Experimental investigation of the antimicrobial activity of the preparation and its influence on the viability of honey bees (Apis mellifera)

Abstract

The epizootic spread of bacterial infections in apiculture, intensified by the phenomenon of colony collapse disorder, necessitates the development of new and safe preventive agents. Due to legislative restrictions on the use of antibiotics, priority is given to the study of antiseptics with immunomodulatory properties. The aim of this work was a comprehensive assessment of the effectiveness of the preparation Kombiyod, namely the determination of its antimicrobial activity in vitro and the establishment of optimal safe concentrations to enhance the viability of honeybees in vivo. The study included the disc diffusion method using pure strains of enterobacteria and mixed microbial cultures isolated from diseased bees in vitro, as well as a cage experiment evaluating the viability and physiological state of bees when the preparation was added to sugar syrup (0.01–2.05%) in vivo under laboratory conditions. The results demonstrated the bacteriostatic efficacy of the preparation in vitro at concentrations of 0.1–0.5%. A dose-dependent effect was observed in bees under laboratory conditions: concentrations of 0.5–2.05% caused acute toxicity with a mortality peak on the 7th day, whereas optimal concentrations of 0.05–0.1% exhibited a stimulating effect – maximum lifespan of 17–18 days, a 25% increase in viability compared to the control, and a probable immunomodulatory effect associated with iodine deficiency correction. Based on the obtained results, a 0.1% solution of the preparation in sugar syrup is recommended for oral administration and a 0.2% aqueous solution for hive sanitation in the presence of bees. The therapeutic concentration range has been established for further research. The findings may serve as a foundation for developing new prevention schemes of bee bacterioses based on iodine-containing preparations, considering the identified dose-dependent effects.

Епізоотія бактеріальних інфекцій у бджільництві, посилена явищем колапсу бджолиних сімей, вимагає розробки нових та безпечних профілактичних засобів. Через законодавчі обмеження застосування антибіотиків пріоритетним напрямком є дослідження антисептиків з імуномодулюючими властивостями. Метою роботи стала комплексна оцінка ефективності препарату «Комбійод», а саме – визначення антимікробної активності in vitro та встановлення оптимальних безпечних концентрацій для підвищення життєздатності бджіл in vivo. Дослідження включало диско-дифузійний метод з використанням чистих штамів ентеробактерій та змішаної культури мікрофлори від хворих бджіл in vitro, а також садковий експеримент з оцінки життєздатності та фізіологічного стану бджіл при додаванні препарату до цукрового сиропу (0,01–2,05 %) in vivo у лабораторних умовах. Встановлено бактеріостатичну ефективність препарату in vitro при концентраціях 0,1–0,5 %. Виявлено дозозалежний ефект у бджіл в умовах лабораторії: концентрації 0,5–2,0 5 % викликають гостру токсичність з піком смертності на 7 добу, тоді як оптимальні концентрації 0,05–0,1 % демонструють стимулюючу дію – максимальну тривалість життя 17–18 діб, підвищення життєздатності на 25 % відносно контролю та ймовірний імуномодулюючий ефект із корекцією йодного дефіциту. На підставі отриманих результатів рекомендовано 0,1 % розчин засобу в цукровому сиропі для перорального застосування та 0,2 % водний розчин для санації гнізда в присутності бджіл. Встановлено терапевтичний діапазон концентрацій для подальших досліджень. Отримані результати можуть бути основою для розробки нових схем профілактики бактеріозів бджіл на основі йодовмісних препаратів з урахуванням виявленої дозозалежності їхньої дії.