立場新聞 Stand News

狼蜂使用抗生素成份護幼蟲 成份不變 6,800 萬年

2018/2/13 — 15:08

圖/ Martin Kaltenpoth, Mainz University

圖/ Martin Kaltenpoth, Mainz University

狼蜂跟人類都會用抗生素治病,分別是近年人類抗生素出現抗藥性問題,而狼蜂抗生素成份則 6,800 萬年來都沒有改變,仍然有效。

雌性狼蜂會捕捉蜜蜂,將其麻醉後,帶到育有地洞中餵養幼蟲。幼蟲成長時會如蝴蝶一樣,結繭蛻變為成年狼蜂。然而,在蛻變過程中,狼蜂幼蟲有機會被土壤中的黴菌感染死亡。

成年雌性狼蜂為保護幼蟲,會在觸角養育名為鏈黴菌屬 (Streptomyces) 的微生物,並將微生物「塗」在地洞中。當結繭幼蟲蠕動時,就可使鏈黴菌「滲入」繭中。這種微生物會產生多種抗生素物質,保護幼蟲免受黴菌感染。

廣告

德國美茵茲大學及馬克斯.普朗克學會研究人員指出,狼蜂不僅自白堊紀已與鏈黴菌屬微生物產生共生關係,並發現微生物產生的抗生素物質多年來更是沒有太大改變。用作研究的狼蜂,所用到的抗生素物質主要是修改自兩種名為 streptochlorine 和粉蝶黴素 (piericidin) 的結構。研究人員相信狼蜂所得的保護性,有機會是與微生物能大量產生的抗生素物質有關。

除此以外,研究人員亦發現這類抗生素物質均源自同一基因簇 (gene cluster),因此嘗試找出產生到各式各樣抗生素物質的原因。分析後發現,鏈黴菌的酶 (enzyme) 針對性較其他細菌低,因此可與不同化學前體結合,並產生不同抗生素物質。另外,粉蝶黴素最終製成品亦會經不同方法被修改後使用,由此在不同地區的狼蜂物種身上會出現不同劑量的抗生素物質。

廣告

而狼蜂未見有出現抗藥性問題,其中一個原因是牠們與人類生活習慣大為不同。前者主要單獨生存,且經常遷移。因此,帶有抗藥性的致病源難以在狼蜂族群中散播。相反,人類不但有濫用抗生素問題,更群居生活,相對而言抗藥性致病源較易散播,令抗生素失效。

來源:
Phys.org, Beewolves have been successfully using the same antibiotics for 68 million years, 12 February 2018

報告:
Engl, T., Kroiss, J., Kai, M., Nechitaylo, T., Svatoš, A., Kaltenpoth, M. (2018). Evolutionary stability of antibiotic protection in a defensive symbiosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Published Online. DOI: 10.1073/pnas.1719797115

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

發表意見