from 01.01.1997 until now
TYUMEN, Tyumen, Russian Federation
from 01.01.1994 until now
Tyumen', Russian Federation
The purpose of the study is a practical substantiation of the use of selenium-active, which provides an increase in the viability of bees in conditions of technogenesis. Research objectives are: to determine the optimal dose of selenium-active, increasing the lifespan of bees; to establish the effect of selenium-active on the ability to remove pollutants from the body of bees. The study was conducted at the Institute of Biotechnology and Veterinary Medicine of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "State Agrarian University of the Northern Trans-Urals" from 2012 to 2019. The material for research was one-day- old bees, which were obtained in laboratory conditions by incubating a closed brood. After hatching of the imago bees, they were fed with sugar syrup with the addition of selenium-active. The brood for obtaining one-day-old insects was selected from the university apiary (biological station "Chernaya Rechka"). The bees were incubated in a thermostat at 37 °C and 80 % relative humidity. One-day-old bees were housed in 6 entomological cages (50 individuals in each). The experiments were repeated six times. Selenium-active was used as a feed additive. The control group was fed only with sugar syrup, and the experimental group was fed with sugar syrup with the addition of selenium-active. The experiment lasted 26 days. At the end of the experiment, dead bees (respectively by groups) were subjected to autoclave mineralization, after which the content of heavy metals was determined in the extract from the mineralizate by the atomic absorption method on an AAS-3 and "Kvant-Z ETA" spectrophotometer (GOST 30692-2000). The effectiveness of the preparation used was determined by the life expectancy and the amount of accumulation of heavy metals in the body of bees. Calculations for determining life expectancy were carried out according to the formula proposed by A.M. Smirnov and S.A. Stroykov. It was revealed that selenium-active has the ability to remove cadmium, lead and copper from the body of bees. To increase the lifespan of bees under ecologically unfavorable living conditions, sugar syrup with the addition of selenium-active in an amount of 0.25 mg/kg can be used as a top dressing, which displaces heavy metals from the body of bees and increases their lifespan.
bees, selenium-active, lifespan, heavy metals, pollution, impact.
-
-
Введение. Накопление в окружающей среде антропогенных загрязнителей и наложение их на сельскохозяйственные агроландшафты создают высокую степень экологического риска опасно- сти для живого организма.
В таких условиях обитания происходит сниже- ние резистентности пчел, из-за чего создаются благоприятные условия для развития парази- тарных и инфекционных болезней в различных совмещениях [1]. К одному из самых негативных природных загрязнителей относятся тяжелые металлы. Высокий уровень загрязнения окружаю- щей среды является основным фактором, способ- ствующим накоплению поллютантов в продуктах пчеловодства, снижающим жизнеспособность пчел, а также санитарное качество продуктов пчеловодства [2].
Увеличивающийся масштаб загрязнений окружающей среды оборачивается серьезной
угрозой существованию пчел как биологического вида. К сожалению, в своей деятельности чело- веку необходимы такие опасные для здоровья живых существ вещества, как тяжелые металлы и их соединения. Однако в подавляющем боль- шинстве случаев проблема загрязнений заклю- чается в экологически безграмотной и безответ- ственной деятельности человека [7].
В этих условиях проблема ведения пчеловод- ства, обеспечивающего производство качествен- ной продукции, требует разработки новых теоре- тических подходов и практических рекомендаций по созданию оптимальных соотношений между регулированием состояния природной среды и уровнем антропогенного воздействия. Поэтому разработка мероприятий по повышению жизне- способности пчел является своевременной и ак- туальной.
Цель исследования: практическое обоснова- ние применения селен-актива, обеспечивающего повышение жизнестойкости пчел в условиях тех- ногенеза.
Задачи исследования:
-
определить оптимальную дозу селен- актива, повышающую продолжительность жизни пчел;
-
установить влияние селен-актива на спо- собность выведения поллютантов из организма пчел.
-
-
Материалы и методы исследования. Ис- следование проводилось в Институте биотехно- логии и ветеринарной медицины ФГБОУ ВО «Го- сударственный аграрный университет Северного Зауралья» с 2012 по 2019 г.
Материалом для исследования являлись однодневные пчелы, которых получили в лабо- раторных условиях, проводя инкубацию закры- того расплода. После вылупления имаго пчел проводилось кормление сахарным сиропом с добавлением селен-актива. Расплод для получе- ния однодневных насекомых отбирался с пасеки университета (биостанция «Черная речка»). Ин- кубацию пчел проводили в термостате при тем- пературе 37 °С и 80 % относительной влажности. Однодневных пчел размещали в 6 энтомологи- ческих садках (по 50 особей в каждом). Опыты повторяли шестикратно.
С целью разработки средств, повышающих резистентность пчелиных семей, в качестве кормовой добавки использовали селен-актив. Контрольную группу кормили только сахарным сиропом, а опытную – сахарным сиропом с до- бавлением селен-актива. Продолжительность эксперимента составила 26 дней.
По окончании эксперимента подмор пчел (со- ответственно по группам) подвергали автоклав- ной минерализации, после чего в вытяжке из
минерализата атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре ААS-3 и «Квант-Z ЭТА» (ГОСТ 30692-2000) определяли содержание тя- желых металлов [9]. По продолжительности жиз- ни и количеству накопления тяжелых металлов в организме пчел определяли эффективность использованного препарата.
Расчеты для определения продолжительно- сти жизни проводили по формуле, предложенной А.М. Смирновым и С.А. Стройковым. Исследо- вания проводились согласно «Методическим указаниям к постановке экспериментов в пчело- водстве» и «Методам проведения научно-иссле- довательских работ в пчеловодстве» [3–5].
Результаты исследования. Как известно, селен принадлежит к числу незаменимых (эс- сенциальных) пищевых добавок, особенно в тех районах, где есть недостаток данного элемента, адекватное поступление которых – необходимое условие обеспечения здоровья организма [6].
Согласно литературным данным, биологи- ческая роль селена в первую очередь опреде- ляется антиоксидантным и иммуномодулирую- щим действием [8].
В результате проведенных испытаний вы- яснилось, что насекомые, получавшие сахар- ный сироп, содержащий 0,375 мг/кг селен- актива, имели длительность жизни 18,9±1,3 дней; 0,25 мг/кг – 20,9±0,12; 0,125 мг/кг – 18,7 дня. Пчелы, получавшие селен-актив в дозе 0,0625 и 0,03125 мг/кг, имели продолжительность жизни 18,2±1,9 и 17,6±1,4 дня соответственно. В кон- трольной группе пчелы, получавшие только сахар- ный сироп, жили 17,2±1,7 дня.
Таким образом, наибольшую продолжи- тельность жизни (20,9±0,12 дня) имели пчелы, получавшие сахарный сироп с селен-активом (0,25 мг/кг) (табл. 1).
Результаты испытания препарата селен-актива
Таблица 1
|
Группа |
Количество препарата, мг/кг |
Количество активного в/в, мкг на 50 пч. |
Продолжительность жизни, дни |
|
1 |
0,375 |
75 |
18,9 ± 1,3 |
|
2 |
0,25 |
50 |
20,9 ± 1,1 |
|
3 |
0,125 |
25 |
18,7 ± 1,6 |
|
4 |
0,0625 |
12,5 |
18,2 ±1,9 |
|
5 |
0,03125 |
6,25 |
17,6±1,4 |
|
Контроль |
– |
– |
17,2 ±1,7 |
При проведении дальнейших исследований по определению количества тяжелых металлов в подморе пчел было установлено, что препа- рат селен-актив обладает способностью вы- водить из организма пчел такие вещества, как кадмий, свинец и медь. Особенно это заметно у первой и второй группы пчел. У первой и вто- рой группы медь (Cu) выводилась в одинаковых количествах и находилась на равном уровне (3,001 мг/кг). У остальных групп уровень Cu коле- бался в пределах 4,62–5,38 мг/кг, что значитель- но выше по сравнению с предыдущими группами, а у контрольной группы этот показатель составил 6,80±0,4 мг/кг.
Количество свинца (Pb) в организме пчел зна- чительно меньше определилось у первой и второй групп и составило 0,028±0,001 и 0,028±0,004 мг/кг соответственно, у третьей этот показатель равен 0,045±0,002, у четвертой – 0,085±0,002, у пятой – 0,0525±0,003 мг/кг. У контрольной группы количе- ство свинца соответствовало 0,183±0,005 мг/кг, что значительно выше, чем в опытных.
Уровень кадмия (Cd) по отношению к кон- трольной группе (0,099±0,005 мг/кг) значительно ниже в организме пчел опытных групп. Данные представлены в таблице 2, согласно им пре- парат селен-актив не оказал свое влияние на уровень мышьяка (As), так как его количество во всех образцах подмора пчел неизменно.
Уровень тяжелых металлов в организме пчел, мг/кг
Таблица 2
|
Группа |
Количество препарата, мг/кг |
Медь |
Свинец |
Кадмий |
Мышьяк |
|
1 |
0,3750 |
3,001±0,2 |
0,0280±0,001 |
0,0360±0,002 |
0,0128±0,001 |
|
2 |
0,2500 |
3,003±0,4 |
0,0283±0,004 |
0,0034±0,002 |
0,0130±0,001 |
|
3 |
0,1250 |
5,23±0,4 |
0,0450±0,002 |
0,0360±0,001 |
0,0114±0,001 |
|
4 |
0,0625 |
4,62±0,5 |
0,0850±0,003 |
0,0482±0,002 |
0,0138±0,001 |
|
5 |
0,0312,5 |
5,38±0,2 |
0,0525±0,001 |
0,0579±0,003 |
0,0145±0,002 |
|
6 |
Контроль |
6,80±0,4 |
0,1827±0,001 |
0,0996±0,005 |
0,0127±0,001 |
Все исследуемые элементы являются микроэ- лементами, но чрезмерное их содержание в живом организме приобретает статус тяжелых металлов или поллютантов. Чаще всего они являются при- чиной снижения резистентности организма насеко- мых и, как следствие, их продолжительности жизни. Выводы. По результатам проведенного ис- следования можно заключить, что селен-актив обладает свойством вытеснения тяжелых метал- лов из организма пчел, что способствует замет- ному увеличению продолжительности жизни на- секомых. Так, наибольшую продолжительность жизни (20,9±0,12 дня) имели пчелы, получавшие сахарный сироп с селен-активом (0,25 мг/кг). А в контрольной группе, получавшей сахарный сироп в чистом виде, продолжительность жизни
составила 17,2±1,7 дня.
На основании проведенных исследований по определению влияния селен-актива на микроэ- лементный состав организма пчел установлено, что данное вещество обладает способностью
выводить из их организма такие химические эле- менты, как кадмий, свинец и медь.
Для повышения жизнестойкости пчел к эко- логически неблагополучным условиям обитания можно использовать подкормку из сахарного си- ропа с добавлением селен-актива в количестве 0,25 мг/кг, которая будет способствовать увели- чению продолжительности жизни пчел и очище- нию их организма от поллютантов.
1. Zhumadina Sh.M., Kalashnikova M.V., Sidoro- va K.A., Pashayan S.A. Osobennosti morfo- funkcional'noy izmenchivosti pchel / Pavlo- dar. gos. un-t im. S. Toraygyrova. Pavlodar, 2015. 150 s.
2. Kalashnikova M.V., Sidorova K.A., Pashayan S.A. Ekologo-fiziologicheskie kriterii ocenki sostoyaniya gomeostaza pchel v raznye periody aktivnosti // Agroprodovol'stvennaya politika Rossii. 2015. T. 10. S. 45–47.
3. Metodicheskie ukazaniya k postanovke eksperimentov v pchelovodstve. M., 2000. S. 3–9.
4. Metodicheskie ukazaniya po ocenke stepeni opasnosti zagryazneniya pochvy himicheskimi veschestvami (utv. zamestitelem glavnogo sanitarnogo vracha SSSR E.M. Saakyanc 13.03.1987 № 4266-87). M., 1987. 14 s.
5. Metody provedeniya nauchno-issledovatel'- skih rabot v pchelovodstve. Rybnoe: Izd-vo NIIP, 2002. 154 s.
6. Pashayan S.A., Sidorova K.A. Ekologicheskie problemy pchelovodstva Tyumenskoy obla- sti // Pchelovodstvo. 2018. № 1. S. 12–13.
7. Pashayan S.A., Sidorova K.A., Dimyanenko V.A. Ekologicheskoe sostoyanie pasek Tyumenskoy oblasti // Biogeohimiya himicheskih elementov i soedineniy v prirodnyh sredah: mat-ly III Mezhdunar. shkoly-seminara molodyh issledo- vateley. Tyumen': Izd-vo TGU, 2018. S. 120–121.
8. Pashayan S.A., Sidorova K.A., Kalashniko- va M.V. Medonosnye pchely: ekologicheskie faktory vozdeystviya // GAU Severnogo Zaura- l'ya. Tyumen', 2013. 226 s.
9. Shishkina V.V., Pashayan S.A., Kalashniko- va M.V. Mikroelementy v organizme pchel i kleschey varroa // Pchelovodstvo. 2016. № 2. S. 22–23.
