Sdílet
15. listopadu 2019
Hnilobu a mor včelího plodu bude rychleji a přímo v terénu detekovat nové zařízení vyvinuté odborníky z institutu CEITEC Masarykovy univerzity.
Vytvářejí med, ale především jsou to opylovači, na nichž je závislá naprostá většina zemědělských plodin. O včelách se často mluví například v souvislosti s ohrožením chemickými postřiky, ale jejich velkým nepřítelem jsou také různé nemoci a paraziti.
Mezi ty nejzávažnější patří bakteriální nákazy jako mor a hniloba včelího plodu. Když se ve včelstvu objeví, musí jej včelař podle českých zákonů nechat zlikvidovat, tedy spálit. Jenže bakterie, které nemoci vyvolávají, přežívají dlouho a včely je navíc mohou šířit mezi úly. Čím dříve se tedy podaří rozpoznat, že jsou včely nakažené, tím menší škody vzniknou.
Pomoci by s tím mohl společný projekt institutu CEITEC Masarykovy univerzity, Univerzity v Regensburgu a Akademie věd ČR, jehož cílem je vyvinutí nové metody a prototypu přístroje, který umožní diagnostikovat současně obě choroby, tedy mor i hnilobu včelího plodu.
Zdeněk Farka z výzkumné skupiny Petra Skládala se spolu s kolegy věnuje vývoji biosenzorů pro rozpoznávání různých látek. „Biosenzory jsou přístroje, které kombinují specifickou biologickou vrstvu s fyzikálně-chemickým převodníkem, jsou velmi citlivé a umí být i velmi rychlé. Běžně se na potvrzení výskytu bakterií ve vzorku čeká několik hodin až dní, naše přístroje to dokážou během desítek minut,“ vysvětluje Farka.
K zájmu o bakterie, které napadají včely, se dostal díky koníčku bývalého kolegy, který je včelařem. Už několik let tak Farka pracuje na diagnostice hniloby včelího plodu. V České republice se tato choroba vyskytuje jen vzácně. Letos se zde objevilo jen jedno ohnisko po třech letech bez nákazy, a metody jejího rozpoznávání proto nejsou propracované tak dobře, jako je tomu u včelího moru.
„Podařilo se nám vyvinout dva systémy pro určení přítomnosti bakterií způsobujících hnilobu včelího plodu. Jeden je velmi citlivý a určený pro analýzu v laboratoři, ten druhý je zase rychlý a navíc přenosný,“ řekl. Obě diagnostické metody jsou založené na protilátkách, které pomáhají určit přítomnost konkrétní bakterie, laboratorní varianta pak navíc využívá nanočástice, které zvyšují citlivost analýzy.
„Pro tuto chorobu máme funkční vzorek přístroje, který by mohl sloužit především kontrolním orgánům, jako je Státní veterinární správa. Včelaři sami totiž mohou mít tendenci nehlásit menší množství bakterií a doufat, že si s nimi poradí imunita včel,“ podotkl mladý biochemik.
Právě úspěch v diagnostice hniloby včelího plodu a také dlouhodobá spolupráce se skupinami Hanse-Heinera Gorrise z Univerzity v Regensburgu a Daniela Horáka z Akademie věd ČR vedly k přípravě společného projektu, který je financovaný Česko-bavorskou vysokoškolskou agenturou a ministerstvem školství.
„S doktorem Gorrisem spolupracujeme už asi šest let, společně jsme připravili třeba speciálně upravené nanočástice pro lepší diagnostiku rakoviny prostaty. Teď chceme rozšířit metody vyvinuté pro detekci hniloby včelího plodu o možnost rozpoznat stejným přístrojem souběžně i mor včelího plodu, který se vyskytuje mnohem častěji. Získaná finanční podpora nám umožní především absolvovat stáže v institucích zapojených do projektu a pracovat společně na vývoji nových přístupů,“ dodal Farka.
Diagnostika salmonely
Není to první diagnostické zařízení, na kterém Farka s kolegy pracuje. Již před časem vytvořili funkční vzorek přístroje, který umí rychle zachytit stopy salmonely v potravinách. „Zatímco běžně trvá kultivace vzorku jeden až dva dny, nám se podařilo vytvořit biosenzor, který ukáže přítomnost bakterií salmonely v mléku za dvacet minut.“
Podle Farky jde spíše o doplňkovou metodu, která by se dala využít například pro předběžné testování dovážených potravin. Přítomnost salmonely by pak potvrdila standardní analýza. Stejně jako pro detekci nemocí včel, vytvořili i pro rozpoznání salmonely funkční vzorek přenosného přístroje, který by mohly dále do fáze výrobku rozvíjet komerční firmy.
Hledají, co funguje
Na výzkumu, kterému se Farka s kolegy věnuje, je nejnáročnější modifikovat nanočástice biomolekulami, například protilátkami umožňujícími diagnostikovat sledované choroby. „To je kritický krok, který může způsobit, že nanočástice přestanou fungovat,“ popisuje biochemik hlavní náplň své práce. Tou je právě testování tohoto spojení a hledání optimální kombinace nanočástic a biomolekul.
Ema Wiesnerová
Zdroj: em.muni.cz