часть из работы
Достаточно резкое увеличение содержания тяжелых металлов происходит в теле пчел впервые две недели их жизни, то есть когда пчелы выполняют цикл внутриульевых работ (главным образом выращивают расплод и строят соты). В этом возрасте содержание цинка в пчёлах достигает 103,9, а меди - 39,7 мг/кг, что в 9,1 и 11,6 раза больше, чем в теле молодых пчел. В этом же возрасте в организме пчел фиксируется и кадмий и свинец. Переход пчел к выполнению функции по сбору нектара и пыльцы приводит к увеличению содержания в их организме тяжелых металлов, но не столь резко. Так, у пчел в возрасте 25 дней содержание цинка и меди возрастает, но лишь на 63 и 41%, соответственно по сравнению с содержанием этих элементов у пчел из тех же семей в возрасте 15 дней. В этом же возрасте пчел отмечается максимальное содержание в их организме свинца и кадмия (1,9 и 0,73 мг/кг, соответственно).
Первоначальная рабочая гипотеза строилась на том, что основное накопление тяжелых металлов в теле пчел происходит в период сбора и переработки пчелами нектара и пыльцы. Однако, приведенные выше данные не подтвердили эту гипотезу. Для уточнения этого механизма был поставлен специальный опыт. Было сформировано три группы по 5 нуклеусных семеек в каждой, которые помещались в раздельных секциях изолятора. В сформированные семейки были подсажены молодые плодные матки, выведенные от одной материнской семьи. Нуклеусные семейки были сформированы из равного количества молодых пчел 3-5-дневного возраста, полученных в изоляторах и перемешанных между собой, то есть выравненных по физиологическому состоянию, уровню содержания тяжёлых металлов и происхождению. Пчелы семей первой группы получали в качестве корма чистый сахарный сироп 65%-ной концентрации, второй - чистый мёд от одной семьи, третьей -мёд и пергу из той же семьи, что и для второй группы (для обеспечения выравненное™ уровня,со держания тяжелых металлов в каждой группе семеек).
Содержание тяжелых металлов определяли в теле пчел в возрасте 3-5, 13-15 и 23-25-дневного возраста (табл. 14).
Установлено, что питание пчел в течение 20 дней сахарным сиропом не приводило к существенным изменениям содержания в их теле исследуемых металлов. Колебания имелись, но они находились в пределах точности измерения этих показателей. Пребывание пчёл в течение 20 дней на безбелковой диете приводило их к практически полной гибели. За этот период они вырастили в 14 раз меньше расплода, чем пчелы из семеек, имевших мед и пыльцу.
Не установлено достоверного увеличения содержания тяжелых металлов в теле пчел, которые питались в течение 20 дней чистым медом. Продолжительность жизни пчел, в этой группе нуклеусов была достоверно выше, чему
пчел на сахарном сиропе, но они вырастили расплода за это время в 4,3 раза меньше, чем пчелы из семеек, питавшихся и медом и пыльцой.
Влияние рациона питания пчёл на уровень накопления тяжёлых металлов в
(в среднем на 1 семью пчёл), п=5
Рацион питания опытных семей Возраст пчёл, дней
3-5 13-15"
Содержание тяжёлых металлов в теле пчёл,
РЬ Cd Си Zn РЬ Cd Си Zn РЬ
65%-ный сахарный сироп в сотах - - 2,27 10,79 - - 2,37 11,07 0,51
Мёд из одной семьи - - 2,29 10,94 0,94 0,20 2,47 12,97 1,70
Мёд и перга (из той же семьи, что и для 2-й группы) - - 2,31 10,97 1,31 0,84 27,4 117,3 1,5
75 Выявлено, что потребление молодыми пчелами большего количества белкового корма (перга), приводит к высоко достоверному увеличению в их теле тяжелых металлов. За 20 дней питания пчел пергой содержание цинка увеличилось в 12,3, а меди в 14,2 раза по сравнению с уровнем этих металлов в теле 3-5-дневных пчел. Мышьяка, кадмия и ртути в теле пчел не зафиксировано, а содержание свинца за 20 дней питания пчел пергой возросло с нулевой отметки до 1,5 мг/кг.
Из исследованных продуктов пчеловодства (мед, воск, пыльца, перга, прополис и маточное молочко) мед и маточное молочко содержали наименьшее количество исследуемых тяжелых металлов (табл. 15).
Таблица 15 Содержание тяжелых металлов в продуктах пчеловодства, мг/кг
Исследуемый объект Медь Кадмий Свинец Цинк Мышьяк Ртуть
Почва 12,2 2,40 9,81 29,5 0,18 -
Растения 4,33 1,91 0,45 18,75 - -
Тело пчелы 15,0 0,19 0,47 49,1 - -
Пыльца 5,2 0,09 0,48 18,9 0,34 -
Перга 4,3 0,07 0,25 14,6 - -
Маточное молочко - - 0,26 - - -
Прополис 5,0 0,78 2,26 59,1 - -
Воск 0,57 0,007 0,18 0,78 - -
Мед 0,35 0,04 0,09 0,32 -
В исследуемых 89 образцах меда содержание цинка, меди и свинца было достоверно меньше, чем в прополисе, пыльце, теле пчел, растениях и почве. Так, содержание в меду цинка было меньше, чем в пчелах из тех же семей почти в 153 раза, меди в 43 раза, кадмия в 19 раз, свинца в 2,4 раза. Из всех продуктов пчеловодства прополис и пыльца содержат наибольшее количест-
76 во тяжелых металлов.
Достоверные различия в уровне содержания тяжелых металлов в различных продуктах пчеловодства (мед - пыльца - прополис) определяются в первую очередь их биохимическим составом, процессами образования (формирования) и механизмами переработки пчелами. Так, по зольности мёда и пыльцы различия составляют 13 раз, по содержанию белка 65-325 раз, по содержанию липидной фракции 8 раз. Мёд содержит 95-99% углеводов от сухого вещества, переваримость которых в организме пчелы доходит до 99,59 %, а пыльца дает в 1500 раз большее количество непереваримых веществ, чем мёд.
В нектаре растений преобладают глюкоза, фруктоза и сахароза. Усваивая из воздуха диоксид углерода, из почвы воду, а также используя солнечную энергию, растения образуют углеводы, которые поступают к нектарникам и используются для секреции нектара. Следует помнить о том, что забираемая пчелой порция нектара формируется (секретируется) в течение буквально нескольких часов. Ведь известно, что продолжительность нектаровы-деления цветка очень коротка: так цветок гречихи, огурца нектароносят один день, у фацелии и подсолнечника - 2 дня. Кроме того, у нектарников различных растений наблюдается суточный ритм их деятельности. Цветок гречихи продуцирует нектар только в утренние часы.
Именно все отмеченное выше и определяет минимальное содержание тяжелых металлов в нектаре по сравнению с пыльцой, которая формируется в течение нескольких дней из совершенно иных компонентов (липидов, белков, углеводов и др.).
Содержание тяжелых металлов в нектаре, отобранном из медовых зобиков пчёл было меньше, чем в пыльцевой обножке от пчёл из тех же семей в 2,5-3000 раз.
Установлены достоверные различия в содержании свинца в нектаре из медового зобика пчелы и приготовленного из него меда. Так содержание свинца в нектаре, вносимом пчёлами в улей, составляло в среднем
77 0,69+0,03Змг/кг, а в меду из той же семьи - 0,43±0,057 мг/кг. Выявленные различия достоверны (Р=0,99). Эти различия, по-видимому, определяются тем, что пчелы перерабатывая нектар в мед, отцеживают из нектара значительное количество пыльцевых зерен, содержание тяжелых металлов в которых значительно выше, чем в меду.
Именно за счет уменьшения содержания пыльцы в зрелом меду и обеспечивается достоверное снижение количества тяжелых металлов в нем.
Частично тяжелые металлы аккумулируются в жировом теле и других органах пчелы. Некоторое их количество удаляется секреторными органами.
Концентрация тяжелых металлов в прополисе может быть такой же, как в почве и растениях, а в ряде случаев и выше. Это связано с тем, что их поступление в прополис происходит из почвы в процессе выделения растениями смолообразных веществ, который протекает достаточно длительное время. Наряду с этим они могут аккумулировать летучие вещества из воздуха.
Воск, продуцируемый пчёлами, содержит небольшое количество тяжелых металлов.
На уровень загрязнения продуктов пчеловодства сильное влияние оказывает удаленность семьи от источника загрязнения. Для изучения этого фактора был поставлен специальный эксперимент.
Исследовали пыльцевую обножку, которую пчелы собирали в одно и тоже время преимущественно с одуванчика, массово произрастающего в районе крупной оживленной автомагистрали (Москва-Самара). Одна опытная группа семей находилась в 150 м от автомагистрали, другая - около 1000 м от неё. В каждой группе было по 5 семей-аналогов. Из отобранных проб обножек, собранных пчёлами из опытных семей, была механически (по цвету) отделена и проанализирована на содержание свинца пыльца только одного вида растения одуванчика, произрастающего на различном удалении от автомагистрали (табл. 16).
Установлено, что в пыльце, собранной пчелиными семьями, находив-
78 шимися в 150 м от автомагистрали, содержание свинца составило в среднем 1,56±0,03 мг/кг, а в пыльце того же вида растений, но отобранной от семей, находившихся на расстоянии около 1000 м, всего лишь 0,03±0,0067 мг/кг, что в 52 раза меньше (разница высоко достоверна Р>0,999). После 10 дней эксперимента отобрали пробы пчел, возвращающихся с поля с обножкой, и определили в них содержание свинца.
Таблица 16
Влияние удаленности пчелиной семьи от источника загрязнения на уровень накопления свинца пчелами и пыльцевой обножкой, мг/кг
Объект исследований Удаленность семьи от источника загрязнения, м
150 1000
Пчёлы 3,22±0,092 0,21±0,017
Пыльцевая обножка 1,56±0,03 0,03±0,0067
Установлено, что различия по содержанию свинца в теле пчел из подопытных семей были также значительными - 3,22±0,092 и 0,21 ±0,017 мг/кг, соответственно (различия высоко достоверны Р>0,999). Кроме того, из полученных экспериментальных данных следует, что в организме пчел, собиравших пыльцу, высоко достоверно возрастает (накапливается) содержание свинца.
Выполненные исследования позволяют заключить о том, что из всех продуктов пчеловодства мед является самым экологически чистым продуктом, а прополис, пыльца и перга наиболее загрязненными.
Установлено, что максимальная чистота меда определяется его биохимическим составом (преимущественно углеводы, которые выделяются секреторными клетками нектарников в течение нескольких часов) и тщательным отцеживанием пыльцевых зерен от нектара промежуточным клапаном в медовом зобике пчелы.
Выявлено, что основное количество тяжелых металлов накапливается в теле пчел за счет интенсивного потребления ими в течение двух недель
79 пыльцы и перги, загрязненность которых в сотни раз выше, чем нектара и меда, а также при переработке нектара в мед при отцеживании пыльцы и поступлении её в среднюю кишку.
Пчела, пыльца и прополис могут служить объективными индикаторами экологической чистоты окружающей среды и содержания тяжелых металлов.
При получении пыльцы и перги особенно тщательно необходимо подбирать экологически чистые территории. Пчелиные семьи для производства пыльцы и перги нельзя размещать ближе 1000 м от крупных автомагистралей, что приведет к недопустимому уровню содержания свинца в этих продуктах.
3.3. Породные особенности и влияние места выращивания расплода в гнезде пчелиной семьи на качество мёда
В условиях ухудшения экологической чистоты окружающей среды обитания медоносных пчел все большее внимание во всем мире стало уделяться проблемам производства безопасной для человека продукции пчеловодства. Пчелы приносят в улей широкий спектр веществ, которые находятся в нектаре, пыльцевых зернах, смолистых выделениях почек, воде, находящихся на поверхности растений, в почве, воздухе и воде.
Собирая с пораженных растений нектар, пыльцу, смолистые выделения почек, а также воду из загрязненных водоемов, пчелы могут производить продукцию с высоко опасными для человека токсичными веществами.