Alcohol Hormesis in honey bee (Apis mellifera L.) workers

Alkohol etylowy jest jedną z najczęściej stosowanych substancji psychoaktywnych. Choć przyjęło się kojarzyć alkohol z trunkami alkoholowymi, to jego pierwotnym źródłem są naturalnie zachodzące procesy fermentacji cukrów obecnych w owocach czy nektarze. To sugeruje, że wiele zwierząt owocożernych i nektarożernych konsumuje niewielkie dawki alkoholu wraz z dietą. Przypuszcza się, że ekspozycja na niewielkie naturalnie występujące dawki alkoholu może wiązać się z pozytywnym wpływem na organizm, natomiast wyższe są trujące. Takie zjawisko, gdy jedynie odpowiednio małe dawki substancji wspierają funkcjonowanie organizmu, nazywane jest efektem hormezy. Ów efekt uważa się za kluczowy w ewolucyjnej podstawie alkoholizmu. W ramach tej pracy magisterskiej zbadano czy efekt hormezy alkoholowej występuje u robotnic pszczoły miodnej (Apis mellifera). Pszczoła miodna ze względu na swoje preferencje pokarmowe, wydaje się spożywać alkohol wraz z nektarem czy owocami. Dotychczasowe badania wykazały nie tylko obecność alkoholu w nektarze czy fermentujących owocach, ale również preferencje pszczół do roztworów cukru z alkoholem. W moich badaniach robotnice spożywały dietę pozbawioną alkoholu bądź taką zawierającą różne dawki alkoholu – stosunkowo niskie i przypuszczalnie bliskie temu, co mogą napotkać w naturze (0,1%) bądź nietypowo wysokie (1%). Testowałem wpływ diet na takie parametry życiowe jak przeżywalność, zdolności lotu, masę ciała i tłuszczu, oraz poziom dopaminy w mózgu.Otrzymane wyniki wskazują, że diety z domieszką alkoholu wpływają na zdolności lotu robotnic poprzez wydłużenie całkowitego czasu lotu. Wykazano, że robotnice spożywające niskie dawki (0,1%) latały najdłużej. Alkohol w diecie nie wpłynął jednak na pozostałe z mierzonych parametrów.Wyniki tej pracy stanowią obiecujący wstęp do zagadnień dotyczących znaczenia alkoholu w życiu pszczół. Wydłużenie całkowitego czasu lotu robotnic spożywających niskie dawki alkoholu sugeruje, że alkohol w małych stężeniach może mieć korzystny wpływ na przynajmniej niektóre parametry życiowe. Dalsze badania powinny wziąć pod uwagę wydłużenie czasu ekspozycji na diety alkoholowe jak i bardziej trafny dobór stężeń alkoholu w diecie tak by zwiększyć trafność ekologiczną badań.

Ethyl alcohol is one of the most commonly abused psychoactive substances. Although associated with beverages, its primary source is the fermentation of sugars found in fruits and floral nectar. This suggests that many nectarivorous and frugivorous animals naturally ingest small amounts of alcohol as part of their diets. It is believed that low levels of naturally occurring alcohol might have beneficial effects, whereas higher levels can be toxic. The phenomenon in which low doses of a substance enhance an organism's function is known as hormesis, and this effect is considered fundamental to the evolutionary basis of alcoholism.This thesis investigates the potential effect of alcohol hormesis in honey bees (Apis mellifera). Due to their dietary habits, honey bees are likely to consume alcohol from nectar and fruits. Previous research has shown that alcohol is present not only in nectar and fermenting fruits but also that honey bees exhibit a preference for sugar solutions containing alcohol. In this study, worker honey bees were fed diets either without alcohol or with varying doses of alcohol—relatively low (0.1%), which is likely close to what they might encounter in nature, or unusually high (1%). The effects of these diets on survival, flight performance, body and fat mass, and dopamine levels in the brain were then assessed.The results indicate that diets containing alcohol influenced flight performance by increasing its duration. Workers consuming the lower dosage (0.1%) exhibited the longest flight times. However, alcohol in the diet did not significantly affect other measured parameters. These findings provide a promising foundation for future research into the role of alcohol in honey bees. The extended flight duration observed in workers consuming lower doses of alcohol suggests that the consumption of small amounts of alcohol may be beneficial, at least for certain aspects of their life. Further research should explore longer exposure periods to alcohol diets and a more accurate choice of concentrations to enhance ecological relevance.