Влияние озона, генерируемого холодной плазмой, на развитие Galleria mellonella и изменения в белковом составе гемолимфы и биохимии воска

Почему это важно для пчеловодов

Колонии медоносных пчел по всему миру испытывают нагрузку не только от пестицидов и болезней, но и от неожиданно разрушительного вредителя — большой восковой моли. Ее гусеницы прорывают туннели в сотах из воска, разрушают ячейки для расплода и вынуждают семьи покидать ульи. В этом исследовании рассматривается перспективный, щадящий для пчел способ борьбы с восковой молью с помощью озонового газа, получаемого в установке типа «холодная» электрическая плазма — потенциальная альтернатива традиционным химическим фумигантам, которые могут оставлять вредные остатки в меде и воске.

Тихий захватчик в улье

Большая восковая моль откладывает яйца на запасных рамках или внутри ослабленных ульев. Когда яйца вылупляются, личинки прогрызают воск, оставляя после себя шелковые ходы и паутину, которые затрудняют движение пчел, повреждают ячейки расплода и вызывают протекание меда. Традиционные методы борьбы опираются на синтетические препараты и фумиганты — они могут вредить полезным насекомым, загрязнять продукты улья и способствовать появлению устойчивых форм вредителей. Поэтому пчеловоды и контролирующие органы ищут инструменты, эффективные, но безопасные для пчел, воска и меда.

Использование заряженного воздуха как более чистого фумиганта

Исследователи проверяли озон, вырабатываемый в разрядной камере с диэлектрическим барьером — разновидности генератора холодной плазмы. В этой системе обычный кислород проходит между двумя электродами, разделенными стеклом; короткие вспышки высокого напряжения активируют газ и формируют озон — реакционноспособную форму кислорода, уже применяемую в обработке пищи и воды. Яйца, личинки и куколки восковой моли помещали в небольшие контейнеры внутри камеры для фумигации и подвергали воздействию озона в двух концентрациях — 400 и 800 частей на миллион (об./об.) — в течение 5–80 минут. Команда затем отслеживала выживаемость, развитие до последующих стадий и появление деформаций.

Остановка жизненного цикла моли

Все стадии жизни восковой моли оказались уязвимы к озону холодной плазмы, но степень чувствительности различалась. Яйца и куколки были особенно чувствительны: при большей концентрации озона относительно короткие экспозиции полностью предотвращали вылупление и выход взрослых особей. Личинки были более стойкими и требовали более длительной обработки, но при увеличении времени экспозиции смертность оставалась очень высокой, а шанс дожить до взрослой стадии практически исчезал. В популяциях, переживших обработку, у многих насекомых наблюдали искривленные тела, сморщенные куколки или взрослых с деформированными крыльями, неспособными летать или нормально размножаться. Статистический анализ показал, что длительность воздействия оказывала даже большее влияние на смертность и нарушение созревания, чем точная концентрация озона.

Внутри насекомого и внутри воска

Чтобы понять биологические эффекты, команда исследовала гемолимфу (аналог «крови») обработанных личинок. В течение суток после экспозиции уровень общего белка значительно повысился, а профиль белковых полос на лабораторных гелях изменился: появилась новая белковая полоса и исчезла другая при более высоких концентрациях озона. Эти сдвиги указывают на выраженный стрессовый ответ и возможное повреждение ключевых молекул. Исследователи также облучали чистые пластины пчелиного воска озоном, чтобы проверить, не повредится ли этот ценный материал улья. Химический анализ показал, что многие углеводороды и жирные кислоты в воске подверглись перестройке или окислению — появилось больше разнообразных жирных кислот — однако основная структура восковых эфиров сохранилась почти неизменной, а практические свойства, такие как цвет и гибкость, остались сохранены.

Что это может значить для устойчивого пчеловодства

В целом исследование показывает, что озон, генерируемый холодной плазмой, может уничтожать или сильно ослаблять восковую моль на всех стадиях развития, при этом структура пчелиного воска сохраняется, и не остается стойких химических остатков. Для пчеловодов это означает перспективу обработки запасных сотов и оборудования короткой контролируемой газовой процедурой вместо традиционных фумигантов. Прежде чем такие методы станут широко применяться, нужно подтвердить, что повторное использование озона не оказывает скрытого воздействия на качество меда или здоровье пчел. Тем не менее полученные данные свидетельствуют о том, что при аккуратном применении озон может стать мощным и более чистым инструментом для защиты ульев и поддержки более устойчивого пчеловодства.

Цитирование: 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

Ключевые слова: здоровье медоносных пчел, борьба с восковой молью, холодная плазма и озон, химия пчелиного воска, устойчивое пчеловодство