Aan de universiteit van Hohenheim (Duitsland) heeft de onderzoeksgroep van Peter Rosenkranz ontdekt dat lithium chloride (LiCl) perfect te gebruiken valt als bestrijdingsmiddel tegen de varroamijt. De onderzoekers wilden verder bouwen op het werk van Garbian et al. uit 2012 en op zoek gaan naar een efficiënte manier om het voederen van dubbelstrengs RNA (dsRNA) aan bijen te gebruiken als varroabestrijdingsmiddel.
Pilootstudie
In een pilootstudie bleek er iets vreemd aan de hand:
Een kooiproef werd opgezet waarbij drie groepen bijen (met opzittende varroamijten) verschillende suikeroplossingen gevoederd werden. Een eerste groep kreeg pure sucrose-siroop, een tweede sucrose-siroop met dsRNA van essentiële varroagenen en een derde groep sucrose siroop met dsRNA van de kwal Aequorea victoria. Dit RNA werd gekozen voor de controlegroep omdat er geen gelijkaardige sequenties bestaan bij bijen of varroamijten. In de onbehandelde groep (sucrose-siroop als voeding) stierf minder dan 5% van de mijten. Bij de bijen die dsRNA van varroagenen kregen stierven alle opzittende mijten binnen de drie dagen. Maar tegen de verwachtingen in stierven ook alle mijten op de bijen die dsRNA van de kwal in hun voeding kregen. De hypothese dat in deze groep geen verhoogde mijtsterfte zou optreden, omdat de RNA-strengen geen impact kan hebben op de varroamijt, ging dus niet op. Ofwel had om het even welk RNA een ongekende impact op de varroamijt, ofwel was een andere component van de vloeistof verantwoordelijk voor de mijtsterfte.
Voor de aanmaak van dsRNA worden hoge concentraties lithium chloride gebruikt. Ondanks herhaaldelijk “wassen” van het dsRNA komen er toch nog restanten LiCl mee in de suikeroplossing die gevoederd wordt aan de bijen. En effectief! Uit een eerste test bleek dat een suikeroplossing waarin LiCl werd bijgemengd in een concentratie van 25 mM even effectief was in het doden van de mijten als de eerdere testen met dsRNA.
Optimale concentratie van LiCl in suikeroplossingen
Nu bleek dat het LiCl is die de varroamijt doodt, gingen de onderzoekers op zoek naar de ideale concentratie en toedieningswijze. Meer kooiproeven werden opgestart om de minimale concentratie te bepalen waarin LiCl effectief werkt. Alle geteste concentraties tussen 2 mM en 25 mM vertonen een duidelijk dodelijk effect voor de mijt.
Figuur 1. Figuur overgenomen uit het artikel van Ziegelmann B. in Scientific Reports. Sterfte van foretische varroamijten en honingbijen na toediening van LiCl in een kooiproef opstelling.
(a) Kaplan-Meier overlevingscurve van vrouwelijke varroamijten op gekooide bijen die werden gevoederd met LiCl in concentraties tussen 2 mM en 25 mM (n=33, 9, 9, 12 en 9 kooitjes aan 0 mM (controle), 2 mM, 4 mM, 10 mM en 25 mM respectievelijk). Bij alle concentraties was de overleving van de mijten in de behandelde groepen significant verschillend van de controle (p<0.001, log-rank test met Bonferroni correctie). (b) Kaplan-Meier overlevingscurve voor gekooide werksterbijen en vrouwelijke varroamijten na 24 uur blootstelling aan LiCl (n=9 kooitjes). De mijtoverleving in de behandelde groep was significant verschillend van de controle groep (p<0.001, log-rank test) maar in bijensterfte was geen enkele groep significant verschillend.
In deze reeks kooiproeven werd het LiCl aan de bijen gevoederd gedurende het hele experiment (7 dagen), tot alle mijten gedood waren. Voor de imkerij is een kortere, of op zijn minst beter gedefinieerde duur van de LiCl-toediening, noodzakelijk. Daarom werd een nieuwe overlevingsproef opgestart. De bijen kregen gedurende 24 uur een 25 mM LiCl-oplossing, gevolgd door een gewone suikeroplossing voor de komende zes dagen. Na zeven dagen was 92,9% van de mijten gedood, zonder significant nadelig effect op de levensduur van de bijen.
Veldproef met LiCl in een kunstzwerm
Om de mijt efficiënt te kunnen bestrijden dienen de LiCl-moleculen goed verspreid te worden in een bijenvolk, zodat zoveel mogelijk mijten ermee in contact komen. Om de haalbaarheid hiervan in te schatten werd een veldproef opgezet met 9 kunstzwermen, bestaande uit een koningin en ongeveer 20.000 bijen. Zes zwermen kregen een 25 mM LiCl suikeroplossing en 3 zwermen kregen een 50 mM LiCl suikeroplossing ad libitum ter beschikking. In beide groepen werd na drie dagen een behandeling met Perizin® uitgevoerd om de efficiëntie te controleren. De mijtsterfte werd gedurende 5 dagen opgevolgd (3 dagen tijdens LiCl behandeling en 2 dagen na Perizin® behandeling). Hieruit blijkt dat de LiCl behandeling, zowel bij 25 mM als bij 50 mM, bijna 90% van de mijten gedood heeft.
Verdere veldproeven zijn nodig om de ideale behandelingswijze te bepalen, waarbij alle bijen een voldoende hoeveelheid LiCl binnenkrijgen om dodelijk te zijn voor de mijten.
Efficiëntie van andere stoffen die lithium bevatten
Extra kooiproeven werden opgezet om de werkzaamheid van lithium sulfaat, lithium lactaat, lithium acetaat, lithium citraat en lithium carbonaat te testen. Alle stoffen bleken een sterk mijtdodend effect te hebben, waarbij lithium citraat (Li3C6H5O7) er als efficiëntste middel uitkwam, ook bij lagere concentraties.
Om te bepalen of de chloride atomen een mijtdodend effect hebben, werden nog extra kooien met bijen bestudeerd, deze keer na toediening van NaCl, KCl en MgCl. Voor NaCl en KCl werd geen mijtsterfte waargenomen en bij toediening van MgCl was de bijensterfte zo hoog dat het effect op de mijten zelfs niet kon bestudeerd worden.
Lithium als nieuw varroacide?
Al deze proeven tonen de hoge efficiëntie van lithium aan als varroabestrijdingsmiddel. Het mechanisme waarmee de mijt gedood wordt is nog niet achterhaald. Maar doordat er in eerste instantie geen nadelig effect op de bijen werd waargenomen heeft het een groot potentieel als varroacide. Het heeft daarenboven een groot gebruiksgemak omdat het wateroplosbaar is en via de voeding van suikerwater kan worden toegediend. Door de wateroplosbaarheid is er ook geen risico op accumulatie in de bijenwas.
Het kan nog even duren alvorens er een bestrijdingsmiddel op basis van lithium op de markt komt. Maar dankzij dit onderzoek werd alvast de weg geopend naar een nieuwe vorm van varroabestrijding.
Het artikel met alle details is hier terug te vinden.
