Auswirkungen von durch kaltes Plasma erzeugtem Ozon auf die Entwicklung von Galleria mellonella und die verursachten Veränderungen der Hämolymph‑Proteine sowie der Biochemie von Bienenwachs

Warum Imker darauf achten sollten

Honigbienenvölker weltweit stehen unter Druck – nicht nur durch Pestizide und Krankheiten, sondern auch durch einen überraschend zerstörerischen Schädling: die große Wachsmotte. Deren Raupen tunneln durch Wachsbruträhmchen, zerstören Brutzellen, in denen junge Bienen heranwachsen, und zwingen Völker dazu, Stöcke aufzugeben. Diese Studie untersucht eine vielversprechende, bienenverträgliche Methode zur Bekämpfung der Wachsmotte mittels Ozongas, das in einem sogenannten „kalten“ elektrischen Plasma erzeugt wird – eine mögliche Alternative zu herkömmlichen chemischen Begasungsmitteln, die schädliche Rückstände in Honig und Wachs hinterlassen können.

Ein stiller Eindringling im Stock

Die große Wachsmotte legt ihre Eier auf gelagerten Waben oder in geschwächten Völkern ab. Schlüpfen die Eier, fressen die Larven das Wachs und hinterlassen seidenartige Tunnel und Gespinst, die die Bewegungsfreiheit der Bienen blockieren, Brutzellen beschädigen und zum Auslaufen von Honig führen können. Traditionelle Bekämpfungsverfahren basieren auf synthetischen Chemikalien und Begasungsmitteln. Diese können nützliche Insekten schädigen, Bienenprodukte kontaminieren und die Entwicklung resistenter Schädlinge begünstigen. Deshalb suchen Imker und Aufsichtsbehörden nach Bekämpfungswerkzeugen, die wirksam sind und zugleich Bienen, Wachs und Honig schonen.

Geladene Luft als saubereres Begasungsmittel nutzen

Die Forschenden prüften Ozongas, erzeugt in einer Dielektrischer-Barriere-Entladung, einer Form eines kalten Plasmagenerators. Dabei strömt normale Luft bzw. Sauerstoff zwischen zwei durch Glas getrennten Elektroden; ein Hochspannungsimpuls regt das Gas kurzzeitig an und bildet Ozon, eine reaktive Sauerstoffform, die bereits in der Lebensmittel- und Wasseraufbereitung zugelassen ist. Wachsmotten-Eier, -Larven und -Puppen wurden in kleine Behälter in einer Begasungskammer gelegt und bei zwei Konzentrationen, 400 und 800 ppm (Volumenanteil), für Zeiträume zwischen 5 und 80 Minuten ozoniert. Anschließend verfolgte das Team Überleben, Entwicklung zu späteren Lebensstadien und das Auftreten von Missbildungen.

Den Lebenszyklus der Motte stoppen

Alle Lebensstadien der Wachsmotte erwiesen sich als anfällig für kaltes Plasma‑Ozon, allerdings nicht in gleichem Maße. Insbesondere Eier und Puppen waren sehr empfindlich: bei der höheren Ozonkonzentration verhinderten bereits relativ kurze Expositionen das Schlüpfen bzw. die Entfaltung zu adulten Tieren vollständig. Larven waren robuster und benötigten längere Behandlungen, doch auch hier führten verlängerte Expositionszeiten zu sehr hoher Sterblichkeit und eliminierten praktisch die Chance auf das Erreichen des Erwachsenenstadiums. In den Gruppen, die das Gas überlebten, entwickelten viele Insekten verdrehte Körper, verschrumpfte Puppen oder adulte Tiere mit deformierten Flügeln, die weder fliegen noch normal reproduzieren konnten. Statistische Analysen zeigten, dass die Dauer der Exposition noch wichtiger war als die exakte Ozonkonzentration für die Frage, wie viele Insekten starben oder nicht mehr reiften.

Im Inneren des Insekts und im Wachs

Um die biologischen Effekte zu verstehen, untersuchten die Forschenden die blutähnliche Flüssigkeit (Hämolymphe) behandelter Larven. Innerhalb eines Tages nach der Ozonbehandlung stiegen die Gesamtproteinwerte signifikant an und das Muster der Proteinbänder auf Gelelektrophorese veränderte sich, einschließlich des Auftretens eines neuen Proteins und des Verschwindens eines anderen bei höheren Ozonwerten. Diese Verschiebungen deuten auf eine starke Stressreaktion und mögliche Schäden an wichtigen Molekülen hin. Die Forschenden setzten außerdem saubere Bienenwachsmatten Ozon aus, um zu prüfen, ob die Behandlung dieses wertvolle Material schädigt. Die chemische Analyse zeigte, dass viele Kohlenwasserstoffe und Fettsäuren im Wachs umgeordnet oder oxidiert wurden – es entstanden neue, vielfältigere Fettsäuren – das grundlegende Wachsestergerüst jedoch nahezu unverändert blieb und praktische Eigenschaften wie Farbe und Flexibilität erhalten blieben.

Was das für eine nachhaltige Imkerei bedeuten könnte

Insgesamt legt die Studie nahe, dass durch kaltes Plasma erzeugtes Ozon Wachsmotten in jedem Lebensstadium töten oder stark schwächen kann, während Bienenwachs strukturell intakt bleibt und keine persistierenden chemischen Rückstände aufweist. Für Imker deutet dies auf eine Zukunft hin, in der gelagerte Waben und Ausrüstung mit einer kurzen, kontrollierbaren Gasbehandlung desinfiziert werden könnten statt mit traditionellen Begasungsmitteln. Bevor solche Methoden breit eingesetzt werden, müssen Forschende jedoch noch bestätigen, dass wiederholte Ozonanwendung Honigqualität oder Bienengesundheit nicht subtil beeinträchtigt. Die Ergebnisse deuten aber darauf hin, dass sorgfältig angewandtes Ozon ein wirkungsvolles, sauberes Werkzeug zum Schutz von Völkern und zur Förderung einer nachhaltigeren Imkerei werden könnte.

Zitation: 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

Schlüsselwörter: Honigbienengesundheit, Wachsmottenbekämpfung, kaltes Plasma Ozon, Bienenwachs‑Chemie, nachhaltige Imkerei