Ανίχνευση προσβολής γόνου των μελισσών (Apis melifera) από το βακτήριο Paenibacillus larvae, με τη χρήση πτητικών ενώσεων – δεικτών
Creators: name: Μητρούδη, Χριστίνα Ελευθερίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Αμερικάνικη Σηψιγονία
Πτητικές ενώσεις
GC-MS
American Foulbrood
Volatile compounds

description: Όπως όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, έτσι και οι μέλισσες κατά τη διάρκεια της ζωής τους έρχονται αντιμέτωπες με εχθρούς και ασθένειες που τις προσβάλουν. Μία από τις σοβαρότερες ασθένειες που χαρακτηρίζεται από εξαιρετική ανθεκτικότητα στο πέρασμα του χρόνου και μεγάλη μολυσματική ικανότητα, που είναι ικανή να οδηγήσει μία κυψέλη στον πλήρη αφανισμό της, είναι η Αμερικάνικη Σηψιγονία που προκαλείτε από το βακτήριο Paenibacillus larvae. Από το 1906 όπου προσδιορίστηκαν για πρώτη φορά τα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα της ασθένειας, μέχρι και σήμερα, η έρευνα πάνω στον προσδιορισμό και την ταυτοποίηση του βακτηρίου δεν έχει σταματήσει. Το πιο ιδιαίτερο γνωρίσματα που υποδηλώνει την ύπαρξη της ασθένειας στην κυψέλη, είναι η χαρακτηριστική οσμή που αναδύεται από τον προσβεβλημένο γόνο, ως επακόλουθο της διεργασίας της σήψης. Παρά το ιδιαίτερο αυτό γνώρισμα όμως, όλα αυτά τα χρόνια δεν έγιναν πολλές προσπάθειες για την ανεύρεση και ταυτοποίηση των πτητικών ουσιών που δημιουργούν τη συγκεκριμένη οσμή. Έτσι, σκοπός αυτής της μελέτης έγινε η ανεύρεση των πτητικών ενώσεων – δεικτών που προσδίδουν στον προσβεβλημένο γόνο αυτή τη δυσάρεστη οσμή της σήψης, ώστε μελλοντικά να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση της Αμερικάνικης Σηψιγονίας. Ο προσδιορισμός των πτητικών ενώσεων – δεικτών, έγινε με τη μέθοδο ανίχνευσης Purge &amp; Trap – GC-MS. Στο πρώτο μέρος της ερευνητικής διαδικασίας αναλύθηκαν δείγματα προσβεβλημένου και μη προσβεβλημένου γόνου και οι ενώσεις που εντοπίστηκαν μόνο στον προσβεβλημένο γόνο και θεωρήθηκαν υπαίτιες για την οσμή ήταν: το Δισουλφίδιο του Διμεθυλίου, το Τρισουλφίδιο του Διμεθυλίου και η 2-ενδεκανόνη. Κατασκευάστηκαν καμπύλες αναφοράς με πρότυπες ενώσεις προκειμένου να πραγματοποιηθεί ποσοτικοποίηση των ενώσεων – δεικτών που εντοπίστηκαν στην πρώτη φάση της έρευνας. Προκειμένου να διερευνηθεί η χρήση των ενώσεων – δεικτών για την ανίχνευση της ασθένειας σε επίπεδο μελισσοκομείου, πραγματοποιήθηκε επιμόλυνση κυψελών με προσβεβλημένο γόνο. Από την ημέρα της επιμόλυνσης, λαμβάνονταν δείγματα ανά διαστήματα μια εβδομάδας, μέχρι το σημείο όπου τα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά της ασθένειας ήταν ιδιαίτερα έντονα. Όλα τα δείγματα του συλλεγόμενου γόνου αναλύθηκαν με τη μέθοδο Purge &amp; Trap – GC-MS, ενώ η ποσοτικοποίηση των ενώσεων δεικτών πραγματοποιήθηκε με βάση τις καμπύλες αναφοράς που κατασκευάστηκαν στην προηγούμενη φάση. Από την ανάλυση των δειγμάτων προέκυψε ότι η συγκέντρωση των πτητικών ενώσεων – δεικτών αυξάνεται όσο εξελίσσεται η ασθένεια. Τελευταίο στάδιο στη μελέτη των πτητικών ενώσεων – δεικτών που αναδύονται από τη δράση του βακτηρίου Paenibacillus larvae ήταν να ερευνήσουμε αν αυτές οι ενώσεις μπορούν να βρεθούν και στο μέλι μίας προσβεβλημένης κυψέλης. Για το λόγο αυτό, αναλύθηκαν δείγματα μελιού από κυψέλες με εμφανή συμπτώματα Αμερικάνικης Σηψιγονίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι πτητικές ενώσεις – δείκτες που χαρακτηρίζουν την οσμή του προσβεβλημένου γόνου, ανιχνεύονται και στο μέλι της κυψέλης που νοσεί.
description: Like all living organisms, the bees are confronted, during their life, with pests and diseases that affect them. One of the most serious diseases characterized by excellent resistance and high infectious capacity that can destroys the whole bee hive, is the American Foulbrood caused by the bacterium Paenibacillus larvae. Since 1906, when for the first time the phenotypic features of the disease were defined, up to date, the research on the determination and identification of the bacterium is consecutive. The most distinctive feature showing the existence of the disease in the hive is the characteristic smell that emerges from the affected brood, as a consequence of the putrefaction. However, not many studies have been done over the years on the volatile substances which create that odor. The aim of this study was the research of the volatile compounds that give the affected brood this unpleasant odor, so that in future they could be used for the detection of the American Foulbrood. The determination of volatile compounds – markers was performed using the Purge &amp; Trap – GC-MS system. In the first part of this research, infected and unaffected brood samples were analyzed. The compounds that were found only in the affected brood and held to be responsible for the odor were: dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide and 2-undecanone. For the quantitative determination of the volatile markers, calibration curves were constructed. To investigate the use of the markers in a detection of the disease at an apiary, hives contaminated with infected bee brood. Then brood samples were taken from the hives at intervals of one week, to the point where the phenotypic characteristics of the disease were particularly intense. All the collected samples were analyzed using Purge &amp; Trap – GC-MS system, and the quantification of the volatile markers was done using the calibration curves produced in the previous step. The analysis of the samples shows that the concentration of volatile compounds increases as the disease progresses. The last step of this study was to investigate whether the volatile compounds emerging from the action of the bacterium Paenibacillus larvae can be found in honey of an infected hive. Therefore, honey samples from hive with symptoms of American Foulbrood were analyzed. The results showed that the volatile compounds – markers characterizing the odor of the infected brood were also detected in the honey of the diseased hive.