Heavy metals transition coefficients and anionic fatty acid content in bee pollen (plant pollen) in different natural areas of the Carpathian region
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2022-(72)-2-10Keywords:
natural zones of the Carpathian region, bee pollen (plant pollen), heavy metals, anionic fatty acids, heavy metals transition coefficients, bioindicators, productivity of worker beesAbstract
The aim of the work was to determine the coefficients of transition of heavy metals from the arable soil layer to bee pollen (plant pollen) and the content of heavy metals and weakly active anionic fatty acids in the mentioned plant material in different natural areas of the Carpathian region. Experimental apiaries of clinically healthy honey bees of the Carpathian breed were selected on the basis of private beekeeping farms in the mountain (urban village Slavskо, Stryj district), foothills (village Nyzhnia Stynava, Stryj district) and forest-steppe (village Myklashiv, Lviv district) zones of Lviv region. The content of Ferrum, Zinc, Copper, Chromium, Cobalt, Nickel, Plumbum and Cadmium in the arable layer of soil and bee pollen (plant pollen) was determined to assess the intensity of man-made load on the environment where the experimental apiaries of honey bees are located. The content of heavy metals in the selected samples of the arable soil layer, bee pollen (plant pollen) was determined on an atomic-absorption spectrophotometer, and anionic fatty acids in bee pollen (plant pollen) – on a gas-liquid chromatograph. It has been established that in the direction from the mountain to the foothills and further to the forest-steppe zone of the Carpathian region the content of Ferrum, Zinc, Copper, Cobalt, Chromium, Nickel, Plumbum and Cadmium in the arable soil layer and bee pollen (plant pollen) increases. At the same time, in the above direction, the coefficients of transition of Zinc, Chromium and Nickel from the arable layer of soil to bee pollen are decreasing; Zinc and Nickel – in dandelion pollen; Zinc – in apple pollen. In the direction from the mountain to the foothills and further to the forest-steppe zone of the Carpathian region, due to the high level of heavy metals, the value of anionic fatty acids of bee pollen (plant pollen) decreases for bees, beehives and hives. In the above direction due to the increase in the content of heavy metals and anionic forms of fatty acids in bee pollen (plant pollen), decreases the flight-harvest relative to the bee pollen (plant pollen) and honey productivity of worker bees. The high level of heavy metals and anionic fatty acids in bee pollen (plant pollen) obtained from hives located in the foothills and especially the forest-steppe zones of the Carpathian region is a consequence of urbanization and industrialization of the territory. Bee pollen, dandelion and apple pollen in general can be bioindicators of the ecological state of the environment. However, due to the optimal content of heavy metals and fatty acids, the best bioindicator of the ecological state of the environment is dandelion pollen.
References
1. Боднарчук Г. Л., Гаврилюк О. І., Романенко Л. І. Бджільництво Українських Карпат. Бджільництво України. 2018. Вип. 3. С. 6–14.
2. Віщур В. Я. Вміст важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у пилку з кульбаби лікарської залежно від техногенного навантаження на довкілля. Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і Державного науково-дослідного і контрольного Інституту ветпрепаратів та кормових добавок. 2012. Вип. 13, № 1/2. С. 322–327.
3. Вожегова Р. А., Влащук А. М., Дробіт О. С. Поліпшення еколого-меліоративного стану ґрунтів на засадах смарт-спеціалізації. Матеріали Х Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених «Актуальні проблеми агропромислового виробництва України: сталий розвиток сільського господарства в умовах змін клімату», с. Оброшине, 11 листоп. 2021 р. Львів-Оброшине, 2021. С. 15–16.
4. Дідух Я. П. Основи біоіндикації. Київ : Наук. думка, 2012. 204 с.
5. Іскра Р. Я., Янович В. Г. Біохімічні механізми дії хрому на організм людини і тварин. Український біохімічний журнал. 2011. Т. 83, № 5. С. 5–12.
6. Кількісні хроматографічні методи визначення окремих ліпідів і жирних кислот у біологічному матеріалі : метод. посіб. / Рівіс Й. Ф. і ін. Видання друге, уточнене та доповнене. Львів : СПОЛОМ, 2017. 161 с.
7. Ковка Н. О., Недашківський В. М. Тривалість та періоди цвітіння основних нектаропилконосів в умовах Лісостепу Правобережного. Тваринництво України. 2019. № 4. С. 36–39.
8. Комарова І. О. Еколого-біологічні особливості Taraxacum officinale Wigg. за дії забруднення важкими металами в умовах промислового Криворіжжя : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук : спец. 03.10.16 “Екологія”. Дніпро, 2018. 26 с.
9. Лабораторні методи досліджень у біології, тваринництві та ветеринарній медицині / В. В. Влізло і ін. Львів, 2012. 764 с.
10. Лопач С. Н., Чубенко А. В., Бабич П. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. Київ : Мартон, 2001. 408 с.
11. Недашківський В. М., Разанов С. Ф. Вплив весняного поповнення кормових запасів бджолиних сімей на виробництво ними квіткового пилку, перги та гомогенату трутневих личинок. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2020. № 4. С. 157–162.
12. 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. Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. 2015. № 2. С. 94–101.
13. Разанов С. Ф. Оцінка лісових нектаро-пилконосних дерев та ефективність використання їх у медоносному конвеєрі бджіл в умовах Вінниччини. Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. 2019. № 12. С. 214–224.
14. 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.
15. Січенко О. М. Виробництво бджолопродукції на природних фітоценозах різної щільності забруднення радіоцезієм та важкими металами. Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. 2011. Вип. 1, № 2 (29). С. 240–244.
16. Снітинський В., Дидів А. Вплив кадмію та свинцю на біохімічний склад буряка столового за використання різної системи удобрення. Вісник Львівського національного аграрного університету. 2015. № 19. С. 21–25.
17. Швець В. В. Інтенсивність забруднення свинцем, кадмієм, цинком і міддю угідь та білкової продукції бджільництва в умовах Лісостепу Правобережного. Екологія та охорона навколишнього середовища. 2017. № 5. С. 204–214.
18. Аdamchuk L. Environment al biomonitoring by means of beekeeping products. Biodiversity after the Chernobyl accident. 2016. Р. 11–18. URL: http://www.slpk.sk/eldo/2018/dl/9788055215150/9788055215150.pdf (last accessed: 10.08.2016).
19. Chibuike G. U., Obiora S. C. Heavy metals polluted soils: effect on plants and bioremediation methods. Applied and Environment al Soil Science. 2014. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/75270850.
20. 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.
21. Dobson H. E. M. Survey of pollen and pollenkitt lipids – chemical cues to flower visitors? American journal of botany. 1998. Vol. 75. P. 180–182.
22. Domínguez R. Comprehensive review on lipid oxidation in meat and meat products. Antioxidants. 2019. Vol. 8, № 10. Р. 429–460. DOI: 10.3390/antiox8100429.
23. Feldlaufer M. L., Lusby W. R., Knox D. A. Isolation and identification of linoleic acid as an antimicrobial agent from the chalkbrood fungus. Ascosphaera apis. Apidologie. 1993. Vol. 24. P. 89–94.
24. Klym O., Stadnytska O. Нeavy metals in the dandelion and apple tree pollen from the different terrestrial ecosystems of the Carpathian region. Acta Scientiarum Polonorum Zootechnica. 2019. № 18 (3). Р. 15–20.
25. Loretta Y., Yong R. N., Thomas H. R. Fate and transport of Plumbum pollution along a highway corridor. Geoenvironment al Engineering. 2015. DOI: 10.1680/geimogacl.32774.0012. URL: https://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/geimogacl.32774.0012 (last accessed: 12.12.2021).
26. Matin G., Kargar N., Buyukisik H. B. Biomonitoring of Cadmium, Plumbum, Arsenic and Mercury in industrial districts of Izmir, Turkey by using honey bees, propolis and pine tree leaves. Ecological Engineering. 2016. Vol. 90, № 5. P. 331–335.
27. Miyazaki M., Araki М., Okamura К. Assimilate translocation and expression of sucrose transporter, OsSUT1, contribute to high-performance ripening under heat stress in the heat-tolerant rice cultivar Genkitsukushi. J. of Plant Physiol. 2013. Vol. 170, № 18. P. 1579–1584.
28. Okon В. The role of prostaglandins in livestock production. Global Journal of Agricultural Sciences. 2016. Vol. 15, № 1. P. 27–30.
29. Osman D. The requirement for Cobalt in vitamin B12: A paradigm for protein metalation. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) ‒ Molecular Cell Research. 2021. Vol. 1868, Issue 1. DOI:10.1016/j.bbamcr.2020.118896.
30. Ponce de León I., Hamberg M., Castresana C. Oxylipins in moss development and defense. Front Plant Sci. 2015. Vol. 6. DOI: 10.3389/fpls.2015.00483.
31. Purać J. Identification of a metallothionein gene in honey bee Apis mellifera and its expression profile in response to Cd, Cu and Pb exposure. Mol. Ecol. 2019. Vol. 28, № 4. Р. 731–745.
32. Vishchur V. Yа., Saranchuk І. І., Gutyi B. V. Fatty acid content of honeycombs depending on the level of technogenic loading on the environment. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2016. Vol. 24, № 1. Р. 182–187.
33. Yang S. Evaluating and сomparing the natural cell structure and dimensions of honey bee comb cells of chinese bee, apis cerana (hymenoptera: apidae) and italian bee, apis mellifera ligustica (hymenoptera: apidae). J. Insect Sci. 2021. Vol. 1, Issue 21, № 4. DOI: 10.1093/jisesa/ieab042.
34. Younus H. Therapeutic potentials of superoxide dismutase. Int. J. Health Sci. 2018. Vol. 12, № 3. Р. 88–93.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Рівіс Й. Ф., Постоєнко В. О., Стасів О. Ф., Саранчук І. І., Клим О. Я., Дяченко О. Б., Стадницька О. І. , Федак В. Д., Гопаненко О. О. (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
