تأثير الأوزون الناتج عن البلازما الباردة على تطور Galleria mellonella والتغيرات في بروتين الهيموليمف وكيمياء شمع النحل

لماذا يجب أن يهتم مزارعو النحل

مستعمرات نحل العسل حول العالم تتعرض لضغوط متعددة، ليس فقط من المبيدات والأمراض ولكن أيضاً من آفة مدمرة بصورة مفاجئة: يرقان الشمع الأكبر. ينسلخ يرقالها عبر أقراص الشمع، مدمرة خلايا الحضنة حيث ينمو النحل الصغير، مما يجبر المستعمرات على هجر الخلايا. تستكشف هذه الدراسة طريقة واعدة صديقة للنحل للقضاء على يرقان الشمع باستخدام غاز الأوزون المنتج بواسطة نوع من البلازما الكهربائية «الباردة» — مما قد يوفر بديلاً محتملاً للغازات الكيميائية التقليدية التي قد تترك رواسب ضارة في العسل والشمع.

غريب هادئ في الخلية

يضع يرقان الشمع الأكبر بيضه على الأقراص المخزنة أو داخل الخلايا الضعيفة. عند فقس البيض، تقرض اليرقات الشمع، تاركة أنفاقاً وحريراً يسد حركة النحل، ويتلف خلايا الحضنة، ويسبب تسرب العسل. تعتمد طرق المكافحة التقليدية على المواد الكيميائية الصناعية والغازات المبخرة، والتي يمكن أن تضر الحشرات المفيدة، وتلويث منتجات الخلية، وتدفع تطور آفات مقاومة للمبيدات. لذلك يبحث مزارعو النحل والجهات المنظمة عن أدوات مكافحة فعالة وآمنة للنحل والشمع والعسل.

استغلال الهواء المشحون لصنع مبخر أنظف

اختبر الباحثون غاز الأوزون الناتج في تفريغ حاجز عازل، وهو نوع من مولدات البلازما الباردة. في هذا النظام، يتدفق الأكسجين العادي بين قطبين مفصولين بالزجاج؛ تيار عالي الجهد ينشط الغاز لفترة وجيزة مكوناً الأوزون، وهو شكل تفاعلي من الأكسجين معتمد بالفعل في معالجة الغذاء والماء. وُضعت بيضات اليرقان واليرقات والشرانق في حاويات صغيرة داخل حجرة التبخير وتعرّضت للأوزون عند تركيزين، 400 و800 جزء في المليون بالحجم، لفترات تتراوح من 5 إلى 80 دقيقة. ثم تابع الفريق البقاء على قيد الحياة والتطور إلى الأطوار اللاحقة وظهور أي تشوهات.

إيقاف دورة حياة اليرقان في مساراتها

ثبت أن جميع أطوار حياة يرقان الشمع عرضة لأوزون البلازما الباردة، لكنها لم تكن متساوية الحساسية. كان البيض والشرانق حساسَين بشكل خاص: عند مستوى الأوزون الأعلى، منعت التعرضات القصيرة نسبياً الفقس أو بروز الحشرات البالغة تماماً. كانت اليرقات أكثر صموداً واحتاجت إلى معالجة أطول، ومع ذلك أدت التعرضات الممتدة إلى معدلات وفاة عالية للغاية وقضت عملياً على فرص الوصول إلى مرحلة البلوغ. في المجموعات التي نجت من الغاز، طور العديد من الحشرات أجساماً ملتوية، شرانقاً منكمشة، أو بغايا ذات أجنحة مشوهة لا تستطيع الطيران أو التكاثر طبيعياً. أظهر التحليل الإحصائي أن طول فترة التعرض كان أكثر أهمية حتى من تركيز الأوزون لتحديد عدد الحشرات التي ماتت أو فشلت في النضج.

داخل الحشرة وداخل الشمع

لفهم ما يحدث بيولوجياً، فحص الفريق السائل الشبيه بالدم (الهيموليمف) لليرقات المعالجة. خلال يوم واحد من التعرض للأوزون، ارتفعت مستويات البروتين الكلي بشكل ملحوظ وتغير نمط شرائط البروتين على الجلات المختبرية، بما في ذلك ظهور بروتين جديد واختفاء آخر عند مستويات أوزون أعلى. تشير هذه التحولات إلى استجابة إجهاد قوية وإمكانية تلف جزيئات رئيسية. كما عرّض الباحثون ألواح شمع نحل نظيفة للأوزون لمعرفة ما إذا كانت المعالجة ستلحق ضرراً بهذه المادة الثمينة. أظهرت التحاليل الكيميائية أنه بينما أعيد ترتيب أو أكسد العديد من الهيدروكربونات والأحماض الدهنية في الشمع — مضافة أحماضاً دهنية جديدة وأكثر تنوعاً — بقي الهيكل الأساسي للإسترات الشمعية دون تغيير تقريباً، وحُفظت الخواص العملية مثل اللون والمرونة.

ما الذي قد يعنيه هذا لتربية النحل المستدامة

بشكل عام، تشير الدراسة إلى أن الأوزون الناتج عن البلازما الباردة يمكن أن يقتل أو يضعف يرقان الشمع بشدة في كل مرحلة من دورة حياته، مع إبقاء شمع النحل سليماً من الناحية البنائية وخالياً من رواسب كيميائية مستمرة. بالنسبة لمزارعي النحل، يشير هذا إلى مستقبل قد تُنقّى فيه الأقراص المخزنة والمعدات بمعالجة غاز قصيرة وقابلة للتحكم بدلاً من المبخرات التقليدية. وقبل أن تُعتمد مثل هذه الطرق على نطاق واسع، يحتاج الباحثون إلى التأكد من أن الاستخدام المتكرر للأوزون لا يؤثر بشكل طفيف على جودة العسل أو صحة النحل. لكن هذه النتائج توحي بأن الأوزون المُطبَّق بعناية يمكن أن يصبح أداة أقوى وأنظف لحماية الخلايا ودعم تربية نحل أكثر استدامة.

الاستشهاد: Abotaleb, A.O., Salem, H.H.A., El-Khashab, L.A.A. et al. Effects of cold plasma generated ozone on development of Galleria mellonella induced alterations in hemolymph protein and biochemistry of beeswax. Sci Rep 16, 5935 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36802-w

الكلمات المفتاحية: صحة نحل العسل, مكافحة يرقان الشمع, أوزون البلازما الباردة, كيمياء شمع النحل, تربية نحل مستدامة