Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Абдулгазина Нурида Мавлитовна

Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.)
<
Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.) Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Абдулгазина Нурида Мавлитовна. Биологические особенности медопродуктивности и зимостойкости бурзянской бортевой пчелы (Apis mellifera mellifera L.): диссертация ... кандидата Биологических наук: 06.02.10 / Абдулгазина Нурида Мавлитовна;[Место защиты: Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева].- Москва, 2016

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 10

1.1 Краткая история пчеловодства и породы медоносных пчел 10

1.2 Медоносные пчелы и энтомофильные растения 14

1.3 Строение медового зобика и ректальных желез медоносных пчел 18

1.4 Ферменты пчел, влияющие на формирование меда 24

1.5 Роль фитогормонов в жизнедеятельности медоносных пчел 26

1.6 Натуральный мед. Критерии определения качества меда 28

1.7 Фальсификация меда. Содержание тяжелых металлов в меде 32

1.8 Медовые напитки 34

2. Объект, материалы и методы исследований 38

2.1 Методика определения морфометрических показателей пчел 41

2.2 Методика определения продуктивности пчелиной семьи 43

2.3 Методика определения ботанического происхождения меда 44

2.4 Методика определения уровня содержания фитогормонов в напрыске и меде 46

2.5 Определение активности диастазы в нектаре медового зобика медоносной пчелы 49

2.6 Определение качества меда 50

2.7 Определение каталазной активности ректальных желез медоносных пчел 50

2.8 Определение качества медового напитка «Бал» (медовухи) 52

2.9 Статистическая обработка результатов исследований

3. Морфологические особенности пчел медоносных разных групп 55

4. Количественные и качественные показатели медопродуктивности исследуемых групп пчел на юго-востоке республики башкортостан

4.1 Медосборная активность разных групп пчел и качество меда

4.2. Флороспециализация разных групп пчел в условиях горно-лесной зоны Республики Башкортостан 72

4.3 Сравнительный анализ содержания фитогормонов в нектаре и меде, собранном пчелами разных групп 77

4.4 Сравнительный анализ диастазного числа нектара медового зобика и меда пчел различных групп в условиях Южного Урала

5. Различия каталазной активности ректальных желез разных групп медоносных пчел в течение года

6. Способ приготовления медового напитка брожения (медовухи) выводы 93

Практические рекомендации 95

Список сокращений 96

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Основой пчеловодства является содержание на пасеке сильных пчелиных семей и получение от них как можно большего количества качественной продукции. Одной из актуальных задач современности является производство экологически безопасной для человека продукции пчеловодства. (Лебедев В.И., Мурашова Е.А., 2012). По мнению ведущих пчеловодов Башкортостана, наиболее конкурентным остается монофлорный липовый мед, при получении которого пчелы среднерусской породы имеют полное преимущество (Николенко А.Г., Кугейко В.О., 2013).

Качество меда напрямую зависит от вида растений, с которых собран нектар. Однако до сих пор неизвестно, почему пчелы собирают пыльцу с одних растений, игнорируя другие. Информация о предпочтительных источниках нектара является более конкретной: привлекательность растений связана с объмами выделяемого нектара и биологией медоносной пчелы. В литературе имеются данные о генетической предрасположенности разных пород пчел к определенным медоносам (Авдеев Н.В., 2006). Помимо этого, в мед транспортируются гормоны растений, и разнообразные сорта меда имеют различное количество и соотношение фитогормонов (Туктарова Ю.В., 2013).Однако отсутствуют сравнительные данные о содержании фитогормонов в медах пчел разных генотипов.

Считается, что порода пчел оказывает влияние на химический состав меда. Каждая порода имеет свою специфику в переработке нектара в мед из-за различий ферментов в организме пчел (Бальжекас И., 1974).

Известно, что разные породы пчел и даже отдельные семьи обладают различной зимостойкостью: одни хорошо переносят продолжительные и холодные зимы, другие – ослабевают, заболевают и в итоге погибают (Кочетов А.С., 2012).

Степень разработанности темы. Различные аспекты проблемы

зимостойкости медоносных пчел в условиях длительной зимовки исследованы многими авторами (Жеребкин М.В., 1979; Власов В.Н., 2005).

Имеются данные по флороспециализации разных пород пчел (Авдеев Н.В., Нуйкина М.М., 2006), влиянии фитогормонов на жизнедеятельность медоносных пчел (Тимашева О.А., 2005).

Ш.О. Гасанову (1970) принадлежит большая работа по изучению флороспециализации пчел разных пород в связи с доступностью для них нектара, с дальностью расположения медоносов, состояния погоды. По результатам его исследований, среднерусские пчелы предпочитают гречиху и липу, серые горные кавказские пчелы – клевера, сурепку, фацелию.

Харитонов Н.Н. (2013), изучив большое количество литературных источников и на основании собственных исследований, пришел к выводу, что приспособленность пчелиных семей разных пород к накоплению медовых запасов на определнном типе медосбора имеет генетическую основу.

Исследованием зимостойкости бурзянских бортевых пчел занимался А.Б. Сафаргалин. По результатам его работ, у бурзянских бортевых пчел наблюдается

повышение активности фермента каталазы в ректальных железах пчел в весеннее время, что является показателем зимостойкости (Сафаргалин А.Б., 2012). Однако на сегодняшний день нет работ по ежемесячному определению каталазной активности ректальных желез бурзянских бортевых пчел в ходе зимовки в сравнении с другими породами пчел.

Р.Г. Фархутдиновым и др. была проделана работа по изучению роли фитогормонов в физиологии организма медоносных пчел (Фархутдинов Р.Г. и др., 2010).

Известно, что бурзянский бортевой мед обладает высокими

органолептическими свойствами и отличными физико-химическими качествами. Однако нет ответа на вопрос, почему именно мед бурзянских бортевых пчел обладает таким качеством? То есть, в сравнительном аспекте не изучено влияние нектара и пыльцы разных медоносных и пыльценосных растений, роль ферментов и содержание фитогормонов в нектаре и меде разных групп медоносных пчел в пределах юго-востока Республики Башкортостан.

Работа является частью комплексных исследований ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» в соответствии с государственным планом НИОКР (№ госрегистрации 01201059478).

Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение особенностей флороспециализации, влияния ферментов пчел и фитогормонов на процессы формирования меда из нектара и роль ректальных желез в зимостойкости бурзянских бортевых пчел по сравнению с другими группами медоносных пчел региона.

Для достижения цели были выдвинуты следующие задачи:

  1. На основе информативных морфологических признаков выбрать различные породные группы медоносных пчел для сравнительного изучения их хозяйственно-полезных признаков.

  2. Исследовать физико-химические показатели медов, влияние ферментов и гормонов растений на процесс превращения нектара в мед и на побочные медовые продукты от пчел разных групп, а также особенности их флороспециализации.

  3. Выявить зимостойкость разных групп пчел в течение зимовки путем оценки активности каталазы ректальных желез.

Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ содержания фермента диастазы, фитогормонов в нектаре и меде в разных группах медоносных пчел в условиях юго-востока Республики Башкортостан. Доказано качественное и количественное превосходство меда, собранного бурзянскими бортевыми пчелами по сравнению с другими группами пчел и с требованиями ГОСТ 19792-01. Оценены особенности зимостойкости разных групп медоносных пчел на юго-востоке Республики Башкортостан. Показана уникальность медового напитка, изготовленного из бурзянского бортевого меда. В соответствии с решением Федеральной службы по интеллектуальной собственности Российской Федерации получен патент на способ получения медового напитка брожения (медовухи) № 25533381 от 18 мая 2015 г.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные об особых качествах бурзянского меда и исключительной зимостойкости бурзянских бортевых пчел можно использовать для обоснования и организации специализированных селекционных программ с ними, что будет служить толчком для предпочтительного разведения их во всех районах Республики Башкортостан и прилегающих областях.

Результаты исследований могут быть использованы высшими и средними
учебными заведениями при проведении занятий по курсам «Физиология
животных», «Технология производства продуктов животноводства»,

«Пчеловодство». Полученные данные рекомендуется использовать научно-исследовательскими учреждениями и специализированными особо охраняемыми природными территориями при выполнении селекционно-племенных работ с медоносными пчелами.

Методология и методы исследований. Объектом исследования служила медоносная пчела (Apis mellifera mellifera L.), а именно породный тип «Бурзянская бортевая пчела», кавказская желтая пчела (Apis mellifera remipes G.), помеси среднерусских и кавказских желтых пчел. В работе использованы следующие методы исследования: морфологические – проведение морфологической оценки экстерьера пчел и форм пыльцы растений; физико-химические – определение критериев качества и санитарно-гигиенических норм меда; биохимические – выявление фитогормонов, наличия и активности ферментов в организме пчел и в продуктах пчеловодства; математические – статистическая обработка данных при помощи пакетов «Excel» и «STATISTICA 5.0», а также кластеризация признаков по программе SYN-ТAX- IV.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Качество меда медоносных пчел разных породных групп.

  2. Флороспециализация медоносных пчел.

  3. Фитогормоны и ферменты пчел, влияющие на особенности натурального меда.

  4. Зимостойкость медоносных пчел.

  5. Медовый напиток брожения (медовуха). Технология настаивания.

Степень достоверности и апробации результатов. Материалы

диссертации были представлены в материалах всероссийской молодежной конференции в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Уфа, 2012); в

V всероссийской научно-практической конференции «Устойчивое развитие
территорий: теория и практика» (Сибай, 2013); в Международной научной
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов – 2014»
(Москва, 2014); в региональной научно-практической конференции «Уральский
регион республика Башкортостан: человек, природа, общество» (Сибай, 2013); в

VI Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивое развитие
территорий: теория и практика» (Сибай, 2014). Итоги проведения исследований
доложены на расширенном заседании лаборатории биоразнообразия научно-

образовательного центра ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет».

Связь работы с плановыми исследованиями и научными программами.

Исследования выполнялись в 2012 – 2015 годах в рамках плановых научно-
исследовательских работ в ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный
университет». Отдельные исследования выполнялись в рамках плана научной
деятельности Государственного автономного учреждения «Институт

региональных исследований Республики Башкортостан» на 2013-2015 гг. по теме: «Комплексная оценка экологического состояния естественных и антропогенных экосистем Башкирского Зауралья, разработка принципов и методов их сохранения и рационального использования».

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 11 научных работах, опубликованных в материалах международных, всероссийских и региональных научно-практических конференций, в том числе четыре – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, имеется один патент.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, списка сокращений, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, включая приложения, содержит 11 таблиц и 31 рисунок. Список литературы включает150 источников, в том числе11 иностранных.

Ферменты пчел, влияющие на формирование меда

Пчелы - древнейшие обитатели нашей планеты. По данным палеонтологии, пчелы в таком виде, как они представлены теперь, существовали на Земле уже 40 миллионов лет назад. Ученые полагают, что впервые пчелы появились на Земле около 50 миллионов лет назад (Шабаршов И.А., 1990).

Одним из древнейших документальных свидетельств того, что человек в древние времена знал пчел, является рисунок эпохи палеолита на стене Паутинистой пещеры (Cuevasdela Arana) в Испании, недалеко от города Валенсия, на котором изображен человек, отбирающий мед из дупла, заселенного пчелами. Специалисты относят этот рисунок к XIV-IV вв. до н.э. (Кривцов Н.И., Лебедев В.И., 1993; Короткова О.А, 2001; Харченко Н.А., Рындин В.Е., 2003;).

В Древнем Египте пчелу почитали и изображали на обелисках. На гробницах первой династии фараонов (VI-III вв. до н.э.) изображена пчела. Египтяне хорошо использовали кочевое пчеловодство. Они перевозили пчел из Нижнего Египта в богатые медоносами районы Верхнего Египта. О массе собранного меда судили по специальным меткам, нанесенным на плоты. Дошедшие до нас памятники материальной культуры показывают, что в конце III и начале IV тысячелетия до н.э. жители Вавилонского государства успешно занимались пчеловодством.

В Палестине пчеловодство было известно около 4 тыс. лет назад, причем множество пчелиных роев обитало на скалах: в жаркие вытопившийся из сотов мед стекал по камням вниз и оттого эти места получили название «земля, где текут молоко и мед» (Короткова О.А., 2001).

Известно, что в Древней Греции успешно использовалось кочевое пчеловодство - греки отправляли на кораблях ульи с пчелами в районы, где цвели медоносы. Здесь же пчеловоды впервые научились вставлять в ульи перегородки и с их помощью изымать избыточные запасы меда (Иойриш Н.П., 1974). Аристотель (IV в. до н.э.) положил начало научному пчеловодству, а основоположник античной медицины Гиппократ (ок. 460-ок.370 до н.э.) описал лечебные качества меда. О жизни пчел и лечебных свойствах продуктов пчеловодства писали также Марк Теренций Варрон, Вергилий, Плиний старший (цит. по Шеметкову М.Ф., 1994). До 1500 г. медоносные пчелы были известны только старому свету - Европе, Азии и Африке. В Америку, Австралию и Новую Зеландию пчел стали завозить только в XVI в. В 1530 г. пчел завезли из Португалии в Бразилию, Южную, Центральную и Северную Америку, в 1822 г. - в Австралию, а в 1842 г. - в Новую Зеландию (Шеметков М.Ф., 1994).

В летописях Нестора (1056-1114) сказано о широком распространении на Руси пчеловодства. В Новгородской летописи (1016) изложены законоположения относительно русского бортевого пчеловодства: за порчу бортных деревьев или выломку меда взимался большой штраф. В Х в. пчеловодство на Руси было очень развито и его продукты в большом количестве вывозились в Грецию через Переяславль Дунайский. Позднее, в ХII веке, завязалась медовая и восковая торговля с Западной Европой через Новгород и Псков (цит. по Курочкину А.Я., 1991).

По данным М.Ф. Шеметкова (1994), в Западную Сибирь пчел завезли в 1786 году. Богатая кормовая база способствовала их быстрому размножению и распространению в Восточную Сибирь, Забайкалье и на Дальний Восток.

Первым научным исследователем пчелы был голландский врач и анатом Иван Сваммердам (1637-1680 г.), который изучал анатомию насекомых. В 18-ом столетии работу Сваммердама продолжил французский натуралист и физик Рене-Антуан де Реомюр (1683-1757). Результатом его трудов является 6-ти томная книга «Memories pour serveralhistorie naturelle des insects», пять из которых написаны исключительно о пчелах (цит. по Курочкину А.Я., 1991).

Пчела медоносная (Apis mellifera L.) - самый известный и самый значимый в хозяйственном отношении вид из рода Apis. В литературе встречается так же как под названием «пчела производящая мед» (Apis mellifica), которое дал Линней (Бутов А.Г. и др., 2005).

Они приспособились жить в дуплах деревьев, расщелинах скал и других укрытиях, где отстраивают двусторонние восковые соты. В ячейках сотов хранятся запасы пищи, воспитывается пчелиный расплод. Именно способность запасать большое количество корма и размещать гнезда в укромных местах дало возможность этим пчелам освоить районы с относительно суровыми климатическими условиями (Кривцов Н.И., Лебедев В.И.,1995).

Бортевое пчеловодство – первая ступень рационального пчеловодства давало возможность не только отбирать мед, но и сохранять пчел и их жилище, при этом закреплялось право собственности на бортные деревья (рисунок 1.1). Точное время возникновения бортничества неизвестно, но ко времени крещения Руси оно уже процветало (Кривцов Н.И., Лебедев В.И., 1993).

Методика определения уровня содержания фитогормонов в напрыске и меде

Определение уровня содержания фитогормонов в меде проводили согласно методическим рекомендациям Р.Г. Фархутдинова и др. (2014). «Твердофазный иммуноферментный анализ содержания фитогормонов в нектаре, пыльце и меде» (Утверждены Отделением ветеринарной медицины РАСХН, протокол № 3/2 от 8 июня 2010 г.)

Для сбора нектара отбирали сильную пчелиную семью от каждой группы, которую размещали в непосредственной близости от изучаемого медоноса за несколько дней до сбора нектара. Формировали гнездо пчелиной семьи следующим образом: отбирали рамки, имеющие свободные ячейки, которые пчелы могли бы использовать для складирования напрыска. Накануне опытов с помощью рамок, заполненных медом, укомплектовывали гнездо. Рано утром устанавливали рамку, которая не содержала меда (так называемую сушь), для сбора нектара пчелами и вечером после захода солнца отбирали данную рамку. С помощью микропипетки собирали напрыск из сотов и замораживали при температуре минус 18 С. Для проведения анализов отбирали не менее 3-5 мл нектара, который размораживали непосредственно перед ТФИФА. Средняя проба зрелого меда для анализа на фитогормоны составляла не менее 5 г. Экстракция, очистка и концентрирование гормонов. Для определения содержания гормонов материал гомогенизировали и экстрагировали 80 % этанолом. Спиртовой экстракт отделяли центрифугированием и упаривали до водного остатка.

Цитокинины содержащиеся в аликвоте водного остатка или в ксилемном соке, концентрировали на картридже С-18. Картридж С-18 уравновешивали дистиллированной водой. Водный остаток, предварительно осветленный центрифугированием, наносили на колонку, которую затем промывали 20 мл дистиллированной воды. Цитокинины элюировали 70 % спиртом, упаривали досуха и, растворив в минимальном количестве 80 % спирта, наносили на силуфоловую пластину для тонкослойной хроматографии (ТСХ), которую проводили в системе растворителей бутанол: аммиак: вода (6:1:2). После детекции в УФ свете положения метчиков зеатина, дигидрозеатина, изопентениладенина и их рибозидов, которые добавляли к половине экстракта, содержимое зон элюировали 0,1 М фосфатно-солевым буфером (рН 7,4). После удаления силикагеля путем центрифугирования, в надосадочной жидкости определяли содержание цитокининов с помощью иммуноанализа.

Экстракцию абсцизовой кислоты (АБК) и ауксинов (ИУК) из аликвоты водного остатка проводили по модифицированной схеме с уменьшением объема (VeselovS.U. et al, 1992). Водный остаток подкисляли до рН 2-3 1н раствором соляной кислоты, затем экстрагировали диэтиловым эфиром (дважды) в соотношении 1:5 (органическая фаза/водная фаза). Из объединенной органической фазы АБК и ИУК реэкстрагировали 1 % раствором гидрокарбоната натрия, взятым в соотношении 1:3 (водная фаза/органическая фаза). Органическую фазу отделяли и отбрасывали, а из водной (после подкисления до рН 2-3) вновь дважды извлекали гормоны диэтиловым эфиром и метилировали их диазометаном (Кислин Е.Н. и др., 1983). Диазометан получали из нитрозометилмочевины (Беккер Г. и др.,1979). Для этого в колбу помещали 40 %-ный раствор КОН и эфир в соотношении 1:3 и при постоянном помешивании на магнитной мешалке небольшими порциями прибавляли 3-5 г нитрозометилмочевины. Через 10 минут сливали раствор диазометана в эфире, который при комнатной температуре добавляли к образцам до сохранения устойчивого слабого пожелтения. После завершения реакции образцы упаривали досуха и непосредственно перед проведением иммуноферментного анализа растворяли в 100 мкл 80 %-ного этанола.

Твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА). Иммуно ферментный анализ проводили в лунках полистиролового планшета На первом этапе конъюгат гормона с белком сорбировали на твердой фазе (полистирол). Для этого предварительно разбавленный конъюгат в 0,05 М карбонатном буфере разливали по 200 мкл в каждую лунку и выдерживали в течение 1,5 часов при 37 С. После 3-кратной промывки физиологическим раствором, содержащим 0,05 % поверхностно активного вещества Tween-20 (ФТ) рН 6,8-7,0.(этот же раствор использовали на всех последующих стадиях промывки), в лунки вносили антисыворотку к гормону (по 100 мкл на лунку), разведенную физиологическим раствором, содержащим 0,5 % бычьего сывороточного альбумина и 0,05 % Tween-20 (ФТО), вместе с раствором стандарта гормона или растительным экстрактом. Инкубировали при 37 С в течение 1 часа, затем промывали лунки раствором ФТ. Для определения количества сыворотки, прореагировавшей с сорбированными в лунках белковыми конъюгатами гормонов, использовали препарат антикроличьих бараньих антител, меченых пероксидазой. Этот препарат, разведенный в ФТО, разливали в лунки по 200 мкл и инкубировали 1 час при 37 С, после окончания инкубации промывали ФТ. Количество иммуносорбированных антител определяли по цветной реакции субстрата (0,4 мг/мл ортофенилендиамина в 0,06 М фосфатном буфере pH 5,0, содержащем 0,006 % перекиси водорода). Субстрат разливали в лунки по 200 мкл в каждую лунку планшета. Цветная реакция развивалась в течение 15-30 мин, затем ее останавливали 4н серной кислотой (по 50 мкл в лунку). Оптическую плотность измеряли на фотометре Titertek-Uniskan при длине волны 492 нм.

Диастазное число выражается в единицах Готе - количество 1%-го раствора крахмала, который расщепляется в течение 1 часа диастазой, содержащейся в 1г меда (в пересчете на сухое вещество) при 40 С. Активность диастазы в нектаре медового зобике пчелы определяли колориметрическим методом. Данный метод основан на приготовлении цветовой шкалы из пробирок и нахождении искомой пробирки с известным диастазным числом.

Отпрепариванные медовые зобики взвешивали, растирали в фарфоровой ступке и добавлялии столько дистиллированной воды, чтобы получить 10 % раствор. Для этого в мерную колбу на 50 см3 брали 5 г медового зобика и доливали до метки водой. Приготовленный раствор разливали в 11 пробирок и добавляли другие компоненты в соответствии с таблицей 2.1.

Флороспециализация разных групп пчел в условиях горно-лесной зоны Республики Башкортостан

Известно, что пчелы в ходе превращения нектара в мед обогащают его ферментами. Диастаза является одним из важнейших ферментов в меде, поскольку она присутствует обычно во всех медах и имеет большое значение для контроля качества меда.

Диастаза (-амилаза) - фермент, катализирующий расщепление крахмала до дисахарида мальтозы, которая в дальнейшем при под влиянием фермента -глюкоидазы распадается с высвобождением глюкозы. Активность диастазы определяют по диастазному числу, которое характеризует активность фермента диастазы, катализирующего разложение крахмала. Диастазное число равно количеству миллилитров 1 %-ного раствора крахмала, разлагаемого за 1 час диастазой, содержащейся в 1 г меда. Измеряется в единицах Готе (1 ед. Готе - 1 мл 1 %-ногораствора крахмала) (Пчеловодство…, 1991).

По данным ряда авторов, на значение диастазного числа большое влияние оказывают породные особенности пчел (Бальжекас И., 1974; Чепурной И.П., Русакова Т.М., 1981; Русакова Т.М., 1984).

Нами был произведен сравнительный анализ диастазных чисел нектара медовых зобиков и медов разных групп пчел в степной и горно-лесной зоне Южного Урала. Результаты исследований приведены в таблице 4.6.

Диастазное число нектара медового зобика и меда разных групп пчел в степной зоне Южного Урала Группы пчел Бурзянские бортевые Кавказские желтые Помесные Диастазное число нектара медового зобика, ед. Готе 10,20 3,30 5,50 Диастазное число меда, ед. Готе 23,80 13,90 19,30 По данным таблицы 4.6 видно, что в степной зоне Южного Урала наибольшее значение диастазного числа нектара медового зобика и меда у бурзянских бортевых пчел - 10,20 и 23,80 ед. Готе соответственно. Диастазное число в меде превышает диастазное число нектара в медовом зобике пчел в 2,33 раза. Наименьшее значение диастазного числа нектара медового зобика и меда зафиксировано в группе кавказских желтых пчел - 3,30 и 13,90 ед. Готе соответственно. Значение диастазного числа в меде выше диастазного числа нектара в медовом зобике на 4,21 раза. В группе помесных пчел диастазное число нектара медового зобика равно 5,50 ед. Готе, меда - 19,30 ед. Готе. Диастазное число меда превышает диастазное число нектара медового зобика в данной группе пчел на 2,51 раза. Результаты исследований диастазного числа нектара медового зобика и меда различных групп пчел в горно -лесной зоне Южного Урала приведены в таблице 4.7. Таблица 4.7 – Диастазное число меда и нектара медового зобика разных групп пчел в горно-лесной зоне Южного Урала Группы пчел Бурзянские бортевые Кавказские желтые Помесные Диастазное число медового зобика, ед. Готе 10,40 8,00 10,40 Диастазное число меда, ед. Готе 12,90 11,20 12,30 По данным таблицы видно, что в горно-лесной зоне Южного Урала наибольшее значение диастазного числа нектара медового зобика отмечено в группе бурзянских бортевых пчел и в группе кавказских пчел – 10,40 ед. Готе. Значение данного показателя в группе бурзянских бортевых пчел составляет 12,90 ед. Готе, в группе помесных - 12,30 ед. Готе. В группе бурзянских бортевых пчел диастазное число меда превышает диастазное число нектара медового зобика в 1,24 раза, в группе помесных пчел - 1,18 раз. Диастазное число нектара медового зобика в группе кавказских желтых пчел составляет 8,00 ед. Готе, меда - 11,2 ед. Готе, при этом диастазное число меда превышает диастазное число нектара медового зобика на 1,2 раза.

Известно, что одним из факторов, от которого зависит значение диастазного числа, является вид растений, с которых медоносные пчелы собирали нектар. Ранее нами было установлено, что меда бурзянских бортевых и помесных пчел относятся к монофлорному липовому, а кавказских желтых - к полифлорному. Возможно, этим объясняется незначительные отличия диастазного числа нектара медовых зобиков и медов бурзянских бортевых и помесных пчел, и значительное отличие диастазного числа медового зобика и меда кавказских желтых пчел.

По рисункам видно, что во всех исследуемых группах пчел диастазное число нектара медового зобика имеет меньшее значение, чем диастазное число меда. Исходя из этого предполагаем, что фермент диастаза, содержащийся в медовом зобике, инициирует диастазное число меда.

Одной из основных причин, влияющих на величину диастазного числа, является порода пчл и сила пчелиной семьи, т.е. ферментативная активность разных пород разная, а также чем больше пчел участвуют в переработке нектара в мд, тем больше в нектар попадает фермент. По результатам наших исследований, бурзянские бортевые и помесные пчелы обладают большей ферментативной активностью по сравнению с кавказскими желтыми.

Таким образом, выявлено, что в медовом зобике содержится фермент диастаза, который инициирует диастазное число конечного продукта, т.е. меда. Чем больше диастазное число медового зобика, тем больше диастазное число произведенного медоносными пчелами меда.

Сравнительный анализ диастазного числа нектара медового зобика и меда пчел различных групп в условиях Южного Урала

Важнейшим показателем в условиях продолжительной зимовки является зимостойкость. Зимостойкость является сложным биологическим аспектом, определить которую по одному какому-нибудь значению невозможно. Результаты протекания зимовки зависят от многих факторов: качества корма, силы семьи, условий зимовки, степени подготовленности пчел к зиме (Лебедев В.И., Билаш Н.Г.,2006).

В прямой кишке пчелы совершаются физиологические процессы, которые связаны с предохранением каловых масс от гниения, основное значения которых заключается в том, что в прямой кишке создается кислая среда, препятствующая развитию гнилостных микроорганизмов. Под зимостойкостью понимается способность пчел длительное время противодействовать гнилостным процессам и не опоношиваться (Жеребкин М.В., 1979). Фермент каталаза играет большую роль в окислительных процессах организма и консервировании экскрементов, накапливающихся в течение зимы. Каталаза - фермент, разлагающий перекись водорода с выделением молекулярного кислорода (Естествознание…, 2002). Предохраняет организм от токсического действия перекиси водорода и является источником молекулярного кислорода в тканях. Поэтому, чем выше показатель активности этого фермента, тем меньше будет сказываться отрицательное действие перекиси водорода, а клетки тканей не будут испытывать дефицита в кислороде. Активность фермента во время зимовки возрастает по мере накопления каловых масс в прямой кишке пчелы.

Нами рассматривались различия активности каталазы ректальных желез в течение года в группах бурзянских бортевых, кавказских желтых и помесных пчел. Результаты исследований приведены в таблице 5.1.

По данным таблицы видно, что активность каталазы ректальных желез меняется в течение года и неодинакова у различных групп пчел. Таблица 5.1 – Активность каталазы ректальных желез медоносных пчел в течение года (n=20)

Наибольшее значение активности фермента каталазы во всех группах пчел наблюдается в ноябре, в начале зимовки. У помесных пчел зафиксировано максимальное значение данного показателя – 13,40 мкмоль/мин/мг, у бурзянских бортевых – 7,12 мкмоль/мин/мг, у кавказских желтых – 6,60 мкмоль/мин/мг. В январе и феврале 2014 года в группе бурзянских бортевых пчел значение активности каталазы практически не меняется и составляет – 7,20 и 7,22 мкмоль/мин/мг соответственно. В группе помесных пчел наблюдается резкое снижение активности каталазы: 6,68 мкмоль/мин/мг в январе и 6,40 мкмоль/мин/мг в феврале, т.е. активность фермента снизилась в 2 раза.

У кавказских желтых пчел за данный период времени наблюдается небольшое снижение активности каталазы ректальных желез: в январе 2014 года значение показателя равнялось 5,84 мкмоль/мин/мг, в феврале 2014 г. – 4,20 мкмоль/мин/мг. В связи с постепенным снижением каталазной активности ректальных желез группа кавказских желтых пчел не смогла пережить зимовку в условиях Южного Урала и погибла в начале марта.

В марте в группе бурзянских бортевых и помесных пчел наблюдается резкое снижение активности каталазы, и составляет 1,60 и 2,72 мкмоль/мин/мг соответственно. Это связано с весенним облетом, во время которого пчелы освобождаются от каловых масс, накопившихся в кишечнике.

В апреле и у бурзянских, и у помесных пчел активность каталазы незначительно снижается и составляет 1,24 и 1,86 мкмоль/мин/мг соответственно. В мае у бурзянских боретвых пчел активность фермента каталазы повышается в 1,6 раза и составляет 2,08 мкмоль/мин/мг, а у помесных пчел наблюдается небольшое снижение и составляет 1,60 мкмоль/мин/мг.

В группе бурзянских бортевых пчел в июне зафиксировано незначительное повышение активности каталазы - 2,32 мкмоль/мин/мг. А в июле наблюдается резкое повышение активности фермента в 2,7 раза и составляет 6,24 мкмоль/мин/мг. И далее значение активности фермента каталазы идет на убыль, и в сентябре активность каталазы ректальных желез равно 6,00 мкмоль/мин/мг, в октябре - 3,20 мкмоль/мин/мг.

В группе помесных пчел в июне, июле и в сентябре наблюдается повышение активности фермента каталазы: 2,08 мкмоль/мин/мг, 4,72 мкмоль/мин/мг и 7,84 мкмоль/мин/мг соответственно. А в октябре месяце значение активности каталазы снижается в 1,74 раза, и составляет 4,56 мкмоль/мин/мг.

В группе кавказских желтых пчел в июле и в сентябре так же наблюдается повышение активности каталазы: 4,40 мкмоль/мин/мг и 5,2 мкмоль/мин/мг соответственно. В октябре зафиксировано снижение активности фермента и составляет 4,16 мкмоль/мин/мг.

По данным таблицы видно, что у бурзянских бортевых и помесных пчел наблюдается неравномерная выработка фермента каталазы в течение года. Это говорит об их приспособленности к длительной зимовке путем рационального синтеза каталазы в зависимости от степени гнилостных процессов, происходящих в прямой кишке. У кавказских желтых пчел в течение года значение активности фермента каталазы примерно одинаковое с незначительными колебаниями. Желтая кавказская пчела, родиной которой является Закавказье и Северный Кавказ с мягким и теплым климатом, в ходе эволюции не приспособилась к выработке оптимального и достаточного количества каталазы. Поэтому они не выдерживают в условиях Урала долгой и продолжительной зимовки.

Увеличение активности каталазы ректальных желез в летне-осеннее время у всех групп пчел, видимо, связано с интенсивностью протекания физиологических процессов по воспитанию расплода, переработке нектара в мед, консервированию перги. Все перечисленные процессы требуют высокой работоспособности особей пчел, а значит и увеличению интенсивности окислительно-восстановительных процессов в тканях. Видимо, высокая концентрация перекиси водорода в тканях требует большего синтеза фермента каталазы в ректальных железах. Данный процесс требует отдельного тщательного изучения.