Влияние временных факторов на содержание в меде макро- и микроэлементов

УДК 638.16

Стабильность химического состава — одно из важнейших и обязательных условий нормального функционирования живого организма. Соответственно, отклонения в содержании химических элементов, вызванные внешними или внутренними факторами, приводят к широкому спектру нарушений в организме [1].

Состав химических элементов тела медоносных пчел является результатом направленного транспорта этих веществ в процессе питания особей. Физиологически важные макро- и микроэлементы пчелы в своем теле накапливают, а токсичные — выводят [2].

Химические элементы попадают в продукты пчеловодства главным образом из генеративных органов нектароносных и пыльценосных растений. При этом некоторое влияние на элементный состав продуктов пчеловодства оказывают сами пчелы (при сборе и переработке нектара, пыльцы и прополиса), а также атмосферные загрязнения антропогенного происхождения.

Считается, что мед — один из самых сложных природных продуктов, употребляемых человечеством [3, 5]. Качество натурального меда зависит от целого ряда факторов. Это видовой состав ботанических источников, географическое происхождение, климатические особенности сезона, технология производства, условия сбора и хранения [6–10].

Однако на количество химических элементов в меде преимущественно влияет его ботаническое происхождение [4]. В этой связи целесообразно комплексно изучить динамику содержания химических элементов в меде, полученном с одной пасеки в течение активного сезона.

Пробы меда отбирали в мае, июле и августе 2013–2014 гг. на пасеке КФХ «Бортники» в Рыбновском районе Рязанской области. Химические элементы в пробах исследовали на атомно-абсорбционном спектрофотометре фирмы Varian. С помощью пламенного атомизатора спектрофотометра определяли концентрацию свинца (Pb), кадмия (Cd), меди (Cu), цинка (Zn), железа (Fe), хрома (Cr), стронция (Sr), селена (Se), кальция (Ca), магния (Mg), калия (K), натрия (Na). Для подавления эффекта ионизации при определении калия, кальция, натрия и магния к испытуемым растворам добавляли раствор цезия-хлорида-лантана. Содержание мышьяка (As) устанавливали с помощью графитового атомизатора спектрофотометра, при этом использовали палладиевый модификатор фирмы Merck. Данные по отдельным элементам объединяли в двухфакторные неравномерные дисперсионные комплексы.

В изученных пробах меда не были обнаружены свинец, селен, хром, мышьяк, присутствовали лишь следы кадмия. Итоги решения комплексов по остальным элементам представлены в таблице 1.

Под влиянием изученных факторов элементы по степени изменчивости разделялись на три группы: практически неизменчивые; изменчивые в сильной степени; изменчивые на среднем уровне. К первой группе можно отнести медь и железо. В комплексе по меди ни один фактор достоверно не проявился, а в комплексе по железу на первом уровне значимости установлено лишь влияние различий по сезонам. При этом в обоих комплексах 76% (или 0,76 долей единицы) вариации признака обеспечивали случайные, то есть неучтенные в опыте, факторы и только 24% организованные факторы.

К элементам второй группы следует отнести кальций, натрий, магний и стронций. Общим для них служит то, что воздействие организованных в опыте факторов на изменчивость признака оказалось выше третьего уровня значимости и колебалось от 74% в комплексе по стронцию до 97% в комплексе по кальцию (самое низкое влияние случайных, то есть неучтенных, факторов составило 26 и 2,6% соответственно). В комплексах по натрию, магнию и стронцию выше третьего уровня значимости установлено только влияние различий по годам. Однако в комплексе по кальцию влияние всех факторов проявилось выше третьего уровня значимости, то есть содержание этого элемента в меде определяется в основном этими факторами.

Под воздействием изученных факторов изменчивость признака определялась на 60% в комплексе по цинку и на 49% в комплексе по калию, то есть на среднем уровне по сравнению с двумя другими группами комплексов. При этом на изменчивость признака в комплексе по калию достоверно влияло лишь совместное действие факторов, а в комплексе по цинку — только различия по годам.

В таблице 2 представлены арифметические средние дисперсионных комплексов (без статистических ошибок). Для возможности их сравнения друг с другом указана наименьшая существенная разность (НСР) на первом уровне значимости. Она относится ко всему комплексу в целом и вычислена по итогам обработки дисперсионного комплекса.

Больше всего в меде содержалось калия (в среднем 359,32 мг/кг), кальция — немного меньше (315,13 мг/кг). Концентрация натрия и магния была на два порядка меньше (85,48 и 85,87 мг/кг соответственно). Количество стронция и железа составило всего 4,31 и 2,61 мг/кг соответственно, а цинка и меди — в среднем 0,84 и 0,10 мг/кг соответственно.

Сравнивая средние арифметические показатели комплексов между собой с помощью НСР, можно легко проследить те закономерности, которые были установлены по данным таблицы 1. Например, в пробах меда, отобранных в первый год, больше всего калия обнаружено в августе, а в мае и июле — достоверно меньше. На второй год наибольшее содержание калия отмечено в мае, в июле его концентрация снизилась, а в августе была достоверно меньшей, чем в мае. В этом и состоит достоверное совместное проявление изучаемых факторов, то есть различия по сезонам (годам) зависят от различий по периодам сбора (месяцам) и наоборот. Другой пример: в комплексе по натрию доказано высокодостоверное влияние различий по годам (см. табл. 1), и сравнение показателей, полученных в одноименные месяцы разных лет с помощью НСР, показывает достоверные различия между ними. Аналогичным образом дело обстоит в комплексах по магнию и стронцию. Однако в комплексе по кальцию закономерности, установленные в таблице 1, трудно проследить с помощью НСР.

Из данных таблицы 3 вытекает, что изменение количества макро- и микроэлементов в пробах меда носит в основном сопряженный характер.

Так, содержание в меде калия на среднем уровне связано с количеством других элементов. Эти коэффициенты недостоверны лишь потому, что число пар значений небольшое. Концентрация натрия достоверно связана с количеством кальция, магния, железа и стронция (практически прямая корреляция) и с содержанием цинка на уровне, близком к достоверному. Количество кальция достоверно связано с концентрацией магния, железа и стронция и с наличием цинка на уровне, близком к достоверному. Содержание магния на достоверном уровне связано с концентрацией цинка, железа и стронция. Количество цинка на достоверном уровне связано с наличием железа и с концентрацией стронция на уровне, близком к достоверному. Содержание железа, в свою очередь, также находится на уровне, близком к достоверному, и связано с количеством стронция.

Особое положение занимает медь. У нее отсутствует корреляция с калием и цинком и имеется недостоверная средняя отрицательная корреляция с натрием, кальцием, магнием, железом и стронцием.

На наш взгляд, установленные взаимосвязи между содержанием различных элементов в меде можно объяснить физиологией производящих его пчел. Ситуация с медью предположительно объясняется направленным транспортом этого элемента в организм пчел.

Итак, в меде, собранном с пасеки КФХ «Бортники» в разные годы и периоды сезона, в наибольшей степени варьировали концентрации кальция, натрия, магния и стронция. В несколько меньшей степени изменялось количество цинка и калия. На наличие меди и железа существенно не влияли ни особенности сезона (годы сбора), ни периоды сбора (месяцы) образцов.

Рассчитанные коэффициенты корреляций показали, что изменение количества большинства элементов в меде носит в основном сопряженный характер. Однако изменение концентрации меди подчиняется особым закономерностям. Предположительно они связаны с особенностями транспорта этого элемента в тела самих пчел.

М.Н.ХАРИТОНОВА, Е.П.ЛАПЫНИНА

ФГБНУ «НИИ пчеловодства»

Изложены результаты исследования содержания макро- и микроэлементов в меде, отобранном в мае, июле и августе 2013–2014 гг. с пасеки, расположенной в Рыбновском районе Рязанской области. Установлено, что концентрации кальция, натрия, магния и стронция в пробах разных лет и месяцев сбора варьировали значительно, цинка и калия — в средней степени, а количество железа и меди существенно не зависело от временных факторов. Изменение концентрации для всех исследованных элементов, кроме меди, носит сопряженный характер.

Ключевые слова: макроэлементы, микроэлементы, изменение концентрации, периоды и сезоны сбора.

ЛИТЕРАТУРА
1. Скальная М.Г., Дубовой Р.М., Скальный А.В. Химические элементы — микронутриенты как резерв восстановления здоровья жителей России. — Оренбург, 2004.
2. Харитонова М.Н. и др. Эссенциальные микроэлементы в продуктах пчеловодства и телах пчел // Пчеловодство. — 2015. — № 7.
3. Azeredo L.D.C. Protein contents and physicochemical properties in honey samples of Apis mellifera of different floral origins // Food chemistry. — Vol. 80.
4. Bogdanov S. et al. Minerals in honey: environmental, geographical and botanical aspects // Journal of apicultural research. — 2007. — Vol. 46 (4).
5. Iglesias M.T. et al. Usefulness of amino acid composition to discriminate between honeydew and floral honeys. Application to honeys from a small geographic area // Journal of agricultural and food chemistry. — 2004. — Vol. 52.
6. Kaśkoniene V. Floral markers in honey of various botanical and geographical origins: a review // Comprehensive reviews in food science and food safety. — 2010. — Vol. 9(6).
7. Latorre M.J. et al. Chemometric classification of honeys according to their type. II. Metal content data // Food Chemistry. — 1999. — Vol. 2 (66).
8. Pohl P. Determination of metal content in honey by atomic absorption and emission spectrometries // Trends in analytical chemistry. — 2009. — Vol. 28(1).
9. Silva R.L. et al. Honey from Luso region (Portugal): Physicochemical characteristics and mineral content // Microchemical journal. — 2009. — Vol. 93
10. Stashenko V., Stashenko D. The composition and biochemical characteristics of orange (Citrus sinensis), saw palmetto (Serenoa repens[Bartram] small), Brazilian peppertree (Schinus terebinthifolius, Raddi) and melaleuca tree // XXXXIII International apicultural congress. — Kyiv, 2013.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Харитонова Маргарита Николаевна, канд. биол. наук, ученый секретарь, e-mail: ma.nic@bk.ru, тел. 8 (49137)52-132;
Лапынина Елена Петровна, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., e-mail: rybnoebee@mail.ru, тел. 8 (49137) 51-547.

THE INFLUENCE OF THE TIME FACTORS ON THE CONTENT OF MICRO- AND MACRO ELEMENTS IN THE HONEY

M.N.Kharitonova, E.P.Lapinina

The article contains the results of the study of the content of macro- and microelements in the honey, selected in May, July and August 2013 and 2014, from the same apiary, located in the Rybnoe district of the Ryazan region. As a result of the study it was established that the concentrations of calcium, sodium, magnesium and strontium varied during different years and months of collection of samples to a large extent, the concentration of zinc and potassium in the medium, and the concentrations of iron and copper did not depend significantly on either the year or month of collection of samples. The change in concentration for all studied elements, with the exception of copper, is characterized by conjugation.

Keywords: macro elements, microelements, change in concentration, periods and seasons of collection.

«

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

»