МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ЖУЛАЙ ВІТАЛІЙ ЄВГЕНОВИЧ
УДК 638.162:636.087.7
ОСОБЛИВОСТІ БІЛКОВО-МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУ МЕДУ ТА БІОХІМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ КОМПЛЕКСНОЇ КОРМОВОЇ ДОБАВКИ ДЛЯ БДЖІЛ
06.02.04 - Технологія виробництва продуктів тваринництва
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ – 2000
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України
НАУКОВИЙ КЕРІВНИК: доктор cільськогосподарських наук, професор ПОЛІЩУК ВІКТОР ПЕТРОВИЧ, Національний аграрний університет, завідувач кафедри технології виробництва продукції бджільництва
ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ: доктор сільськогосподарських наук, професор САВЧУК ДМИТРО ІВАНОВИЧ, Інститут розведення і генетики тварин УААН, головний науковий співробітник
кандидат сільськогосподарських наук, доцент ЛУЦІВ ОРЕСТ ВОЛОДИМИРОВИЧ, Львівська державна академія ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького, завідувач кафедри бджільництва
ПРОВІДНА УСТАНОВА: Інститут бджільництва ім. П.І.Прокоповича, УААН, лабора-торія етології бджіл відділу медоносної флори та запилення, м. Київ
Захист дисертації відбудеться “7” грудня 2000 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.05 у Національному аграрному університеті за адресою: м.Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041 м.Київ-41, вул. Героїв оборони, 11, навчальний корпус 10, читальний зал.
Автореферат розісланий “23”жовтня 2000 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Столюк В.Д.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В умовах України бджолині сім’ї доводиться періодично підгодовувати. Основну частину штучного корму вони одержують при підготовці до зимівлі у вигляді цукрового сиропу який, на відміну від меду, майже не містить мінеральних речовин та білка, що призводить до погіршення розвитку бджолиних сімей навесні, негативно впливає на їх продуктивність та льотно-запилювальну роботу.
На даний час недостатньо вивченими є питання азотового та мінерального складу медів України, зокрема тих, що слугують бджолам основним вуглеводним кормом. При створенні білкових добавок дуже часто основна увага приділялася розробці замінників перги, а не меду (М.О.Гайдак, 1960; С.Бедров, 1979; W.Chalmers, 1980; С.Ф.Разанов, 1997). Мінеральні добавки додавали до цукрового сиропу частіше всього у кількості одного-трьох елементів (В.Кардаков, 1975; Н.Г.Еремия, 1986). Таким чином проблема пошуку способів підвищення ефективності підгодівлі бджіл залишається актуальною як з наукової, так і з практичної точок зору.
Отже, розробка кормової добавки до цукрового сиропу, яка наблизить його за хімічним складом до натурального меду, буде сприяти поліпшенню якості підгодівлі бджолиних сімей та зростанню їх продуктивності.
Зв’язок дисертації з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі технології виробництва продукції бджільництва Національного аграрного університету, як складова частина наукової теми: “Розробити напрямки інтенсифікації бджільництва у Лісостеповій зоні України” (номер державної реєстрації 0198U007254).
Мета і задачі дослідженя. Метою даної роботи є обгрунтування комплексної білково-мінеральної добавки до цукрового сиропу для підвищення життєздатності бджолиних сімей і збільшення іх продуктивності.
Для досягнення мети ставились такі основні завдання:
1.
Дослідити особливості азотового та мінерального складу найпоширеніших ботанічних сортів меду, що найчастіше слугують кормом для бджіл в умовах України.
2.
Науково обгрунтувати склад кормових добавок до цукрового сиропу для підгодівлі бджіл.
3.
Вивчити вплив запропонованих кормових добавок на інтенсивність розвитку бджолиних сімей, а також на тривалість життя бджіл в лабораторних умовах.
4.
Розрахувати економічну ефективність використання оптимального варіанту кормової добавки.
Об’єктом дослідження є бджоли української степової породи.
Предметом дослідження є білково-мінеральні добавки до цукрового сиропу для підгодівлі бджіл.
Методи дослідження: При дослідженні хімічного складу меду знайшли застосування методи іонообмінної хроматографії, атомно-абсорбційної спектрофотометрії, хімічний метод К’єльдаля, фотоколориметричні методи Фіске-Субарроу та С.Макарова (у модифікації В.Гавриловой). Крім того, були застосовані методи електровимірювальної рН-метрії та кондуктометрії. Випробування кормової добавки на бджолах проводили за існуючими методиками - на бджолиних сім’ях та на одновікових бджолах у садках. Статистичну обробку одержаних результатів проводили за методикою Б.А.Доспехова.
Наукова новизна одержаних результатів. В результаті дисертаційного дослідження вперше вивчено порівняльний хімічний склад основних сортів меду України, залежно від їх ботанічного походження та регіону відбору зразка. Дістало подальший розвиток вивчення вмісту амінокислот та мінеральних елементів у квіткових медах, що розширює характеристику їх поживності, як корму для бджіл, а також як поживного та цілющого компоненту дієти для людей.
Вперше було розроблено склад штучної кормової добавки, що значною мірою наближає хімічний склад цукрового сиропу за вмістом зольних елементів та вмістом білка до складу натурального меду та підвищує життєздатність бджолиних сімей.
Дістала подальшого розвитку методика випробування кормових добавок на одновікових бджолах у садках.
Практичне значення одержаних результатів. Одержані дані про білковий, амінокислотний та мінеральний склад найбільш поширених в Україні сортів меду мають практичне значення при використанні меду для харчування людей та створенні високоефективних вуглеводних підкормок для бджіл.
На основі результатів власних досліджень розроблено склад і запропоновано методику використання комплексної кормової добавки до цукрового сиропу, застосування якої на промислових та присадибних пасіках є можливим як в період підготовки бджолиних сімей до зимівлі, так і ранньою весною в якості стимулюючої підгодівлі. Запропоновані складові добавки (мінеральні солі + знежирене сухе молоко) є дешевими та доступними.
За результатами досліджень по вивченню ефективності даної добавки, проведених на пасіці с.-г. підприємства “Світанок” (Кагарлицький р-н, Київська обл.), згодовування кормової добавки на протязі місяця у весняний період підвищує силу бджолиних сімей на 1,5-3,0 вулички, а площу печатного розплоду - на 12-18 дм2.
Особистий внесок здобувача полягає в проведенні лабораторних та виробничих дослідів, виконанні аналітичних робіт, розробці схеми та методів досліджень, опрацюванні та інтерпретації одержаних результатів.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації оприлюднені на міжнародному конгресі бджолярів “Апіславія” (м. Київ, 1998 р.), на конференції професорсько-викладацького складу та аспірантів НАУ (м. Київ, 1998, 1999, 2000 рр.), а також на розширеному засіданні кафедри технології виробництва продукції бджільництва за участю науковців кафедр зооінженерного факультету НАУ (м. Київ, 2000 р.).
Публікації. За темою дисертації опубліковано шість робіт. Подано заявку на одержання авторського свідоцтва.
Обсяг та структура роботи. Робота викладена на 127 сторінках машинописного тексту, включає 28 таблиць та 17 рисунків. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, матеріалу і методики досліджень, результатів досліджень, висновків та пропозицій, списку використаної літератури та додатків. Список використаних джерел налічує 182 найменування, в тому числі 59 робіт зарубіжних авторів.
МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Досліди проведені в лабораторії кафедри біохімії та біотехнології Національного аграрного університету, на дослідній пасіці кафедри технології виробництва продукції бджільництва НАУ та на пасіці с.- г. підприємства “Світанок” (Кагарлицький р-он Київської обл.) у 1997 - 2000 рр.
В процесі дослідження були вивчені особливості азотового та мінерального складу сортів меду, найбільш характерних для України. Зразки меду відбирали у Київській, Полтавській, Черкаській та Дніпропетровській областях. Крім того, був досліджений цукровий мед.
Вміст загального білка в меді визначали за методикою, розробленою за участю автора в лабораторії кафедри біохімії та біотехнології факультету ветеринарної медицини НАУ.
Вміст загального азоту визначали за методом К’єльдаля.
Вміст вільних амінокислот визначали на аналізаторі ААА-339М (Чехословаччина), за методом, розробленим інженером кафедри біохімії та біотехнології О.Л.Новаком.
Вміст в меді заліза, марганцю, міді, натрію, калію, цинку, кальцію, кобальту, кадмію та свинцю визначали методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії на приладі АAS-30 (Німеччина). Вміст фосфору визначали за методом Фіске-Субарроу. Вміст сірки - за методом С.Макарова у модифікації В.Гавриловой (Ермаков А.И. и др., 1972). Вміст хлору в меді визначали на біохімічному аналізаторі Microlab-200 (Нідерланди).
Показник рН меду вуглеводних кормів визначали на іономірі И-130.2М.
Наважки різних речовин готували на вагах ВЛР-200 та ВЛКТ-500.
Оптичну густину в дослідах по визначенню вмісту в меді загального білка, фосфору та сірки визначали на фотоелектроколориметрі КФК-2.
Дані про хімічний склад сухого знежиреного молока були одержані у лабораторії Технологічного інституту молока та м’яса (м. Київ).
Вміст золи у буряковому цукрі визначали на кондуктометрі КЛБ-1.
Створення кормової добавки, на основі одержаних даних, проводилось у лабораторії кафедри біохімії та біотехнології НАУ під керівництвом акад. Мельничука Д.О.
Випробування одержаної добавки проводили за існуючою методикою на одновікових бджолах у садках, а також на бджолиних сім’ях (Sylvester H., 1979; Riderer T., Baxter J., 1980; Кузьмина Э.В., Титов В.Ф., 1986). Піддослідні бджоли знаходились у термостаті при температурі 35С та відносній вологості 92%.
Піддослідним бджолам щодня давали по 2 мл відповідного корму.
Всього було проведено чотири досліди, у кожному з яких було задіяно 5 груп - 2 контрольні та 3 дослідні. Всі групи включали по 3 кліточки з 50-ма бджолами у кожній.
Рис. 1. Схема проведення досліджень
В першому досліді І та ІІ контрольні групи отримували відповідно чистий цукровий сироп та натуральний мед. Дослідні групи (ІІІ, ІV та V) відповідно одержували сироп зі знежиреним сухим молоком, з добавкою в нормальній дозі та з добавкою в подвійній дозі.
Всі групи другого досліду одержували ті ж вуглеводні корми, що й аналогічні групи першого досліду, і, зверх того, їм згодовували вволю перги.
В третьому досліді І та ІІ групи (контрольні) одержували відповідно чистий цукровий сироп, та натуральний мед, а ІІІ, ІV та V групи (дослідні) відповідно одержували сироп з мінеральною частиною добавки, зі знежиреним сухим молоком (білкова частина добавки) та з повноцінною білково-мінеральною добавкою.
Четвертий дослід за набором вуглеводних кормів був аналогічним до третього, але у ньому всі групи бджіл отримували також пергу.
В усіх дослідах корми бджолам давали вволю. Облік загиблих бджіл проводили щодоби окремо для кожної кліточки. Кількість з’їденого бджолами корму визначали за різницею між вагою годівниці з кормом до постановки в кліточку і через добу після її постановки з точністю до 1 мг.
Результати досліджень статистично обробляли за методикою Б.А.Доспехова (1985).
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Особливості білкового та амінокислотного складу найпоширеніших в Україні сортів меду. Повноцінність меду, як корму для бджіл значною мірою обумовлюється наявністю в його складі азотистих речовин. З метою визначення оптимальної кількості азотистих речовин в складі кормової добавки було проведено дослідження вмісту білка та вільних амінокислот у натуральному меді. Білок було знайдено у всіх 14-ти досліджених зразках меду (табл. 1).
Таблиця 1
Вміст загального білка в меді різних сортів, мг/г
Сорт меду | Область, де відібраний зразок | Вміст загального білка
Різнотравний | Дніпропетровська | 3,13
Еспарцетово-різнотравний | Дніпропетровська | 4,50
Білоакацієвий | Київська | 1,52
Липово-акацієвий | Київська | 3,50
Гречаний | Київська | 9,35
З плодових культур | Дніпропетровська | 1,85
З плодових культур | Київська | 3,98
Білоакацієвий | Черкаська | 1,05
Гречаний | Полтавська | 4,40
Липово-різнотравний | Київська | 2,55
Цукровий | --- | 4,45
Як видно з табл. 1, найбільший, серед досліджених сортів, вміст загального білка характерний для гречаного меду, а найменший - для меду з білої акації.
Цукровий мед, як видно з даної таблиці, має порівняно великий вміст загального білка, перевершуючи за цим показником 10 з 13-ти досліджених нами натуральних медів.
В усіх досліджених зразках меду нами також були виявлені такі амінокислоти: аспарагінова кислота, треонін, серин, глутамінова кислота, пролін, гліцин, аланін, валін, ізолейцин, лейцин, тирозин, фенілаланін, гістидин та лізин. Метіонін був знайдений в усіх зразках, крім медів з білої акації. Аргініну не виявлено лише у гречаному меді з Полтавської області. У жодному з досліджених зразків не було виявлено амінокислот триптофану та цистину (табл. 2).
Таблиця 2
Вміст вільних амінокислот у деяких сортах меду, мкг/г |
Сорти меду (в дужках – місце відбору зразків)
Амінокислота | Різно-трав’я
(Дн)* | Біла
акація
(Ки)* | Біла
Акація
+
еспар-
цет
(Дн)* | Еспа-
рцет
+
різно-
трав’я
(Дн)* | Плод.
к-ри
+
різно-
трав’я
(Дн)* | Гре-
чка посів-на
(Ки)* | Липа
+
біла
ака-
ція
(Ки)* | Гре-
чка посів-на
(По)*
Аспарагінова к-та | 39,0 | 73,5 | 64,7 | 28,9 | 43,9 | 69,5 | 38,4 | 37,2
Треонін | 34,8 | 11,4 | 11,4 | 71,3 | 26,5 | 136,0 | 27,9 | 61,3
Серин | 116,6 | 44,4 | 44,8 | 161,7 | 65,5 | 345,8 | 76,6 | 200,3
Глутамінова к-та | 66,3 | 40,6 | 36,8 | 47,7 | 52,2 | 134,4 | 74,6 | 87,4
Пролін | 1041,3 | 503,3 | 508,4 | 552,6 | 732,4 | 1588,8 | 559,3 | 794,1
Гліцин | 24,8 | 9,5 | 10,0 | 27,6 | 17,9 | 47,3 | 17,2 | 35,9
Аланін | 54,7 | 15,0 | 16,8 | 17,8 | 31,5 | 76,2 | 27,3 | 46,2
Валін | 61,5 | 24,7 | 26,8 | 106,9 | 48,0 | 261,1 | 50,2 | 148,1
Метіонін | 33,0 | --- | --- | 68,6 | 28,6 | 163,7 | 33,0 | 85,8
Ізолейцин | 87,5 | 23,5 | 25,0 | 225,9 | 74,4 | 655,0 | 75,8 | 190,9
Лейцин | 136,0 | 26,7 | 30,7 | 396,0 | 116,2 | 866,3 | 109,8 | 422,6
Тирозин | 208,9 | 83,9 | 89,4 | 452,1 | 201,1 | 820,7 | 160,1 | 484,4
Фенілаланін | 393,2 | 136,8 | 158,7 | 351,4 | 267,6 | 327,9 | 124,3 | 308,0
Гістидин | 39,1 | 15,0 | 14,3 | 25,7 | 20,5 | 35,8 | 42,0 | 22,9
Лізин | 91,8 | 30,3 | 33,8 | 57,4 | 55,3 | 87,1 | 58,5 | 43,4
Аргінін | 17,6 | 9,1 | 15,7 | 6,1 | 7,9 | 25,5 | 12,2 | ---
Сумарний вміст | 2446,1 | 1047,7 | 1087,3 | 2597,7 | 1789,8 | 5641,0 | 1487,2 | 2968,5
*Примітка: Дн - Дніпропетровська область, Ки – Київська, По - Полтавська.
Як видно з табл. 2, бджолиний мед містить, за винятком триптофану та цистину, всі амінокислоти, характерні для гідролізатів білків. Крім того, у всіх досліджених зразках була присутня так звана тауринова фракція.
На основі одержаних даних ми дійшли висновку, що за вмістом вільних амінокислот меди розподіляються у тому ж порядку, що і за кількістю загального білка. Співвідношення між окремими амінокислотами меду подане на рис. 2.
Як видно з рис. 2, пролін за кількістю становить більше третини від суми вільних амінокислот меду, а разом з фенілаланіном, тирозином, лейцином, ізолейцином та серином він складає близько 80% всіх вільних амінокислот меду. Незамінні амінокислоти в сумі становлять 37,2% амінокислотного складу меду.
Особливості мінерального складу медів, характерних для України. Для правильного складання мінеральної добавки до цукрового сиропу необхідно знати межі вмісту основних макро- та мікроелементів у природному вуглеводному кормі бджіл - квітковому меді.
З табл. 3 видно, що вміст золи в меді, в залежності від сорту, коливається від 117,61 до 597,54 мкг/г.
У досліджених сортах меду нами були знайдені такі хімічні елементи: залізо, калій, кальцій, магній, марганець, мідь, натрій, цинк, фосфор, сірка, хлор, кобальт, кадмій та свинець. Три останні елементи були присутні лише у вигляді слідів, решта - у кількості 0,1-445,0 мкг/г. Як видно з рис. 3, серед зольних елементів меду провідне місце займають калій, натрій та кальцій, які за масою становлять в середньому близько 93% від маси золи. Частка макроелементів золи (Ca, K, Na, Mg) cкладала в середньому 97,4% сумарного вмісту мінеральних елементів меду, частка мікроелементів (Fe, Mn, Cu, Zn) - відповідно 2,6%. Крім того, в усіх досліджених зразках золи були виявлені сліди кобальту, кадмію та сірки. Вміст кожного з цих елементів не перевищував 0,000005% від маси меду.
Також були проведені дослідження вмісту золи в буряковому цукрі, який використовували для приготування дослідного корму, яке показало, що золи у ньому містилося менше, ніж 0,01%.
Таблиця 3
Вміст окремих хімічних елементів в меді різних сортів |
Сорти меду (в дужках - місце відбору зразків)
Елемент | Різно-трав’я
(Дн)* | Біла
акація
(Ки)* | Біла
акація
+
еспар-
цет
(Дн)* | Еспа-
рцет
+
різно-
трав’я
(Дн)* | Плодові культури
+
різно-
трав’я
(Дн)* | Гре-
чка
по-сівна
(Ки)* | Липа
+
біла
ака-
ція
(Ки)* | Гре-
чка
посів-на
(По)*
Залізо | 1,98 | 1,98 | 3,98 | 3,38 | 2,88 | 9,0 | 2,63 | 2,33
Калій | 70,0 | 115,0 | 95,0 | 72,5 | 445,0 | 90,0 | 97,5 | 170,0
Кальцій | 13,0 | 12,5 | 12,8 | 12,35 | 28,75 | 74,0 | 21,7 | 15,75
Магній | 5,0 | 6,8 | 5,93 | 3,7 | 11,83 | 13,88 | 9,28 | 7,35
Марганець | 0,33 | 0,38 | 0,19 | 0,15 | 1,68 | 0,37 | 0,55 | 0,49
Мідь | 0,3 | 0,15 | 0,1 | 0,1 | 0,4 | 0,45 | 0,4 | 0,65
Натрій | 25,5 | 66,25 | 56,5 | 47,5 | 105,0 | 85,0 | 132,5 | 57,5
Цинк | 1,5 | 1,0 | 9,5 | 0,75 | 2,0 | 6,0 | 2,25 | 1,25
Фосфор | 129,0 | 89,2 | 105,0 | --- | 211,1 | 96,9 | 120,8 | ---
Сірка | 124,8 | 129,6 | 97,15 | те ж | 153,6 | 136,3 | 150,7 | те ж
Хлор | 670,0 | 338,0 | 347,0 | | 329,0 | 296,0 | 380,0 |
Азот | 500,8 | 720,0 | 243,2 | 480,0 | 1496,0 | 296,0 | 704,0 | 408,0
*Примітка: Дн - Дніпропетровська область, Ки – Київська, По - Полтавська.
На рис. 3 подане співвідношення між елементами, що входять до складу меду.
Балансування хімічного складу кормової добавки зі складом меду проводили за загальним білком та мінеральними елементами (K, Na, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn, Cu та P), знайденими в меді у найбільшій кількості. За стандарт брали середнє значення для кожного з компонентів по досліджених зразках меду. Джерелом білка та амінокислот було знежирене сухе молоко.
Мінеральні солі, що входили до складу добавки а також макро- та мікроелементи, додані за рахунок цих солей подані у табл. 4.
Таблиця 4
Мінеральні компоненти кормової добавки
Речовина | Кількість речовини, мг/кг цукру | Елементи, вміст яких враховували при складанні кормової добавки, додані з даною речовиною до цукрового сиропу
NaH2PO4 х 2Н2О | 124,90 | натрій та фосфор
Fe2(SO4)3 х 9Н2О | 17,34 | залізо
ZnSO4 х 7Н2О | 13,10 | цинк
MnSO4 х 5Н2О | 2,17 | марганець
CuSO4 | 0,74 | мідь
Крім того, при складанні рецепту ми враховували мінеральний склад сухого знежиреного молока. Мінеральний склад бідистильованої води, з якої готували сироп, ми не враховували.
Таблиця 5
Баланс вмісту білка та мінеральних речовин між медом та кормовою добавкою
Складова | Міститься у 1 кг меду, мг | Містить кормова добавка до сиропу з розрахунку на 1 кг цукру, мг | Різниця між складом меду та
коли- | в | всього | в тому числі | складом cи-
вання | середньо-му
(стандарт) | у знежире-ному сухому молоці | у мінера- льній частині | ропу з кор мовою доба-вкою, мг
Протеїн | 1050–9350 | 3740 | 3438 | 3438 | --- | + 302
Калій | 70,0-445,0 | 144,4 | 155,7 | 155,7 | --- | - 11,3
Натрій | 25,5-32,5 | 72,0 | 72,1 | 53,7 | 18,4 | - 0,1
Кальцій | 12,4-74,0 | 23,9 | 128,9 | 128,9 | --- | - 105,0
Магній | 3,70-3,88 | 8,0 | 14,0 | 14,0 | --- | - 6,0
Залізо | 1,98-9,0 | 3,5 | 3,503 | 0,054 | 3,449 | - 0,003
Цинк | 1,0-9,5 | 3,0 | 2,993 | 0,043 | 2,950 | + 0,007
Марганець | 0,15-1,68 | 0,5 | 0,501 | 0,006 | 0,495 | - 0,001
Мідь | 0,10- 0,65 | 0,3 | 0,301 | 0,006 | 0,295 | - 0,001
Фосфор | 78,0-211,0 | 129,1 | 126,9 | 102,1 | 24,8 | + 2,2
Балансування білкового та мінерального складу кормової добавки зі складом натурального меду відображене у табл. 5. Як видно з даної таблиці, розроблена нами кормова добавка за основними показниками білкового та мінерального складу є близькою до натурального квіткового меду. Вміст протеїну та фосфору у кормовій добавці є дещо меншим за встановлений стандарт, а калію та магнію - дещо більшим але, зважаючи на межі, у яких за даними В.Г.Чудакова (1979) коливається вміст даних складових у натуральному меді, ці відхилення можна вважати несуттєвими.
Таблиця 6
Амінокислотний склад підкормки у порівнянні зі складом меду
Амінокислота | Містить добавка з розр. на 1 кг цукру, мг | Містилося у зразках меду мг/кг | Містить 1 кг стандарту (квітковий мед), мг
Лейцин | 310,20 | 26,7 - 866,3 | 263,04
Ізолейцин | 197,40 | 23,5 - 655,0 | 169,79
Аргінін | 103,40 | 0 - 25,5 | 11,76
Лізин | 244,40 | 30,3 - 91,8 | 57,20
Треонін | 164,50 | 11,4 - 136,0 | 47,58
Гістидин | 78,96 | 15,0 - 42,0 | 26,91
Валін | 223,72 | 24,7 - 261,1 | 90,91
Метіонін | 92,12 | 0 - 163,7 | 51,59
Фенілаланін | 148,52 | 124,3 - 393,2 | 258,49
Триптофан | 42,30 | --- | ---
Крім білка та мінеральних речовин, дана добавка містить вільні амінокислоти. Амінокислотний склад кормової добавки, визначений на основі даних про вміст вільних амінокислот у сухому знежиреному молоці, поданий у табл. 6 у порівнянні зі складом квіткового меду.
Таблиця 7
Вміст вітамінів у меді та кормовій добавці
Вітамін | Містить в серед-ньому 1 кг нату- | Містить кормова добавка з розрахунку на 1 кг цукру
рального меду, мг | мг | % до вмісту в меді
В1 | 0,1 | 0,04 | 40,0
В2 | 0,4 | 0,20 | 50,0
В3 | 4,0 | 0,34 | 8,5
В4 | --- | 14,23 | ---
В5 (РР) | 1,0 | 0,11 | 11,0
В6 | 3,0 | 0,04 | 1,3
В7 (Н) | 3,3 | --- | ---
ВС | 0,6 | 0,01 | 1,7
В12 | --- | 0,55 | ---
Як видно з табл. 6, вміст вільних амінокислот у збагаченому цукровому сиропі є більшим, ніж у досліджених нами зразках натурального меду, однак, він все ж не виходить за межі, встановлені дослідниками (В.Г.Чудаков, 1979) для природних кормів бджіл.
Вміст вітамінів у кормовій добавці наведений у табл. 7 з якої видно що, дана добавка містить, у порівнянні з медом, меншу кількість вітамінів В1, В2, В3,В5, В6 та ВС. З іншого боку, дана добавка містить значну кількість вітамінів В4 та В12, які відіграють важливу роль у живленні бджіл (А.Малаю, 1979; Н.Galuszka, 1987).
Крім того, ми досліджували величину рН квіткового меду різних сортів та цукрового меду, а також цукрового сиропу (чистого та з різними варіантами кормової добавки). Результати дослідження показали, що величина рН чистого цукрового сиропу та сиропу зі знежиреним сухим молоком (відповідно 6,97 та 6,61) істотно відрізняється від величини рН натурального меду (3,89-4,38). Величина рН сиропу з нашою добавкою, завдяки наявності у її складі мінеральних солей є слабокислою, тобто такою, що наближається до величини рН натурального меду.
Результати випробовування кормової добавки на дослідних групах бджіл. З метою вивчення впливу згодовування кормової добавки на тривалість життя бджіл, були проведені досліди на групах одновікових бджіл у садках. Результати випробування різних варіантів добавки на бджолах у порівнянні з контролем (чистий цукровий сироп) подані в табл. 8.
Таблиця 8
Результати випробовування різних варіантів добавок на групах одновікових бджіл, n=50
Дослідна група | Середня тривалість життя бджіл за повторностями, діб | Сума за варіан-тами | _
X | _
X – Хст | Частка від
контролю,
бджіл | 1 | 2 | 3 | V | %
I | 24,8 | 25,2 | 27,3 | 77,3 | 25,8 | --- | 100,0
II | 28,0 | 29,2 | 31,3 | 88,5 | 29,5 | 3,7 | 114,3
III | 30,9 | 32,2 | 33,5 | 96,6 | 32,2 | 6,4 | 124,8
IV | 16,5 | 18,6 | 18,5 | 53,6 | 17,9 | - 7,9 | 69,4
Р |
100,2 |
105,2 |
110,6 |
Х = 316,0 | _
X0=26,4 |
m =1,0 |
---
Де І - контроль (група бджіл, що одержувала чистий цукровий сироп)
ІІ - група бджіл, що одержувала сироп + знежирене сухе молоко
ІІІ - група бджіл, що одержувала сироп з кормовою добавкою
IV - група бджіл, що одержувала сироп з подвійною дозою добавки.
Як видно з табл. 8, середня тривалість життя бджіл в умовах досліду коливалась по групах в межах 16,5-33,5 доби. Включення до складу сиропу сухого знежиреного молока обумовило збільшення тривалості життя піддослідних бджіл ІІ групи, у порівнянні з контролем, в середньому на 3,7 доби. Бджоли ІІІ групи, що одержували з сиропом добавку у нормальній дозі (відповідно до вмісту азотистих та мінеральних речовин у досліджених нами зразках меду), жили в середньому на 6,4 доби довше, ніж ті, що одержували чистий сироп (контроль) і на 2,7 доби довше за ІІ групу бджіл, що одержувала сироп зі знежиреним сухим молоком.
Тривалість життя IV групи бджіл, якій згодовували сироп з подвійною дозою кормової добавки була меншою від контролю на 7,9 доби і у 1,8 рази меншою за показник ІІІ групи, яка отримувала ту ж саму добавку у нормальній кількості. Ці дані свідчать, що доза кормової добавки, обрана для ІІІ групи є оптимальною і її збільшення є неприпустимим через можливий негативний вплив надлишку мінеральних солей на бджіл оскільки, як відомо (В.И.Лебедев, Н.Г.Билаш, 1994), бджоли є дуже чутливими до кількості мінеральних солей у кормі. Ці дані мають високий ступінь достовірності оскільки довірчий інтервал (m) даного досліду знаходиться в межах 1 доби (Р0,95).
Отже, перший дослід довів ефективність застосування розробленої добавки для підвищення поживної цінності цукрового сиропу за умов живлення бджіл виключно вуглеводними кормами. Але, як відомо, молоді бджоли, крім вуглеводних кормів, споживають також квітковий пилок, який для них є основним джерелом білка, мінеральних речовин та вітамінів. Виходячи з цього, ми дійшли висновку про необхідність проведення другого досліду у якому всі групи бджіл, поряд з вуглеводними кормами першого досліду, мали б змогу споживати вдосталь перги. Результати проведених досліджень подані в табл. 9.
Таблиця 9
Результати випробовування різних варіантів добавок на групах одновікових бджіл, n=50
Дослідна група | Середня тривалість життя бджіл за повторностями, діб | Сума за варіан-тами | _
X | _
X – Хст | Частка від
контролю,
бджіл | 1 | 2 | 3 | V | %
I | 54,3 | 54,6 | 55,0 | 163,9 | 54,6 | --- | 100,0
II | 54,7 | 54,9 | 55,8 | 165,4 | 55,1 | 0,5 | 100,9
III | 56,5 | 57,8 | 58,0 | 172,3 | 57,4 | 2,8 | 105,1
IV | 41,1 | 42,5 | 42,0 | 125,6 | 41,8 | - 12,8 | 76,6
Р |
206,6 |
209,8 |
210,8 |
Х = 627,2 | _
X0= 52,2 |
m =0,8 |
---
Де І - контроль (група бджіл, що одержувала чистий цукровий сироп)+ перга
ІІ - група бджіл, що одержувала сироп + знежирене сухе молоко+ перга
ІІІ - група бджіл, що одержувала сироп з кормовою добавкою+перга
IV - група бджіл, що одержувала сироп з подвійною дозою добавки + перга
Як видно з табл. 9, між контролем (чистий цукровий сироп + перга) та ІІ групою бджіл (цукровий сироп + знежирене сухе молоко + перга) не існує суттєвої різниці у тривалості життя. Це, на нашу думку, пов’язано з відсутністю у даній добавці достатньої кількості мінеральних речовин, які містяться у натуральному меді. Отже, для молодих бджіл, за умов забезпечення їх достатньою кількістю перги, знежирене сухе молоко не є ефективною добавкою до цукрового сиропу. Зважаючи на результати першого досліду, в чистому вигляді (без додавання мінеральних речовин) знежирене сухе молоко можна рекомендувати лише як білкову підкормку, що надається бджолам в разі відсутності у природі (і в гнізді бджіл) достатньої кількості пилку.
Бджоли ІІІ групи (кормова добавка + перга) суттєво (на 2,8 доби) переважають контроль за тривалістю життя, різниця є достовірною (m=0,77 при Р0,95). Отже, не зважаючи на вільний доступ в обох групах до перги, перевагу мали бджоли, які одержували вуглеводний корм, збагачений мінеральними речовинами та білком. З цього ми робимо висновок, що навіть молоді бджоли не можуть повністю компенсувати відсутність у вуглеводному кормі азотистих та мінеральних речовин за рахунок споживання підвищеної кількості перги. Тому, на нашу думку, використання білково-мінеральних добавок до цукрового сиропу є доцільним навіть за умов наявності у природі доброго пилкового взятку.
Четверта група бджіл, що одержувала подвійну дозу кормової добавки, як і в першому досліді, значно поступалася контролю за тривалістю життя з чого ми робимо висновок, що така доза добавки є для бджіл надмірною і навіть шкідливою за рахунок порівняно високої концентрації мінеральних солей.
ВИСНОВКИ
1.
У дисертації наводиться теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми покращення кормової цінності цукрового сиропу, як корму для бджіл шляхом збагачення його білком та мінеральними речовинами у відповідності зі складом натурального меду.
2.
Проведені дослідження сумарного вмісту білка в зразках меду найпоширеніших ботанічних сортів України показали коливання цього показника від 1,05 до 9,35 мг/г.
3.
Сумарний вміст білка в меді, виробленому бджолами з цукрового сиропу, становив у середньому 4,5 мг/г. Джерелом цього білка слугують виключно виділення слинних залоз бджіл, які переробляють сироп, оскільки вихідна речовина - буряковий цукор не містить білкових речовин.
4.
Квітковий мед містить всі вільні амінокислоти, характерні для гідролізатів білків за винятком триптофану та цистину. Їх сумарний вміст, як і вміст окремих амінокислот обумовлюється, передусім, ботанічним походженням зразка і становить 1047,7 - 5641,0 мкг/г.
5.
З хімічних елементів всі досліджені сорти меду містили залізо, калій, кальцій, магній, марганець, мідь, натрій та цинк, а також фосфор, сірку та хлор. Сумарний вміст мінеральних елементів у сортах меду, найпоширеніших в Україні, коливається в межах 117,6-597,5 мкг/г причому, калій, натрій та кальцій складають в сумі близько 93% від маси золи.
6.
Згодовування чистого цукрового сиропу, в якості замінника меду, знижує тривалість життя бджіл на 6,3 - 23,9%, що обумовлено, зокрема, відсутністю у даному кормі білкових речовин та дуже малою кількістю мінеральних елементів.
7.
Застосування кормової добавки до цукрового сиропу, яка наближує його за вмістом білка та основних хімічних елементів до натурального меду, підвищує тривалість життя бджіл на 19,8-24,8% за умов відсутності підгодівлі пергою та на 5,1-9,0% за умов її наявності і дозволяє у весняний період додатково наростити по 1,5-3,0 вулички бджіл на бджолину сім’ю та збільшити площу печатного розплоду на 12-18 дм2.
8.
Збільшення запропонованої дози кормової добавки не справляє позитивного впливу на тривалість життя бджіл через їх високу чутливість до вмісту мінеральних солей у кормі.
9.
Економічний ефект від застосування кормової добавки становить 18,91 грн. додаткового прибутку на бджолину сім’ю.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
Цукровий сироп для бджіл, необхідно збагачувати на білок та мінеральні елементи. Так, додавання до сиропу кормової добавки яка містить, з розрахунку на 1 кг цукру, 3,74 г білка, 144,4 мг калію, 129,1 мг фосфору, 72,0 мг натрію, 23,9 мг кальцію, 8,0 мг магнію, 3,5 мг заліза, 3,0 мг цинку, 0,5 мг марганцю та 0,3 мг міді підвищує середню тривалість життя бджіл на 5,1 - 24,8%.
Для збагачення цукрового сиропу натуральним медом найкраще підходить гречаний сорт, оскільки він містить найбільшу кількість білка, вільних амінокислот та мінеральних речовин.
СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ
1.
Жулай В.Є. Амінокислотний склад деяких сортів меду // Український пасічник. - 1998, №4. - С. 30-31.
2.
Жулай В.Є., Мельничук Д.О., Поліщук В.П. Гречаний мед - джерело бадьорості і здоров’я // Український пасічник. - 1999, №6. - С. 44-45. (Розроблено методику, проведені досліди).
3.
Жулай В.Є., Новак О.Л. Мінеральний склад різних сортів меду // Пасіка. - 1998, №9. - С. 22. (Проведено дослідження та опрацьовано матеріал).
4.
Мельничук Д.О., Поліщук В.П., Жулай В.Є. Мед з білої акації // Український пасічник. - 2000, №1. - С. 42-43. (Розроблено методику, проведено дослідження).
5.
Жулай В.Є. Вміст загального білка в меді різних сортів // Науковий вісник НАУ. - 1999, №19. - С. 150-152.
6.
Жулай В.Є. Сортові особливості амінокислотного складу меду // Матеріали ХІІ міжнародного конгресу Федерації бджолярських організацій країн Центр. та Сх. Європи - Апіславії. - К.: Фітосоціоцентр, 1999. - С. 168-172.
Жулай В.Є. Особливості білково-мінерального складу меду та біохімічне обгрунтування комплексної кормової добавки для бджіл. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.04 - технологія виробництва продуктів тваринництва. - Національний аграрний університет, Київ, 2000.
Експериментами доведено, що заміна натурального меду на цукровий сироп знижує тривалість життя піддослідних бджіл як в умовах відсутності підгодівлі пергою, так і за її наявності.
Введення до цукрового сиропу комплексної кормової добавки, яка наближує його за вмістом білка та мінеральних елементів до натурального меду, сприяє збільшенню середньої тривалості життя бджіл української степової породи на 19,8-24,8% в умовах відсутності підгодівлі пилком та на 5,1-9,0% за умов повного забезпечення бджіл пилком. Використання комплексної білково-мінеральної добавки є економічно вигідним.
Ключові слова: мед, цукровий сироп, кормова добавка, бджола, білок, амінокислоти, тривалість життя.
Жулай В.Е. Особенности белково-минерального состава мёда и биохимическое обоснование комплексной кормовой добавки для пчел. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйсвенных наук по специальности 06.02.04 - технология производства продуктов животноводства. - Национальный аграрный университет, Киев, 2000 г.
Исследования показали, что наиболее характерные для Украины сорта цветочного мёда содержат 1,05-9,35 мг/г белка, а свободные аминокислоты в исследованных образцах содержались в количестве 1047,7 - 5641,0 мкг/г, причем, наибольшее количество белка и свободных аминокислот содержалось в образцах гречневого мёда, а наименьшее - в медах с белой акации. Все исследованные сорта цветочного мёда содержали повышенное количество аминокислоты пролина (503,3 - 1588,8 мкг/г). Суммарное содержание белка в корме, полученном в результате переработки пчелами сахарного сиропа (сахарный мёд) составляло в среднем 4,5 мг/г. Источником этого белка служат исключительно секреты слюнных желез рабочих пчел, которые перерабатывают сахарный сироп. Из минеральных элементов исследованные меда содержали в наибольшем количестве калий, натрий и кальций, эти три элемента в сумме составляли около 93% от массы золы. Сумма минеральных элементов мёда находилась в пределах от 117,6 до 597,5 мкг/г. Наибольшим содержанием минеральных элементов отличался гречневый мёд, собранный в Киевской области, наименьшим - мёд с лугового разнотравья, собранный в Днепропетровской области.
Экспериментами доказано, что замена натурального мёда сахарным сиропом снижает продолжительность жизни подопытных пчел в среднем на 23,9% в условиях отсутствия подкормки пыльцой, и на 6,3% при её наличии. Обогащение сахарного сиропа основными минеральными элементами мёда привело к увеличению средней продолжительности жизни подопытных пчел соответственно на 7,4 и 1,7%, а добавление к сиропу белка в количестве, близком к его содержанию в мёде, увеличило продолжительность жизни подопытных пчел на 13,6% при отсутствии подкормки пергой и на 4,2% при ее наличии. Введение в сахарный сироп комплексной кормовой добавки, которая приближает его по содержанию белка и минеральных элементов к натуральному мёду, способствует увеличению средней продолжительности жизни пчел украинской степной породы на 19,8-24,8% в условиях отсутствия пыльцовой подкормки и
