Відтворна здатність бджолиних маток за впливу важких металів і жирних кислот бджолиного обніжжя
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2023-(74)-1-12Ключові слова:
природні зони Карпатського регіону, орний шар ґрунту, бджолине обніжжя, тканини черевця медоносних бджіл, важкі метали, жирні кислоти, інтенсивність яйцекладки бджoлиних маток, біоіндикаторАнотація
У літературі є тільки фрагментарні дані щодо вмісту важких металів і жирних кислот у бджолиному обніжжі та тканинах медоносних бджіл, яких утримують у різних природних зонах Карпатського регіону.
Метою роботи було зафіксувати зв'язок між вмістом Цинку, Купруму, Плюмбуму і Кадмію й ненасичених жирних кислот родин омега-3, омега-6, омега-7 і омега-9 у бджолиному обніжжі та інтенсивністю яйцекладки бджолиних маток, яких утримують у вуликах, розміщених в окремих природних зонах Карпатського регіону.
Піддослідні пасіки клінічно здорових медоносних бджіл породи карпатська було підібрано на базі приватних пасічних господарств гірської, передгірної та лісостепової зон Львівської області. Для оцінки інтенсивності техногенного навантаження на довкілля, де знаходяться піддослідні пасіки медоносних бджіл, визначали вміст важких металів в орному шарі ґрунту, бджолиному обніжжі та тканинах черевця медоносних бджіл. У другій половині весняного періоду в кожній із описаних вище природних зон Карпатського регіону на 3 пасіках і на кожній із 3 вуликів для лабораторних досліджень відбирали зразки бджолиного обніжжя та медоносних бджіл. До того ж у радіусі корисного льоту медоносних бджіл відбирали зразки орного шару ґрунту. Крім того, в кожній із описаних вище природних зон Карпатського регіону на 3 пасіках і на кожній на 3 вуликах у другій половині весняного періоду впродовж 36 діб щодванадцятої доби досліджували інтенсивність яйцекладки бджолиних маток. У відібраних зразках орного шару ґрунту, бджолиного обніжжя та тканин черевця медоносних бджіл визначали вміст важких металів, зокрема токсичних, а в зразках бджолиного обніжжя та тканин медоносних бджіл – ненасичениих жирних кислот.
Встановлено, що Купруму та особливо Цинку властиві відносно високі коефіцієнти переходу з орного шару ґрунту в бджолине обніжжя в різних природних зонах Карпатського регіону. Водночас коефіцієнти переходу Кадмію та особливо Плюмбуму в бджолине обніжжя є дуже низькими. Зафіксовано, що в напрямі від гірської до передгірної та лісостепової зони Карпатського регіону знижується коефіцієнт переходу Цинку з орного шару ґрунту в бджолине обніжжя. Водночас зростає засвоєння рослинами Кадмію.
У напрямі від гірської до передгірної та лісостепової зони Карпатського регіону через високу концентрацію Цинку, Купруму, Плюмбуму й особливо Кадмію знижується цінність ненасичених жирних кислот бджолиного обніжжя для інтенсивної яйцекладки бджолиних маток. Інтенсивність яйцекладки бджолиних маток, яких утримують у вуликах, розміщених у передгірній та особливо в лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з бджолиними матками гірської зони є меншою.
Бджолине обніжжя та тканини черевця медоносних бджіл за вмістом важких металів і ненасичених жирних кислот можуть слугувати біоіндикатором екологічного стану довкілля. Добрим біоіндикатором екологічного стану довкілля може слугувати також такий інтегрований показник, як інтенсивність яйцекладки бджолиних маток.
Посилання
1. Дідух Я. П. Основи біоіндикації. Київ : Наукова думка, 2012. 344 с.
2. Методологія та організація наукових досліджень у тваринництві / за ред. І. І. Ібатулліна, О. М. Жукорського. Київ : Аграрна наука, 2017. 328 с.
3. Разанов С. Ф., Дідур І. М., Первачук М. В. Ефективність зниження забруднення ґрунтів свинцем і кадмієм за бджолозапилення сільськогосподарських культур в умовах їх мінерального підживлення. Сільське господарство та лісівництво : зб. наук. пр. ВНАУ. 2015. № 2. С. 94–101.
4. Саранчук І. І., Рівіс Й. Ф. Жирнокислотний склад бджолиного обніжжя залежно від екологічних умов довкілля. Біологія тварин. 2008. Т. 10, № 1/2. С. 236–244.
5. Федорук Р. С., Романів Л. І. Репродуктивна функція бджолиних маток за умов підгодівлі бджіл борошном бобів сої нативних та трансгенних сортів. Біологія тварин. 2013. Т. 15, № 3. С. 140–149.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. Chibuike G. U., Obiora S. C. Heavy metal polluted soils: effect on plants and bioremediation methods. Applied and Environmental Soil Science. 2014. 12 p. doi: 10.1155/2014/752708.
10. 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. No З. Р. 1–9. doi: 10.1016/j.jtemin.2022.100038.
11. Desbois A. P., Smith V. J. Antibacterial free fatty acids: activities, 5 mechanisms of action and 6 biotechnological potential P. 1‒50. Електронний ресурс: https://core.ac.uk/download/pdf/9821228.pdf.
12. Didaras N. A., Karatasou К., Dimitriou T. G., Amoutzias G. D., Mossialos D. Antimicrobial Activity of Bee-Collected Pollen and Beebread: State of the Art and Future Perspectives. Antibiotics. 2020. Vol. 9. No 11. Р. 811-840. doi: 10.3390/antibiotics9110811.
13. 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, No 624. P. 1‒12. doi: 10.3390/atmos13040624.
14. Di Miceli M., Bosch-Bouju C., Layé S. PUFA and their derivatives in neurotransmission and synapses: a new hallmark of synaptopathies. Proceedings of the Nutrition Society. 2020. Vol. 79. Issue 4. Р. 388–403.
15. Ebru В. А. Microbiota and Its Importance in Honey Bees. Bee Studies 2021. Vol. 13. No 1. Р. 23-30. doi: 10.51458/BSTD.2021.14.
16. 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, No 3. P. 557–568. doi: 10.3390/antiox12030557.
17. 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. Електронний ресурс: frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2021.76126/full
18. 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. doi: 10.3390/foods10092229.
19. 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, No 30. Р. 1–27. doi: 10.1186/s12974-020-1703-1.
20. 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.
21. 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. doi: 10.3390/ijms221910432.
22. 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, No 1. Р. 363–378. doi: 10.3390/app13010363.
23. Kim Y., Stanley D. Eicosanoid Signaling in Insect Immunology: New Genes and Unresolved Issues. Genes. 2021. Vol. 12, Issue 211. P. 1‒15. doi: 10.3390/genes12020211.
24. 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, No 3. P. 15‒20.
25. 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. Електронний ресурс: biorxiv.org/content/10.1101/2020.08.03.235432v1.full.
26. 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. doi: 10.1016/j.ibmb.2019.103290.
27. 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. Електронний ресурс: sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0023643821010781.
28. 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.
29. Omega-3 deficiency impairs honey bee learning / Y. Arien et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. Vol. 112. No 51. Р. 15761–15766.
30. Polyunsaturated fatty acid metabolism / Edited by: G. C. Burdge. 2018. Academic Press et AOCS Press. 252 p.
31. 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.
32. 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: 10.1186/s12906-020-03170-5.
33. Rivis Y., Zaborski D., Gutyj B., Hopanenko O., Diachenko O., Stadnytska O., Klym O., Saranchuk I., Bratyuk V., Fedak V. Quantitave and simultaneus gas chromatografic determination of various forms long-chain fatty acids in biological material. Scientific Papers. Series D. Animal Science. Bucharest, 2022. Vol. 65, No 2. Р. 24‒29.
34. Rothman J. A., Russell К. А., Leger L., Mc Frederick Q. S., Graystock Р. The direct and indirect effects of environmental toxicants on the health of bumble bees and their microbiomes. doi: 10.1101/2020.04.24.060228. Електронний ресурс: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.24.060228v1.full
35. 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. doi: 10.3389/fevo.2021.684175. Електронний ресурс: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.684175/full.
36. 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.
37. Stanley D., Kim Y. Prostaglandins and Other Eicosanoids in Insects: Biosynthesis and Biological Actions. Frontiers in Physiology. 2019. Vol. 9. doi: 10.3389/fphys.2018.01927.
38. The role of prostaglandins in livestock production / В. Okon. Global Journal of Agricultural Sciences. 2016. Vol. 15, No 1. P. 27–30.
39. 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.
40. Wang Х., Zhong Z., Chen Х., Hong Z., Lin W., Mu Х., Hu Х., Zheng Н. High-Fat Diets with Differential Fatty Acids Induce Obesity and Perturb Gut Microbiota in Honey Bee. Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, No 2. Р. 834‒849. doi: 10.3390/ijms22020834.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Йосип РІВІС , Постоєнко В. О., Саранчук І. І., Стадницька О. І., Клим О. Я., Дяченко О. Б., А. V. SHЕLЕVАCH, О. О. HОPАNЕNКО (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
