Медоносные пчелы, как и другие животные, требуют диеты сбалансированной по содержанию белка, свободных аминокислот, жиров, витаминов, гормонов, минеральных веществ и др. Белки – биологические поликонденсаты, созданные из остатков аминокислот, связанных пептидами. Эти вещества находятся во всех живых организмах. Белки, как и свободные аминокислоты, находятся также в пыльце и в нектаре. Нектар содержит мало белка и аминокислот, что не оказывает никакого существенного влияния на питание пчел. Поэтому в дальнейшей части статьи займемся в основном белками и аминокислотами, содержащимися в пыльце.
В среднем кишечнике пчелы белки освобождаются от потребленной (попавшей туда) растительной пыльцы, после чего наступает их дальнейшее разложение до более простых по структуре пептидов, а в конце – до упоминавшихся уже аминокислот.
Через слизистую оболочку среднего кишечника эти аминокислоты, а также как и следы аминокислот, содержащихся в нектаре, поступают в гемолимфу, а также в ее клетки, называемые гемоцитами. С гемоцитами они проникают во все ткани пчелы, где распадаются на различные белковые структуры клеток, а также систему их энзим. Это явление происходит с участием специальных элементов клеток, называемых рибосомами.
Пчеле, так же как и человеку, нужны разные аминокислоты, среди которых 9 (в случае человека: гистодин, треонин, валин, метионин, леуцин, изолеуцин, фенилоаланин, лизин и триптофан) являются экзогенными, и должны быть получены с кормом, поскольку пчелы, как и люди, не могут их синтезировать в своем организме из пищевых аминокислот. У пчелы таких экзогенных аминокислот 10 (De Groot, 1953). Десятой экзогенной аминокислотой у пчел является аргинин, который подобно гистодину, может быть частично синтезирован в организме пчелы. Все эти аминокислоты, кроме треонина, необходимы для роста молодой пчелы.
Аминокислоты белка, как и упомянутые все свободные аминокислоты, поступают в основном из пыльцы, а также, в меньшей степени, из нектара. Полезно заметить, что содержание экзогенных аминокислот в пищевом белке колеблется в пределах от 1 до 4,5% (De Groot, 1953). Если содержание только одной из этих экзогенных аминокислот в данном белке составляет, например, 3%, когда должно быть 4%, то пчела использует исключительно ¾ общего пищевого белка, в котором она находится. Часто случается, что белок пыльцы содержит меньше аминокислот, чем требуемые 4%, что приводит к упомянутому результату. О роли и значении аминокислот свидетельствует хотя бы тот факт, что добавка в корм пчелы аминокислоты глицина, приводит к быстрому связыванию через него запасов с источниками нектара (Young Soo Kim & Smith, 2000).
Потребляемая пыльца является кормом, в основном, для ульевых пчел (так называемых кормилиц) или передается вместе со смесью выделений фарингиальных желез и медом личинкам пчел, а также трутням, когда они достигают возраста 3 дня. Полевые пчелы, в отличие от ульевых пчел, не потребляют пыльцу в своем питании. В естественных условиях пыльца складывается по краю расплодной части. Пыльца, сложенная напротив сота с расплодом, расходуется в течение 2-3 дней, тогда как сложенная вблизи личинок съедается в течение 1-2 дней.
Зерна пыльцы имеют размер, измеряемый тысячными долями миллиметра. В течение одного вылета пчела собирает пыльцу с нескольких десятков и даже нескольких сотен цветков и складывает ее в «корзиночки». Масса этих обножек колеблется между 0,006 и 0,015 г. Во время вылетов (максимально до 50), пчела приносит в семью около 0,75 г пыльцы. Масса одной обножки пыльцы колеблется от 5 до 7 мг, достигая даже 15 мг (Jivan & all., 2011).
В горах Румынии, например, пчелы собирают пыльцу в основном в полуденное время. В знойные полдни в этой стране делают это утром и после полудня. Кроме того, в ясные дни пчелы собирают ее при более низких температурах, чем в пасмурные дни (Jivan & all., 2011).
Обычно ранней весной и летом наблюдается большой недостаток качественной пыльцы. Тогда пчелы собирают пыльцу независимо от ее пищевой ценности, в том числе пыльцу относительно низкого качества с лесных орехов, а также с кукурузы, что (в случае пыльцы с кукурузы) связано с недостатком гистодина (Keller & all., 2005). Случается, что избыток кукурузной пыльцы в питании пчел способствует возникновению некоторых заболеваний. Явление это связано с тем, что функционирование иммунной системы насекомых непосредственно зависит от качества питания (Feder & all., 1997; Schmid-Hempel, 2005), что в отношении пчел доказали Alaux & all. в 2010 г.
Питательное качество белка, находящегося в пыльце, определяется на основание содержания сырого белка (англ. crude protein – CP) (Buchmann, 1986), выраженного в процентах его сухой массы, а также количества экзогенных аминокислот, которые, как упоминали, пчела потребляет в форме связанной в белке или в свободном виде. Сама оценка содержания СР в сухой массе пыльцы и других биологических материалов производится в большом приближении относительно результатов всего содержания азота.
Для лучшего понимания количества СР в цветочной пыльце для исследований потребовалось собирать ее непосредственно с цветов, так как пчелы, формируя обножку, добавляют в нее немного нектара. Кстати, полезно вспомнить, что зерна пыльцы энтомофильных растений крупнее и тяжелее, чем у пыльцы ветроопыляемых растений. Кроме того, она более липкая.
Пчелы собирают пыльцу с содержанием СР от 12 до 61% (Roulston & all., 2000). Некоторые виды пыльцы содержат его от 2,5 до 61%. Большинство видов пыльцы, собираемых пчелами, содержат от 24 до 33% сырого белка (Jivan & all., 2011). Интересно, что пчелы не собирают и пыльцу, которая содержит повышенное количество белка. Пыльца не всех видов растений собирается пчелами в «корзиночки». Примером может быть пыльца Equisetum arvense, которым пчелы, как правило, не интересуются, несмотря на то, что содержит она довольно много белка (СР 35,6%). Кроме того, пчелы способны приносить в улей пыльцу с ядовитых растений, хотя это наблюдается редко, так как растения этого типа редко выделяют много ядовитых веществ в пыльце и нектаре.
Тело пчелы может содержать до более 60% сырого белка, который увеличивает массу ее тела и удлиняет жизнь. Доказано, что у пчел, у которых содержание белка падает ниже 30%, резко сокращается продолжительность жизни, а также возрастает предрасположенность к заболеваниям, особенно к европейскому гнильцу и нозематозу (Kleinschmidt, 1988). Кроме того, производство меду у таких пчел резко падает. Хотя бы с той точки зрения, что белок служит, например, непосредственно для синтеза пчелиного молочка, «строит», в свою очередь, мышцы у личинок и взрослых пчел. Отсюда, сильная пчелиная семья, которая выращивает расплод, потребляет ежедневно до 50-100 г чистого белка. Подсчитано, что если пчелы собирают пыльцу с содержанием сырого белка (СР) 20%, то нужно собрать пыльцы до 250-500 г ежедневно. Однако, если они собирают пыльцу с СР, составляющим 25%, то нужно ежедневно собрать этого вида пыльцы только 200-400 г., если же собирают пыльцу с содержанием СР – 15%, то потребность в ней возрастает до 340-680 г.
Как правило, пчелиная семья потребляет в течение года от 17 до 34 и более килограммов пыльцы (Höcherl & all., 2012). Также известно, что одни расы пчел предпочитают собирать особенно пригодные для них виды пыльцы, другие же, имея этого так хорошо развитого качества, могут собирать мене качественную пыльцу и в результате выращивают меньше и менее жизнеспособных пчел. Поэтому пчелы, тела которых богаче высококачественным белком, способны производить много меду. Весной и летом такие пчелы способны выводить особенно качественных маток. Эти пчелы к осени сами легко избавляются от нозематоза, и хорошо зимуют, сохраняя много белка на период весеннего развития семьи или на отстройку вощины. Наоборот, пчелы, тела которых осенью содержат меньше 30% сырого белка, плохо зимуют, так как короче живут, и весной быстро слабеют и страдают от многих болезней, в том числе от европейского гнильца, аскосфероза и нозематоза (Kleinschmidt, 1988).
Во время интенсивных и продолжительных взятков или во время интенсивного выращивания расплода, потребность в белке резко возрастает. Подобное большое потребление белка наблюдается во время понижения температуры ниже 20 °С или же повышения ее выше 30 °С. Поэтому белковый взяток с содержанием сырого белка выше 20% в этих условиях является наиболее рекомендуемым. Если какой-либо средний нектарно-пыльцевой взяток с содержанием сырого белка в пыльце на уровне 12-15% продолжится в течение 6 недель, то до 40-60% всего белка сконцентрируется в организме пчел, и несмотря на то, что выращивают они относительно много расплода, очевидно, не соберут они запасов меду.
При напряженной работе богатая белком диета укрепляет организм пчелы во время сбора нектара и его переработке в мед. Опытные пчеловоды знают об этом, и ищут растения богатые белком такого типа, например, пыльцу клевера во время сбора нектара с лип.
Интересен тот факт, что содержание белка в пыльце более или менее постоянно для данного отряда или вида растений. Большинство этого белка составляют энзимы, предназначенные для процесса опыления, в том числе для роста пыльников (Stanley & Linskens, 1974), генетический материал пыльцы которых «переливается» на основание пестика, где появляются семена.
Ранее писали, что пыльца, содержащая более 25% сырого белка, считается хорошей. Приводя эту информацию, обращали внимание, что лучшей с точки зрения пищевой ценности считается пыльца, например, с фруктовых деревьев со средним содержанием СР – в случае груши – 26%, яблони – 24%, а также ивы плакучей – 26%, белого и красного клевера – 22-35%, крокуса, мака, цикория, вереска. К среднему качеству, с этой точки, зрения относится, например, пыльца рапса – 21-23%, одуванчика лекарственного – 22,7%, малины – 19%, брусники – 19%, ивы – 17-38%, вяза, тополя, белого клена (явора) кукурузы – 15% и подсолнечника – 13-16%, а также гречихи – 9-11%. Эта, последняя, часто содержит менее 10% белка. К низкокачественным относится пыльца лещины, ольхи, березы, осины, ели и пихты. Меньше всего сырого белка, по сравнению с названными растениями, содержит пыльца с разного вида сосен, где может находиться даже 5-7% (Maurizio, 1963).
В связи с этим следует помнить, что содержание белка в пыльце растений, измеряемое показателем СР, изменяется в зависимости от климата, конкретной погоды, качества почвы, освещенности и т.п., т.е. оно не постоянно. Это относится также и к содержанию аминокислот и к другим действующим веществам, например, растительным гормонам. Поэтому этот показатель не совсем точно отображает содержание СР в пыльце, тем не менее, больше пригоден для оценки условий, необходимых для интенсивного развития пчелиных семей.
В настоящее время в мире проводятся интенсивные исследования по определению содержания сырого белка, а также аминокислот в пыльце медоносных и пыльценосных растений, преимущественно в Австралии и Новой Зеландии. В Европе такого рода исследования впервые были проведены A. Maurizio в 1963 г.
Zbignew Lipinski,
Renata Olesiejuk
Pszczelarstwo № 1/13
Пер. с польск. В.Ефимов
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
