ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ І ЖИРНИХ КИСЛОТ БДЖОЛИНОГО ОБНІЖЖЯ НА ВІДТВОРНУ ЗДАТНІСТЬ БДЖОЛИНИХ МАТОК
DOI:
https://doi.org/10.32636/agroscience.2023-(2)-3-4Ключові слова:
природні зони Карпатського регіону, важкі метали, жирні кислоти, орний шар грунту, бджолине обніжжя, тканини черевця бджіл, інтенсивність яйцекладки бджолиних маток, біоіндикаторАнотація
У статті показано, що піддослідні пасіки клінічно здорових медоносних бджіл породи карпатська, були підібрані на базі приватних пасічних господарств гірської, передгірної та лісостепової зон Львівської області. Для оцінки інтенсивності техногенного навантаження на довкілля, де знаходяться піддослідні пасіки бджіл, визначався вміст Цинку, Купруму, Плюмбуму та Кадмію в орному шарі грунту, бджолиному обніжжі та тканинах черевця медоносних бджіл. Зафіксовано, що в напрямку від гірської до передгірної та далі до лісостепової зони Карпатського регіону погіршується екологічний стан довкілля. Це підтверджується рівнем Цинку, Купруму, Плюмбуму та особливо Кадмію в орному шарі грунту, бджолиному обніжжі, тканинах черевця медоносних бджіл та інтенсивністю яйцекладки бджолиних маток. Купрум і особливо Цинк вкрай необхідні для нормального функціонування рослинних тканин. Це узгоджується з відносно високим коефіцієнтом переходу згадуваних мінеральних елементів із орного шару грунту в бджолине обніжжя в різних природних зонах Карпатського регіону. При цьому коефіцієнти переходу Кадмію та особливо Плюмбуму в бджолине обніжжя є дуже низькими.
У напрямку від гірської до передгірної та далі до лісостепової зони Карпатського регіону зменшується засвоєння рослинами Цинку. Цей факт підтвержується зниженням коефіцієнту переходу Цинку з орного шару грунту в бджолине обніжжя. При цьому зростає засвоєння рослинами Кадмію. Цинк, Купрум, Плюмбум й Кадмій через біологічну цінність ненасичених жирних кислот бджолиного обніжжя впливають на відтворювальну здатність медоносних бджіл у Карпатському регіоні. Зокрема в напрямку від гірської до передгірної і далі до лісостепової зони Карпатського регіону, через високу концентрацію Цинку, Купруму, Плюмбуму й особливо Кадмію, знижується біологічна цінність ненасичених жирних кислот родин омега-3, омега-6, омега-7 й омега-9 бджолиного обніжжя для інтенсивної яйцекладки бджолиних маток.
Високий рівень Цинку, Купруму, Плюмбуму й Кадмію в бджолиному обніжжі та тканинах черевця медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у передгірній та особливо лісостеповій зонах Карпатського регіону, є наслідком урбанізації та індустріалізації територій. Інтенсивність яйцекладки бджолиних маток, які утримуються у вуликах, розміщених у передгірній та особливо в лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з бджолиними матками гірської зони, у другій половині весняного періоду є меншою відповідно в 1,12 і 1,17 разів.
Бджолине обніжжя та тканини черевця медоносних бджіл за вмістом Цинку, Купруму, Плюмбуму, Кадмію та ненасичених жирних кислот родин омега-3, омега-6, омега-7 і омега-9 можуть служити біоіндикатором екологічного стану довкілля. Добрим біоіндикатором екологічного стану довкілля може служити також такий інтегрований показник, як інтенсивність яйцекладки бджолиних маток
Посилання
Didukh Ya. P. Basics of bioindication. Kyiv: Naukova dumka, 2012. 344 p.
Changes in the fatty acid composition of Сhlorobium limicola IMB K-8 cells under the influence of Cuprum (II) sulfate / Т. Sеhіn et. al. Mikrobiolohichnyi zhurnal. 2018. Vоl. 80, № 3. P. 40–52.
Laboratory research methods in biology, animal husbandry and veterinary medicine / Vlizlо V. V. et. al. Lviv, 2012. 759 p.
Methodology of agrochemical certification of agricultural lands / еd. Yatsuk I. P., Baliuk S. A., sеcond edition. Kyiv, 2019. 108 p.
Methodology and organization of scientific research in animal husbandry / еd. I. I. Ibatullin, O. M. Zhukorskyi. Kyiv: Ahrarna nauka, 2017. 328 p.
Polishchuk V. P. Beekeeping. Lviv: Ukrainskyi pasichnyk, 2001. 294 p.
Razanov S. F., Didur I. M., Pervachuk M. V. The effectiveness of reducing soil contamination with lead and cadmium by bee pollination of agricultural crops in the conditions of their mineral nutrition. Silske hospodarstvo ta lisivnytstvo : zb. nauk. pr. VNAU. 2015. № 2. P. 94–101.
Razanov S. F., Shvets V. V. The influence of organic and mineral fertilizers and the level of soil moisture on the concentration of lead in flower pollen. Ahroekolohichnyi zhurnal : naukovo-teoretychnyi zhurnal. 2012. № 4. P. 38–41.
Saranchuk І. І. Level of non-esterified fatty acids in abdominal tissues and productive characteristics of bees fed different amounts of linseed oil. Peredhirne ta hirske zemlerobstvo i tvarynnytstvo. 2020. Issue 67 (ІІ). P. 253-264.
Saranchuk I. I., Rivis Y. F. Fatty acid composition of bee pollen depending on environmental conditions. Biolohiia tvaryn. 2008. Vol. 10, № 1, 2. P. 236–244.
Fedoruk R. S., Romaniv L. I. Reproductive function of queen bees under the conditions of feeding bees with soy bean flour of native and transgenic varieties. Biolohiia tvaryn. 2013. Vol. 15, № 3. P. 140–149.
Ahmed S., Kim Y. Prostaglandin catabolism in Spodoptera exigua, a lepidopteran insect. The Journal of Experimental Biology. 2020. Vol. 223, Issue 21. P. 1-10. doi: 10.1242/jeb.233221
Al-Kahtani S. N., Taha E.-K. A., Farag S. A., Taha R. A., Abdou Е. А., Mahfouz Н. М. Harvest Season Significantly Influences the Fatty Acid Composition of Bee Pollen. Biology. 2021. Vol. 10, Issue 6. P. 495-504. doi: 10.3390/biology10060495
Arien Y., Dag A., Shafir S. Omega-6:3 Ratio More Than Absolute Lipid Level in Diet Affects Associative Learning in Honey Bees. Front. Psychol. 2018. Vol. 9. Р. 1–8.
Bakour M., Laaroussi Н., Ousaaid D., El Ghouizi А., Es-Safi І., Mechchate Н., Lyoussi В. Bee Bread as a Promising Source of Bioactive Molecules and Functional Properties: An Up-To-Date Review. Antibiotics. 2022. Vol. 11, Issue 2. P. 1-39. https://doi.org/10.3390/antibiotics11020203
Chibuike G. U., Obiora S. C. Heavy metal polluted soils: effect on plants and bioremediation methods. Applied and Environmental Soil Science. 2014. 12 p. https://doi.org/10.1155/2014/752708
Ćirić J., Haneklaus N., Rajić S., Вaltić Т., Branković Lazić І., Đorđević V. Chemical composition of bee bread (perga), a functional food: A review. Journal of Trace Elements and Minerals. 2022. Vol. 2, № З. Р. 1–9. doi.org/10.1016/j.jtemin.2022.100038
Comprehensive Review on Lipid Oxidation in Meat and Meat Products / R. Domínguez et al. Antioxidants. 2019. Vol 8, № 10. Р. 429–460. doi:10.3390/antiox8100429
Di Fiore С., Nuzzo А., Torino V. De Cristofaro А., Notardonato І., Passarella S, Di Giorgi S., Avino Р. Honeybees as Bioindicators of Heavy Metal Pollution in Urban and Rural Areas in the South of Italy. Atmosphere. 2022. Vol. 13, № 624. P. 1-12. https://doi.org/10.3390/atmos13040624
Ebru В. А. Microbiota and Its Importance in Honey Bees. Bee Studies 2021. Vol. 13, № 1. Р. 23-30. https://doi.org/10.51458/BSTD.2021.14
Effect of various amounts of sunflower oil in feed additives on breast tissues functional condition, reproductivity and productivity of honey bees / I. I. Saranchuk et al. Ukrainian journal of ecology. 2021. Vol. 11(1). Р. 344–349.
El Ghouizi A., Bakour М., Laaroussi Н., Ousaaid D., El Menyiy N., Hano С., Lyoussi В. Bee Pollen as Functional Food: Insights into Its Composition and Therapeutic Properties. Antioxidants. 2023, Vol. 12, № 3. P. 557–568. https://doi.org/10.3390/antiox12030557
El-Seedi H. R., Eid N., Abd El-Wahed A. A., Rateb M. E., Afifi H. S., Algethami A. F., Zhao C., Al Naggar Y., Alsharif S. M., Tahir H. E., Xu B., Wang K., Khalifa S. A. M. Honey Bee Products: Preclinical and Clinical Studies of Their Anti-inflammatory and Immunomodulatory Properties. Front. Nutr. 2022. Vol. 8. doi: 10.3389/fnut.2021.761267. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2021.761267/full
Environmental biomonitoring by means beekering products / L. Аdamchuk et al. Biodiversity after the Chernobyl accident. 2016. P. 11–18. http://www.slpk.sk/eldo/2018/dl/9788055215150/9788055215150.pdf.
Gizaw G., Kim Y. H., Moon K. H., Choi J. B., Kim Y. H., Park J. K. Effect of environmental heavy metals on the expression of detoxification-related genes in honey bee Apis mellifera. Apidologie. 2020. Vol. 51. P. 664–674. doi: 10.1007/s13592-020-00751-8
Hajiahmadi Z., Abedi А., Wei Н., Sun W., Ruan Н., Zhuge Q., Movahedi А. Identification, evolution, expression, and docking studies of fatty acid desaturase genes in wheat (Triticum aestivum L.). BMC Genomics. 2020. Vol. 21, Issue 778. P. 1-20. https://doi.org/10.1186/s12864-020-07199-1
Hsu P. S., Wu T.-H., Huang M.-Y., Wang D.-Y., Wu M.-C. Nutritive Value of Bee Pollen Samples from Major Floral Sources in Taiwan. Foods. 2021. Vol. 10, Issue 9. P. 2229-2244. https://doi.org/10.3390/foods10092229
Identification of a metallothionein gene in honey bee Apis mellifera and its expression profile in response to Cd, Cu and Pb exposure / J. Purać et al. Mol. Ecol. 2019. Vol. 28, № 4. Р. 731–745.
Jangа Y., Kim М., Hwang S. W. Molecular mechanisms underlying the actions of arachidonic acid-derived prostaglandins on peripheral nociception. Journal of Neuroinflammation. 2020. Vol. 17, № 30. Р. 1–27. https://doi.org/10.1186/s12974-020-1703-1
Jasper W. C., Brutscher L. M., Grozinger С. М., Niño E. L. Injection of seminal fluid into the hemocoel of honey bee queens (Apis mellifera) can stimulate post-mating changes. Sci Rep. 2020. Vol. 10. P. 1-18. doi: 10.1038/s41598-020-68437-w
Jimbo Н., Yuasa К., Takagi К., Hirashima Т., Keta S., Aichi М., Wada. Н. Specific Incorporation of Polyunsaturated Fatty Acids into the sn-2 Position of Phosphatidylglycerol Accelerates Photodamage to Photosystem II under Strong Light. Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, Issue 19. P. 1-13. https://doi.org/10.3390/ijms221910432
Kavle R. R., Pritchard Е. Т. М., Carne А., El-Din Ahmed Bekhit А., Agyei D. Fatty Acid Profile, Mineral Composition, and Health Implications of Consuming Dried Sago Grubs (Rhynchophorus ferrugineus). Applied Sciences. 2023. Vol. 13, № 1. Р. 363–378. https://doi.org/10.3390/app13010363
Kim Y., Stanley D. Eicosanoid Signaling in Insect Immunology: New Genes and Unresolved Issues. Genes. 2021. Vol. 12, Issue 211. P. 1-15. https://doi.org/10.3390/genes12020211
Klym O., Stadnytska O. Heavy metals in the dandelion and apple tree pollen from the different terrestrial ekosystems of the Carpathian region. Acta Scientiarum Polonorum Zootechnica. 2019. Vol. 18, № 3. S. 15-20.
Kwon Н., Hall D. R., Smith R. C. Identification of a prostaglandin E2 receptor that regulates mosquito oenocytoid immune cell function in limiting bacteria and parasite infection. doi: 10.1101/2020.08.03.235432. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.08.03.235432v1.full
Kwon Н., Yanga Y., Kumarb S, Leea D.-W., Bajracharya Р., Calkinsa Т. L., Kimb Y. P., Pietrantonioa V. Characterization of the first insect prostaglandin (PGE2) receptor: Manse PGE2R is expressed in oenocytoids and lipoteichoic acid (LTA) increases transcript expression. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 2020. Vol. 117. P. 1-49. https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2019.103290
Mărgăoan R., Özkök А., Keskin Ş., Mayda N., Urcan A. C., Cornea-Cipcigan М. Bee collected pollen as a value-added product rich in bioactive compounds and unsaturated fatty acids: A comparative study from Turkey and Romania. LWT. 2021. Vol. 149. doi: 10.1016/j.lwt.2021.111925 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0023643821010781
Matuszewska E., Klupczynska A., Maciołek K., Kokot Z. J., Matysiak J. Multielemental Analysis of Bee Pollen, Propolis, and Royal Jelly Collected in West-Central Poland. Molecules. 2021 Vol. 26, Issue 9. P. 1-18. doi: 10.3390/molecules26092415
Omega-3 deficiency impairs honey bee learning / Y. Arien et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. Vol. 112. No 51. Р. 15761–15766.
Polyunsaturated fatty acid metabolism / Edited by: G. C. Burdge. 2018. Academic Press et AOCS Press. 252 p.
Ponce de León I., Hamberg M., Castresana C. Oxylipins in moss development and defense. Front Plant Sci. 2015. Vol. 6. Р. 44-65. doi: 10.3389/fpls.2015.00483
Ranneh Y., Akim А. М., Hamid Н. А., Khazaai Н., Fadel А., Zakaria Z. A., Albujja М., Fadzelly М., Bakar А. Honey and its nutritional and anti-inflammatory value. BMC Complementary Medicine and Therapies. 2021. Vol. 21, Issue 30. P. 1-17. doi: https://doi.org/10.1186/s12906-020-03170-5
Ruedenauer F. A., Biewer N. W., Nebauer С. А., Scheiner М., Spaethe J., Leonhardt S. D. Honey Bees Can Taste Amino and Fatty Acids in Pollen, but Not Sterols. Frontiers in Ecology and Evolution. 2021. https://doi.org/10.3389/fevo.2021.684175. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.684175/full
Serdiuk V., Sklabinskyi V., Bolshanina S., Ableyev A., Dychenko T. Prevention of Hydrosphere Contamination with Electroplating Solutions through Electromembrane Processes of Regeneration. Journal of Ecological Engineering. 2020. Vol. 21, No 4. P. 61–69. doi: 10.12911/22998993/119801
Stabler D., Al-Esawy М., Chennells J. A., Perri G., Robinson А., Wright G. A. Regulation of dietary intake of protein and lipid by nurse-age adult worker honeybees. J. Exp. Biol. 2021. Vol. 224, Issue. 3. P. 1-9. doi: 10.1242/jeb.230615
Stanley D., Kim Y. Prostaglandins and Other Eicosanoids in Insects: Biosynthesis and Biological Actions. Frontiers in Physiology. 2019. Vol. 9. doi.org/10.3389/fphys.2018.01927
The role of prostaglandins in livestock production / В. Okon. Global Journal of Agricultural Sciences. 2016. Vol. 15, № 1. P. 27–30.
Takic М., Zekovic М., Terzic В., Stojsavljevic А., Mijuskovic М., Radjen S., Ristic-Medic D. Zinc Deficiency, Plasma Fatty Acid Profile and Desaturase Activities in Hemodialysis Patients: Is Supplementation Necessary? Frontiers in Nutrition. 2021. Vol. 8. P. 1-15. doi:10.3389/fnut.2021.700450
Younus H. Therapeutic potentials of superoxide dismutase. Int. J. Health Sci. 2018. Vol. 12, № 3. Р. 88–93
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Yosyp RIVIS, Volodymyr POSTOIENKO, Olga STADNYTSKA, Ivan SARANCHUK, Oleh KLYM, Oleksandr DIACHENKO, Vasyl FEDAK, Andrii SHELEVACH, Olha HOPANENKO (Author)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
