Introduktion

Medan bisamhällen världen över är hårt pressade pekar ny forskning mot en oväntat stark allierad i kampen mot sjukdomar: själva pollenet.

I detta pollen gömmer sig nämligen bakterier som producerar kraftfulla naturliga antibiotika. De skyddar inte bara bina i kupan utan även grödorna på åkrarna. Forskare ser i detta en lovande väg mot jordbruk och biodling med färre kemiska medel.

Bina drabbas slag på slag – och vår livsmedelsförsörjning märker det

Honungsbin spelar en nyckelroll vid pollineringen av jordbruksgrödor som äpplen, jordgubbar, raps och solrosor. Utan deras insats skulle butikshyllorna vara tommare och många grödor betydligt mindre lönsamma. Samtidigt har bisamhällenas hälsa varit ur balans i åratal.

Biodlare och forskare registrerar en blandning av problem: virus, skadliga bakterier, svampar, parasiter som varroakvalstret samt påfrestningar från bekämpningsmedel och intensivt jordbruk. I bikupan har man nu hittat över trettio olika sjukdomsframkallande organismer. Många samhällen försvagas långsamt medan andra plötsligt kollapsar helt.

I åratal har biodlare och bönder främst gripit till antibiotika och andra kemiska medel för att bekämpa infektioner och skadedjur. Men den strategin börjar nu visa sprickor: resistens ökar, rester dyker upp i vax och honung och binas tarmmikrobiom störs.

Forskare från USA visar nu att pollen är fullt av nyttiga bakterier som naturligt gör det som konstgjorda antibiotika kämpar med: att undertrycka sjukdomsframkallande organismer utan att välta hela ekosystemet.

Pollen visar sig vara en mikrobbank för bikupan

I den nya undersökningen tog forskare pollenprover från blommor och från bikupan. Därifrån isolerade de 34 olika arter av så kallade aktinobakterier – en grupp bakterier som redan är välkända som leverantörer av många klassiska antibiotika inom medicinen.

Ungefär tre fjärdedelar av de funna arterna visade sig tillhöra släktet Streptomyces. Det namnet får genast klockor att ringa hos farmaceuter: från dessa bakterier har man i decennier utvunnit verksamma ämnen mot infektioner. Att de förekommer i stora mängder i pollen ger hela historien om binas hälsa en ny och överraskande vändning.

Bina hämtar pollen från blommor och tar omedvetet med sig bakterier.
Dessa bakterier färdas med på binas hår och i pollenkorgarna på bakbenen.
I kupan hamnar de i pollenlagret som larver och arbetare äter av.
Här fortsätter de att producera ämnen som hämmar sjukdomsframkallare.

Forskarna observerade att sammansättningen av dessa bakteriesamhällen hänger tätt samman med omgivningarna. I områden med många olika blomsterarter var pollenet rikare på nyttiga bakteriearter. I ensidiga jordbruksområden dominerade av en enda gröda var denna osynliga rikedom markant mindre.

Den som inrättar landskapet ensidigt beskär utan att veta det också kupans osynliga försvarssystem.

Pollenbakterier hämmar farliga sjukdomar hos bin och växter

Nästa steg var att testa om de isolerade bakterierna verkligen kunde bromsa fiender till bin och grödor. I så kallade konkurrensförsök placerade forskarna sjukdomsframkallare och pollenbakterier tillsammans på odlingsmedia.

De fokuserade på tre stora skurkar för bina:

Aspergillus niger – en svamp som orsakar den ökända sjukdomen ”stenyngel”, där larver förvandlas till hårda, stenliknande puppor.
Paenibacillus larvae – bakterien bakom amerikansk yngelröta, en ytterst smittsam larvsjukdom.
Serratia marcescens – en opportunistisk bakterie som belastar försvagade bin ytterligare.

Nästan alla testade Streptomyces-arter hämmade tillväxten av den svamp som orsakar stenyngel. En del tog också effektivt itu med amerikansk yngelröta. På laboratorieskålarna förblev en tydlig hämningszon synlig runt pollenbakteriernas koloni där sjukdomsframkallaren knappt kunde växa.

Samma pollenbakterier visade sig dessutom vara aktiva mot växtsjukdomar, däribland:

Erwinia amylovora, ansvarig för eldsbrand i fruktodlingen.
Pseudomonas syringae, som orsakar blad- och blomsjukdomar i bland annat grönsaker och frukt.
Ralstonia solanacearum, en fruktad orsak till vissnesjuka hos tomat, potatis och andra grödor.

Det handlar alltså inte om ett enda trick utan om en hel arsenal av naturliga medel som på en gång skyddar bin och växter.

En kemisk fabrik i mikroskala i varje enskilt pollenkorn

Med moderna analystekniker undersökte forskarna vilka ämnen pollenbakterierna producerar. De stötte på en anmärkningsvärt varierad samling bioaktiva molekyler. Några exempel:

PoTeMs – ringformade molekyler som stör sjukdomsframkallares celler på flera fronter.
Surugamider – kompakta peptidstrukturer med en bred antibakteriell verkan.
Lobophoriner – föreningar som håller svampar och bakterier på avstånd.
Sideroforer – järnbindare som kapar näringsämnen från oönskade mikrober.

För lekmän är det mesta bara besvärliga namn, men för mikrobiologer är de välkända byggstenar från den naturliga antibiotikaåldern verktygslåda. De utmärker sig genom ett brett verkningsspektrum och relativt begränsad skada på icke-målorganismer som binarver eller nyttiga jordsvampar.

Bikupan visar sig inte bara vara en honungsfabrik utan också ett litet antibiotikalaboratorium som körs på pollen och mikrober.

Växter, bakterier och bin utgör en triangel av ömsesidigt stöd

Genetiska undersökningar visar att de nyttiga Streptomyces-arterna i pollen kommer från själva växterna. Det rör sig om så kallade endofyter: bakterier som lever i blad, stjälkar och blommor utan att orsaka skada. Tvärtom hjälper de ofta sina växtvärdvar med tillväxt och sjukdomsskydd.

De viktigaste egenskaperna kort sagt:

De producerar enzymer som lokalt kan öppna växtcellernas väggar så att de kan slå sig ner i vävnaden.
De bildar tillväxthormoner som gör växten mer vital.
De producerar sideroforer som hjälper växten att ta upp spårämnen som järn.

När blomman bildar pollen liftar dessa bakterier med över i pollenkornen. Ett bi som besöker blomman bär dem med på sin kropp och i sina pollenkorgar tillbaka till kupan. I pollenlagret fortsätter de att aktivt producera ämnen som gynnar både växten och biet.

Därmed uppstår ett kretslopp: ett varierat växtlandskap ger inte bara bin näring med nektar och pollen utan levererar också den mikrobiella rustning som kupan försvarar sig med mot sjukdomar. Bina sörjer i gengäld för pollinering så att växterna kan föröka sig.

Från laboratorium till bikupa: så kan biodlare snart använda denna kunskap

I praktiken förlitar sig biodlare idag främst på två antibiotika vid allvarliga bisjukdomar. Dessa medel stör mikrobernas naturliga balans i kupan och främjar resistens. De nya insikterna pekar på en annan strategi: att samarbeta med rätt bakterier istället för att spruta ner allt.

Forskarna överväger flera möjliga tillämpningar:

Urval av starka, lokalt anpassade Streptomyces-stammar från inhemska växter.
Inarbetning av dessa i en sorts ”probiotiskt” pollen eller sockerdeg till unga samhällen.
Periodisk tillförsel till bikupor i riskområden, exempelvis nära intensivt jordbruk.
Kombination med åtgärder som ökar blomsterrikedomen kring bikuporna.

För jordbrukare öppnar sig ett motsvarande spår. Om samma bakterier införs i rhizosfären – den omedelbara miljön kring rötterna – kunde de potentiellt skydda grödor mot jordburna sjukdomar och därmed minska beroendet av kemiskt växtskydd.

Varför blomsterrika åkerkanter gör mycket mer än att se vackra ut

Överallt i Europa uppmanar myndigheter till åkerkanter fyllda med blommor och örter. Det sker ofta med tanken att bin därmed hittar mer föda. Den nya forskningen visar att det ligger ett lager under det som man inte kan se med blotta ögat.

Flera växtarter betyder flera olika endofytiska bakterier i pollen. Den variationen ökar chansen för att bin samlar rätt allierade i sin bikupa. Varje blomsterart tillför liksom några extra verktyg till samhällets mikrobiella verktygslåda.

En till synes enkel blomsterremsa längs ett majsfält kan därmed utvecklas till ett levande apotek för bin och grödor i närheten.

Vad detta betyder för biodlare, jordbrukare och trädgårdsentusiaster

För biodlare handlar det på sikt i allt högre grad om att förvalta ett friskt mikrobiom snarare än att bara bekämpa enskilda sjukdomar. Det innebär bland annat:

Att undvika att placera bikupor precis bredvid stora monokulturer och istället söka varierade landskap.
I möjligaste mån byta till mindre aggressiva behandlingar och varroabekämpning.
Att delta i försök med nyttiga bakteriestammar när dessa blir tillgängliga.

Jordbrukare kan vid planering av odlingsplaner ta hänsyn till remsor med fasta blomsterblandningar, levande häckar och dikeskanter. Inte bara för pollineringar skull utan också för att stärka det osynliga nätverket av mikroorganismer under ytan.

Även i en stadsträdgård eller på en balkong finns något att vinna. Varje extra blommande växt bidrar till det större nätverket. En blandning av örter, prydnadsväxter och inhemska arter erbjuder inte bara nektar utan också det bakteriella stöd som bin så hårt behöver.

De kommande åren kommer flera fältförsök att behöva visa hur väl dessa pollenbakterier fungerar utanför laboratoriet, vilka kombinationer som är mest effektiva och hur länge de håller sig i en bikupa eller på ett fält. De första data visar i alla fall att lösningen på försvagade bisamhällen och sjuka grödor delvis redan låg precis framför näsan på oss: i ett mikroskopiskt lager på varje enskilt pollenkorn.