkäfer verwendet werden kann.Die Reaktionen der Käfer auf die Duftstoffe von unverändertem Pollenteig sollten verglichen werden mit (a) Duftstoffen aus Pollenteig, der durch fressende Käfer verändert wurde und (b) Duftstoffen aus Pollenteig, der mit Hefen, die von Käfern isoliert wurden, beimpft wurde (NRRL Y-30722). Darüber hinaus sollten die elektrophysiologisch aktiven Substanzen identifiziert werden (c). Duftstoffe von Pollenteig, an dem 3 bzw. 7 Tage lang 100 adulte unverpaarte Käfer beiderlei Geschlechts (4–6 Wochen alt) gefressen hatten, zeigten im Windtunnelversuch die höchste Attraktivität und lockte signifikant mehr Käfer in die Fallen als Duftstoffe von unverändertem Pollenteig. Dagegen waren Fallen mit Duftstoffen von Pollenteig, an dem die Käfer nur für einen Tag gefressen hatten, nur wenig attraktiv. Pollenteig, an dem die Käfer für 14 Tage gefressen hatten, war am wenigsten attraktiv und unterschied sich nicht von dem unbehandelten Kontrollteig. Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Reaktion zwischen Männchen und Weibchen.In Käfigtests konnten 3–4 Tage alte unverpaarte und nicht gefütterte Käfer wählen zwischen unbehandeltem Pollenteig und Pollenteig, der mit Hefe beimpft wurde. Der „kontaminierte“ Pollenteig war im Käfigtest ähnlich attraktiv wie der Futterteig im Windtunnelversuch, an dem zuvor 3 bzw. 7 Tage lang andere Käfer gefressen hatten. Allerdings wurden im Käfigtest signifikant mehr Männchen als Weibchen in die Fallen gelockt.Die chemischen Analysen ergaben höhere Anteile an Fermentationsprodukten (kurzkettige gesättigte Alkohole und entsprechende Ethylester) in den Duftstoffen der attraktiven Pollenteige im Vergleich zu den im Biotest unattraktiven Pollenteigen.