プロポリスには多様な微生物が生息しています

Propolis hosts a diversemicrobial community.

• Enrico Casalone
• Duccio Cavalieri
• Giulia Daly
• Francesco Vitali
• Brunella Perito

抄録

ミツバチ（Apis mellifera）の腸内マイクロバイオームに関する深い知識があるにもかかわらず、他の巣の構成要素の微生物群集に関する情報はまだ少ない。プロポリスは、ミツバチが様々な植物から採取して加工した天然の樹脂状の混合物に由来し、主に巣の衛生を確保するために使用されています。プロポリスは抗菌性があるため、比較的無菌性が高いと考えられてきたが、微生物を保持する能力についてはこれまで研究されていなかった。本研究では、プロポリスの微生物群集の多様性を、標的メタゲノミクス解析と培養の両方で初めて明らかにした。その結果、プロポリスには、他の巣箱で既に報告されている分類群に属する様々な微生物株が宿主として存在していることが明らかになった。その中には、標準的な実験室条件下で培養可能なものもあり、プロポリス内の様々な生理的状態での持続性に適合する代謝特性を示した。分離された細菌は、グラム陰性菌およびグラム陽性菌、および昆虫病原性真菌に対して、異なる阻害スペクトルを持つ抗菌剤を産生する。メタゲノミクス解析により、潜在的に有害な微生物を打ち負かす可能性の高い細菌や真菌の存在が示された。これらの知見は、特徴づけられた微生物群がプロポリスの全体的な抗菌特性と、巣箱内での「消毒剤」としての生態学的役割に貢献している可能性を示唆している。

Despite the deep knowledge of the honey bee (Apis mellifera) gut microbiome, information on the microbial communities of other hive components is still scarce. Propolis originates from a natural resinous mixture that honeybees collect from different plants sources and modify; it is used mainly to ensure the hygiene of the hive. By virtue of its antimicrobial properties, propolis has been considered relatively aseptic, yet its ability to harbor microorganisms has not been previously investigated. In this study we report the first description of the diversity of the microbial community of propolis by both targeted-metagenomics analysis and cultivation. We demonstrated that propolis hosts a variety of microbial strains belonging to taxa already described in other hive components. Some of them are cultivable in standard laboratory conditions, and show metabolic characteristics compatible with their persistence in different physiological states inside propolis. Isolated bacteria produce antimicrobials against Gram-negative and Gram-positive bacteria, and entomopathogenic fungi, with different spectra of inhibition. Metagenomics analysis shows the presence of bacteria and fungi with great potential to outcompete potentially harmful microorganisms. These findings suggest that the characterized microbiota could contribute to the overall antimicrobial properties of propolis and to its ecological role as "disinfectant" within the hive.