ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН

КОВАЛЬСЬКИЙ ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ

УДК 638.19:638.1:633.31

ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ТА ПРОДУКТИВНІ

ПОКАЗНИКИ КАРПАТСЬКИХ БДЖІЛ

ЗА ДІЇ АЛІМЕНТАРНИХ ЧИННИКІВ

03. 00. 04.-біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Львів-2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Львівській національній академії ветеринарної медицини імені С.З. Ґжицького.

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор

Кирилів Ярослав Іванович,

Львівська національна академія ветеринарної медицини імені С.З. Ґжицького, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри технології дрібного тваринництва

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, ст.н.с.

Стапай Петро Васильович,

Інститут біології тварин УААН, завідувач лабораторії фізіолого-біохімічних основ вовноутворення

кандидат біологічних наук, професор, член-кор. УААН

Боднарчук Леонід Іванович,

Інститут бджільництва імені П.І. Прокоповича УААН, директор

Провідна установа - Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок, відділ фармакології та імунології, Міністерство аграрної політики України, м. Львів

Захист відбудеться ”_19__” __квітня__ 2005 р. о “_12__” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 в Інституті біології тварин УААН за адресою: 79034 м. Львів, вул. Стуса, 38.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту біології тварин УААН за адресою: 79034 м. Львів, вул. Стуса, 38.

Автореферат розісланий ”__17__” ___березня__ 2005 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради О.І. Віщур

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Квітковий пилок є важливим продуктом для харчування бджіл, тому потреба у ньому постійно зростає. За складом компонентів він є джерелом не тільки білків, жирів, вуглеводів, але й вітамінів, мінеральних речовин та багатьох інших біологічно активних речовин (Боднарчук Л.І., 2000).

Однак, рослинна база не забезпечує необхідної кількості пилку і за таких умов бджоли збирають речовини, які не мають жодної цінності, наприклад, цегляну пилюку, сажу та ін (Малаю А., 1978). Використовуючи таку особливість їхньої поведінки, бджолярі в усіх країнах намагаються замінити пилок різними натуральними продуктами. Заміна дефіцитного корму іншим, більш доступним, широко застосовується в годівлі тварин і є ефективним способом балансування раціону для отримання максимальної кількості продукції (Гайдак М., 1969; Разанов С.Ф., 1998; Стапай П.В., 2000; Левченко І.В., 2002). Проте пасічники, в основному, звертають увагу на поповнення білково-ліпідного складу замінників і нехтують необхідністю забезпечити раціон вітамінами та макро- і мікроелементами.

Мінеральні речовини входять до складу тіла тварин, як структурний матеріал і як компоненти багатьох вітамінів, гормонів та ферментів, забезпечуючи їх фізіологічну функцію та необхідну інтенсивність обміну речовин. Від наявності тих чи інших мако- і мікроелементів залежить інтенсивність перетворення корму в енергію і використання поживних речовин для побудови тканин (Кононский А.И., 1980; Чумаченко В. Ю., 1989).

Численні порушення обміну речовин в організмі бджіл, недостатній розвиток розплоду та ослаблення сімей, неефективне використання корму пов’язані з недостатнім забезпеченням поживними і біологічно активними речовинами, у тому числі мінеральними (Голосков В.Г., 1977; Шагун Л.А., 1982; Жулай В.Є., 2000).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт за тематикою: ”Вплив біологічно активних речовин на метаболічні процеси в організмі бджіл та якість продукції”, № 01-01.3, держреєстрації 0104U009416, що виконувалась у лабораторії кафедри технології дрібного тваринництва та бджільництва Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Ґжицького; автор встановив вміст деяких елементів в організмі бджіл на різних стадіях онтогенезу, а також вплив мікроелементів Fe, Mn, Zn, Cu, Co , на метаболічні процеси в організмі бджіл у зимовий період.

Мета і завдання дослідження. Встановити хімічний склад бджолиного обніжжя, меду, воску, маточного молочка та деяких тканин організму медоносної бджоли під впливом аліментарних чинників. Розробити кормову добавку з оптимальним вмістом окремих мікроелементів для корекції метаболічних процесів в організмі бджіл при підготовці до зимівлі. Для реалізації мети були поставлені наступні завдання:

- визначити вміст деяких макро- та мікроелементів у медоносних бджіл у різні періоди росту та розвитку;

- визначити вміст окремих макро- і мікроелементів, білків, ліпідів у найпоширеніших видах квіткового пилку;

- вивчити поєднання найбільш ефективного і оптимального видового складу пилку в підгодівлі сімей канді;

- дослідити динаміку статевих, сезонних та вікових змін в організмі медоносної бджоли вмісту Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Ni;

- з’ясувати та обґрунтувати можливість використання неорганічних сполук окремих мікроелементів у замінниках перги;

- вивчити ефективність зимівлі сімей при додаванні окремих мікроелементів до корму;

- встановити оптимальну дозу деяких мікроелементів для бджіл у різні періоди росту та розвитку;

- визначити рівень токсичних доз деяких неорганічних сполук мікроелементів;

- розробити кормову добавку для бджіл;

Об’єкт дослідження. Процеси мінерального обміну в тілі личинок та тканинах дорослих бджіл, атрактивність замінників перги, зимівля бджіл.

Предмет дослідження. Ацетоліз бджолиного обніжжя. Дослідження вмісту макро- і мікроелементів, загальних ліпідів, білків, активність каталази, екстер’єрні показники, рівень продуктивності.

Методи дослідження. Фізіолого-біохімічні – для визначення видового складу пилку, кількісного вмісту загальних ліпідів, протеїну, макро- і мікроелементів; ферменту каталази; зоотехнічні – для визначення зимівлі, медової та воскової продуктивності; визначення екстер’єрних показників бджіл та личинок; статистичні – для визначення імовірності одержаних результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено хімічний склад основних сортів квіткового пилку, меду, маточного молочка, перги в умовах західного регіону України. Досліджено динаміку сезонних, вікових та статевих змін вмісту деяких макро-, та мікроелементів, зокрема Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Ni, в організмі медоносної бджоли. Визначено вміст Ca, P, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Ni, в бджолиному обніжжі та обґрунтовано доцільність їх застосування у складі корму для бджіл. Розроблено і апробовано кормову добавку з оптимальним вмістом окремих мікроелементів у ранньо-весняні та зимовий періоди життя бджіл. Доведено необхідність використання цієї кормової добавки для пасік різних форм власності і способу виробництва продукції бджільництва.

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано рецепт тимчасового замінника перги з добавкою мікроелементів Fe, Со, Mn, Cu, Zn, для медоносних бджіл, який покращує якість зимівлі та добрий розвиток бджолосімей ранньою весною.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана здобувачем самостійно з науково-методичною допомогою наукового керівника. Здобувач особисто підготував обґрунтування теми дисертаційної роботи, провів пошук і опрацювання літератури за темою дисертаційної роботи, освоїв методичні підходи до вирішення поставлених завдань, освоїв необхідні методи досліджень, виконав експериментальну частину роботи, здійснив аналіз та статистичну обробку отриманих результатів, підготовив до захисту дисертаційну роботу.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались на внутрівузівських, всеукраїнських та Міжнародних конференціях:

“Актуальні проблеми розвитку тваринництва” (Львів, 2002 року), “Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (Львів, 2003 року), “Актуальні проблеми розвитку тваринництва” (Львів, 2003 року), „Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (Львів, 2004 року), на щорічних звітних конференціях аспірантів 2001-2002 і 2003 років, а також на розширеному засіданні кафедр технології дрібного тваринництва, годівлі сільськогосподарських тварин, генетики та розведення, мікробіології, фізіології і бджільництва Львівської національної академії ветеринарної медицини імені С.З. Ґжицького.

Публікації результатів досліджень. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 7 наукових робіт, серед них 5 статей у фахових виданнях і отримано 2 патенти на винахід.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів досліджень, власних досліджень, обговорення результатів досліджень, висновків і пропозицій виробництву, списку використаних джерел літератури. Загальний обсяг дисертації – 132 сторінок, у тому числі 19 таблиць та 7 рисунків, які займають 10 сторінок. Список використаних джерел літератури включає 252 публікації, у тому числі 54 зарубіжних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. Складається з трьох підрозділів, у яких опрацьовані дані літератури, що стосуються біологічної дії білків, ліпідів, вітамінів та мінеральних речовин бджолиного обніжжя та ефективності використання тимчасових замінників перги.

Загальна методика та основні методи досліджень. Для досягнення поставленої мети протягом 2001-2003 років проведено 3 досліди та 1 виробничу перевірку (рис. 1).

Під час першого досліду вивчались особливості біохімічного складу квіткового пилку. Зразки відбирали у Дрогобицькому, Кам’янко-Бузькому, Миколаївському, Радехівському, Стрийському, Турківському районах Львівської області за допомогою пилкозбирачів. Видовий склад пилку визначали за морфологічною будовою пилкових зерен у препаратах отриманих за методикою Л. А. Купріянової (1978). Вміст загальних ліпідів визначали за методом J. Folch (1957). Концентрацію загального азоту в біологічному матеріалі визначали за методом J. Kjeldahl (1883). Вміст деяких макро- мікроелементів, зокрема Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Ni, визначали на атомноабсорбційному спектрофотометрі С115-ПК. Кількість фосфору визначали за методом Герлаха і Даутічке (1963). Упродовж другого досліду проводили визначення вмісту деяких мінеральних речовин в організмі дорослих бджіл і личинок та у кормі (мед, перга, соєве борошно).

Третій дослід був спрямований на дослідження атрактивності канді при внесенні різного видового складу обніжжя та розробку і апробацію кормової добавки для бджіл. З цією метою визначили оптимальну і токсичну дози кормової добавки та вивчили її вплив на якість зимівлі, екстер’єрні показники та продуктивність бджіл. Для проведення цього досліду за методом аналогів було сформовано дослідну групу, яка складалася з п’яти сімей. Бджолині сім’ї утримувались у 8-ми рамкових вуликах з розміром рамки 435х300 мм.

Всі матки були вирощені в один період, від однієї материнської сім’ї, карпатської породи. Цим групам згодовували канді з різним видом заздалегідь зібраного і висушеного бджолиного обніжжя. У канді 1 - 50% суміші Гайдака було замінено обніжжям кульбаби і груші (1:1), канді 2-каштану, канді 3-яблуні, канді 4-конюшини, канді 5-гречки і свиріпи (1:1). Контролем служила суміш Гайдака з 10% вмістом перетравного протеїну, яка містила: соєве борошно, сухе коров’яче молоко, пекарські дріжджі, цукрову пудру, мед і воду. До контрольної суміші обніжжя не додавали. Для споживання по 50 грам різного виду канді в хаотичному порядку було поміщено поверх рамок. Під час проведення досліду всі сім’ї підгодовували цукровим сиропом у співвідношенні 1:1, по 1,0 л на бджолину сім’ю. Для згодовування сиропу, використовували надрамкові годівниці. На початку досліду сім’ям штучно створили дефіцит білково-ліпідного корму, шляхом відбирання пергових стільників та встановлення пилкозбирачів. Шляхом щоденного зважування кількості спожитого корму встановлювали, котрий вид пилку проявляв більшу атрактивність.

Для дослідження оптимальних і токсичних доз кормової добавки використовували виведених у термостаті молодих бджіл, які до початку досліду були не старші однієї доби. У кожну ентомологічну кліточку поміщали 30 бджіл (без маток). Заселені бджолами кліточки утримували в термостаті при температурі 30? С, при відносній вологості 40%. Тривалість життя бджіл при годівлі різними дозами мікроелементів визначали за методом А. Мауріціо (1958). З метою визначення впливу мінеральних речовин на стан задньої кишки у бджіл користувались 4-х бальною шкалою Л.А. Шагуна (1982).

Для вивчення впливу запропонованої добавки на якість зимівлі було сформовано три групи, що складались з п’яти сімей у кожній. Всі сім’ї були підібрані за методом аналогів. Перша група зимувала за рахунок пергового запасу. У серпні місяці, при підготовці бджіл до зимівлі, другій групі вилучили пергові рамки і вона служила контролем. Компенсували дефіцит поживних речовин за рахунок згодовуванням замінників перги (суміші Гайдака) у вигляді канді. Корм у дозі 0,5 кг на сім’ю у поліетиленових пакетах з отворами, клали поверх рамок. Годівлю починали з другої декади серпня до повного його поїдання. Третя група отримала корм аналогічний тому, що споживала друга, тільки додатково до раціону додавали суміш мінеральних солей (у розрахунку мг солі на кг корму) FeSО4-100, СоSО4-13, MnSО4-18, CuSО4-25, ZnSО4-38. У всіх сім’ях мед замінили цукровим сиропом.

Для вивчення впливу корму на величину калового навантаження відібрали проби бджіл, по 25 шт. з кожної групи і визначали масу кишечнику з каловими масами за методом В.И. Лебедева (1991). Активність каталази (КФ 1.11.1.6.) в зимовому калі бджіл визначали за методом М.А. Королюк (1988), а екстер’єрні показники за методом запропонованим В.В. Алпатовим (1948).

Медову та пилкову продуктивність – визначали за методом В.Д. Броварського (1995).

Біометричну обробку отриманих результатів проводили на персональному комп’ютері за допомогою програми Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Дослідження корму бджіл. В результаті проведених досліджень встановлено, що вміст загальних ліпідів та сирого протеїну у квітковому пилку залежить від ботанічних особливостей медоносних рослин та їх географічного походження. Найбільше ліпідів містилося у пилку груші, кульбаби, конюшини. Їх вміст складав відповідно 15,7, 14,97 і 10,3%. Обніжжя таких видів рослин, як алича і свиріпа, відрізняються найменшим вмістом ліпідів (5,06 і 5,57%). У ранньовесняних медоносів кількість ліпідів є найменшою. У травні місяці зацвітає основна кількість медоносних рослин. Великим резервом поживних речовин для бджолиного розплоду і дорослих особин є пилок яблуні, зібраний під час цвітіння садів. Вміст загальних ліпідів у ньому не перевищує 7 %, проте вони складають найбільшу масову частку сухих речовин у зібраному обніжжі цього період. З пізньої весни до осені спостерігається тенденція до зниження вмісту ліпідів в обніжжі рослин.

У досліджених зразках бджолиного обніжжя вміст сирого протеїну коливався в межах 13,75-25,84%. Найбільший його вміст спостерігався у пилку верби – 25,84 мг/100г сухої речовини, каштану 23,57 і груші – 23,34 мг/100 г пилку. Обніжжя підбілу і гречки виявились найбіднішими на сирий протеїн, де його кількість складала 13,75 мг/100 г пилку.

Аналізуючи геохімічні особливості мінерального складу бджолиного обніжжя, зібраного з кульбаби у різних районах Львівської області, можна зробити висновок, що обніжжя, зібране у Радехівському районі, має найвищий сумарний вміст мінеральних речовин - 3,6 г золи на 100 г обніжжя, що більше у 1,1 раза ніж їх вміст у дослідному матеріалі, зібраному в Турківському районі. Для обніжжя із Стрийського і Дрогобицького районів характерним є високий вміст кальцію та фосфору. За вмістом мікроелементів обніжжя зібране у Кам’янко-Бузькому районі має найвищий показник. Вміст заліза в пилку з даного району на 44% є вищим, порівнянно з обніжжям, яке зібране у Дрогобицькому районі. Динаміка зменшення кількості цинку в бджіл гірської зони пов’язана з низьким вмістом цинку в кормі. У квітковому пилку, зібраному в Турківському районі, вміст цинку від двох до чотирьох разів нижчий, ніж в обніжжі з інших районів.

Аналізуючи сортові особливості мінерального складу бджолиного обніжжя ми встановили, що у кульбаби він є найнижчий за вмістом солей.

Наприклад, фосфору менше в 2, а заліза в 3,4 рази порівнянно з максимальними показниками даної групи. Найбільша кількість золи виявлена в обніжжі, зібраному з гречки. У даному виді обніжжя було найбільше таких елементів, як фосфор, мідь і кобальт. Співвідношення між вмістом кальцію і фосфору коливалося від 1:1,5 в обніжжі з гречки до 1:6,4 в обніжжі з конюшини.

Квітковий пилок є основним джерелом макро- та мікроелементів для медоносних бджіл. Вміст окремих елементів у десятки раз вища порівнянно з медом. Так, в обніжжі фосфору виявлено в 40 разів більше порівнянно з медом. У меді менше заліза і марганцю відповідно у 27 і 25 разів . Мед багатий на вміст таких макроелементів як кальцій, фосфор та магній. Особливо багато магнію, кількість якого становить 64,16 мг на 100 г меду з різнотрав’я.

У порівнянні з бджолиним обніжжям його кількість менша всього в 2,92 разу. З усіх досліджених нами мікроелементів у меді найменше міді і кобальту. На 100 г цього продукту виявлено міді 0,06 мг та кобальту 0,0018 мг.

Застосування соєвого борошна основного компонента тимчасових замінників перги, не може забезпечити балансування корму для бджіл за мінеральними речовинами. Порівнянно з бджолиним обніжжям замінник містить надто малу кількість мінеральних елементів, наприклад, кальцію в 1,2 раза, фосфору в 1,8 разів, заліза відповідно у 4,1 разів. Додавання мінеральних елементів до корму наближує їх кількість до величини, яка міститься в бджолиному обніжжі.

Дослідження вмісту мінеральних речовин у медоносних бджіл. Для з'ясування доцільності застосування мікроелементів та їх впливу на метаболічні процеси в організмі бджіл ми визначили кількісний склад мінеральних речовин в різні періоди розвитку медоносної бджоли. У тілі бджоли вміст мінеральних елементів коливається в широких межах (табл. 1). Ці коливання залежать від таких факторів, як вік, стать, сезон, геокліматичні умови, рівень годівлі та ін.

Таблиця 1

Сезонні зміни вмісту міді в організмі

медоносних бджіл, мг/100 г (М±m, n=5)

Назва хім. елементу | Літо | Зима

Голова | Груди | Черевце | Голова | Груди | Черевце

Кальцій | 300,6310,35 | 1174,0425,99 | 838,0512,45 | 756,22

10,73 | 1915,8226,91 | 1776,1721,55

Магній | 788,46

24,32 | 636,03

8,95 | 1023,4429,37 | 611,73

10,51 | 482,47

8,70 | 433,8

5,69

Залізо | 8,84

0,28 | 12,56

0,32 | 25,71

0,98 | 15,45

0,31 | 13,94

0,58 | 47,6

2,12

Цинк | 5,65

0,13 | 8,79

0,20 | 9,01

0,1 | 14,45

1,87 | 16,93

1,01 | 21,25

0,97

Марганець | 1,77

0,01 | 2,96

0,06 | 53,1

0,5 | 16,18

1,3 | 21,11

0,1 | 26,49

0,5

Мідь | 1,45

0,001 | 1,71

0,003 | 3,09

0,06 | 2,45

0,08 | 0,99

0,07 | 2,16

0,1

Кобальт | 0,043

0,001 | 0,014

0,001 | 0,02

0,003 | 0,079

0,001 | 0,086

0,004 | 0,19

0,01

Катіони кальцію і магнію належать до основних катіонів організму медоносних бджіл. Влітку кількість кальцію розподіляється наступним чином: голова – 300 мг, груди – 1174 мг, черевце – 838 мг. У зимовий період спостерігається значне депонування кальцію в усіх відділах бджоли. У голові кількість кальцію збільшується у 2,5 рази. Груди менше нагромаджують кальцію, у порівнянні з головою чи черевцем. Однак кількість кальцію у 1,6 рази є вищою порівнянно з літніми показниками. Іони натрію викликають затримку води в тканинах, а кальцію і калію, навпаки, сприяють виділенню її з організму. Готуючись до зимівлі, для збільшення холодостійкості у бджіл проходить часткова дегідратація організму, в результаті чого відбувається зниження інтенсивності обмінних процесів. Таким чином, можна пояснити збільшення вмісту кальцію в тілі зимових бджіл. На відміну від кальцію магній не депонується, навпаки, в зимовий період порівнянно з літнім спостерігається зменшення кількості магнію в голові в 1,2 рази, в грудному відділі в 1,3 рази, в черевці в 2,3 рази.

Для нормального протікання метаболічних процесів в організмі робочих бджіл, трутнів та маток їх організм повинен отримувати корми, які в достатній кількості забезпечать потребу в мінеральних речовинах.

Для продукування 100 г маточного молочка потрібно щоб з організму вивільнилось щонайменше 23,0 мг магнію, 3,29 мг заліза, 4,65 мг цинку, 1,55 мг марганцю, 1,2 мг міді, 0,021 мг кобальту та багатьох інших елементів. Зольність маточного молочка складає в середньому 4% (табл.2).

Таблиця 2

Вміст мінеральних речовин у дослідному

матеріалі медоносної бджоли, мг/100г (М±m, n=5)

Назва елементу | Дослідний матеріал

Хітин | М’язові волокна | Маточне молочко | Віск |

Кал

Кальцій | 970,77

15,12 | 179,47

2,36 | 101,68

1,87 | 43,07

0,81 | 2339,03

33,85

Магній | 717,97

14,64 | 438,72

16,13 | 255,16

10,03 | 23,07

1,64 | 574,77

5,94

Залізо | 37,41

0,17 | 18,96

1,01 | 3,29

0,09 | 0,85

0,01 | 8,97

0,18

Цинк | 6,85

0,21 | 3,28

0,1 | 4,65

0,16 | 0,26

0,003 | 8,09

0,19

Марганець | 1,78

0,01 | 1,80

0,07 | 1,55

0,01 | 0,03

0,001 | 44,32

1,4

Мідь | 5,87

0,1 | 0,73

0,09 | 1,2

0,01 | 0,015

0,001 | 0,63

0,05

Кобальт | 0,03

0,001 | 0,051

0,003 | 0,021

0,001 | _ |

0,19

0,001

Макро-, мікроелементи виконують важливі функції в процесах формування м’язових волокон, які виконують надзвичайно велику роботу під час перенесення нектару та пилку. Так, зокрема для м’язів потрібен магній, який сприяє приєднуванню актину до активних центрів міозину. Найвищий вміст магнію спостерігається літом, зокрема у місяці серпні і складає 438,7 мг/100 г сухої речовини. Дещо більшу кількість магнію, у 1,6 рази містить хітин бджоли. Власне хітин, що представляє скелет комахи, містить також високу кількість кальцію - 970,7 мг, що у 5,4 рази більше порівнянно з м’язами. Вивільнення кальцію здійснюється залозами при продукуванні маточного молочка та воску. З секретом кормових залоз виділяється 101,6 мг кальцію, а 100 г воску містить 43,07мг даного макроелементу.

Серед усіх досліджуваних мікроелементів найбільша кількість у досліджуваному матеріалі припадала на залізо. Як і деякі інші макро- і мікроелементи основна кількість заліза зосереджена в хітині.

Видільна система за зимовий період нагромаджує в порожнині прямої кишки кал, в якому зосереджена певна кількість мінеральних речовин, котрі служать показниками стану метаболізму в організмі. При нормальному режимі годівлі на 100 г калу нами виявлено 574,7 мг магнію, 8,9 мг заліза, 8,0 мг цинку, 44,32 мг марганцю, 0,63 мг міді та 0,19 мг кобальту. Ці дані можуть вказувати на інтенсивний перебіг процесів мінерального обміну в організмі бджіл у зимовий період.

Статеві відмінності щодо вмісту мікроелементів у медоносних бджіл мають різкі коливання, особливо в деяких відділах тіла комах. Зокрема, в голові бджоли, порівнянно з головою трутня, нами виявлено на 0,26 г кальцію більше. Вагомим депо цього елементу є груди. На відміну від голови, у грудному відділі трутнів спостерігається зменшення кількості кальцію, порівнянно з грудьми робочих бджіл. Однак, найбільш чуттєва різниця спостерігається у вмісті кальцію в черевці. У трутнів кількість кальцію в черевці складає 0,21 г, що у 3,8 рази є менше, ніж у черевці робочих бджіл, де нагромаджується 0,83 г кальцію.

Анатомічна різниця в будові черевця робочих бджіл і трутнів не може не відображатися на кількості деяких мінеральних елементів. У трутнів у цьому відділі кількість магнію у 3,2 рази є меншою. З усіх досліджуваних нами мікроелементів привертає увагу цинк. У черевці трутнів вміст цинку в 2,1 рази є вищим, порівнянно з робочими бджолами. Депонування цинку у черевці трутнів теоретично може бути пов’язане з відтворною функцією, оскільки в сперматозоїдах і секреті статевих залоз згідно з дослідженнями ряду авторів концентрація цинку дуже висока. У голові бджіл та трутнів кількість цинку практично не відрізняється.

В тілі 6-денних личинок, порівнянно з 3-денними, виявлено зменшення кількості всіх мікроелементів. Причиною такого різкого перепаду є неоднаковий режим годівлі, тому що з кормом личинки молодшого віку отримують більшу кількість маточного молочка. У тілі одноденних бджіл спостерігається відносно високий вміст таких елементів як: залізо, марганець та мідь. Після народження бджоли поїдають велику кількість перги тому в їхньому організмі у 7 денному віці зростає вміст всіх макро-, мікроелементів. Починаючи з 14 денного віку кількість мінеральних елементів в тілі бджіл знижується.

Отже, отримані нами результати свідчать про те, що на початкових стадіях розвитку личинкам потрібно більше магнію, цинку, міді та кобальту, а кальцію, заліза та марганцю необхідно більше у дорослому віці.

Дослідження впливу кормової добавки на фізіолого-біохімічні та продуктивні показники медоносних бджіл. Ми поставили собі за мету вивчити атрактивність різних видів бджолиного обніжжя, для збільшення швидкості поїдання тимчасових замінників перги із застосуванням мінеральної добавки. Шляхом щоденного зважування кількості спожитого корму ми побудували графік приваблюваності канді для бджіл в осінній період. З даних (рис. 2) видно, що найбільшу атрактивність проявляв корм виготовлений за рецептом №1.

Рис.2. Швидкість поїдання канді з різним

видовим складом бджолиного обніжжя

Канді №1 бджоли повністю спожили на 6 день, а канді №2 на 8 день. До складу даного корму, крім суміші Гайдака, додавали 50% обніжжя груші і кульбаби, в яких виявлено найбільшу кількість загальних ліпідів у порівнянні з іншими зразками бджолиного обніжжя. При застосуванні цього корму швидкість його поїдання, порівнянно з контролем, збільшувалась у 2,8-3,2 рази.

З одержаних результатів випливає, що додавання до тимчасових замінників перги бджолиного обніжжя з великим вмістом ліпідів значно впливає на атрактивність корму для бджіл.

З показників весняної перевірки видно, що бджоли, які споживали пергу, почали раніше вирощувати розплід, у них залишилась менша кількість вуглеводного корму, на 9,5% і 15,4% порівнянно з контролем і дослідною групами. Нами встановлено, зниження загибелі дослідних бджіл на 11,5%, а також зменшилося калове навантаження на 7,8% (Р<0,01). Найменша активність каталази виявлена у бджіл, які споживали пергу (табл. 3).

Таблиця 3

Вплив кормів на якість зимівлі

(середні дані по групі, весняна ревізія)

Показники | З пергою | Контроль | Дослідна

Спожито корму, кг | 7,7±0,19 | 6,97±0,25 | 6,52±0,14

К-сть запечатаного розплоду, шт | 640,0±22,36 | 329,0±7,96 | 300,0±13,36

Кількість калу за зиму

(124 дні), мг | 34,08±0,24 | 18,68±0,17 | 17,32±0,28

Активність каталази в калі, мМ Н2О2/ грам за секунду | 24,37±0,88 | 30,13±0,56 | 35,61±0,57

Маса підмору, г |

201±7,48 | 178±7,3 | 152±4,89

Примітка. Вірогідні різниці у показниках тварин дослідної групи порівнянно контрольної (-Р0,05; -Р0,01)

У бджіл дослідної групи активність даного ензиму, порівнянно з контрольною зросла на 23,6% (Р<0,01).

Одним з доказів ефективності годівлі є збільшення екстер’єрних показників. Підгодівля з додаванням кормової добавки викликала збільшення маси тіла бджіл на всіх стадіях онтогенезу.

У цьому досліді ми отримали збільшення маси личинок у шестиденному віці та в одноденних бджіл. Маса 6-денних личинок, перед запечатуванням у дослідній групі, порівнянно з контрольною, збільшилась на 3%. Внаслідок цього збільшилась маса добових бджіл на 2,4% (Р<0,05). Аналіз даних промірів показав, що в групі бджолиних сімей, які отримували з канді мінеральні речовини, спостерігалось збільшення довжини хоботка. Так, у бджіл, котрих підгодовували білковим кормом з вмістом мікроелементів, ця величина збільшилась на 1,4% (Р0,001). Довжина правого переднього крила у бджіл, вирощених у сім’ях, які споживали мікроелементи, на 2,4% більша, ніж розміри крила у комах контрольної групи (Р0,001), що свідчить про кращий розвиток бджіл. Сума ширин 3-го і 4-го тергітів, яка характеризує величину черевця, у групі бджіл, що споживала пергу на 2,4% більша, ніж у сім’ях яким згодовували її замінники. У порівнянні з контролем у дослідній групі де додатково вносили мікроелементи до корму довжина тергітів збільшилась на 2,0%.

При вивченні рівня токсичних доз деяких макро- та мікроелементів для медоносних бджіл у цукровому сиропі нами отримані наступні результати: при введенні до 1 літр сиропу 4,0 г CuSО4 або 1,5 г FeSО4 за шість днів загинуло 100% бджіл. Солі таких мікроелементів, як ZnSО4, CoSО4 та KI, проявляли токсичність у дозі 1,0 г/л сиропу.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено нові дані динаміки макро- і мікроелементів в організмі бджіл залежно від статі, віку, сезону року та вплив додавання мікроелементів до корму на якість зимівлі і продуктивність.

1. Вміст ліпідів і протеїну в зразках найпоширеніших пилконосів Львівської області залежить від виду рослин. Зокрема, найбільша кількість ліпідів спостерігається в обніжжі кульбаби і груші (14,97 та 15,7%), а протеїну - в обніжжі верби та каштану (25,84 та 23,57 мг/100 г сухої речовини).

2. Загальний вміст мінеральних елементів у пилку коливається в широких межах, причому відмінності залежали не тільки від видового складу, але й від району збору. Обніжжя Радехівського району має найбільший сумарний вміст мінеральних елементів 3,6 г золи на 100 г обніжжя, що на 23,3% більше, ніж дослідний матеріал Турківського району.

3. Різні сорти квіткового пилку порівнянно з медом, містили більшу кількість мінеральних речовин: кальцію в 5,4 рази, магнію в 2,9 рази, фосфору в 40,1 рази, заліза в 26,7 рази, марганцю в 25,4 рази, міді в 10,8 рази, цинку в 15,3 рази, кобальту в 8,8 рази.

4. Розроблено спосіб практичного застосування пилку з кульбаби і груші в замінниках перги з метою підвищення атрактивності канді для бджіл у ранньовесняний і літньо-осінній періоди. При застосуванні запропонованого рецепту швидкість поїдання корму збільшується у 2,8-3,2 рази.

5. При підготовці до зимівлі у бджіл збільшується кількість кальцію, заліза, марганцю та цинку в таких частинах тіла, як голова, груди, черевце. Кількість магнію, навпаки, знижується в голові на 22,5%, грудях – на 24,2%, черевці – на 57,7%.

6. Найбільші кількісні зміни щодо вмісту макро- і мікроелементів спостерігаються у личинках до досягнення ними 6-денного віку. Порівнянно з 3-денними личинками кількість кальцію зменшується на 25,8%, магнію – на 19,0%, заліза – на 65,8%, марганцю – на 52,0%, міді – на 46,2%, цинку – на 56,9%, кобальту – на 86,2%. Встановлено, що на початкових стадіях онтогенезу личинкам потрібно більше магнію, цинку, міді та кобальту, а вміст кальцію, заліза та марганцю збільшується в дорослих особинах.

7. Робочі бджоли і трутні неоднаково депонують мінеральні речовини в своєму організмі, найбільш яскраво ці процеси виражені у черевці. Вміст кальцію, магнію, заліза, міді, марганцю є вищим у черевці бджіл, а цинку і кобальту виявилось більше у черевці трутнів.

8. Встановлено рівень оптимальних доз деяких мікроелементів (у розрахунку мг солі на кг корму) FeSО4-100, СоSО4-13, MnSО4-18, CuSО4-25, ZnSО4-38, а також отруйних доз цих же елементів.

9. Розроблено і апробовано кормову добавку з оптимальним вмістом мікроелементів, що вносяться у тимчасові замінники перги для бджіл. Внаслідок додавання її до канді збільшується активність каталази в калі на 46,1% (Р<0,001), що свідчить про кращий перебіг зимівлі. При цьому зменшуються затрати корму на 6,5% та зменшується маса екскрементів у прямій кишці на 7,3%. Залежно від складу корму в сім’ях спостерігається менша кількість підмору на 12,9%.

10. Додавання мікроелементів у білкові замінники перги позитивно впливає на формування екстер’єру, що виражаються у збільшенні довжини хоботка на 1,4% (Р<0,001), довжина переднього крила на 2,4% (Р0,001), маси 6-денних личинок, порівнянно з контролем, на 3% (Р<0,05), і дорослих особин на 2,4% (Р<0,05) та кращому розвитку кормових залоз і збільшенні тривалості життя.

11. Внаслідок запропонованого типу годівлі у дослідних сім’ях на 8,0% знизилась собівартість 1 кг умовного меду.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для більшої атрактивності тимчасових замінників перги рекомендується вносити в канді обніжжя зібране в період масового цвітіння кульбаби. Залежно від погодних факторів цей час припадає орієнтовно на третю декаду квітня або першу декаду травня. Для корекції метаболічних процесів в організмі медоносних бджіл у зимовий та ранньовесняний період рекомендуємо вносити в суміш Гайдака наступні дози мінеральних речовин (у розрахунку мг солі на кг корму): FeSО4-100, СоSО4-13, MnSО4-18, CuSО4-25, ZnSО4-38.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. Мінеральний склад бджолиного обніжжя // Наук. вісн. Львів. держ. академ. ветер. медицин. ім. С.З. Ґжицького. - 2002. - Т.4, (№2), Ч. 4. - С.57-61. (Автором виконано експериментальну частину, статистичну обробку результатів та їх аналіз).

2. Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. Вплив замінників пилку на інтенсивність росту бджолиних сімей // Наук. вісн. Львів. нац. академ. ветер. медицин. ім. С.З. Ґжицького. - 2003. - Т.5, (№3), Ч.3. - С.38-42. (Автором виконано експериментальну частину, статистичну обробку результатів та їх аналіз).

3. Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. Вплив кормової добавки на якість зимівлі бджіл // Наук. вісн. НАУ. - 2004. - №74. - С.185-190. (Автором виконано експериментальну частину, статистичну обробку результатів та їх аналіз).

4. Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. Метаболізм нагромадження міді в організмі медоносної бджоли на різних етапах розвитку // Наук. вісн. Львів. нац. академ. ветер. медицин. ім. С.З. Ґжицького. - 2004. - Т.6, (№2), Ч.2. - С.71-77. (Автором виконано експериментальну частину, статистичну обробку результатів та їх аналіз).

5. Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. Обмін ліпідів в організмі бджіл // Український пасічник. - 2003. - №3. - С. 4-6. (Автором виконано експериментальну частину, статистичну обробку результатів та їх аналіз).

6. Деклар. пат. № 61754 А. Спосіб заохочення поїдання бджолами тимчасових замінників перги. - Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. - № 2003043256; Заявл. 11.04.03; Опубл. офіційний бюлетень Укрпатенту “Промислова власність” №11. - 2003. - 8 c.

7. Деклар. пат. № 68999 А. Спосіб корекції метаболічних процесів в організмі бджіл при підготовці до зимівлі. - Ковальський Ю.В., Кирилів Я.І. - № 20031110640; Заявл. 25.11.03; Опубл. офіційний бюлетень Укрпатенту “Промислова власність” №8. - 2004. - 6 с.

АНОТАЦІЇ

Ковальський Ю.В. Фізіолого-біохімічні та продуктивні показники карпатських бджіл за дії аліментарних чинників.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. - Інститут біології тварин УААН, Львів, 2005.

Робота присвячена вивченню вмісту деяких макро- та мікроелементів у медоносних бджіл на різних періодах росту. Досліджено біохімічний склад найпоширеніших ботанічних сортів квіткового пилку на вміст окремих макро- і мікроелементів, білків та ліпідів.

Науково обґрунтовано доцільність використання в годівлі бджіл тимчасових замінників перги з використанням деяких мінеральних речовин на активність каталази в калі комах, екстер’єрні зміни та якість зимівлі. Запропоновано спосіб корекції метаболічних процесів в організмі бджіл при підготовці до зимівлі. Вивчено статеву, вікову та сезонну залежність депонування окремих макро- та мікроелементів в організмі бджіл. Визначено рівень токсичних доз деяких неорганічних сполук мікроелементів. Встановлено, що застосування таких мікроелементів як залізо, кобальт, марганець, мідь, цинк, в складі тимчасових замінників перги покращує проходження фізіолого-біохімічних процесів в організмі бджіл у зимовий період. Рентабельність дослідної групи при внесенні кормової добавки до складу тимчасових замінників перги, порівнянно з контрольною, збільшується на 8%.

Ключові слова: бджоли, личинки, мінеральні речовини, бджолине обніжжя, протеїн, ліпіди.

Ковальский Ю.В. Физиолого-биохимические и продуктивные показатели карпатских пчел при действии алиментарных факторов.-Рукопись.

Диссертация на получение научной степени кандидата сельскохозяйственных наук за специальностью 03.00.04 – биохимия. – Институт биологии животных УААН, Львов, 2005.

Работа посвящена изучению содержимого некоторых макро-, микроэлементов у медоносных пчел на разных периодах роста. Исследован биохимический состав наиболее распространенных ботанических сортов цветочной пыльцы на содержимое отдельных макро- и микроэлементов, белков, липидов.

Научно обоснована целесообразность использования в кормления пчел временных заменителей перги с использованием некоторых минеральных веществ на активность каталази в кале насекомых, экстерьерные изменения и качество зимовки. Предложен способ коррекции метаболических процессов в организме пчел в зимний период. Впервые исследован обмен меди в организме медоносной пчелы на разных этапах онтогенеза. В теле 6-дневных личинок, в сравнении с 3-дневными, выявлены уменьшения количества всех микроэлементов. Причиной такого резкого перепада есть неодинаковый режим кормления, потому, что с кормом личинки младшего возраста получают большее количество маточного молочка. Отримані результати свідчать про те, що на початкових стадіях онтогенезу личинкам потрібно більше магнію, цинку, міді та кобальту, а вміст кальцію, заліза та марганцю збільшується в дорослих особинах.

Половые отличия относительно содержимого микроэлементов у медоносных пчел имеют резкие колебания, в особенности в некоторых отделах тела насекомых. В частности, в голове пчелы, в сравнении с председателем трутня, мы обнаружили на 0,26 г кальция больше. В отличие от головы, в грудном отделе трутней наблюдается уменьшение количества кальция в сравнении с грудью рабочих пчел. Однако, наиболее яркие отличия выражены в количестве кальция в брюшке. У трутней количество кальция в брюшке составляет 0,21 г, это в 3,8 раза меньше в сравнении с брюшком рабочих пчел, где накопляется 0,83 г кальция. Готовясь к зимовке, для увеличения холодоустойчивости, у пчел проходит частичная дегидратация организма, в результате чего происходит снижение интенсивности обменных процессов. Таким образом можно объяснить увеличения содержимого кальция в теле зимних пчел.

Подкормка с добавлением кормовой добавки вызвала увеличения массы тела пчел на всех стадиях онтогенеза. Масса 6-дневных личинок, перед запечатыванием в опытной группе, увеличилась на 8,27 мг (Р<0,01). Увеличилась масса суточных пчел (Р<0,001). Сумма длины 3-го и 4-го тергитов, которая характеризует величину брюшка, в семьях которым скармливали заменители перги, на 1,1% меньшая в сравнении с теми, что потребляли пергу, и на 3,0% в группе, где дополнительно вносили микроэлементы (Р<0,01). Нами установлено, что в исследовательской группе, во время зимовки, снизилась масса погибши пчел на 11,5%, а также уменьшилась каловая нагрузка на 7,8% (Р<0,01). Наименьшая активность каталазы выявлена у пчел, которые потребляли пергу. В опытной группе активность данного фермента в сравнении с контролем увеличилась на 23,6% (Р<0,01). Вследствие такого типа кормления в исследовательских семьях снизилась себестоимость одной условной единицы продукции, в перерасчета на 1 кг меда, на 8,0%.

Значительно лучше проходило развитие кормовых залоз у пчелы, которым дополнительно вносили микроэлементы. Степень развития залоз был больше на 0,2 балы. Пчелы жили на 2,8 дня дольше, что на 7% больше (Р<0,1).

Определен