ガラス張りプラズマで生成したオゾンがGalleria mellonellaの発育に及ぼす影響：ヘモリンパ蛋白と蜜ろうの生化学的変化

養蜂家が注目すべき理由

世界中の蜜蜂群は、農薬や病気に加え、意外に破壊的な害虫──オオスカシバ（大蜜ろう蛾）の圧力にもさらされています。その幼虫は蜜ろう巣板にトンネルを掘り、幼虫が育つ育房を破壊し、群が巣箱を放棄する原因となります。本研究は、いわゆる「コールド」電気プラズマから生成されるオゾンガスを用いてワックスモスを抑制する、蜜蜂にやさしい有望な方法を検討したもので、ハチミツや蜜ろうに残留する有害物質を残しがちな従来の化学燻蒸剤の代替となる可能性を示唆します。

巣内の静かな侵入者

オオスカシバは貯蔵された巣板や弱った巣に卵を産み付けます。卵が孵化すると幼虫は蜜ろうをかじり、絹状のトンネルや網目を残してミツバチの移動を妨げ、育房を損ない、蜂蜜の流出を引き起こします。従来の防除法は合成化学薬品や燻蒸剤に頼ることが多く、有益昆虫を害し、巣関連産品を汚染し、害虫の薬剤耐性を助長するおそれがあります。したがって、養蜂家や規制当局は、ミツバチ・蜜ろう・蜂蜜に安全でありつつ有効な防除手段を模索しています。

帯電した空気を利用した、よりクリーンな燻蒸

研究者たちは、誘電体バリア放電というタイプのコールドプラズマ発生器で生成したオゾンガスを試験しました。このシステムでは、ガラスで隔てられた二つの電極間に通常の酸素を流し、高電圧を短時間印加することで反応性の高いオゾンを生成します。オゾンは食品や水処理で既に利用が認められている酸素の反応形態です。ワックスモスの卵・幼虫・蛹を小さな容器に入れ、燻蒸室内で濃度400および800 ppm（体積比）のオゾンに5分から80分の幅で曝露しました。その後、生存、次の発育段階への移行、変形の発生などを追跡しました。

モスの生活史を寸断する

ワックスモスの全ての発育段階がコールドプラズマ由来オゾンに対して脆弱であることが示されましたが、感受性は同じではありませんでした。卵と蛹は特に敏感で、高濃度のオゾンでは比較的短時間の曝露で孵化や成虫の羽化が完全に阻止されました。幼虫はより耐性があり長時間の処理を必要としましたが、曝露時間を延ばすと高い致死率を示し、成虫に達する可能性はほぼ消失しました。生き残った群でも、多くが体のねじれ、しわがれた蛹、飛べず正常に繁殖できない変形した翅を持つ成虫を示しました。統計解析では、死亡や成熟失敗を決定づける要因としてオゾン濃度そのものよりも曝露時間の方がさらに重要であることが分かりました。

昆虫内部と蜜ろうの内部で起きていること

生物学的影響を理解するために、研究チームは処理された幼虫の血液様液（ヘモリンパ）を調べました。オゾン曝露から1日以内に総蛋白量が有意に増加し、実験室のゲル上での蛋白バンドのパターンが変化しました。具体的には新たな蛋白の出現や、高濃度オゾンでの別の蛋白の消失が観察され、強いストレス応答や重要分子への損傷が示唆されます。研究者らはまた、処理が貴重な巣材である蜜ろうに害を及ぼすかどうかを確かめるため、クリーンな蜜ろう板にもオゾンを曝露しました。化学分析の結果、多くの炭化水素や脂肪酸が再配置・酸化され、新たで多様な脂肪酸が生じたものの、主要なワックスエステルの構造はほぼ維持され、色や柔軟性といった実用的性質も保たれていました。

持続可能な養蜂に向けての意義

全体として、本研究はコールドプラズマで生成したオゾンがワックスモスのあらゆる発育段階を殺すか重度に弱らせる一方で、蜜ろうの構造を損なわず持続性のある化学残留物を残さない可能性を示しています。養蜂家にとって、これは貯蔵巣板や器具を従来の燻蒸剤の代わりに短時間で制御可能なガス処理で消毒できる将来を示唆します。ただし、この方法が広く採用される前に、繰り返しオゾンを使用しても蜂蜜の品質やミツバチの健康に微妙な影響がないかどうかを確認する必要があります。とはいえ、慎重に適用されたオゾンは、巣を守り持続可能な養蜂を支えるための強力でよりクリーンな手段となり得ることを示しています。

引用: 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

キーワード: ミツバチの健康, ワックスモス防除, コールドプラズマ・オゾン, 蜜ろうの化学, 持続可能な養蜂