바로아(Varroa) 치료: 작동 메커니즘과 저항성

[우성(旴成) 평택]

바로아(Varroa) 치료: 작용 방식과 저항

바로아 치료: 작용 및 저항 방식

Pablo German 박사, Pheromite 최고 기술 책임자

이메일: pablo.german@pheromite.com

다양한 바로아 치료법은 어떻게 진드기를 죽이나요? 진드기는 죽이고 벌은 죽이지 않는 이유는 무엇입니까? 진드기가 특정 치료에 내성을 가질 수 있나요? 우리는 이 모든 질문에 답하는 데 관심이 있습니까?

대부분의 양봉가들은 여러 가지 이유로 양봉을 합니다. 첫째, 우리는 사물이 어떻게 작동하는지 이해하고 싶은 자연스러운 호기심을 가지고 있습니다. 둘째, 바로아 진드기의 적과 우리가 사용하는 무기에 대해 더 많이 알수록 우리는 이에 맞서 더 잘 싸울 수 있습니다. 셋째, 우리는 치료법이 벌에게 어떤 이차적인 영향을 미칠 수 있는지 이해하고 싶습니다. 마지막으로, 작용 방식은 진드기가 치료에 대한 저항성을 발달시키는 능력에 대한 단서를 제공할 수 있습니다.

이 주제의 중요성에도 불구하고 다양한 치료법이 진드기에 어떤 영향을 미치는지에 대한 좋은 요약은 없습니다. 인터넷에는 근거 없는 주장도 돌고 있다.

이 글에서 나는 과학 문헌을 검토하고 현재 알려진 지식대로 다양한 바로아 치료법의 작용 방식을 요약합니다. 일부 치료법은 화학 물질이 진드기의 체내에 흡수되는 역할을 하고, 다른 치료법은 접촉 시 직접적인 물리적 영향을 미치며, 다른 치료법은 벌의 방어 행동을 자극합니다.



타우-플루발리네이트/플루메트린

합성 화학 물질인 타우-플루발리네이트와 플루메트린(Apistan® 및 Bayvarol®)은 가정 및 농업에서 사용되는 다수의 살충제를 포함하는 피레스로이드 계열에 속합니다.

그림 1. 타우-플루발리네이트.

그림 2. 플루메트린.

그들은 진드기의 신경계를 과도하게 자극함으로써 작용합니다. 특히, 이들은 뉴런 막에 존재하는 전압 개폐 나트륨 채널에 결합합니다. 채널이 닫히고 뉴런을 휴면 상태로 재설정할 수 없으면 마비와 사망이 발생합니다[1]. 모든 근육이 동시에 수축한다고 상상해 보십시오. 움직이거나 숨을 쉴 수 없게 됩니다.

타우-플루발리네이트와 플루메트린이 바로아에 대한 강력한 무기인 이유는 이들 화합물이 바로아 응애 전압 개폐 나트륨 채널에 높은 친화력을 갖기 때문입니다.
흥미롭게도, 최근 연구에 따르면 tau-fluvalinate는 꿀벌 전압 개폐 나트륨 채널에 대해 훨씬 더 높은 친화력을 가지고 있다고 보고되었습니다.
꿀벌의 플루메트린에 대한 확립된 안전성 프로필은 꿀벌이 유해한 영향을 방지하는 해독 메커니즘을 가지고 있음을 시사합니다.
하나의 단일 표적에 대한 높은 친화력으로 인해 tau-fluvalinate와 flumethrin은 진드기를 죽이는 데 매우 효과적이면서 동시에 인간에게도 상대적으로 안전합니다.

불행하게도, 하나의 단일 표적에 대한 이러한 높은 친화력은 진드기가 전압 개폐 나트륨 채널의 단일 DNA 돌연변이로 타우-플루발리네이트 및 플루메트린에 대한 저항성을 갖게 만들 수도 있습니다. 무작위 돌연변이는 항상 발생하므로 하나의 유전자에 하나의 DNA 돌연변이가 발생하는 것은 하나의 벌집에서 수천 마리의 진드기가 번식할 때 발생할 가능성이 높습니다.

타우-플루발리네이트와 플루메트린이 있는 경우 전압 개폐 나트륨 채널에 특정 돌연변이가 있는 진드기만이 생존하고 계속해서 번식할 수 있습니다.
단일 유전자에서 단일 돌연변이가 발생할 가능성이 상대적으로 높다는 것은 타우-플루발리네이트와 플루메트린에 대한 내성이 전 세계적으로 광범위하게 보고된 이유를 설명합니다.
실제로, 전압 개폐 나트륨 채널의 여러 단일 돌연변이가 타우-플루발리네이트 및 플루메트린-저항성 바로아 응애를 생성하는 것으로 확인되었습니다.



아미트라즈

바로아 응애 처리에 널리 사용되는 합성 화학물질은 접촉 살충제인 amitraz(Apivar ® 및 Apitraz ® )입니다.

그림 3. 아미트라즈.

바로아 응애에 대한 amitraz의 작용 방식에 대한 증거는 곤충 및 기타 응애에서 비롯되며 옥토파민 수용체에 대한 영향을 나타냅니다.
곤충과 진드기에서 옥토파민의 역할은 투쟁-도피 반응을 유발하는 인간의 노르아드레날린의 역할과 유사합니다.
무언가에 놀라면 신체는 노르아드레날린을 분비하는데, 이는 신체 전체의 조직과 기관에 존재하는 노르아드레날린 수용체에 결합합니다. 심장은 더 빠르게 뛰고, 근육은 빠른 에너지원을 방출하며, 싸우거나 도망칠 준비를 합니다.

옥토파민 수용체에 결합하는 옥토파민이 방출될 때 곤충과 진드기에서도 유사한 스트레스 반응이 발생합니다.
Amitraz는 옥토파민 수용체에 결합하여 작용하는 것으로 보이며, 이는 곤충과 진드기에 다양한 영향을 미치는 급성 스트레스 반응을 유발합니다.

예를 들어 대부분의 양봉가들은 Amitraz가 flumethrin보다 진드기를 죽이는 속도가 더 느리다는 것을 알고 있습니다.
그 이유는 이러한 스트레스 반응을 유발함으로써 진드기가 즉시 죽는 것이 아니라 행동이 완전히 바뀌어 나중에 사망에 이르게 되기 때문인 것 같습니다.
Amitraz는 치명적인 효과보다는 준치사 효과로 작용한다고 합니다. 인간, 그리고 실제로 모든 척추동물에는 옥토파민 수용체가 없습니다. 이것이 바로 Amitraz가 인간에게 상대적으로 안전한 이유입니다.

예를 들어 플루메트린에 대한 저항성과 비교할 때 아미트라즈에 대한 바로아 응애 저항성의 상대적으로 느리고 낮은 발병은 아미트라즈가 단지 한 가지 유형의 옥토파민 수용체보다 더 많은 표적에 작용한다는 것을 나타내는 것으로 보입니다. 실제로 아미트라즈에 대한 저항성은 이전 두 살충제에 비해 적은 사례가 보고되었으며, 연구에 따르면 저항성 수준도 낮은 것으로 나타났습니다(아미트라즈 저항성 진드기를 죽이는 데 필요한 아미트라즈의 복용량은 그다지 높지 않습니다).

실제로, 아미트라즈는 20년 전에 저항성이 보고되었음에도 불구하고 여전히 미국에서 사용되는 가장 효과적인 살충제입니다.
이는 한 유전자의 단일 돌연변이만으로는 저항성을 제공하기에 충분하지 않다는 사실을 가리키는 것 같습니다.
Amitraz 내성 유기체의 점 돌연변이가 확인되었지만 소 진드기의 증거에 따르면 Amitraz에 대한 내성은 옥토파민 수용체의 돌연변이와 Amitraz 제거 시 대사 강화에 의해 발생합니다.
바로아 진드기에 의한 아미트라즈에 대한 저항성이 낮음에도 불구하고 아미트라즈와 다른 치료법을 번갈아 사용하는 것이 여전히 필요합니다.



티몰

지금까지 우리는 합성화학물질에 대해서만 이야기했습니다.
자연에 존재하는 다른 화학물질은 '유기농'으로 알려져 있습니다.
특히 식물은 해충에 맞서 생존하는 방법을 끊임없이 발전시켜야 합니다. 그러므로 식물의 여러 화학물질이 살충제와 살충제 효과를 가지고 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 일반적으로 하나의 특정 목표를 위해 고안된 합성 화학 물질과 달리 식물은 동시에 여러 가지 해충과 싸워야 합니다.

이는 화학물질의 스펙트럼을 더욱 광범위하게 만들어 일반적으로 여러 표적에 영향을 미칩니다.
에센셜 오일은 살충 효과가 있는 것으로 나타났으며 백리향에서 추출한 티몰은 바로아 응애에 가장 일반적으로 사용됩니다. 이전 치료법과 마찬가지로 티몰의 작용 방식에 대해 우리가 알고 있는 대부분의 정보는 곤충에 대한 증거에서 비롯됩니다.

그림 4. 티몰

Amitraz와 마찬가지로 일부 에센셜 오일도 옥토파민 수용체에 결합하여 기능에 영향을 미쳐 신경독성 효과를 나타내는 것으로 보입니다.
또한, 티몰은 옥토파민 수용체와 관련이 있지만 그 기능이 완전히 이해되지 않은 티라민 수용체와 결합합니다.
티몰이 곤충의 감마-아미노부티르산(GABA) 수용체 기능에 영향을 미치며, 이는 신경 신호 전달에도 중요하다는 추가 증거가 있습니다.

티몰에 대한 여러 표적이 존재하면 저항성이 발생하기가 더 어려워집니다. 실제로, 티몰에 대한 진드기 저항성에 대한 발표된 보고는 없습니다. 이는 티몰에 대한 내성이 불가능하다는 의미는 아닙니다. 저항성이 발생할 수 있는 한 가지 방법은 진드기의 해독 시스템을 개선하는 것입니다. 따라서 티몰을 다른 치료법과 번갈아 사용하는 것이 여전히 최선의 방법입니다.



포름산

바로아에 사용되는 다른 인기 있는 살충제는 유기산입니다. 개미산은 벌집에서 훈증제로 작용하는 휘발성 산입니다.

그림 5. 포름산.

처음에는 포름산이 진드기의 호흡에 영향을 미치는 것으로 관찰되었으며 이는 포름산이 시토크롬 C와 미토콘드리아의 전자 전달 사슬을 억제한다는 이전 연구와 연결되었습니다. 또한, 포름산은 파리에서 신경 독성 효과를 갖는 것으로 제안되었습니다 . 이후 연구에서는 개미산이 세포 내 미토콘드리아를 파괴하여 곤충, 아마도 바로아 응애를 죽이는 것으로 나타났습니다.

진드기의 미토콘드리아가 파괴되면 어떻게 되나요?
미토콘드리아는 세포 내에 존재하며 세포 호흡과 에너지 생산을 수행합니다. 미토콘드리아가 파괴되면 세포는 기능을 할 수 없습니다.
이는 아마도 뉴런의 미토콘드리아를 파괴하고 호흡을 억제함으로써 신경 독성 효과를 유발할 수 있습니다 .
포름산은 낮은 pH의 물리화학적 영향으로 미토콘드리아 파괴를 일으키는 것으로 보입니다.

꿀벌은 산에 대한 대사 및 완충 능력이 더 높다고 제안되었으며, 이는 포름산이 꿀벌보다 진드기에 더 많은 영향을 미치는 이유를 설명합니다.
이러한 작용 방식은 진드기에 여러 가지 변화가 필요하기 때문에 저항이 발생할 가능성이 없음을 시사합니다. 포름산에 대한 진드기 저항성은 보고되지 않았습니다.


옥살산

옥살산은 또 다른 일반적인 유기산입니다. 산성 증기로 진드기를 죽이는 개미산과 달리 옥살산이 진드기를 죽이는 주요 방법은 직접적인 접촉에 의한 것 같습니다.

그림 6. 옥살산.

옥살산이 진드기의 입 부분을 손상시킬 수 있다는 보고가 있었습니다.
그러나 이에 대한 과학적 증거는 없으며, 이 개념의 유래는 인터넷에 게재된 조작된 사진에서 나온 것으로 보인다. 우리가 알고 있는 것은 옥살산이 진드기와 직접 접촉해야 하며 벌 대 벌 접촉을 통해 벌통 주위에 분포된다는 것입니다.

옥살산이 포유동물의 미토콘드리아에 영향을 미치는 것으로 나타났으며 미토콘드리아가 산에 민감하다는 점을 고려하면 개미산의 경우와 마찬가지로 옥살산도 바로아 응애를 방해하거나 영향을 주어 바로아 응애에 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 낮은 pH의 영향으로 인한 미토콘드리아 기능. 이러한 물리화학적 작용 방식은 왜 옥살산에 대한 진드기 저항성이 보고되지 않았는지 설명해줍니다.


설탕 가루

가루 설탕을 사용한 설탕 가루는 진드기 낙하를 증가시키고 진드기 수를 줄이는 데 도움이 된다는 증거가 있습니다.
설탕 가루는 두 가지 방식으로 작용하는 것 같습니다.
첫째, 진드기가 벌에 달라붙는 능력에 영향을 미치고 벌은 떨어집니다.
둘째, 벌이 스스로 털을 다듬고 서로 털을 다듬는 것을 자극하여 진드기가 떨어지도록 합니다. 물리적 작용 방식을 고려할 때 설탕 가루에 대한 저항은 불가능합니다. 그러나 설탕분말은 진드기 수준을 줄이는 데 효과가 적고 다른 방법과 함께 보완적인 방법으로만 유용할 수 있다고 합니다.


식품 등급 미네랄 오일

바로아 방제를 위한 식품등급 미네랄 오일(FGMO)의 사용에 관한 문헌은 거의 없습니다.
그러나 일부 양봉가는 열곤충 분무기나 코드를 사용하여 안개를 사용하는 것을 좋아합니다. FGMO는 영동 진드기(벌의 진드기)에만 영향을 미치며 효과를 보려면 자주 적용해야 합니다. 작용 방식과 관련하여 인터넷의 일부 댓글에서는 오일이 진드기 큐티클의 모공을 막고 호흡에 영향을 미치는 가스 교환을 방지한다고 지적합니다. 진드기의 표피는 벌보다 더 취약한 것으로 보입니다. 이러한 물리적 작용 방식이 정확하다면 저항이 일어날 가능성은 거의 없습니다. 오일이 꿀벌의 손질 행동을 자극할 수도 있습니다.



결론

다양한 바로아 치료법의 작용 방식은 대부분의 치료법에 대해 자세히 연구되지 않았습니다. 그러나 우리는 곤충과 다른 진드기 종에 대한 연구를 통해 여전히 아이디어를 얻을 수 있습니다. 치료법마다 작용 방식이 다릅니다. 흡수된 후 화학적으로, 직접 접촉으로 물리적으로, 또는 벌의 방어 행동을 자극하는 등의 방식이 있습니다.

합성 화학 물질은 진드기에 의해 흡수되어 전압 개폐 나트륨 채널(flumethrin 및 fluvalinate) 및 옥토파민 수용체(amitraz)와 같은 하나의 단일 단백질 표적에 영향을 미치는 경향이 있습니다. 단일 표적에 대한 이러한 특이성은 실제로 모든 표적에 대해 보고된 바와 같이 진드기가 해당 표적의 돌연변이에 의해 저항성을 발달시킬 가능성을 높게 만듭니다. 또한 진드기는 신체에서 이러한 화학 물질을 분해하거나 제거하는 해독 효소에 대한 저항성을 나타낼 수도 있습니다.

유기 화학물질은 흡수 또는 직접 접촉을 통해 작용하며, 유기산의 경우 pH를 낮추거나 티몰의 경우 둘 이상의 표적에 작용하여 바로아 응애에 대한 특이성을 낮추는 것으로 보입니다. 이는 이러한 화학 물질이 특히 진드기가 아니라 다양한 유형의 곤충 및 해충에 맞서 싸우기 위해 식물에 의해 합성된다는 사실에 따른 논리적인 결과입니다. 실제로 티몰은 옥토파민, 티라민, GABA 수용체에 영향을 미치는 반면 포름산과 옥살산은 pH를 낮추어 작용하는 것으로 보입니다. 둘 이상의 대상에 대한 작용이나 물리화학적 효과로 인해 이러한 치료에 대한 저항성이 낮아질 수 있습니다. 실제로 이러한 치료법에 대한 내성이 보고된 바는 없습니다. 그러나 다른 치료법과의 교대도 여전히 권장됩니다.

마지막으로, 덜 인기 있는 착빙 설탕과 식품 등급 미네랄 오일 처리는 직접적인 접촉으로 인한 물리적 효과와 벌 손질 행동을 자극함으로써 진드기에 영향을 미치는 것으로 보입니다. 이는 이러한 치료에 대한 내성이 발생할 가능성이 거의 없음을 의미합니다.

약제 / 작용기전 / 저항성

플루메트린/플루발리네이트 /전압 개폐 나트륨 채널 / 예

아미트라즈 / 옥토파민 수용체 / 예

티몰 / 옥토파민성 시스템, 티라민 및 GABA 수용체 / 가능성 낮음

포름산 / 미토콘드리아 파괴, 신경독성 / 가능성 낮음


옥살산 /미토콘드리아 기능/가능성 낮음

설탕 가루 /손질은 진드기가 벌을 붙잡는 능력에 영향을 미칩니다 / 없슴

식품 등급 미네랄 오일 / 질식,그루밍 / 없슴


https://pheromite.com/varroa-treatments-mode-action-resistance/

[꿀벌마을(대구최명도)]

좋은자료 올려주셔서
감사합니다
이글을 복사하여 보관해서 사용할수 있을까요 ?

[우성(旴成) 평택]

관심 가져주셔서 감사합니다.
저는 글만 번역해서 올렸기 때문에 저작권은 글 작성자에게 있겠지요.
아마도 상업적으로 사용을 하지 않는다면 개인적인 보관이나 지식나눔 정도는 괜찮지 않을까 생각 합니다.

[꿀벌마을(대구최명도)]

넵
감사합니다
지식 나눔입니다

[우성(旴成) 평택]

아이패드로 작성해서 올린후 지금보니 마지막 표가 망가져 보이네요.
핸드폰으로 수정해서 다시 올렸습니다.

컴이 없어서 불편이 많습니다.