Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологические и технологические основы получения пчелиного яда

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Биологические и технологические основы получения пчелиного яда"

^ #

) Л ЛЮСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

V И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

^СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ХОМУТОВ Александр Евгеньевич

УДК 612.591:612.145+591.4

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЧЕЛИНОГО ЯДА

Специальность 03.00.13 — физиология человека и животных 06.02.04 — частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Диссертация

на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва, 1936

Работа выполнена на кафедре физиологии и биохимии человека и животных Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского.

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор В. Н. Крылов.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, член-корреспондент Евроазиатской академии медицинских наук А. В. Зевеке;

доктор биологических наук, профессор Н. С. Шевелев;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Р. Б. Козин.

Ведущее предприятие — Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН.

на заседании диссертационного совета Д 120.35.06 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49, ученый совет ТСХА.

теке Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Защита состоится

¡^СС^Л-_1996 г. в. Ж. час.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библио

Автореферат разослан с , 7 » ^ 4

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандид сельскохозяйственных наук, доц

Т. М. Подколзина.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБШЫ

Актуальность проблемы. Анализ особенностей физиологических реакций пчел в ответ па действие электромагнитных полей различных амплитудно-частотных характеристик, используемых при получо-нин пчелиного яда, представлнет антуолыгу» научную проб лог,'. Данная проблема имеет несколько аспектов. С одной стороны жизненные функции биосистеы в процессе эволюции приспособились к определенным напря«енностям и частотным диапазоном относительно постояими* ы флуктуирующие природных злектрических полей. С другой стороны получение пчелиного яда, являющегося продуктом пчеловодства, широко применяемым в решении комплекса пршсладтгх задач медико-биологических наук, сопровождается возрастанием интенсивности воздействия, что может служить дестабилизирующим фактором как для отдельных особей, так и для всей генерации в целом. И связи с этим важное значение приобретает проблема стабилизации физиологических процессов и коррекции нарушений, вызванных антропогенным воздействием.

За последние тридцать лет было создано большое количество

моделей олектростицулятороо и ядоприешияс кассет, в которых использовался постоянный, переменный, импульсный ток с различной степенью модуляции. Однако предлагаемые конструкции обладает ярко выраженным дезинтегриругцки влиянием на физиологическое состояние пчелиных сомой, в сочетании с низкой ядопродуктивность». Кроме того, априорное использование той или иной установки, Сез учета функциональных особенностей развития пчелиных семей, сопроnowдается получением пчелиного яда, характеризующегося низкой биологичее-кой активностью.

Пчелиный яд представляет собой многокомпонентное химическое сочинении, шрмбятыййемоо специализированниыи экэокринными железами в процессе индивидуального p-азьнтия пчелы, функционально ориентированное на защиту сообщества пчел, объединенных комплексом признаков данной популяции. В связи с этим возникает проблема запиты человека-оператора от воздействия яда. В пчеловодной практике используется ряд медикаментозных средств, дейетние коти^х основано на симптоматическом лечении пораженных ядиы жизненно важных систем. Чаще всего специфическая защита оказывается мало--¡аффективной, в связи с чем неооходим поиск антидотных средств, не-

посредственно блокирующих полипептидные цепочки яда с образованием нетоксических соединений.

Разработка оптимальных условий раздражения, не нарушающего физиологического статуса пчел, оптимизация процессов идентификации и оценка биологической активности яда, профилактика поражения пчелиным ядои обслуживающего персонала несомненно являются актуальной проблемой, решение которой способно удовлетворить потребности фармацевтической промышленности и значительно повысить рентабельность пчеловодства.

Цель и задачи работы. Исследования проведены с целыо изучения изменений физиологического состояния пчелиных семей при контактном воздействии импульсным током в связи с разработкой технологии получения пчелиного яда.

Поставленная цель предопределила состав и последовательность рассматриваемых в работе задач:

I. Изучение зависимости физиологического состояния пчелиных семей от параметров раздражающего сигнала.

'¿. Исследование морфометрических показателей большой ядовитой железы и ее резервуара в условиях воздействия импульсным током.

3. Выяснение особенностей ядопродуктивности в зависимости от топографии раздражителя, интенсивности раздражения и физиологического состояния пчелиных семей.

4. Физиологическое обоснование технологии получения пчелиного яда в промышленных масштабах.

Научная новизна. Впервые изучены физиологические реакции пчел на действие постоянного, переменного и импульсного тока различных амплитудно-частотных характеристик. Вскрыты общие закономерности влияния контактного раздражения на продолжительность жизни пчел и их гибель, на скорость наступления шока и его продолжительность, на ядопродуктивность и биологическую активность яда.

Исследована возрастная, расовая, климатическая, региональная и сезонная вариабельность ядопродуктивности пчел и биологической активности яда. Установлена зависимость между развитием большой ядовитой железы, ее резервуара и ядопродуктивность» пчел. Показано, что наибольшее количество яда можно получить от среднерусской пчелы в возрасте 14-35 дней в июле месяце. Максимальная ядопродук-

тинность н высокая биологическая активность яда отмечается при содержании сипитк пчелиных семей н условиях продолжительного пчеловодного сезона и постоянного поддержи »•агацето'медосборв. Ья--соиие пока.чатоли млдосбори негативно влияют не ядопродуктивноеть и качество яде.

Иыяплени замс^мгс_?ь •'->с"т',","*",мчн.остм и качества идя от конструкций ндопрмсзд&х кассет к -::сссС'а их постановки, доказано, что «•{!!• «,.1малмюе додичес'- " г сгт^сльгыаи качественными '-.рисгйкйми можно получить при ¿шутригнездоьой постановке двух кассет между крайними медовыми рамками. Постановив на место прилетной п«п>пйдкм, ?инже и<ш'нвздовдя, «адгкоодезая, "готельная аяектростимуляцая", "тоннельный переход" и другие саособи менее эффективна.

Ьпзргмэ установлена ^гисимопть ядопродуктивности и биологической активности яда от интенсивности раздражения и физиологического состояния пчелиных семей. Показано, что количество яда и его активность зависят от количества ядопрнемных кассет, площади электродной сетки, времени экспозиции и периода суток, периодичности повторной гччектростимудяции, силы пчелиних семей, суточного приноси нектара.

хзипсненн особенности функционирования пчелиных семей до, по ьроия и ле дискретного воздействия импульсным током, характеризующемся фиксированной интенсивность») раздражения. Изучены изменения летной и двигательной активности пчел, параметры микроклимата пчелиного жилища, показатели медосбора, веса медового зобика, количество выращенного расплода, показатели жирового тела, общего азота и жира, показатели зимовки в зависимости от периодичности раздражения.

Ьперние, методами фотоэлектроколориметрии, кондуктсиотрия и р^нтгыю-структурного анализа, было установлено, что пчминнй яд с водным раствором гепарина образует соединение, отличапцееся о* исходных реагентов электропроводностью, дифрактометрической кривой, оптической плотностью. На этом принципе основан иефедометри-ческий экспресс-метод идентификации и оценки биологической активности яда.

Впервые гепарин был использован в качестве антидотного средства при парентеральном и респираторном поражении пчелишм ядом обслуживаидего персонала. 11редварителыще эксперименты на живот-

них показали, что гепарин обладает антитоксическим, антикардио-токсическим и антинейротоксическим действием. Установлено, что в нейтрализации пчелиного яда попавшего в организм, непосредственное участие принимает гепариновая система организма, в особенности тучноклеточный аппарат печени.

Практическая значимость работы. Разработана циклическая, безотходная, экологически чистая технология получения пчелиного яда-сирца в промышленных масштабах. Цикличность производства связана с биологической периодичностью смены весенне-летних генераций летных пчел. Выявленные оптимальные параметры раздражения обеспечивают безотходное получение яда, связанное с физиологической целостностью пчелиных семей. Установлено, что технологический процесс не нарушает взаимодействия отдельных генераций внутри-ульевых пчел, не вызывает изменения популяционных взаимоотношений как в пределах одной пасеки, так и при мегшасечьшх взаимодействиях. Производство яда не оказывает негативного влияния на окружающую среду.

Разработаны технологические карты основного, вспомогательного н обслуживающего производства. Нормированы затраты рабочего времени на каждую технологическую операцию. Произведена оценка основных и оборотных средств. Рассчитана себестоимость, прибыль н рентабельность производства.

Технология получения пчелиного яда внедрена в крупных пчеловодных хозяйствах Краснодарского, Ставропольского, Красноярского краев, Нижегородской, Самарской, Орловской, Рязанской, Восточно-Казахстанской областях, а также в республиках Башкырстан, Татарстан, Кыргыстан.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на У1 и УП Поволжских конференциях физиологов (Чебоксары, 1973; Владимир, 1975), на Всесоюзной конференции по физиологии вегетативной нервной системы (Куйбышев, 1979), на общеуниверситетских конференциях и семинарах по физиологии человека и животных (Горький, 1977-I9B0), на заседаниях Горьковекого отделения всесоюзного физиологического общества им.И.II.Павлова (Горький, i9üü, I9B6), на II Всесоюзной конференции по терморегуляции (Минск, 19й6), на X съезде Всесоюзного общества им.И.П.Павлова (Кишенев, 19U7), на Всесоюзных координационных совещаниях по ПИР в пчеловодстве (Рыбное, 19Ь6-19У0), на Международных конгрессах

¡¡о пчеловодству (Акапулько, 1901; Варшава, 1907; Пекин, 1993; Лозанна, 1995).

Дублииагщи результатов исследований. Основные положения работы опубликовать в 30 научных статьях, в т.ч. пять на английском, немецком, испанском, французском и русском языках.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 304 страницах машинописи. Состоит из введения, обзора литературы и тестя глав собственных исследований. В работу включено 65 рисунков и таблицы. Указатель литературы включает 554 наименования (353 на русском н 001 на иностраных языках).

шжиши и методе исслкдоышя

Работа проводилась на базе пчеловодных хозяйств и крупны* пасек Нижегородской, Рязанской, Московской, Орловской, Кировской, Самарской, Ульяновской, Саратовской, Ьолгоградской областей, Ставропольского, Краснодарского и Красноярского краев, республик Татарстан, Вашкырстан, Кыргыстан и Казахстан.

Основный материалом, на которой проводились эксперименты, были отдельные особи пчел, группы пчел и физиологически полноценные пчелиные семьи среднерусской, серой горной кавказской и кро-инской пород. При разработке методов оценки качества пчелиного яда, проводимых на кафедре физиологии и биохимии человека и животных Нижегородского университета, а также комплекса мероприятий для заидеты обслуживающего персонала от поражапцего действия яда, в качестве подопытных животных использовались кошки, кролики, лягушки, лабораторные крысы и мыши.

Всего в экспериментах было использовано: более чем 14000 отдельных особей пчел, 10480 пчелиных семей, 96 кроликов, 437 козек, 750 крыс, <560 шшей, 70 лягушек. Кроме того, в процессе работа было произведено более 3000 физико-химических проб и бно-хкмаческкх анализов (рис.1).

Для выяснения чувствительности пчел к электрическому току были проведены эксперименты, в которых каждая пчела фиксировалась в области грудки токонесущими электродами. В зависимости от задач эксперимента в качестве раздражителя использовался ток синусоидальной или прямоугольной формн» Частота подаваемого сигнала изменялась в пределах от а0 до 5000 Гц, амплитуда - от 5 до 30 Б. Оценивалось время наступления и продолжительность шока при

действии тока различной ймплитудно-частотиой характеристики.

Продолжительность "жизни контрольной и опытной групп пчел оценивалось н сутках от момента электростимуляции. Пчелы по 100 игук р кчждой группе помещались в садкн, которые затем устанав-линялись в термостат при ¿4 Ь.

Летная активность пчел оценивалась при помощи устройства, разрноотвнного в нашей лаборатории. Датчиком служил последовательный набор фотоэлементов, помещаемых на прилетную доеиу. Датчик соединялся с усилителем и электромеханическим счетчиком, который фиксировал количество иридето-вылетов за '¿. минути.

Изменение микроклиматических показателей отмечалось по уровню влажности и температуры воздуха в различных отделах пчелиного жилища. Влажность воздуха измерялась в процентах гигрометром "ГС-<;10", а температура - электротермометром "ПШ-Х".

Сила семей оценивалась визуально, по количеству пчел находящихся на каждой улочке. Количество расплода определялось с по-моцыо рамки-сетки, размер квадрата которой равнялся <£> см^ (100 ячеек расплода).

Количество меди определяли путем взвешивания медом« рамок. Суточный принос нектара отмечали на семьях пчел, ульи которих били установлены на контрольные весы. Определение нагрузки медоносе зобик» проводили следующим образом: от каждой семьи опытной и контрольной групп ловили по 30 прилетающих пчел. Пчел замеривали диктиловым :Циром и извлекали из них медовые зобики. Дуплами по ь »тук ие;нн<ые эооики взвешивали на торзионних. весах.

Г ' п^ув, возрастную и сеаоннуп изменчивость ядовитой железы исследовали по методу, предложенному Ф.Г.Мусаевым (1У7Ь). Ьычис-длли (/б!.»>и )|«:и»рнуара ¿олыпой 1довиг~" х*>яеяи по формуле:

ий » ¡ д;>

3

Об - оСЬ.ем резервуара; а - ширина резервуара;

'Л - константа »3,14; в - длине резервуара.

Определение степени развития жирового тело у пчел, й такле количество белка и *ира в теле пчелы осуществлялось методами, предложенными М.И.Жерео'кииым (19СЗ).

Оценка биологической активности пчелиного яда-сырца производилась по действующим техническим условиям 'М 4о РСФСР Ь7-'Л£.

Определялась токсичность образца, скорость гемолиза отмытых эритроцитов, предотвращение тепловой денатурации яичного желтка, количество сахара в образце.

При изучении физиологических механизмов инактивации пчелиного яда в организме использовались кардиографический и эдект-рофмзиодогический методы. Ира электрофизиологическмх методах в качестве тест-объекта был выбран верхний шейный симпатический ганглий (ШЙГ) кошки, который является хорошо нзучешшм и наиболее удобным для подобного рода целей (Булыгин, Каяшои, 1У74).

Время свертывания крови определялось по методу Мисс-Магро, а также в приборе Егорова-Ситковского, модифицированного нами, где вместо воздушной индикации образования сгустка, использовались коцдуктометрические показатели тромбообразопания. Уровень свободного гепарина в крови определялся методом Сиршш, титрованием протамин сульфатом по Аллану, Ыарбз и Ьинтерштайну и кодо-риметрированием по Бассиони..

Физико-химический анализ соединения пчелиного яда с гепарином производился фотоэдектроколориметричес1«м способом. Кондук-тометрическиа исследования были выполнены на приборе "Вермонт-!". Рентгено-структурний анализ был проведен на установке УРС-ЬО Ш с регистрацией сцннциляциониым счетчиком на дифрактометрических стойках и записью дифрактометрической кривой распределения но углам отражения интенсивности рентгеновских лучей методом Брега-Врентана. -

Результаты экспериментов были подвергнуты статистической обработке методом пробит-анализа и методой парках сравнений по критерию Стьюдента на ЭШ ДЪК-ЗЫ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Зависимость мор$)о-фиэиологических показателей

пчел и биологической активности яда от параметров раздражающего сигнала

Изучение индивидуальной чувствительности пчел к постоянному тону показало, что время наступления шока и его продолжительность зависели от амплитуды раздражителя. Так время наступления шока при амплитуде 10 В равнялось Ь01^6 с , э при раздражении с амплитудой 40 В - 8±0,3 с. При увеличении параметров раздражения продолжительность шока возрастала с 20^8 с до 164±32 с, а продолжительность жизни пчел снижалась до 3±0,1 дней (контроль -14-0,8). Суммарная ядопродуктивность от 100 пчел, по мере возрастания амплитуда увеличивалась с 1,8 до 4,2 мг, в то же время биологическая активность полученных образцов пчелиного яда снижалась.

Общая картина воздействия переменного тока промышленной частоты (50 Гц) па пчел, при их индивидуальном раздражении, характеризовалась, в основном, сходными параметрами, как и в случае применения постоянного тока. Наблюдалось отчетливая зависимость показателей (¡помологического состояния пчел и биологической активности яда от интенсивности раздражителя.

При исследовании действия импульсного тока на пчел амплитуда раздражения в разных сериях возрастала от Ь В до 30 В с периодичностью 5 В, частота возрастала от 20 до ЬООО Гц. Пыло покапано, что при амплитуде 5 В на всех исследованных частотах шока не наступало в течение 30 минут. Максимальная чувствительность пчел к импульсному непрерывному раздражению отмечалась при частоте 1000 Гц и амплитуде 30 В. При данных параметрах время наступления шона равнялось 20-2,0 с, а продолжительность шока -У^еди'^лио частоты раздражения до ¡¿ООО Гц снижало чупстпитольно-сть пчел к импульсному току, а частота 5000 Гц не сопровождальеь шоковым состоянием в течение 30 минут.

На группах контрольных пчел, не подвергавшихся электростимуляции, выяснена продолжительность жизни пчел в садках, которая ровнялась 13,9^0,13 суток. Наибольшее воздействие на пчел оказывало раздражение, имеющее частоту ¡¿0 Гц. Так раздражение с параметрами 30 В и ¡¿0 Гц снижало продолжительность жизни до 4,0-0,3

суток. Интересно отметить, что при частотах 5000 Гц и выше не отмечалось токового состояния пчел, однако продолжительность жизни падала до 6,6^0,2 суток.

При изучении зависимости суммарной ядопродуктивностн (100 пчел) от амплитуды и частоты раздражения было показано, что наибольшее количество яда получается при выходном сигнале, имеющем следующие параметры: напряжение - 30 В, частота - ÍООО Гц. Количество яда возрастало пропорционально амплитуде и частоте раздражения (табл.1). Однако при увеличении частоты до 2000 Гц ядопро-дуктивность снижалась, а при 5000 Гц - количество выделенного яда равнялось контрольным величинам (1,1 мг). Итокая биологическая активность полученных образцов пчелиного яда отмечалась при раздражении с частотой 1000 Гц.

Таблица 1

Зависимость суммарной ядопродуктивности (мг) пчел (100 от) от параметров импульсного тока

Амплитуда___________Частота_(Гц)__________

(В) 20 ООО ~ ~ 500 КЮО ~ 2000

5 1,6 2,4 2,8 3,2 2,9

10 2,6 3,6 4,1 5,5 4,9

15 2,9 4,8 5,9 7,9 6,8

20 3,6 6,8 7,5 10,2 9,1

25 4,4 7,7 9,7 13,3 пд

30 5,0 9,6 11,5 45,0 13,2

Дискретное раздражение пчел при частоте 1000 Г'ц сопровождалось снижением продолжительности шока в 8-10 раз относительно непрерывного воздействия, а время наступления увеличивалось в 3-4 раза. Максимальное количество яда, полученное от одной пчелы отмечалось при напряжении 20 В, продолжительности пачки импульсов и паузы - Зс (0,15 мг). Однако в этом случае образец пчелиного яда не соответствует ТУ по большинству параметров. Наиболее высокой биологической активностью отличался образец яда, полученный при сочетании продолжительности паузы и пачки импульсов 1:1, хотя ядопродуктивность несколько меньше, чем в первом случае.

При изучении групповой чувствительности пчел к импульсному

току фиксировали количество погибших особей через 3 часа дискретной стимуляции с частотой 500, 1000, ¡¿ООО Гц и амплитудой ¿10, 30, 40, 50 и 100 В. Ндоприемше кассета помещали контрдате-рально вместо второй краЯноЯ мсдорой рямки. Оценка количества погибших пчел показала, что минимальное количество пчел погибает при напряжении 20 В и частоте 1000 Гц. Повышение амплитуды рла.нружения увеличивало количество погибших пчел, а при напря жении 100 Б гибель пчел колебалась от 2750 до 3250 штук за 3 чяса стимуляции.

Беличина амплитуда 100 Ь била введена в оксперкыеит п пля-зи с использованием, в дальнейшем, этого напряжения в условиях пакетного пчеловодства. В этом случае нот необходимости закуривания пчел, широко используемого в пакетном пчеловодстве. Применение электрошока, приводящего к смертельному исходу, может давать дополнительную продукцию в виде пчелиного яда, что существенно увеличит рентабельность пасеки.

Изучение зависимости ядопродуктивности пчелиных семей от амплитуд и частоты раздражения показало, что максимальное количество яда «оделяется при амплитуде раздражения 30 Н и чистоте 1000 Гн. По меро увеличения напряжения ядопродуктивность снижаете л, что, по-видимому, связано с репеллентным действием ьмсоккх значений раздражителя (тябл.2).

Таблиц« 2

Ядоиродуктишюсть (мг) пчелиных семой при электростицулиции импульсным током различных амплитудно-частотных характеристик

Амплитуда

ГьГ

Частота раздражения (Гц)

ьоо

1000

¿ООО

20 30 40 60 100

294,6±8,8 362,8-9,8 311,0*12,3

262,9+6,6 486,9*12,1 402*18,6

84,5*4, 7 90,2-8,4 80,2*1-1,4

65, 2*2,2 86,1*6,6 09,9*12,8

30,0*2,8 50,0*4,8 44,0*12,6

В результате проведенных исследований по выявлению закономерностей индивидуальной и групповой чувствительности пчел к

электрическому току было выяснено, что оптимальным является импульсный ток, имеющий частоту модуляции 1000 Гц, амплитуду раздражения 30 В, продолжительность пачки импульсов - 1с и продолжительность паузы - 1с. Указанные параметры раздражения позволяют получать максимальное количество яда, отличающегося высокой биологической активностью при минимальном нарушении физиологического состояния пчел.

Все предыдущие эксперименты были выполнены на летных пчелах возрастом 20-35 дней, однако для получения полной картины действия электрического тока на физиологическое состояние пчелиных семей необходимо учитывать возрастные, расовые и сезонные особенности развития пчел.

Исследования были проведены на пчелах среднерусской, серой горной кавказской и крайне кой породах пчел. Изучались возрастные и сезонные изменения длины большой ядовитой железы, ее резервуара, индивидуальная и групповая ядопродуктивность. Кроме того однодневные пчелы серой горной кавказской породы раздражались импульсным током, имеющим оптимальные параметры. Время индивидуальной экспозиции раздражителя для каждой пчелы равнялось 30 секундам, в течение которого не наступало шокового состояния. Данные по возрастной и расовой вариабельности жалоносного аппарата и ядопродуктивности представлены на таблице 3.

Исследуемые структуры жалоносного аппарата пчел характеризовались не только возрастными, но и сезонными изменениями. В следующей серии экспериментов были задействованы рабочие пчелы в возрасте 20-35 дней. Отбор пчел производился с летка 10 числа каждого месяца (май, июнь, июль, август, сентябрь). Наибольшего развития большая ядовитая железа и ее резервуар достигали у исследованных пчел в июле месяце, минимальные показатели - в сентябре.

При изучении сезонных изменений ядопродуктивности пчелиных семей выяснилось, что максимальное количество яда отмечается в июле, минимальное - в сентябре. Наибольшей продуктивностью отличались среднерусские пчелы, от которых, в ряде случаев было получено до '¿-х граммов яда с семьи за один сеанс электростимуляции.

Морфо-физиологический анализ развития большой ядовитой железы и ее резервуара в возрастном и сезонном аспектах показал,

Таблица S

Расовые и возрастные изменения параметров жалоносного зппзрата -д ядспродуктивности пчел

Длина железыДдолродуктивноеть <мг) иоъаи разеявуеса (мм )

Возраст_________ __*____________________________

f-f. ) Кавказе- Кавказе-

Среднврус- Кавказе- Кминскал кая(пос- Среднерус- Кавказе- кминская К£я(пос"

ская кая г.раиж.лия ле разд. Ская кая праиискал де ра3д_

ражения) разения)

I М,вЯ>,2 10,7*0,2 0,008 0 0 0

0,4*0,03 0,3±0,01 0,2^0,01

7 l.3i?£P.,2 Uj.ffo.J 14,8^1 II, 5*0,2 Q,058 0,076 0,081 0,031 1,8*0,3 0,7*0,02 1,3^0,1 0,9*0,03

14 Jpj.8^!4 ¿2,8*0,3 14,2*0,1 I2.2*Oit3 Q 087 0,100 0,140 0,042 2,3*0,2 1,7*0,02 I,e£j,3

20 Щ^ЁОА ИЖЗ 14,1*0,1 13.3*0,2 0 098 0 Л 49 0 I40 о,061 i 2,6*0,2 3,3*0,3 4,6^0,3 2,4*0,3

25 I3i°?V 13.3Ю;3 12.3*0,1 0,122 0,158 0,118 0,073! 3,4*0,1 3,4*0,1 3,943,1 3,720,1

30 12,8—0,1 9,9*0,2 13,1*0.3 jl?8*3,3 0,149 0,130 . 0,109 0,092 3,6*0,1 2,7*0,2 3,tM,i 3,0*0,1

en i

что для получения пчелиного яда в промышленных масштабах лучше всего использовать летных пчел в возрасте 25-20 дней в июне-августе месяце, причем максимальной ядопродуктивнсотью выгодно отличается от других среднерусская порода пчел.

2. Зависимость ядопродуктивнсоти и биологической активности яда от расположения и конструкции источника раздражения

Для получения пчелиного яда-сырца необходим непосредственный контакт с токонесущей частью раздражителя. Такой контакт может быть осуществлен постановкой источника раздражения либо на пути следования пчел в жилище (внеульевое расположение), либо непосредственно в улей (внутриульевое расположение). Каждому способу постановки должна соответствовать конструкция ядоприем-ной кассеты, максимально ориентированная на сохранение физиологического статуса пчелиных семей.

Для внеульевого расположения раздражителя нами был разработан ряд конструкций ядоприемных кассет: открытая и закрытая прилетковая конструкция, тоннельная конструкция, "бинарная" конструкция. Под прилетковой постановкой подразумевается расположение ядоприемных кассет возле леткового отверстия, на месте прилетной доски. В этом случае летная пчела, идущая в улей, либо выходящая из улья, вступает в соприкосновение с токонесущей частью раздражителя, выполненного в виде ядолриемной кассеты.

Ядоприемная кассета состоит из металлической пластины размером 400 х 285 х 3 мм, вставленной с длинной стороны в пазы стеклопластикового профилированного бруска: верхний - 470 х 14 х 14 мм; нижний - 400 х 14 х 14 мм. На основу при помощи специального станка, наматывается нихромовый провод толщиной 0,4 мм и шагом 3 мм. Пространство между основой и электродной сеткой, в рабочем состоянии, заполняется пластиной полированного стекла.

Принципиальной особенностью ядоприемной кассеты является то, что электродная сетка в отсутствии пчел разомкнута. Пчела, попадая иа ядоприемних, замыкает близлежащие электроды и подвергается воздействии импульсного тока, под действием которого жалят стекло, помещенное под электродной сеткой. Пчела остается лшвой, так как сохраняется анатомическая и физиологическая це-

достиость жалоносного аппарата.

Эффективность открытого способа постановки ядоприемников сравнивалась с закрытой конструкцией, выполненной в виде приставки, помещенной на уровне прилетной доски. Кроме того исследовалась зависимость ядопродуктивностн от площади электродной сетки кассет открытого и закрытого типа (табл.4).

Таблица 4

Зависимость ядопродуктнвности от площади электродной сетки и конструкции ядоприемных кассет

Площадь сетки (см*) Конструкция ядопркемиика Количество яда (мг) Количество погибших пчел (шт.)

800 открытая 37,9*8,8 II,2*4,3

3240 открытая 88,7*14,5 19,3*5,6

200 закрытая 48,6*12,4 16,5*7,2

воо закрытая 294,8*36,6 36,4*13,1

1080 закрытая 192,3*21,4 58,2*12,6

Отдельно стоит серия опытов, в которой все пчелы, находящиеся в улье, кроме матки и ее окружения, стряхивались на ядоприемник, имеюс^й площадь электродной сетки 3240 сьг, помещенной перед нижний легкошы отверстием. Большинство пчел сразу ке покидало поверхность ядоприеиника, образуя скопления у закрытого верхнего легкового отверстия. Ядопродуктивность, несмотря на большую контактную поверхность, была значительно ниже, чей а предыдущих опытах (табл.4). Такой способ эдеятросткаудяцин мы услояно назвали "тотальным", так как практически все пчелы всех возрастных групп помещались на токонесущую часть ядоприеиника.

Другой вид "тотальной" элехтростимуляции заключается а переходе пчел из одного улья в другой через узкую тоннельную приставку, соединяющую оба улья. Все пчелы из одного улья, кроме матки и ее свиты, стряхиваются в пустой улей, соединенный с первым тоннельной приставкой. Тоннельная приставка представляет собой конструкцию, выполненную из стеклопластика, размером 200x100x7 мм. На внутренней нижней поверхности приставки через каждые 16 мм

располагается электродная сетка, натянутая с шагом 4 мм. Ядопродуктивноеть при тоннельной постановке конструкции, имеющей площадь контактной сетки 200 см^, выше, чем у прилетковой приставки, имеющей аналогичную электродную сетку, и составляет 96,2-11,4 мг в средней с одной пчелиной семьи за одну постановку.

1) нашей лаборатории был разработай и запатентован способ и устройство для внеуяьевой постановки ядоприемника, при которой пчелы выходят из улья в ответ на внешний раздражитель, отдавая яд на ядоприемные кассеты, установленные под углом к верхнему и нижнему летковому отверстию. Ядопродуктивноеть при таком способе постановки в течение трехчасовой экспозиции с 18.00 до 21.00 часа составляла в среднем 52,8*9,1 мг пчелиного яда с одной семьи за одну постановку.

Ьнутриульевая постановка осуществлялась несколькими способами: подгнездовым, надгнездовым, внутригнездовым, причем дня каждого способа были разработаны соответствующие конструкции ядоприемных кассет.

При 'подгнездовом расположении ядоприемника олектростимуляция производилась с 14.00 до 17.00 часов во время максимального лета пчел. В эксперименте фиксировались следующие показатели: количество погибших пчел, количество полученного яда с последующей оценкой его биологической активности (табл.5).

Изучение биологической активности образцов пчелиного яда, полученного подгнездовым способом, показало зависимость качества яда от расположения ядоприемных кассет в улье и их количества. Так, яд, полученный при помощи ядоприемника, расположенного на дне улья не соответствует техническим условиям. При постановке ядоприемных кассет вразрез между корпусами в различных модификациях, получается яд, отвечающий основным требованиям ТУ. Тем не иенее, необходимо отметить,' что биологическая активность образцов снижена, что связано с попаданием на электродную сетку большого количества воска, пыльцы, нектара, меда, прополиса.

При иадгнездовоы способе постановки нами использовались несколько конструкций ядоприемных надставок, отличающихся расположением электродной сетки относительно вертикальной оси: горизонтальные, полувертикальные, вертикальные.

Ядоприемная надставка с горизонтальным расположением электродной сетки состоит из корпуса, выполненного из дерева иди плас-

тических материалов. Размер корпуса полностью соответствовал размеру улья и крепился к нему также как магазинная надставка. Над электродной сеткой на расстоянии Г мм помещалось стекло, свободно передвигающееся в специальных пазах. При получении яда в ненастную погоду на ядоприемную надставку одевалась удьевая крыша, соответствующая ей по размеру.

Таблица Ь

Зависимость ядопродуктивностн пчелиных семей от расположения ядоприемников под гнездом

Расположение ядоприемников Кол-во ядоприемников (шт) Ядопродук-тивность (иг) Кол-во яда на I я^опр. Кол-во погиба«« пчел (шт)

Дно улья I 23,3*4,2 23,3*4,2 48,5*12,4

Вразрез корпусов (стряхивание) 6 132*14,6 22,3*0,8 96,8*24,3

Вразрез корпусов . (интактные) 6 294*28,6 49-4,8 58,8*13,6

Вразрез корпуса и медовой надставки 6 б 20Ь*31,6 34,2*5,2 46,6*18,2

Вразрез корпусов с двух-маточннм содержанием 6 Ь86*Ь4,2 97,7*9,0 42,3*14,0

В следующей группе опытов использовалась ядоприемпая над-сипкг., выполненная из прозрачного органического стекла. Ядо-

¡¡рЛ'.'княя кассета представляла собой бинарную струкгуру, состоящую из двух одинаковых половинок, передвигапщкхся относительно друг друга за счет подвижного соединения центральной оси. Используя это качество ядоприемников, была выполнена серия экспериментов, в которых отдельные половинки в одном случав образовывали внутренний угол 90°, в другом случае - внешний угол 90°.

Для получения максимального количества яда, по нашему мнению, необходимо было увеличить площадь соприкосновения пчел с токонесущей частью ядоприешшка. В связи с этим с л едущая кон-

струкция ядоприемной кассеты отличалась значительно большей суммарной площадью электродной сетки по сравнению с другими конструкциями. Увеличение электродной сетки осуществлялось за счет помещения в корпус надставки 8 ядоприемных кассет.

Во всех экспериментах, с использованием различных конструкций ядоприемников, производилась регистрация силы семей, количества печатного расплода» ядопродуктивности семей. Учитывалось количество ядоприемных кассет, суммарная площадь электродной сетки, а также, для сравнения отдельных групп, отличающихся площадью электродной сетки, рассчитывалось количество яда, приходящееся на I см^ токонесущей поверхности (табл.6).

Таблица 6

Зависимость ядопродуктивности пчелиных семей от конструкции и расположения ядоприемных кассет над гнездом

Конструкция ядоприемников Суммарная площадь электродной сетки ' (с*2) Ядопродук-тивность (мг) Ядопродук-тивность на I см.кв. площади(мг)

Горизонтальная 2210 58,6*6,2 . 0,03

Полувертикальная ( домиком") ,, 3680 184,3*22,3 0,05

Полувертикальная (У-образная) 3680 258,8*41,6 0,07

Вертикальная (однокорпусный) 9600 . 492,1*84,2 0,051

Вертикальная (двухкорпусный) 9600 521,6*72,3 0,054

Вертикальная (трехкорпусный) 9600 548,7*64,5 ч 0,057

Оценка биологической активности пчелиного яда, полученного надгнездовым способом показала, что все образцы по показателям, перечисленным в 1У, практически но отличаются друг от друга. Сравнивая подгнездовой и надгнездовой способы постановки необходимо отметить, что по качественным показателям яд, полученный надгнездовым способом значительно.превышает биологи-

ческую активность образцов, полученных подгнездовым способом.

В нормально функционирующей пчелиной семье основная масса расплода, матка и молодые пчелы находятся в центре гнезда, занимал 4-8 ульевых рамок. Для промышленного получения пчелиного яда молодые пчелы, у которых еще не полностью сформировалась большая ядовитая железа и ее резервуар, не имеют большого значения, поэтому логично ставить ядоприемные кассеты по бокам улья, где сосредоточена летная пчела. Для проверки этой версии была поставлена специальная серия экспериментов с внутригнездовой постановкой ядоприемников.

3. Зависимость ядопродуктивности и биологической активности яда от физиологического состояния пчелиных семей и интенсивности раздражения

Ядопродуктивность пчел является одним из показателей физиологического состояния как отдельных особей, так и пчелиной семьи в целом. В свою очередь ядопродуктивность зависит от физиологического состояния пчелиной семьи: количества летных пчел, возрастной ранжировки, деятельности матки и т.д. Кроме того ядопродуктипность и биологическая активность яда зависят от интенсивности раздражения.

Интенсивность раздражения зависит от площади контактной сетки раздражителя. Можно предположить, что увеличение площади раздражителя , помещенного внутрь улья, будет сопровождаться линейным повышение« ядопродуктивности. Однако сравнение количества полученного яда при постановке одного и двух ядосборников показало, что разница между ними равна 264,2 мг, а при сравнении ядопродуктивности семей, в которых размещены два и три ядосборника, эта разница снижается до 24,4 мг (табл.7). Таким образом, увеличение количества ядосборников и, соответственно, площади электродной сетки не сопровождается адекватным приростом массы пчелиного яда.

Контрлатеральная постановка ядоприемников между двумя крайними медовыми рамками во всех опытах давала максимальный эф}«кт (587*29,6 мг/семьи за I постановку). Размещение ядосборников напротив летка оказалось менее эффективным и в этом случае количество получаемого яда равнялось 90-120 мг. Минимальное количество яда иыло получено при размещении ядоприемников около рамок с расплодом - 52*9,2 мг. Размещение ядоприемника вместо крайней медо-

вой райки нецелесообразно, т.к. сторона, обращенная к стенке улья практически не посещается пчелами, а ядопродуктивность равнялась 10,2*0,9.

Таблица' 7

Зависимость ядопродуктивности пчелиных сшей от количества ядоприемных кассет

Количество Япоггоомктивность Суммарная пло- Кол-во' яда на ялопшеиников Непродуктивность щ электрод- I см.кв. пло-ядоприемников \мг/ ной сетки щади (мг)

(шт) (смГ)

1 96,4*11,6 1600 0,060

2 360,6*28,8 3200 0,112

3 385,0*32,2 4800 0,080

4 402,1*36,7 6400 0,063

5 435,6*38,з' 8000 0,054

Ядопродуктивность пчелиной семьи в определенной степени должна зависеть от площади электродной сетки ядоприемных кассет. Этот факт был описан выше для внеульевого способа постановки. При внутригнездовой постановке двух ядоприемных кассет между крайними медовыми рамками, в отличие от внеудьевой постановки, выявлена линейная зависимость между площадью электродной сетки и ядопро-дуктивностью. Максимальное количество яда было получено при помощи ядоприеыника, имеющего площадь контактной поверхности 1200 с>г (680,4*67,2 мг), а минимальное - при 400 см2 (табл.8).

Джя успешного получения пчелиного яда необходимо изучение следующих закономерностей, .обусловленных физиологическими особенностями жизнедеятельности пчел: во-первых, выявление зависимости ядопродуктивности пчелиных семей от длительности алектростимуля-ции, во-вторых - изменение количества яда в зависимости от времени суток.

Перше три часа раздражения сопровождались резким увеличением количества яда в зависимости от времени раздражения. При увеличении времени экспозиции количество яда увеличивалось, но его прирост с каждым дополнительным часом раздражения уменьшался. Следует отметить, что при увеличении продолжительности электро-

стимуляции более 4-5 часов резко увеличивается процент загрязненного яда (табл.9). Иногда при раздражении в течение 12 часов отмечалась отстройка сот и прополюсование электродной сетки. Исходя из полученных данных представляется необходимым ограничить продолжительность электростимудяшш тремя часами, так как именно в атом случае получается максимальное количество яда, характеризующегося высокой биологической активнеотыз.

Таблица 8

Зависимость ядопродуктивности пчелиных семей от площади электродной сетки

Площадь ядопри-емной кассеты (см.кв.) Суммарная площадь электродной сетки р (см*) Ядопродуктивность семьи (мг) "Удельная ядопродуктивность" (мг/см^)

400 1600 225,6*28,4 0,1410

600 3200 404,0-38,6 0,1265

1200 4800 680,4*67,2 0,1417

Определив продолжительность оптимального времени электроети-муднции, ми нереыли к выяснению вопроса о ядопродуктивности пчелиных се^ей в зависимости от периода суток, причем в большинстве экспериментов продолжительность раздражения равнялась трем часам. Максимальное количество яда, при данных условиях опыта, было получено при раздражении с 21.00 до 24.00 часов, несколько ниже при стимуляции с 5.00 до 8.00 и с 18.СЮ до 21.00 часа (табл. 10). Таким ооразом, наибольшее количество яда было получено в утренние и вечерние часы, причем биологическая активность яда так же варьировала у течение суток. Так, при получении яда с 5.00 до 8.00 п образце содержалось 80$ чистого яда, а с 14.00 до 18.00 часов - 2Ц4. Это явление связано с массовый летом пчел в дневное время.

Особо стоит серия экспериментов, в которой раздражение производилось с 22.00 до 5.00 часов утра. В этом случае отмечалась максимальная ядопродуктивность (табл.10), хотя посещаемость ядопри-ешшх кассет наибольшого уровня достигала с 22.00 до 1.00 часа ночи, т.е. в течение 3-х часов. Однако в течение всей ночи пчелы находились на ядоприемных кассетах, с чем, видимо, связан пысокий

прирост количества яда, кроме того в промежутке между 3.00 и 4.00 часами наблюдался второй пик посещаемости пчелами ядоприемных кассет.

Таблица 9

Зависимость ядопродуктивности от продолжительности стимуляции

Продолжительность стимуляции (час) Общее кол-во 1 Ж) Кол-во чистого Ж) Кол-во грязного яда (мг)

I 120-15,6 103,2 16,8

2 290*21,2 255,2 34,8

3 586*54,1 521,54 64,46

•4 612*72,4 489,6 ' 122,4

5 650*52,а 468,0 182,0

6 688*64,8 447,2 240,8

7 700*73,2 434,0 266,0

8 706*42,8 409,48 296,52

9 710*34,4 397,6 312,4

10 725*81,4 391,5 333,5

II - 753*106,2 399,09 353,91

12 758*153,4 386,58 371,42

Для промышленного получения пчелиного яда необходимо задействовать определенное количество пчелиных семей, злектростимуля-цня которых должна производиться через минимальный промежуток времени с сохранением исходного физиологического состояния пчел и уровня ядопродуктивности. Для выяснения этих закономерностей была поставлена серия экспериментов, в которых периодичность получения яда регламентировалась 5, 10 и 15 днями, а ядоприемше кассеты акспозировались с 22.00 до 5.00 часов утра. Как выяснилось в результате проведенных исследований, оптимальным сроком повторной электростимуляции является 15 дней. При такой постановке ядопродуктивность на протяжении трех месяцев практически не

отличается друг от друга (табл.II).

Таблица 10

Зависимость ядопродуктивности пчелиных семей от времени суток

Время суток (час) Общее кол-во яда (мг) Кол-во чистого яда (мг) Кол-во грязного яда (мг)

5-8 408*12,3 359,04 48,96

8-11 302*26,4 256,7 45,3

11-14 228*14,6 123,12 104,88

14-17 188*8,4 52,64 135,36

18-21 365*17,2 219,0 146,0

21-24 442*52,3 335,92 106,08

22-5 784*102,8 721,28 62,72

Таблица 11

Зависимость ядопродуктивности (мг) от периодичности повторной стимуляции

» повторности 5 Периодичность (в днях) 10 15

I 386*12 392*16 401*22

2 308*10 374*21 414*28

3 212*16 314*19 390-31

4 184*12 258*26 402*29

5 99*11 176*18 385*21

6 86*14 122*36 391*28

Практические результаты, полученные л ходе эксперимента, дополняют теоретические выкладки о постановке ядоприемникон микду крайними медовыми рамками. Известно, что и этом месте пчелиного

жилища сосредотачивается в основном летная пчела. При нормальном развитии пчелиной семьи (молодая матка, наличие пыльценосов, кормовая база), продолжительность жизни пчел в летний период составляет 35-40 дней. В среднем на 21-й день ульевые пчелы переходят в разряд фуражирных, после чего их активная летная деятельность продолжается 15-19 дней. Таким образом, при элентростиму-ляции через 15 дней яд отдают пчелы, которые при предыдущей постановке были ульевыми и сосредотачивались в расплодной части /гнезда. Это объясняет феномен, при котором постановка ядоирием-ных кассет через 15 дней, характеризуется высокой стабильностью показателей ядопродуктивностн.

При внутригнездовой постановке, в отличие от надгнездовой, существует линейная зависимость между силой семей и их ядопро-дуктивностью (табл.12). Максимальное количество яда было получено от семей, имеющих силу 28-32 улочки, причем именно в отом случае расчетная "удельная ядопрсдуктииность" была максимальной (0,206 мг/см2).

Таблица 12

Зависимость ядопродуктивности от силы пчелиных семей

Сила семей (улоч.) Кол-во расплода (сот ячеек) Кол-во ядопри-емников (шт) Ядопродуктив-ность 1мг) Суммарная площадь электрод-нойосетки (см2) "Удельная ядопродук- тивность" (мг/см2)

I - I 38,7*6,1 2400 0,016

3 82 I 146,8*12,4 2400 0,061

5 146 2 297,3*22,5 4800 0,062

10-12 225 2 602,1*83,7 4800 0,125

14-16 380 2 918,2*96,3 4800 0,191

22-24 440 4 . Ш8,5*108,4 9600 0,116

28-32 650 4 1980,8*186,6 9600 0,206

Сезонные изменения ядопродуктивности пчелиных семей изучались на стационарной пасеке в Ставропольском крае, в районе Кавказских минеральных вод. Оценивалась сила семей, количество не-

чатпого расплода, "абсолютная" и "относительная" ядопродуктин-ность. Эти термины были введены в связи с тем, что в разные месяцы пчеловодного сезона сила семей изменяется, поэтому трудно судить о сезонной вариации количества яда, полученного с той или иной семьи. "Абсолютная" ядопродуктивность отражает средние количества пчелиного яда, полученного с одной семьи за одну стимуляцию с 22.00 до 5.00 часов утра. "Относительная" ядопродуктивность показывает количество яда, приходящееся на одну удочку пчел, что позволяет объективно сравнивать месячные колебания ядопродуктявности (табл.13).

Таблица 13

Сезонные изменения ядопродуктивности пчелиных семей

Ьремя Сила Печатный расплод "Абсолютная" "Относительная"

сезона семей , ячеек) ядопродук- ядопродуктив-

(мес.) (улоч.) кСОТ ичеек' тивность ность

(мг). (мг/улоч.)

апрель 5-6 50 122,3*9,6 ■ 20,383

май 8-10 250 295,8*11,8 ' 29, ЬШ

июнь 10-12 310 485,6*39,4 40,460

июль 12-14 290 558,5*46,2 39, (592

август 10-12 260 426,1*32,5 35,075

сентябрь 8-10 170 32,7*4,3 3,270

Интересно отметить, что вариации сезонной ядопродуктивности коррелируют с изменениями морфометрических показателей жалоносного аппарата пчел. Так, длина большой ядовитой железы и объем ее резервуара максимального развития достигают п июле месяца и максимальная ядопродуктивность также отмечается в отом месяце. Снижение показателей жалоносного аппарата в августе-сентябре месяце сопровождается снижением ядопродуктивности (табл.13).

Ядопродуктивность пчелиных семей в значительной мере папнект от количества нектара, приносимого пчелами в светлое время суток. Наибольшее количество яда получается в случае отрицательного приноса нектара, т.е. в том случае, когда количество потребляемого меда по массе больше, чем количество приносимого нектара. Ири балансе приносимого нектара и потребляемого меда отмечается снижение

ядопродуктивности и образование загрязненной фракции яда. Увеличение количества приносимого нектара сопровождается резким снижением ядопродуктивности, а при показаниях контрольного улья 2,53,0 кг практически весь яд является загрязненным (табл.14).

Таблица 14

Зависимость ядопродуктивности пчелиных семей от суточного приноса нектара

Принос нектара (кг) Общее кол-во й?> Кол-во чистого яда (мг) Кол-во ГрЯ (2г)

- 0,5 915*25,2 915 0

0 876*14,8 820 56

+ 0,5 764*12,2 700 . 64

1,0 518*18,6 352 166

1,5 398*24,4 . 176 222

2,0 308*28,6 99 209

2,5 275*34,2 64 211

3,0 207*36,6 48 159

Практика показала, что при интенсивном медосборе лучше использовать надгнездовой способ получения яда при помощи вертикальной конструкции ядоприемных кассет. Кроме того, количество загрязненного яда значительно уменьшается, если каждая ядоприем-ная кассета ставится не вместо одной ульевой рамки, а вместо двух, т.е. положительного эффекта можно добиться увеличив расстояние между ядоприемником к сотовой рамкой.

Региональные изменения ядоородуктивнооти пчелиных семей изучались в Ставропольском, Краснодарском и Красноярском краях, а также в Поволжье, охватывающем Волгоградскую, Саратовскую, Самарскую, Нижегородскую области, Башкырстан, Татарстан. По биогеоце-нозному признаку все регионы делились на степные, лесные, пойменные луга, предгорные и горше районы. В зависимости от климатических условий данного региона количество повторных постановок варьировало от 5 до 8 (табл.15).

Таблица 15

Региональные изменения ядопродуктивности пчелиных семей

Средняя Средняя Кол-во ядопро- ядонро-Суымарное Кол-во за- повтор- дуктив- дуктив-Наименование кол-во яда действован- ных ность ность региона за сезон ных семей поста- семьи за I семьи (г ) (шт) новок сезон за I nocir ) тановку (мг)

Ставропольский, Краснодарский край степные районы 6750,0 1500 8 4,502 562,8

предгорные районы 3694,5 900 6 4,105 684,3

горше районы 2140,5 500 5 4,281 856,2

Поволжье степные районы 3748,8 1200 5 3,124 624,9

пойменные луга 1668,8 400 5 4,172 834,5

лесные районы 10439,7 2300 5 4,539 907,8

Красноярский край степные районы 894,9 300 5 2,983 596,7

лесние районы 1227,7 250 5 4,911 982,2

Сравнительный анализ средней ядопродуктивности показал, что наибольшее количество яда можно получить в лесных и горных районах, минимальное - в степных. Хотя во всех регионах и районах данного региона пчелиные семьи подбирались по принципу аналогов, тем не менее даже внутри одного региона ядопродуктивность резко отличалась в степных, горных и лесных районах, и, наоборот, аналогичные биотопы отдаленных друг от друга регионов, давали близкие величшш ядопродуктивности (табл.15). Это явление, на наш взгляд, связано с климатическими условиями биогеоценозов и, как следствие, с кормовой базой регионов, в которых обитали исследуемые пчелиные семьи.

4. Этолого-физиологические показатели жизнедеятельности пчелиных семей в условиях периодического раздражения

Основными показателями жизнедеятельности пчел является летная активность, обеспечивающая кормовую базу семьи, двигательная активность, способствующая поддержанию стабильного микроклимата внутри пчелиного жилища, выращивание расплода, подготовка и проведение зимовки. Нарушение даже одного из показателей за счет биотического и абиотического воздействия негативно отражается на физиологическом статусе семьи, вплоть до ее гибели.

При изучении летной активности пчел был проведен скрининг, направленный на выяснение оптимального времени суток постановки ядоприемных кассет, минимально влияющего на интенсивность лета. Оказалось, что наименьшие отклонения летной активности пчел отмечаются при получении яда с 22.00 до 5.00 часов утра (табл.16).

При электростимуляции двигательная активность пчел многократно возрастает, что можно зарегистрировать визуально, приподняв крышку улья, и по звуковому эффекту, хорошо различимому на расстоянии от улья. 1

Для объективной регистрации двигательной активности пчел нами была разработана установка, принцип действия которой сводился к следующему: между двумя пластинчатыми электродами, расположенными друг над другом, существует разность потенциалом, которая может меняться, если в межэлектродное пространство поместить движущихся пчел. Изменение разности потенциалов через дифференциальный усилитель и УШ регистрируется в виде кривой на движущейся ленте самописца.

Двигательная активность пчел до электростимуляции характеризовалась небольшими отклонениями самописца от изолинии. В момент включения и в течение^ первых десяти минут двигательная активность резко повышалась, причем максимальное отклонение от изолинии наблюдалось в момент поступления сигнала от электростимулятора, а во время паузы - несколько снижалось.

В течение последующего времени (1-5 часов стимуляции) ответная реакция пчел на периодическое чередование раздражения и паузы имела асинхронный характер. В это время раэнину двигательной активности пчел во время подачи пачки импульсов и во время паузы т наблюдалось. Через б часов стимуляции кривая двигательной ак-

Таблица 1Ь

Изменение летной активное!и пчел (нмп/2 мин) в зависимости от суточных вариаций времени стимуляции

Время Контроль Опыт

стимуляции --------------------------------------

(час) 6.00 10.00 14.00 18.00 6.00 10.00 14.00 18.00

5.00-8.00 128*5,8 736*46 948*22 702*48 89*14 178*17 884*19 908*12^

8.00-11.00 191*7,7 ' 766*40 898*42 737*19 202*4,5 237*9,5 821*41 921*40

II.00-14.00 192*7,0 748*21 850*10 724*11 192*5,9 783*17 327*11 5Ь8±7

14.00-17.00 186*4,0 726*14 898*32 762*8 190*4,1. 786*24 469*35 328*8

18.00-21.00 136*12 926*10 917*16 802*24 144*17 924*10 944*18 275*12

22.00-5.00 245*11 929*19 890*18 684*21. 284*13 923*24 893*17 699*21

тквности характеризовалась отдельными всплесками, довольно большой амплитуды, которые наблюдались во время раздражения и во время паузы. Через 5 минут после отключения электростимулятора кривая двигательной активности характеризовалась снижением амплитуды сигнала и увеличением его частоты. Через полчаса двигательная активность возвращалась к исходному уровню.

В прямой зависимости от двигательной активности находится микроклимат пчелиного жилища. Оценка изменений влажности и температуры в различных участках улья проводилась в опытной и контрольной группах пчелиных семей в течение суток. Электростимуляция проводилась с 18.00 до 21.00 часа в одной серии, в другой с 22.00 до 5.00 часов утра. Температура фиксировалась между крайней медовой рамкой и стенкой улья (датчики 1,8), над ядоприемными кассетами (датчики 2, 7), а также в расплодной части (датчики 3-6).

При раздражении пчел с 22.00 до 5.00 утра, через полчаса после начала стимуляции (22.30 ч) максимальный подъем температуры отмечался в местах постановки ядоприемных кассет (повышение на Ю-15°С), минимальное изменение - в зоне расплода. Измерение температуры в улье в 23.30 - через I,5 часа стимуляции - показало дополнительное увеличение температуры на 1,0-2,5°С, относительно предыдущего измерения и соответствовало 44-46°С.

Через 0,5 часа после электростимуляции (5.30 утра) обозначилась тенденция к восстановлению температуры (табл.17). Отмечалось быстрое восстановление температурного режима в расплодной части гнезда и более медленное по краям улья. Постактивационное возбуждение семей при стимуляции с 22.00 до 5.00 часов утра имело более продолжительный характер, чем в первой серии, в которой раздражение длилось в течение трех часов. Измерения температуры, проведенные через 3,5; через 6,5; через 10,5 и через 14,5 часов после прекращения электростимуляции говорят о полком восстановлении температурного режима к 12.30 пополудни.

При получении пчелиного яда с 22.00 до 5.00 часов влажность внутри улья экспериментальной группы через 1,5-4,5 часа раздражения превосходила уровень контрольных величин на 6-13%.

Через 6,5 часов стимуляции, а также после отключения раздражителя, показатели относительной влажности практически не отличались от контроля. Эффект повышения влажности в первые часы раздражения, по-видимому, связан с повышением температуры в улье, за

счет чего осуществляется дополнительное испарение влаги из принесенного нектара. Таким образом, можно говорить о влиянии стимуляции на процесс дозаривания меда.

Таблица 17

Изменение температурного режима (°С) пчелиного жилища при раздражении с 22.00 до 5.00 часов утра

Время Номера датчиков

суток (час) I 2 3 4 5 6 7 8

21 00 ошт контр. 31,6 30,8 32.2 32.3 34,6 35,2 34,6 34,4 32,0 32,3 31,6 31,8 29,4 ■£7,4 28,1 28,2

оо ■рп опыт контр. 36,9 30,3 42,3 32,9 38,6 34,9 34,9 34,4 37,9 32,6 38,2 31,9 43,0 27,0 37,0 28,6

М-30 Гтр. 37,7 28,3 44,2 26,5 38,3 34,2 35,6 34,5 37;5 34,2 39.1 32.2 43,9 27,3 37,3 27,6

5-30 22£р. 32,9 28,0 39,0 25,8 33,9 32,0 35,0 34,2 33,7 34,0 36,5 30,3 38,7 27,0 33,0 28,3

8-30 29,4 27,9 31,0 28,3 32,4 32,2 34,4 34,3 32,3 32,5 32,0 31,2 31,1 28,5 28,8 27,6

Сопоставление показателей внутриульевого уровня влажности и влажности окружающей среды указывает на отсутствие корреляции между этими показателями.

Одним из важнейших показателей физиологического состояния пчел является подготовка семей к зимовке. Полноценная зимовка зависит от многих причин, в числе которых кормовой запас, выращенный расплод и общее количество азота и жира в теле пчел, а также степень развития жирового тела. ' '

Получение пчелиного яда в точение всего сезона влияет на развитие жирового тела, причем прослеживается четкая зависимость от периодичности стимуляции. Степень развития жирового тела резко снижается при повторной стимуляции через каждые 5 дней и сос-'тапляет всего 62*1,8$ от исходной. При стимуляции через 10 и 15 дней степень развития жирового тела выше и составляет соответственно 81*2,1% и 94*1,5% от контрольных величин. Аналогичная закономерность наблюдалась при оценке общего количества азота и

жира.

Оценка суточного приноса нектара осуществлялась в течение ' мая, июня, июля, августа и сентября на промышленных пасеках Ставропольского края. Показания контрольных ульев во всех сериях экспериментов фиксировались ежедневно в 19.00 часов.

Пчелиные семьи подобранные по принципу аналогов были разделены на 4 группы, по 10 семей в каждой. Одна группа семей не подвергалась электростицуляции, три другие группы подвергались раздражению через 5, 10 и 15 дней в течение всего сезона (табл.18).

Таблица 18

Влияние периодичности стимуляции на динамику поступления нектара (кг) в пчелиные семьи

Период Число___^ _ _11е]^0дичн0сть_стимуля1р1и Хдн)

сезона месяца Контроль 5 ю • 15

май 10 20 30 -0,3*0,1 0,0*0,1 +0,9*0,2 -0,4*0,1 г0л*0,1 +0,55*0,1 -0,3*0,1 0,1*0,1 0,8*0,1 0,0*0,1 0,4*0,1 1,1*0,2

июнь 10 20 30 0.25*0,1 6.2*0,1 0,4*0,2 0.15*0,1 6,1*0,1 0,3*0,1 0,2*0,1 0,2*0,1 0,5*0,1 0,4*0,1 0,3*0,1 0,6*0,2

июль 10 20 30 1,1*0,3 1,6*0,4 2,2*0,4 0,9*0,2 1,2*0,3 1,8*0,5 1,0*0,2 I 7*0,3 2,1*0,4 1,5*0,1 2 1*0,2 2,5*0,3

август 10 20 30 0,5*0,1 2,1*0,3 3,5*0,5 0,2*0,1 I 6*0,3 2,6*0,5 0,4*0,1 2 2*0,4 3,6*0,5 1,3*0,2 3,2*0,4 3,7*0,5

сентябрь 10 20 30 2,5*0,4 0,4*0,1 -0,2*0,1 2,3*0,3 0,3*0,1 -0,2*0,1 2,3*0,3 0,5*0,1 -0,3*0,1 2,8*0,2 1,4*0,3 0,6*0,1

Электростимуляция каждые 5 дней сопровождалась снижением приноса нектара в улей на 20-800 граммов, а при получении яда через каждые 15 дней регистрировалось увеличение суточного приноса нектара на 100-600 граммов (табл.18).

Аналогичная закономерность наблюдалась при взвешивании медовых зобиков пчел при той же периодичности раздражения. Контрольные взвешивания медовых зобиков производились в июне, июле и августе. При стимуляции с интервалом 5 дней масса медового зо-

бика отличалась от контрольной группы пчелосемей и составляла 93-95%. Получение пчелиного япа кяждче ТО пней не сопрочотдпяост. и:)^>'1к.ч(Н1;м носа гну.ошх ;-обикогз. При, нитшчйцатиднеиной ол^.тро-счниуяяции 'ль'оч^лсгь ¿'ьизкчоше массы «¡едовых зобиков на А-1%.

1'олпч<.:Ст-;о ¡'ыр.чдс.пиого расплода, г. П'..,:1кх. опытах, также з«~ нисе.ио от тфиидичн';.".''р.чз.драченн/1. ^лех^ростимуляция через кат,-ПЫв К "Ней ПК«"»!,>ПЯ.?>Ч 1»«!ГПТПП!00 "¡1" ПрОП/СС ИНрацИВЭИЙН

¡«¡V плода Н, ;! (.: 1!у<'>"<.', ;Ч'0 КОЛИ'кЧ"! !'■■'). ч-Т7/, б¡--'<с ло!арольных, величин.

Стимуляция через ТО и Т5 пнеа рппыма,,^,^ та гирп-

тноыые расплч»«, н шшя» с чем 1,о^1»у1г.рг.л«", его коли-

чества на В-42%. Таким образом, получение яда через 10 и 15 дней положительно влияло на интенсивность выкармливания расплода, что приводило к увеличении силы семьи. На этот эффект в свое время укапывал Мктев Б. (1971), объясняя повышенное количество расплода потреблением увеличенного количества меда, вызывающего усиленное выделение молочка пчелами-кормилицами н, как следствие, повышение яйценоскости маток.

Спето..--¡¡.п ¡-.по■.-. о):,"!»;иалос!. по '.у,,;': Р0К№<неля«: силе сз мы;, .ч.'ЛИ11е1:-.'1!,у ПОД1М1.!: и р..,;ходу Псу показатели Зиновии

ь;-,■ о'1 п^-рнодп июсти раздражении (табл.19).

Таблица 19

Шштше периодичности получения пчелиного яда на показатели зимовки

Показатели Периодичность стимуляции (дн) аииовки ^ ^Нотроль ^ - - -5- - - - - Го-----" -Сила семей (кг) 1,В*0,03 1,6*0,01 1,9*0,02 2,1*0,1 Подмор (г) 356*32,1 384М8.1 348*44,2 295*48,7

5о£маХ(кгГ° 14'6±1'1 15.4±1.б 14,3*0,9 13,8*0,7

Сила сеней, в которых получение яда и предшествующий сезон осуществлялось каждые 5 дней, была ниже контроля на 13*0,4*. Однако при стимуляции через 10 и 15 дней отмечалось увеличение силы семей, вышедших, из зимовки.

Количество подмора и расход корма снижались параллельно уне-

личению продолжительности паузы между раздражениями (табл.19).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что пчелиные семьи, в которых было организовано получение яда через 10 и 15 дней переносили зимовку, согласно исследуемым показателям значительно лучше, чем пчелы контрольной группы.

5. Физиологические и физико-химические механизмы инактивации пчелиного яда в организме

В процессе получения пчелиного яда-сырца в промышленных масштабах человек-оператор часто и долговременно подвергается воздействию пчелиного яда в виде многочисленных ужалений при работе на пасеке, либо в лаборатории - при сушке, счистке, тарировании, определение биологической активности яда - респираторным путем.

К настоящему времени накоплен большой фактический материал о тяжелых последствиях множественных и единичных ужалений пчелами, в результате которых отмечалась аллергия, анафилактический шок, общая слабость, гиперемия глазных яблок, помутнение роговицы, глаукома, а иногда смерть (Авносор, 1930; Артомасова, 1970; Бонимон, 1982 и др.). В тяжелых случаях рекомендуется вдыхание кислорода, инъекции кофеина с камфорой подкожно, 1% раствор димедрола внутривенно капельным способом, .10/, раствор хлористого кальция 10 мл внутривенно (Абжолитовский, 1901; Йоириш, 1951; Мирон, 1963; Мирошниченко, 1983 и др.).

Существующие в настоящее время медикаментозные средства основаны на симптоматическом лечении пораженных пчелиным ядом жизненно важных систем организма, в связи с чем необходим поиск неспецифических антидотных средств, воздействующих непосредственно на пчелиный яд и его компоненты, частично или полностью блокируя его токсическое действие.

В качестве такого средства защиты нами был предложен гепарин, представляющий собой высокосульфатированный мукополисахарид, содержащийся в тучных клетках и отличающийся высокой способностью к номплексообраэовани» с белками.

Для выяснения физиологических механизмов инактивации пчелиного яда гепарином был поставлен блок экспериментов, в которых использовался экзогенный гепарин для моделирования процессов де-токсикации яда в организме. Изучение антидотного действия эндоген-

ного гепарина осуществлялось двумя способами: во-первых - блокадой эндогенного гепарина протамин-сульфатом, во-вторых - исследованием детоксицируюдей функции печени, как одного из мощных депо гепарина.

При внутримышечном введении мышам абсолютно смертельной дозы (13 мг/кг) пчелиного яда выживаемость зависела от весового соотношения гепарина и яда в инъецируемой смеси (табл.20).

Таблица 20

Зависимость выживаемости мышей (%) от концентрации гепарина

Способ Концентрация гепарина (мг/мд)

введения 0,005 0,05 0,5 5 •<' 50

яд + гепарин 1В 34 78 51 25

яд на фоне гепарина 32 48 78 67 58

Наибольший антидотный эффект гепарина наблюдался при содержании его в растворе в количестве 0,5 ыг/мл. Концентрация гепарина в растворе выше или ниже оптимальной величины в значительно меньшей степени предохраняла животных от гибели (табл.20).

Совместное введение пчелиного яда с гепарином, в виде инкубированной смеси, представляет теоретический интерес, объясняя возможный механизм его антидотного действия. Практический интерес представляет введение гепарина до воздействия яда и, особенно, на фоне интоксикации.

Исследования проведенные в этом направлении показали, что гепарин, введенный как до так и на фоне абсолютно смертельной дозы пчелиного яда в значительной степени снижает токсический эффект. Токсический эффект зависел от дозы гепарина. Максимальный антидотный эффект отмечался при введении 0,5 ыг/мл/кг гепарина за 10 минут до введения яда. Дозы больше и меньше оптимальной величины в меньшей степени проявляли защитный эффект (табл.20).

Сходная картина наблюдалась при инъекции гепарина на фоне действия яда (10 минут), однако показатели выживаемости были несколько снижены, относительно экспериментов с предварительной гипергепаринемией, Максимальное количество выживших мышей, при

введении суперлетальной дозы пчелиного яда, отмечалось при инъекции 0,5 мг/мл/кг гепарина на фоне интоксикации (табл.20).

Пчелиный яд относится к нейротоксическим ядам, в связи с чем необходимо было выяснить вопрос о нейтрализации гепарином именно этого его свойства, данный блок экспериментов был выполнен на верхнем шейном симпатическом ганглии кошки, участвующим в иннервации третьего века глаза.

При внутриартериальном введении 0,5 мг/кг пчелиного яда уже на 30 секунде от момента введения наблюдалась полная блокада межнейронной передачи возбуждения. Восстановления реакции не наблюдалось в течение 60 минут.

Интракаротидная ит>екция пчелиного яда (0,5 мг/кг) в смеси с гепарином в соотношении 1:0,05; 1:0,5 и 1:5 при одноразовом применении не сопровождалась сколько-нибудь значительными изменениями амплитуды сокращения третьего века глаза кошки. Одномоментное введение 3 мг/кг яда (в 6 раз больше токсической) в смеси с гепарином лишь на 33,5$ снижало амплитуду сокращений. Оптимальным соотношением компонентов следует считать 1:0,5, так как при многократном введении смеси такое сочетание минимально влияло на функции ганглия.

Предварительное введение 500 МЕ/кг гепарина в значительной степени тормозило ганглиоблокирующее действие пчелиного яда. Инъекция исследуемого токсина (0,5 мг/кг) на фоне пятиминутной обработки гепарином снижала амплитуду сокращений третьего века всего на 20-30& от исходной. Этот эффект был кратковременным и уже к 15-20 минуте после введения ганглионарная активность полностью восс тана вли валас ь.

Повторное введение сопровождалось аналогичными изменениями функционального состояния клеток ганглия. Блок проведения развивался после 8-11 введений 0,5 мг/кг яда на фоне однократной инъекции 500 МЕ/кг гепарина. Предварительное введение 50 и 5000 МЕ/кг гепарина в меньшей степени снижало ганглиоблокирующее действие токсина.

Если предварительно введенный гепарин выступал в качестве эффективного антидотного средства, то инъецированный на фоне действия яда, практически не предохранял от нарушений ганглионарной передачи. Так, гепарин, введенный через 0,5-2 минуты после инъекции яда в течение 15-30 минут стабилизировал амплитуду мигательной перепонки на 10-2056 уровне от исходной и, тем не менее, опыт

заканчивался полной блокадой мекнейронной передачи возбуждения. Аналогичные донные были получены при регистрации потенциала действия постганрлионарннх волокон ШЮГ кошки.

Замена гепарина в инкубируемом растворе на гиалуронат, относящийся. к той же группе соединений, что и гепарин, не сопровождалась подавлением ранрлиоблокирующего действия пчелиного яда.

Наряду с нейротоксическим пчелиный яд обладает и кардиоток-сическнм действием. Изучение кардиотоксического действия пчелиного яда и антидотных свойств гепарина проводилось на теплокровных животных (кролики), с использованием, в качестве теста, параметров ЭКГ.

Пчелиный яд в дозе 2 мг/кг вызывал необратимые изменения сердечной деятельности. Введение той же дозы яда в смеси с гепарином не сопровождалось изменениями сердечной деятельности.

В следующей серии опытов изучалось влияние тестовой дозы яда (2 мг/кг) на фоне 5 , 50 , 500 и 5000 ЫЕ/кг^гепарина на ЭКГ кроликов. Проведен сравнительный анализ влияния гепарина на кар-диотоксические свойства яда на наркотизированных и интактных животных (табл.21).

Таблица 21

Зависимость суммарной токсической дозы пчелиного яда (ыг/ьг) от физиологического состояния экспериментальных животных

Физиологическое Предварительная гепаринизация (МЕ/кг)

состояние 5 50 500 5000

Интактные животные 11,0*0,7 6,7*0,44 2,4*0,12 2,3*0,08

Наркотизированные животные 2,1*0,01 4,2*0,38 4,8*0,26 5,3*0,9

Анализ показал, что, если интактному кролику ввести 5МЕ/кг гепарина, а через 10 минут инъецировать 2 мг/кг пчелиного яда, ЭКГ не отличалась от таковой, записанной до введения яда. Гексе-наловый наркоз при тех же условиях опыта, коренным образом изменял картину отравления. После.первого введения 2 мг/кг пчелиного яда на фоне 5 МЕ/кг гепарина ритм сердечных сокращений резко сни-

жался, отмечалась инверсия желудочкового комплекса, наблюдалось увеличение зубца Т. Все эти изменения заканчивались гибелью животного, однако суммарная кардиотоксическая доза увеличивалась у интактных животных при 5 МЕ/кг гепарина, у наркотизированных -при 5000 МЕ/кг (табл.21).

Теоретические предпосылки, подтвержденные экспериментальными данными, выполненными на животных, позволили использовать гепарин в качестве неспецифического антидотного средства как при пасечных, так и при лабораторных раоотах. Исследования были проведены на 30 добровольцах, являющихся членами экспедиций разных лет.

При постановке и ьыемке ядоприемиых кассет, ревизии пчелиных семей наиболее уязвимыми являются кисти рук оператора, в связи с чем эксперименты были выполнены именно на этих частях тела. В тыльную сторону кисти правой и левой руки на уровне пястно-фаланговьк суставов всех пальцев кроме большого, производилось 4 ужаления. Стилет жалоносного аппарата удалялся через 5 минут, в течение которых полость ядовитого резервуара полностью освобождалась от секрета.

На месте ужаления возникала жгучая боль, отмечалось поблед-нение кожи в радиусе 1-3 мы. Через 5-10 минут отмечалась гиперемия и развивался острый воспалительный отек, который достигал своего максимума через 12-24 часа после ужаления, после чего наблюдалось уменьшение отека и через 120 часов отмечалось полное восстановление размеров кисти (табл.22).

Гепариновые ванночки, содержащие 50 ЫЕ/мл гепарина в I мл вода, применяемые через 10 минут после ужаления, в значительной степени снижали эффект токсина, а полное восстановление пораженной кисти наблюдалось через 72 часа (табл.22).

Как указывалось выше, предварительное введение 50 МЕ/кг гепарина предупреждало гибель животных при отравлении пчелиным ядои в дозе 5 мг/кг. Указанная доза была использована в дальнейших' экспериментах, схема которых заключалась в следующем: 10 крысам вводили внутрибрюшинно 50 МЕ/кг гепарина, а затем, через 5 минут, инъецировали 25 мг/кг протамин-сульфата, являющегося классическим антигепариновым препаратом.

Доза протамин-сульфата подбиралась таким образом, чтобы уровень эндогенного гепарина, после введения экзогенного, снижался

до нуля. Таким образом было установлено, что после инъекции 50 МЕ/кг гепарина уровень эндогенного антикоагулянта возрастал до 26,3*2,3 с (норма - 9,2*0,6 с). Введение 25 мг/кг протамина сол-

роиолдилоеь гипогенаринемией и уровень гепарина, циркулирующего в криви, падал до нулевой отметки. Параллельно изменялось время сиц.'плшшш кропи, снижаясь с 9,8*1,2 минуты до 1*0,2 минуты поело О0|.л0иткн протамннсм (норма - 2,1*0,5 шш). Описанный гемодрна-мичес;;ий едпиг сохранялся п течение 4-8 часов, после чего все по-кь:!»к;ли возвращались к исходным величинам.

Таблица 22

Влияние гепарина на течение воспалительного отека , вызванного пчелиным ядом

Наименование Время от ьоздействия ядсм (час)

грпим Контроль---------------------

серии 6 12 24 72

(беэ^гепарина) 360±2Х 4(Ю±38 530±^7 540132 470^9 (гепарин) 360*21 390*12 430*9 410*18 370*8

(без^парина) 21О±0 • 390*29 370*25 260*19

(гепарин) 2Ю±и ^0*11 260*17 230*18 210*11

После 10-минутной обработки протамин-сульфатом вводили пчелиный яд в дозе 5 мг/кг. В течение суток все крысы погибали, что, по нашему мнению, связано с вызванной гиногепаринемией.

Введение интактным животным 10 мг/кг протамин-сульфата полностью нейтрализовало эндогенный гепарин. Изучение токсичности образцов пчелиного яда показало, что Дйзд для крыс равна 4,7*0,8 мг/кг. Инъекция яда на фоне протамин-сульфата сопровождалась усилением токсического действия и, в этом случае Дйзд снижалась до 3,1*0,4 мг/кг.

Таким образом, пройеденные исследования показали, что купирование эндогенного гепарина сопровождается усилением токсического

действия пчелиного я,да и, наоборот, пызпонння гипергепарин^рия блокирует это действие.

Известно, что печень является мощным депо эндогенного гепарина, в связи с чем представляло интерес рассмотреть детоксици-рующую функцию печени с точки зреиия ее гепаринового потенциала. Для оценки детоксицирующей функции печени в отношении пчелиного яда нами была разработана методика, позволяющая сравнивать эффективность введения в бедренную и воротную вену.

Введение тестовой .дозы (2 мг/кг) пчелиного яда в бедренную вену приводило к необратимым изменениям работы сердца. Наряда с развитием синусовой брадикардии, наблюдалось извращение желудочкового комплекса, возникновение гигантского зубца Т, снижение амплитуда других зубцов ЭКГ, характерное для терминального состояния сердечной деятельности.

При инъекции пчелиного яда (2 мг/кг) в воротную вену терминальное состояние отмечалось только при 7-9 введениях, т.е. при суммарном введении 14-18 мг/кг.

Для исследования возможных механизмов детоксицирующего действия печени был поставлен ряд опытов, в которых пчелиный яд вводился в портальную вену н?1 фоне вызванной гипо- и гипергепарине-мии.

Введение в воротную вену пчелиного яда (2 мг/кг) на фоне протамин-сульфата, вызывающего гипогепаринемию, сопровождалось гибелью животного после 4-5 введений.

Действие пчелиного яда на фоне введенного в портальную вену гепарина в дозе 5, 50, 500 и 5000 ЫЕ/кг значительно ослаблялось. Терминальное состояние сердечной деятельности, в этом случае, наблюдалось при суммарном введении 28*2,2 мг/кг, что в два раза превышало аналогичные показатели при нормогепаринемии.

В основе антидотного действия гепарина,на наш взгляд, лежит способность мукополисахарида вступать во взаимодействие с мелит-тином, с образованием макромолекул гепарин-яд. Эта гипотеза подтверждается физико-химическими исследованиями: при взаимодействии гепарина с ядом образуется раствор с высокой оптической плотностью, электропроводность раствора резко снижается, а рентгено-структурный анализ подтверждает образование нового химического соединения.

6. Технико-экономическое обоснование получения пчелиного яда-сырца в промышленных масштабах

При разработке технологии получения пчелиного яда-сырца в

проиьг.иленнох масштабах нами были сконструированы и поставлены на серийное производстио электростимуляторы ЭСС 4.Г, ядоприеши-з киосык, устройстш» для транспортировки, сушки, счистки яд«. Раз -расЯшик» усдоби» хранения яда, метода и устройства зшди-гы оослу-нивяв!;его персонала.

иостакдены технологические кирты основного, всиомогнтодмп; -со, ооодухивещего производств». Рассчитана рентабеш.ное«< иро.ь» »«дети:». Иоьизиио, пто уже а першй год оксплуатшшв сОор! пиы>-п.,п ^роашш ремтаоьшюсгя равнялся ¿&М>, а через год - 212,5%.

б а в о д н

1. И экспериментах на среднерусских, серж горних кавказских и крайнеких особях пчел и физиологически целостных пчелиных семьях выявлена общие закономерности функционирования весенне-летних п осенне-зимних генераций пчел в условиях воздействия электрическим током различной интенсивности, конфигурации и параметров сигнала, отличающегося точкой, приложения и конструкцией токонесущей части раздражителя.

Я. к'.г,ЙДОГТГОДУКТИВИОСТЬ (ДО 2 Г С СвМЫ! 3« ояну

) , ;_'я>1 Пр'.ДОЛ ШТеЯЬНОСТЬ .КНПЯН , МИППМГиП-НйЯ ГЦ"

с/;Л>. ¡¡'¡ил ,й ¡¡я сйн;.:о), гчюокая биологическая шопы-

т-.-л, г:чи.:ц!поРг) ядй прояндоштся при испольяопении длск-

|-;т»шгс иынуяыгног.'. тока, характеризующегося пачками импульсов, шмоцих ашлитуду 30 В, частоту модулями - 1000 Гц, продолжительность пачки импульсов - 1с, продолжительность паузи - 1с.

3. Разработаны и апробированы различные конструкции ядспри-емних кассет дал вне- и анутриульевой постановки. Максимальная ядопродуктивность (964*62,6 мг/семыо за I постановку) в сочет-нши с высокой биологической активностью яда достигается при впутри-гиеодоеом способе двух ядоприемньве кассет контрлатерально между крайними медовыми ра(жаыи.

4. Максимальное количество яда (802*98,6 мг/семыо за 1 постановку), характеризующегося высокой биологической актишостью, получается при внутригнездовой постановке двух ядоприемных кассет с площадью электродной сетки 1200 см^, при получении яда в ночное время суток (с 22.00 до 5.00 часов), с интервалом стимуляции 15 дней.

5. Максимальных размеров большая ядовитая железа достигает

у краинских пчел (14,86*0,19 мм), к 7-му дню, у серых горных кавказских (12,78*0,21 мм) - к 14-му дню, а у среднерусских (14,86 *0,4) - к 1-му дню жизни. Объем резервуара большой ядовитой железы своего максимума достигает к 20-30 дню жизни и также варьирует в зависимости от расы пчел, от 3,48*0,22 мм^ у серой горной кавказской, до 4,54*0,3 мм^ у краинской. При этом максимальных размеров большая ядовитая железа и ее резервуар, у всех исследованных рас пчел достигают в июле.

6. Установлено, что между развитием большой ядовитой железы, ее резервуара и индивидуальной ядопродуктивностыо пчел существует прямая зависимость. Б регионах с минимальным антропогенным воздействием максимальной групповой чувствительностью отличается среднерусская раса пчел в возрасте 25-30 дней (1358*126 мг/семью за I постановку).

7. Летная активность пчел не отличается от контроля при получении яда с 18.00 до 21.00 часа и с 22.00 до 5.00 часов. При получеши яда в дневное время летная активность снижается на 540%. Существует прямая связь между двигательной активностью пчел внутри улья и показателями микроклимата. Температура в области расположения летных пчел повышается на Ю-17°С, относительная влажность - на 3-10%.

8. Показано, что получения яда с интервалом 15 дней сопровождается увеличением приноса нектара на 100-600 г, а при 10-ти дневном режиме - не отличается от контроля. Месса медовых зобиков при 15-ти дневной стимуляции увеличивается на 4-7%. Количество выращенного расплода при получении яда через 10-15 дней увеличивается на 8-42$. При стимуляции каждые 10-15 дней сила семей, вышедших из зимовки, увеличивается на 5-20%, а количество подмора

и расход корма снижаются на 8-10% относительно контрольной группы.

9. Ёьшснена роль экзогенного гепарин а в нейтрализации общетоксического, нейротоксического и кардиотоксического действия пчелиного яда. При накожном применении гепарина (50 МЁ/мл) развитие отека задерживается, а его объем уменьшается в 1,3-1,6 раза. Определены принципы функционирования эндогенной гепариновой системы, принимающей участие в нейтрализации яда, в основе которой лежит детоксицирующая функция печени.

10. Показано, что оптическая плотность исследуемого раствора

гепарин-яд возрастает, электропроводность снижается, а дифракто-метрическая кривая, полученная путем рентгено-етруктурного анализа, свидетельствует о структурных изменениях пчелиного яда. Родственные гепарину химические соединения, относящиеся к группе протеогликанов, не оказывают действия на токсические свойства пчелиного яда.

II. Разработана рентабельная, циклическая, безотходная, экологичная технология получения пчелиного яда-сырца в промышленных масштабах. Цикличность производства связана с биологической периодичностью смены весенне-летних генераций летных пчел. Выявленные оптимальные параметры раздражения обеспечивают физиологическую целостность пчелиных семей. Технологический процесс не нарушает взаимодействия отдельных генераций внутриульевЫх пчел, не вызывает изменения популяционных взаимоотношений как в пределах одной пасеки, так и при межпасечных взаимодействиях.

РАШШ, ОШШКОЬАНШК 110 МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сергеева Л.И., Облизина Г.В., Хомутов А.Е. Влияние мелит-тина на проведение возбуждения в симпатическом ганглии. - В кн.: У! Поволжская конференция физиологов, биохимиков, фармакологов. Чебоксары, 1973, т.1, с.40-41.

2. Артемов Н.Ы., Сергеева Л.И., Хомутов А.В. К анализу механизма детоксикации пчелиного яда гепарином. - В кн.: Состояние и регуляция вегетативных функций в здоровом организме человека и животных. Владимир, 1975, с.173-175.

3. Хомутов А.Ь. К механизму взаимодействия гепарина с некоторыми нейротропными средствами. - В кн.: Механизмы действия зоо-токсинов. Горький, 1977, с.92-96.

4. Хомутов А.Е. О нейтрализации гепарином кардиотропного действия пчелиного яда. - В кн.: Механизмы действия зоотоксинов. Горький, 1978, с.112-117.

5. Хомутов А.Е. Зависимость кардиотоксического действия пчелиного яда от уровня предварительно введенного гепарина. - В кн.: Физиология вегетативной нервной системы. Тезисы Всесоюз. ком{). КуНОышев, 1У79, т.2, с.238-239.

6. Хомутов А.К. Об участии эндогенного гепарина в детоксиии-ции пчелиного яда. - В кн.: Механизмы действия зоотоксииои. Горький, 1УЙ0, с.48-54.

/. Ордой Б.Н., Хомутов А.Е., Корнева W.Ü., Ватутина Г.А. Метод качественного и количественного определения некоторых зоо-токсинов в биологических жидкостях. - В кн.: Анализ окружающей природной среды. Горький, i960, с.55-57.

8. Орлов Б.Н., Хомутов А.Е., Крохмолева H.A. Фотометрический метод определения гепарина в жидкости. - В кн.: Анализ окружающей природной среды. Горький, 1980, с.77-79.

9.' Крохмалева H.A., Хомутов А.Е. Сравнительное изучение биологической доступности гепарина при внутримышечном и ректаль-номвведении крысам. - Фармация, 1981, №3, с.37-38.

10. Хомутов А.Е. Влияние гепарина на выживаемость экспериментальных животных при отравлении пчелиным ядом. - b кн.: Механизмы действия зоотоксинов. Горький, 1981, с.102-106.

11. Орлов Б.Н., Хомутов А.Е., Романова &.Б., Омаров Ш.М. О некоторых свойствах пчелиного яда. - В кн.: Резюме докладов ХХУШ Международного конгресса по пчеловодству: Мексика, Акапулько, 1981,, с.93.

12. Орлов Б.Н., Хомутов А.Е., Романова Е.Б., Омаров Ш.М. О некоторых свойствах пчелиного яда. - Апиакта, 1981, т.16, )М,

с.173.

13. Хомутов А.Е. Физиологический анализ механизмов ганглио-блокирующего действия некоторых препаратов, выделенных на основе пчелиного яда. - В кн.: Механизмы действия зоотоксинов. Горький, 1983, с.17-20.

14. Хомутов А.Е. Физиологическая роль гепарина в условиях действия на организм зоотоксинов. - В кн.: Механизмы действия зоотоксинов. Горький, 1985, с.35-42.

15. Хомутов А.Е. К анализу защитных свойств гепарина при действии на организм различных токсинов. - В кн.: Механизмы действия зоотоксинов. Горький, 1984, с.39-43.

16. Орлов Б.Н., Хоцутов А.Е. Гепарин - антогонист пчелиного яда. - В кн.: Пчелиный яд - естественное терапевтическое средство. Бухарест: Апимовдия, 1983, с.151-155.

17. Хомутов А.Е. Терморезистентность экспериментальных животных на фоне действия зоотоксинов. - В кн.: Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции. Тезисы докладов II Всесоюзной конференции, Минск, 1986, с.328.

18. Хомутов А.Е. Тепловая устойчивость животных при действии

пчелиного яда, - Ü км.: Продукты пчеловодства ь с/х и медицние. Тезисы конференции- Вологда, 1987, c.U-9.

19. Орлов 15.П., Хомутоя А.Ё., Корнева U.U., Некрасова ji.it. ионии аспекты в экспериментальном изучении пчелино1*о яда, - В ии.: XXXI Международный конгресс по пчеловодству. Варшава: Ашгмпндил,

1987, с. 187.

¿0. Хомутов а.ь. Гепарин и эоотоксины. - В кн.: Механизмы .цветная .чоотоксшюв. Горький, 1987, с. 14-31.

¿1. орлов В.П., Хомутов А.Е., Асафова H.H. Физиологические механизмы действия зоотокеинов. Экологические и эволюционные аспекта. - b кн.: X съезд Всесоюзного физиологического общества шд. И.11.Павлова. Кишенев, 1987, с.540.

22. Хомутов А.iL., Орлов В.П. Физиологическая роль гепарина. -Учебное пособие: изд. ГГУ г. Горький. - 78с.

23. Хомутов А.Ё. О защитной роли печени при действии пчелиного яда. - В кн.: Биологические ресурсы пчеловодства и их рациональное использование в народном хозяйстве и медицине. Горький,

1988, с.75-78.

24. Хомутов A.fci., Киреева В.Ф. , Лашика В.Л., Калашникова Л.Н. Технология получения пчелиного яда-сырца. Методы оценки пчелиного яда-сырца. - И кн.: Биологические ресурсы пчеловодства и их рациональное использование в народном хозяйстве и медицине. Горький, 19U9, с.48-53.

25. Хомутов А.К., Ягин В.В. Адаптивное действие зоотокеинов на организм и условиях гипертермии. - В кн.: Механизмы адаптации жипотных и растений к экстремальным факторам среды. Ростов-на-Доиу, 19У0, с. 128-129.

26. Хомутов А.Ё., Некрасова Д.А., Калашникова Л.М. Изменение, микроклиматических показателей пчелиной семьи в условиях электростимуляции. - В кн.: Зоотоксины и экспериментальной биологии и медицине. Горький, 1990, с.15-17.

27. Хомутов А.Ё. Сравнительная характеристика ядопродуктивности популяций серой горной кавказской пчелы. - В кн.: Эколого-гепегическае исследования устойчивости и продуктивности популяций. Н.Новгород, 1990, с.58-60.

28. Хомутов А.Ё., Калашникова Л.М., Мальгина Т.А. Отдаленны« последствия электростимуляции. - Пчеловодство, 1994, КЗ, С.12--1У.

29. Хомутов А.Ё., Калашникова Л.М., Мальгина Т.А. Летная ак-

гивность пчел в условиях электростимуляции. - Пчеловодство, 1994, »3, с.14-15.

30. Хомутов А.Е., Калашникова Л.Ы., Мальгина Т.А. Изменчивость большой ядовитой железы и ее резервуара. - Пчеловодство, 1994, М, с.11-12.

31. Хомутов А.Е. Действие пчелиного яда на синаптические структуры вегетативных ганглиев. - В кн. : Материалы УП Всероссийского съезда неврологов. Н.Новгород, 1995, с.453.

32. Хомутов А.Е., Ошевенский Л.В., Крылов В.Н., Щелкунов С.Н. Косенков В.Г. Способ массового отбора яда у пчел и устройство для его осуществления "Сполох-ЭС". - Авторское свидетельство СССР »1662458 от 15.03.91.

33. Хомутов А.Е., Ошевенский Л.В., Крылов В.Н., Захаров В.И., Щелкунов С.Н. Устройство для контроля электрического действия на пчел при массовом отборе яда "Сполох-К". - Авторское свидетельство СССР №1658946 от 01.03.91.

34. Хомутов А.Е., Ошевенский Л.В., Крылов В.Н., Ошевенский А.Л. Способ повышения жизненной активности пчел и устройство для его осуществления "Сполох-Т". - Авторское свидетельство СССР »1769825 от 22.06.92.

35. Хомутов А.Е., Орлов Б.Н., Ягин В.В., Некрасова Л,А. Способ определения биологической активности яда. - Авторское свидетельство СССР »1501719 от 15.04.89.

36. Orlov В.К., Khoœutov А.Е. Hepariti - antogonist of Bee venom. - Int. congrese of apiakturei Apimondia. Bucarest, 1982, p.W.

37- Khomutov A.E. Change of Productivity and Phyaiological.

rd

Indexes of Bee Family Industriel Production of Bee venom. - 55=— Int. Apicultural Congrese: Apimondia. Bucarest, 199^.

38. Homutow A«E. Die ïlugtatigkeit der Bienen unfcer Einfluss des Kontaktes nit Welchselstrom. - XXX1V Internationaler Bienen-zuchterkongrees! Apimondia. Bukarest, 1995, в.77-