Die "Amerikanische Faulbrut" ist eine hochansteckende, bakterielle Brutkrankheit der Honigbienen, bei der die Larven in den Waben verfaulen. Bei früherer Diagnose könnten die Bienenstöcke eher behandelt und der Ausbruch der Krankheit verhindert werden. Ein Konzept zur Früherkennung des Bienenstock-Befalls, hat ein Team der NAWI Graz entwickelt und damit mehrere Preise in Boston eingefahren.
Die "Amerikanische Faulbrut" kann ganzen Bienenvölkern in kurzer Zeit den Garaus machen und richtet alljährlich große Schäden in der Imkerei an, teilte die Uni Graz in einer Aussendung mit. Der Befall entsteht durch die Infektion mit dem Sporen bildenden Bakterium Paenibacillus larvae und befällt nur die junge Brut: Ammenbienen füttern die jungen Larven und stecken sie so mit Bakteriensporen an. Befallene Stöcke müssen im Ernstfall vernichtet werden, um eine weitere Verbreitung einzudämmen. Durch rechtzeitiges Erkennen kann ein Imker gefährdete Bienenstöcke frühzeitig behandeln und den Ausbruch der Krankheit verhindern.
Ein Team aus jungen Naturwissenschaftern der Uni Graz und TU Graz hat sich mit der Problematik auseinandergesetzt und ein Konzept für einen Biosensor entwickelt, der die Diagnose der Faulbrut wesentlich vereinfachen soll. Beim internationalen Forschungswettbewerb international Genetically Engineered Machine (iGEM) - einem renommierten Wettbewerb aus dem Bereich der Synthetischen Biologie - wurde das Konzept und der Machbarkeitsnachweis jüngst mit einer Goldmedaille und zwei Hauptpreisen (Best Diagnostic Project, Best Integrated Human Practices) ausgezeichnet, wie die Aussendung festhielt.
Probe vom Mageninhalt einer Biene reicht
Dem "Beeosensor" reicht eine flüssige Probe vom Mageninhalt einer Biene. Diese wird auf den Elektronik-Chip aufgetragen. "Die Faulbrut-Bakterien sind immer in einer geringen Konzentration im Bienenstock enthalten", erklärte Molekularbiologe und Team-Instructor Henrik Seyfried. Diese und deren Sporen binden sich auf der Oberfläche des Elektronik-Chips an immobilisierten Phagen - hoch spezifischen Viren, die sich rein auf Bakterien spezialisiert haben - an.
Wenn ein Stromfluss durch dieses Bakterienfeld geleitet wird, kann der veränderte Widerstand gemessen werden. Damit kann auf die Konzentration der Faulbrut-Bakterien geschlossen werden. "Wenn der Imker früh genug sichere Informationen über das Vorhandensein der Sporen und Bakterien erhält, kann er billige und nachhaltige Maßnahmen ergreifen um die Selbstheilung der Bienen zu unterstützen", erklärte Seyfried den Nutzen des "Beeosensors". Die grundsätzliche Funktion des Diagnoseverfahrens wurde bereits belegt. Nun sucht das Team Partner aus der Industrie, die die Entwicklung eines solchen "Beeosensor" weiter unterstützen wollen. Um den Einsatzbereich zu vergrößern, wollen einige Studierende zudem weiter an der Sporen-Phagen-Bindung forschen.
Service: Auf der US-amerikanischen Plattform "GoFundMe" hat das Grazer Team eine Crowdfunding-Kampagne gestartet: https://www.gofundme.com/f/rettung-der-bienen-mit-biosensoren. Infos: http://www.igem-graz.at/2019/projektdetails/ und am 21.11. ab 18.15 Uhr in der Humboldtstraße 48.
(APA/red, Foto: APA/IGEM NAWI Graz Team)
