Honey Bee Nutrition: Current Knowledge, Challenges, and Future Research Directions

Abstract

Honey bees (Apis mellifera) play a major ecological role since they are the main pollinators worldwide. In addition, these insects have been managed for commercial purposes for a long time due to the products obtained from their colonies. However, based on the number of published scientific studies, honey bee nutrition is a topic that has received increasing attention during the last years, likely due to land use intensification, which has decreased the diversity and/or quality of pollen available for honey bees, impacting their health. Moreover, there is an increase in inquiries from beekeepers regarding strategies to mitigate nutritional stress, suggesting that the information available is not enough. This gap might be related to the fact that honey bee nutrition is closely dependent on the environment in which the honey bees are. In this revision, we first review the information regarding honey bees' nutritional resources and requirements. Secondly, we analyze the flow of these nutritional resources within the honey bee colony and their effect at the individual and colony level. Thirdly, we analyze the impact of nutritional stress on honey bee colonies, explore the availability of strategies for colony supplementation, and discuss their effects on colonies' strength and productivity. Fourthly, we analyze the interaction between the infection level with pathogens and nutritional stress, considering the Eucalyptus grandis plantations, a common scenario in Uruguay in which those stressors interact. Finally, we aimed to identify research directions that could contribute to improving honey bee health through nutrition. Understanding the complex interactions between honey bee colonies, their environment and beekeeping management practices is key to achieving a sustainable productive activity.

Las abejas melíferas (Apis mellifera) tienen un rol ecológico sumamente relevante debido a que son los principales insectos polinizadores. Además, han sido manejadas con fines productivos desde hace largo tiempo por los productos que es posible obtener a partir de las colmenas. En los últimos años, los estudios científicos publicados vinculados a la nutrición de estos insectos se han incrementado debido principalmente a la intensificación en el uso del suelo, lo que ha disminuido la diversidad y/o la calidad del polen disponible para las abejas, lo que impacta en su salud. En este sentido, los apicultores cada vez demandan más estrategias para mitigar el estrés nutricional y sugieren que la información disponible no es suficiente. Este vacío de información puede estar relacionado con el hecho de que la nutrición de las abejas está fuertemente asociada al ambiente en el que se encuentran. En esta revisión se presenta, en primer lugar, información disponible sobre los recursos y requerimientos nutricionales de las abejas. En segundo lugar, se analiza el flujo de los recursos nutricionales a distintos niveles de la colonia y su impacto a nivel individual y colonial. En tercer lugar, se analiza el impacto del estrés nutricional en las colonias de abejas, las estrategias de suplementación nutricional disponibles y su impacto en la fortaleza y productividad de las colonias. Tomando como modelo ambiental las plantaciones de Eucalyptus grandis, escenario cotidiano dentro de la apicultura uruguaya, se analiza la interacción entre los niveles de infección con patógenos y el estrés nutricional. Por último, con base en los aspectos revisados, se plantean posibles caminos para investigación, buscando contribuir así a la mejora de la salud a través de la nutrición. Comprender las complejas interacciones entre las colonias de abejas, su ambiente y las prácticas de manejo apícola parecería ser clave para lograr una producción sustentable.

As abelhas melíferas (Apis mellifera) desempenham um papel ecológico extremamente importante como os principais insetos polinizadores. Além disso, as abelhas melíferas têm sido manejadas há muito tempo para fins produtivos devido aos produtos que podem ser obtidos de suas colmeias. No entanto, estudos relacionados à nutrição desses insetos têm aumentado nos últimos anos, principalmente devido à intensificação do uso da terra e ao seu impacto na saúde das abelhas. Nesse sentido, os apicultores estão cada vez mais exigindo estratégias para mitigar o estresse nutricional, sugerindo que as informações disponíveis são insuficientes. Essa lacuna de informação pode estar relacionada ao fato de que a nutrição das abelhas está fortemente ligada ao seu ambiente e ao seu impacto na dinâmica da colônia. Esta revisão apresenta, primeiramente, as informações disponíveis relacionadas aos recursos nutricionais para abelhas e suas necessidades nutricionais. Em segundo lugar, analisam-se o fluxo de recursos nutricionais em diferentes níveis da colônia e seu impacto nos níveis individual e da colônia. Em terceiro lugar, analisa-se o impacto do estresse nutricional nas colônias de abelhas melíferas, juntamente com as estratégias de suplementação nutricional disponíveis e seu impacto na força e produtividade da colônia. Utilizando plantações de Eucalyptus grandis como modelo ambiental, um cenário comum na apicultura uruguaia, analisa-se a interação entre os níveis da infestação das plagas e o estresse nutricional. Por fim, com base nos aspectos revisados, propõem-se possíveis caminhos para pesquisas relacionadas à nutrição de abelhas, visando melhorar sua saúde. Compreender as complexas interações entre as colônias de abelhas, seu ambiente e as práticas de manejo apícola parece ser fundamental para alcançar uma produção sustentável.