프랑스 바로아 진드기 감염개체군의 아미트라즈 저항성 조사

[우성(旴成) 평택]

프랑스 바로아 진드기(바로아 파괴자) 개체군의 아미트라즈 저항성 조사

2020년 및 2021년 예비 결과
지난 수십 년 동안 프랑스 양봉가를 포함한 전 세계 양봉가들에게 있어 바루아 관리는 필수적이고 일상적인 업무가 되었습니다.
전략적인 바로아 관리가 없다면 양봉가들은 벌집의 건강과 생존은 물론 벌꿀 수확량과 벌꿀 판매로 인한 예상 수입을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 양봉업에서 성공적인 바로아 응애 관리와 관련된 수많은 과제 중 진드기 치료제의 활성 성분*에 대한 진드기의 내성 발생은 치료 효능에 큰 위협이 되고 있습니다.

타우플루발리네이트나 쿠마포스 등 널리 사용되는 바로아 치료제의 활성 성분에 대한 바로아 진드기의 내성 개발은 수십 년 동안 바로아 관리를 복잡하게 만들었습니다.이러한 약품에 대한 바로아 진드기의 내성은 대규모로 여러 국가에서 관찰되어 양봉가가 진드기를 방제할 수 있는 치료제를 제한함으로써 많은 지역에서 군집의 건강과 생존을 위협하고 있습니다.

최근 몇 년 동안 주로 프랑스와 미국에서의 연구를 통해 아미트라즈 내성 발현에 대한 보고가 나왔습니다.
이 두 국가의 내성에 대한 과학적 관찰은 주로 다음을 근거로 합니다:

프랑스: 실험실에서 미리 결정된 아미트라즈의 LC90(치사 농도 90%)*에 대한 바로아 진드기의 노출 및 반응,
미국: 현장 생물학적 분석: 꿀벌(및 흡혈 진드기) 샘플을 미리 정의된 노출 시간 동안 Apivar® 스트립 조각에 노출시켜 아미트라즈에 대한 진드기 민감성을 테스트합니다.
위에서 언급한 두 가지 유형의 실험(1. + 2.)에서 얻은 결과를 바탕으로 선별된 진드기 개체군의 유전자형을 분석합니다.

최근 프랑스에서 아미트라즈 내성을 입증하는 증거로 프랑스 AURA(오베르뉴 론 알프스) 지역에서 보고된 아미트라즈 치료제의 효능 감소와 바로아 진드기 게놈의 돌연변이 사이의 연관성이 제시되었습니다.
이 지역의 바로아 진드기 샘플에 대한 유전자 분석은 이 지역의 양봉가들이 보고한 치료 실패 사례를 바탕으로 이루어졌습니다.

β-아드레날린 유사 옥토파민 수용체*의 260번 위치에 있는 돌연변이 N87S와 아미트라즈에 대한 진드기의 감수성 감소 사이의 연관성을 조사하기 위해 다양한 진드기 집단에 대한 실험실 감수성 분석(2020)과 분석 중 아미트라즈 노출로 사망했거나 실험실에서 노출 후 생존한 단일 진드기(2021)의 유전자형 분석(2021)을 실시했습니다.


민감도 테스트는 농림축산식품부로부터 양봉 병리학에 대해 승인받은 외부 독립 실험실에서 수행했습니다. 이러한 분석은 규정에 따라 수의생물학자가 감독했습니다.

프랑스 북동부, 동부, 남부의 9개 양봉장에서 채집한 총 800여 마리의 바로아 진드기를 실험실에서 테스트하여 민감도를 측정했습니다. LC90에서 바로아 진드기의 치사율은 평균 92%였으며, 이는 샘플의 민감도가 양호함을 나타냅니다. 이 중 단 두 개만이 "중간" 민감도를 보였습니다.

오베르뉴 론 알프스 지역의 진드기를 포함하여 프랑스 전역의 다양한 지역에서 채집한 바로아 진드기에 대한 LC90(치사 농도 90%) 실험실 분석이 완료된 후, 9개 양봉장의 진드기 105마리를 베토파마 외부의 분자생물학 및 유전자형 분석을 전문으로 하는 프랑스 연구소에 보냈습니다. 이 연구소에서 수행한 유전자 분석의 목적은 두 종류의 진드기 모두에서 β-아드레날린성 옥토파민 수용체의 260번 위치에 있는 돌연변이 N87S를 연구하는 것이었습니다.

유전자형 분석을 위해 선택된 105마리의 바로아 진드기 중 53마리는 실험실에서 LC90 농도의 아미트라즈에 노출되어 죽었고, 52마리는 실험실에서 LC90에 노출된 후에도 생존했습니다. 유전자 분석의 목적은 각 카테고리의 바로아 진드기의 유전적 성향을 직접 비교하는 것이었습니다(실험실 테스트에서 살아남은 바로아 진드기와 아미트라즈에 노출되어 사망한 바로아 진드기).

그 결과, 새로 발견된 돌연변이(이형접합*(A/G) 또는 동형접합*(G/G))를 보유한 진드기의 비율은 아미트라즈에 치사 농도 90% 노출 시 사망한 진드기와 노출 후 생존한 진드기 두 그룹 간에 큰 차이가 없는 것으로 나타났습니다.

즉, 실험실에서 아미트라즈에 노출된 돌연변이를 가진 진드기도 돌연변이를 가지고 있지 않은 진드기와 마찬가지로 노출로 인해 사망했습니다.
실험실에서 아미트라즈에 노출되어 사망한 돌연변이를 가진 진드기의 다른 (자연적) 사망 원인은 각 개체군별로 아미트라즈에 노출되지 않은 진드기 대조군의 '자연 사망률'보다 훨씬 높았기 때문에, 이 그룹의 사망률이 다른 원인에 의한 것일 가능성은 매우 낮습니다.


실험실 실험에서 생존 진드기와 사망 진드기 간에 관찰된 유일한 차이점은 돌연변이를 보유한 동형접합 진드기와 이형접합 진드기의 비율이었습니다. 분석에서 살아남은 진드기 샘플에서 이형접합 진드기의 비율이 더 높은 것으로 나타났습니다.

이러한 결과는 β-아드레날린 유사 옥토파민 수용체 260번 위치의 돌연변이 N87S와 아미트라즈에 대한 바로아 진드기의 민감도 감소 사이에 직접적인 연관성이 없을 가능성이 높다는 것을 시사합니다.

이러한 결과를 확인하려면 지리적 기원이 다르고 바로아 치료 이력이 다른 프랑스 바로아 진드기 샘플에 대한 유전자형 분석 형태의 추가 조사가 필요합니다. 현재(2022년 7월) 이러한 결과를 확인할 수 있는 추가 데이터(아직 공개되지 않음)를 수집했습니다.

명확히 말씀드리자면, 이러한 결과가 프랑스 바로아 진드기 개체군에서 아미트라즈 내성이 존재하지 않는다는 것을 의미하지는 않습니다. 그러나 우리의 결과는 바로아 진드기 개체군에서 아미트라즈 내성이 발현되는 메커니즘이 바로아 진드기 개체군에서 타우플루발리네이트 및 쿠마포스 내성 발현에 비해 훨씬 더 복잡하다는 것을 강력하게 시사합니다.

현재 프랑스 바로아 진드기 개체군에서 아미트라즈 내성을 조사하고 있으며 프랑스 양봉가들의 중요한 관심사인 이 문제를 계속 조사할 예정이므로, 향후 프랑스에서 아미트라즈 내성 발현과 관련된 잠재적 위험과 권장 사항에 대해 더 명확하게 전달할 수 있을 것으로 기대합니다.

지금까지 수집된 증거를 종합해 보면 다음과 같은 사실이 분명합니다:

아미트라즈 내성은 타우플루발리네이트 및/또는 쿠마포스 내성보다 더 느리게, 그리고 넓은 지역적 규모보다는 패치 단위로 발생하고 있습니다,

국제적으로 바로아 진드기에서 아미트라즈 저항성과 관련된 현장 효능 감소는 타우플루발리네이트 또는 쿠마포스 저항성에 비해 덜 심각합니다,

아미트라즈 저항성을 유발하는 메커니즘은 단순히 단일 뉴클레오티드 다형성과 저항성의 생리적 발현 사이의 직접적인 연관성보다 더 복잡할 가능성이 높습니다,

에르난데스-로드리게스 외(2021)5의 데이터에 따르면 바로아 진드기에서 아미트라즈 내성 발생 메커니즘에 필요한 단계 중 하나 일 수 있는 새로 발견된 돌연변이 N87S는 아미트라즈에 노출된 지 1년 밖에 되지 않은 프랑스 진드기 개체군에서는 거의 발생하지 않거나 전혀 발생하지 않는 것으로 나타났습니다. 이는 예를 들어, 활성 성분이 다시 바로아 진드기에 대해 효과를 발휘하기까지 4~6년의 역전 기간이 필요한 타우플루발리네이트에 비해 아미트라즈 내성 역전 기간이 훨씬 짧다는 것을 시사합니다.

이러한 예비 연구 결과는 프랑스 양봉업에서 아미트라즈로 바로아 진드기 감염을 지속적으로 효율적으로 치료할 수 있다는 긍정적인 전망을 보여줍니다.
감염 모니터링, 의학적 치료 및 생체역학적 방제 방법을 결합한 통합 해충 관리(IPM) 관행의 구현과 사용 지침에 따라 승인된 치료제의 적절한 사용은 효과적인 바로아 관리와 현재 사용 가능한 치료제의 보존을 위한 필수 전제 조건이라는 점을 명심하는 것이 중요합니다.



정의

"유효 성분" = 예상되는 효능을 위해 의약품 공식에서 활성으로 작용하는 물질. 이 경우 바로아 진드기에 독성이 있는 물질이며 바로아 치료제의 주요 성분입니다.

"LC90 - 치사 농도(90%)" = 민감한 바로아 진드기 개체군의 90% 사망률을 초래하는 독성 물질의 농도입니다.

"β-아드레날린 유사 옥토파민 수용체" = 바로아 진드기의 신경계에서 아미트라즈의 표적 부위(결합 위치)로 제안된 것 중 하나입니다.

"이형 접합체" = 특정 유전자의 두 가지 다른 버전을 물려받은 경우(예: 야생형 및 돌연변이 버전의 유전자를 보유한 바로아 진드기).

"동형접합" = 양쪽 부모로부터 특정 유전자의 동일한 버전을 물려받은 경우(예: 야생형 또는 돌연변이 버전의 유전자만 보유한 바로아 진드기)

"IPM" = 통합 해충 관리

https://www.blog-veto-pharma.com/en/investigating-amitraz-resistance-in-french-varroa-mite-varroa-destructor-populations/

[꿀벌마을(대구최명도)]

우성님 덕분에 좋은 공부합니다
감사드림니다

[우성(旴成) 평택]

감사합니다.
우리 양봉인에게는 아미트라즈 성분이 내성이 무척 심하다고 알려져 있습니다.
하지만 피레스로이드 계열이 내성이 훨씬 심하다는 사실을 알 수 있습니다.
현장에 잘 접목시킬 수 있어야 할것 같습니다.