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-з/убХ

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им К. А. ТИМИРЯЗЕВА

^ г (Г

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

Д И С 8 « Р Т Я'

на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва, 1996

Раб >•

дре физиологии ц биохимии человека и жи-дарственного университета им Н И Лоба

вотных

г >

чевского

Научный консультант:

доктор биологических ttavK профессор В Н. Крылов

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук чтен корреспондент Евроазиатской чкаде мии 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 хозяйственной академии им К А Тимирязева по адресу 127550 г How „а И 550, v.t Тимирязевская, 49 ученый совет ТСХА

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библио теке Московской сетьскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

/

Защита состоится

Автореферат разослан с _> »

Ученый секретарь диссертационного со "Т" ц сельскохозяйственныл

■зина.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБ01У

Актуальность проблемы. Анализ особенностей физиологических реакций пчел в ответ на действие электромагнитных полей различных амплитудно-частотных характеристик, используемых при получении пчелиного яда, представляет актуальную научную проблему. Данная проблема имеет несколько аспектов. С одной стороны жизненные функции биосистем в процессе эволюции приспособились к определенным напряженности* и частотным диапазонам относительно постоянных и флуктуирующих природных электрических полей. С другой стороны получение пчелиного яда, являющегося продуктом пчеловодства, широко применяемым в решении комплекса прикладных задач медико-биологических наук, сопровождается возрастанием интенсивности воздействия, что может служить дестабилизирующим фактором как для отдельных особей, так и для всей генерации в целом. Ы связи с этим важное значение приобретает проблема стабилизации физиологических процессов и коррекции нарушений, вызванных антропогенным воздействием.

За последние тридцать лет было соз;чно большое количество моделей электростицуляторов и ядоприемных*кассет, в которых использовался постоянный, переменный, импульсный ток с различной степенью модуляции. Однако предлагаемые конструкции обладают ярко выраженным дезинтегрирующим влиянием на физиологическое состояние пчелиных семей, в сочетании с низкой ядопродуктивкостью. Кроме того, априорное использование той или иной установки, без учета функциональных особенностей развития пчелиных семей, сопровождается получением пчелиного яда, характеризующегося низкой биологической активностью.

Пчелиный яд представляет собой многокомпонентное химическое соединение, вырабатываемое специализированными экзокринными железами в процессе индивидуального развития пчелы, функционально ориентированное на защиту сообщества пчел, объединенных комплексом признаков данной популяции. В связи с этим возникает проблема защиты человека-оператора от воздействия яда. В пчеловодной практике используется ряд медикаментозных средств, действие которых основано на симптоматическом лечении пораженных ядом жизненно важных систем. Чаще всего специфическая защита оказывается малоэффективной, в связи с чем необходим поиск антидотных средств, не-

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУи ' П Е' 3"1' 'ОТЕКА ;• . . ^ иии

посредственно Олокирущих полипептндные цепочки яда с образова нием нетоксических соединений.

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

Цель и задачи работы. Исследования проведены с целы) 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 ядоьи-той железы и ее резервуара в условиях воздействия импульсным током.

3. ЬЬяснение 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. Илервые 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 ядопродуктивкость 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 ядопродуктивносты) пчел. Показано, что наибольшее количество яда можно получить от среднерусской пчелы в возрасте 14-ЗЬ дней в июле месяце, ((аксимальная ядопродук-

тивность и высокая биологическая активность яда отмечается при содержании сильных пчелиных семей и условиях продолжительного пчеловодного сезона и постоянного поддерживающего медосбора. Ы-сокие показатели медосбора негативно влияют на ядопродуктивность и качество яда.

1&явлена зависимость ядопродуктивности и качества яда от конструкций ядоприемных кассет и способа их постановки. Доказано, что максимальное количество яде с оптимальными качественными характеристиками можно получить при внутригнеэдовой постановке двух кассет между крайними медовыми рамками. Постановка на месте прилетной площадки, а также подгнездовая, надгнездовая, "тотальная эдектростимуляция", "тоннельный переход" и другие способы менее эффективны. ,

ЬперЕыэ установлена зависимость ядопродуктивности и биологической активности яда от интенсивности раздражения и^физиологи-ческого состояния пчелиных семей. Показано, что количество яда и его активность,зависят от количества ядоприемных кассет, площади электродной сетки, времени экспозиции и периода суток, периодич-' ности повторной электростимуляции, силы пчелиных семей, суточного приноса нектара. - '

Ьыяснены особенности функционирования пчелиных семей до, во время и после дискретного воздействия импульсным током, характеризующемся фиксированной интенсивностью 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.

Впервые, методами фотоэлектроколориметрии, кондуктометрии и рентгено-структурного анализа, было установлено, что пчелиный яд с водным раствором гепарина образует соединение, отличапцееся от исходных реагентов электропроводностью, дифрактометрической кривой, оптической плотностью. На этом принципе основан нефалометри-ческнй экспресс-метод идентификации и оценки биологической активности яда.

Впервые гепарин был использован в качестве антидотного средства при парентеральном и респираторном поражении пчелиным ядом обслуживеющего персонала. Предварительные эксперименты на живот-

пых показали, что гепарин обладает антитоксическим, антикирдио-токсическим и антинейротоксическим действием. Установлено, что в нейтрализации пчелиного яда попавюего в организм, непосредственное участие принимает гепариновая система организма, в осоосннос-тк тучноклеточный аппарат печени.

Практическая значимость раОотц. Разработано циклическая, безотходная, экологически чистая технология получения пчелииою нда-сирца в промышленных масштабах. Цикличность производства сн:пана с биологической периодичность« сиены весенне-яьтнкх генераций летных пчел. Ьиявлеиные оптимальные параметра раздражения обеспечивают безотходное получение яда, связанное с фичиологической целостностью пчелиных семей. Установлено, что технологический процесс не нарушает взаимодействия отдельных генераций внутри-ульеиых пчел, не вызывает изменения популяционных ваеныоотноше-ний как в пределах одной пасеки, так и при межпасечных взаимодействиях. Производство яда не оказывает негативного влияния на окружающую среду.

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

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

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на У1 и УII Поволжских конференциях физиологов (Чебоксары, 1973; Владимир, 1975), на Всесоюзной конференции по ({иаио-логни вегетативной нервной системы (Куйбышев, 1979), на общеуниверситетских конференциях и семинарах по физиологии человека и животных (Горький, 1У77-19Ь0), на заседаниях Горьковского отделения Ьсесоюзного физиологического общества им.И.И.Павлова (Горький, 1Уи<1, 1УЪ6), на II Всесоюзной конференции по терморегуляции (Цинск, 19ЬЬ), на X съезде Ьсесоюзного общества им.И.П.Павлова (Кишенев, 1УЬ7), на Всесоюзных координациошшх совещаниях по 1ШР в пчеловодстве (Рыбное, 1УЬо-19У0), на Международных конгрессах

по пчеловодству (Акапулько, 1961; Варшава, 1987; Пекин, 1993; Доэанна, 1995).

Публикации результатов исследований. Основные положения работы опубликованы в 38 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 нэ введения, обзора литературы и вести глав собственных исследований. В работу включено 65 рисунков и 32 таблицы. Указатель литературы вклпчает ЬЬ4 наименования (ЗЬЗ на русском и 201 на нностраных языках).

МАТЕРИАЛЫ и шстсда ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа проводилась на базе пчеловодных хозяйств и крупных пасек Нижегородской, Рязанской, Московской, Орловской, Кировской, Самарской, Ульяновской, Саратовской, Ьолгоградсхой областей, Ставропольского, Краснодарского и Красноярского краев, республик Татарстан, Башкырстан, Кыргыстан и Казахстан.

Основным материалом, на котором проводились эксперименты, были отдельные особи пчел, группы пчел и физиологически полноценные пчелиные семьи среднерусской, серой горной кавказской и кра-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 эаидеты обслуживающего персонала от поражающего действия яда, в качестве подопытных животных использовались кошки, кролики, лягушки, лабораторные крысы и шви.

Всего в экспериментах было использовано: более чем 14000 отдельных особей пчел, 10480 пчелиных семей, 96 кроликов, 437 кошек, 750 крыс, £560 швей, 70 лягушек. Кроме того, в процессе работы было произведено более 3000 физико-химических проб и биохимически анализов (рисЛ).

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 форт. Частота подаваемого сигнала изменялась в пределах от ¿0 до 5000 Гц, амплитуда - от 5 до 30 В. Оценивалось время наступления и продолжительность пока при

БШОШНЕСКИЕ И ТЕЗШОЛОгаЧВСКИЕ оснош ПОЛУЧЕНИЯ ПЧЕЛИНОГО ЯДА

Изучение физиологических показателей пчел при действии алектрического тока

Продолжительность шока

время нас- Летная Развитие

тупления актив- жирового

тика ность тела

Двигательная активность

Показатели медосбора

Количество общего азота и жира

Сращивание расплода

;Показатели микроклимата

Показатели зимовки

Изучение ядопродуктивностя в зависимости от параметров раздражения и физиологического состояния пчел

Морфология жалоносного ¿зпарата

Сила семей

Качество яда

Расп-южение разделителя

Сезонные и региональные изменения

Конфкгурация раздражителя

Принос нектара

йремя экспозиции

Физиологические механизмы инактивации яда в организме

¡ Антикардио-токсическое ¡ действие

Антинейро-токсическое действие

Антитоксическое действие

Гепарин

Антивоспалительное действие

функции ен-догенного гепарина

Антидотная функция печени

Разработка научно-обоснованной технологии получения пчелиного яда-сырца в промышленных масштабах

РисЛ Общая схема проверенных исследований (1970-19УЬ гг)

действии тока различной амплитудно-частотной характеристики.

Продолжительность жизни контрольной и опытной групп пчел оценивалось в сутках от момента электростимуляции. Пчелы по 100 штук в каждой группе помещались в садки, которые затем устанавливались в термостат при 34°С.

Летная активность пчел оценивалась при помощи устройства, разработанного в навей лаборатории. Датчиком служил последовательный набор фотоэлементов, помещаемых на прилетную доску. Датчик соединялся с усилителем и электромеханическим счетчиком, который фиксировал количество прилето-вылетов за Z минуты.

Изменение михроииматмчесма показателей отмечалось по уровню влажности н температуры воздуха в различных отделах пчелиного жилища, влажность воздуха измерялась в процентах гигрометром "PC-ÜI0", а температура - электротермометром "111ЭИ-1".

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

Количество меда определяли путем взвешивания медовых рамок. Суточный принос нектара отмечали на семьях пчел, ульи которых были установлены на контрольные весы. Определение нагрузки медового зобика проводили следующим образом: от каждой семьи опытной и контрольной групп ловили по 30 прилетавших пчел. Пчел замаривали диэтиловым эфиром и извлекали из них медовые зобики. Группами по 5 штук недовые зобики взвешивали на торзионных весах.

Расовую, возрастную н сезонную изменчивость ядовитой железы исследовали по методу, предложенному Ф.Г.Мусаевым (1976). вычисляли объем резервуара большой ядовитой железы по форцуле:

Об - --- jTA^b, где

3

Об - oi5b«M резервуара; а - ширина резервуара;

JT - константа * 3,14; в - длина резервуара.

Определение степени развития жирового тела у пчел, а'также количество белка я жира а теле пчелы осуществлялось методами, предложенными И.В.Жеребкиным (1963).

Оценка биологической активности пчелиного яда-сырца производилась по действующим техническим условиям ТУ 46 РОФСР 67-7Ü.

Определялась токсичность ооразца, скорость гемолиза отмытых врнтроцитов, предотвращение тепловой денатурации яичного ведтка, количество сахара в образце.

При изучении физиологических механизмов инактивации пчелиного яда в организме использовались кардиографический и \лгкт-рофизиологический методы. При злектрофизиолигическюс методах в качестве тест-объекта был выбран верхний шейный симпатический ганглий (ШЮГ) кошки, который является хорошо изученным и маиоо-лее удобным для подобного рода целей Шулыгин, К<шшк>», 1У74).

Время свертывания крови определялось по методу Ыосс-Магро, а также в приборе Егорова-Ситковского, модифицированного нами, где вместо воздушной индикации ооразования сгуыка, иеподь-юнн-дись кондуктометрические показатели троыбиооразоишшя. J[mti<.i>t, свободного гепарина в крови определялся методом Оирмаи, титрованием протанин сульфатом по Аллану, Ыарбэ и Ьинторштийиу и коло-раметрированием по Бассионн.

Физико-химический анализ соединения пчелиного лда с, гепарином производился фотоаяектроколориыетрическим спосоосы. Кы|д>.(-тометрические исследования были выполнены на приЗори "v^^uHt-L" . Рентгено-структурный анализ был проведен на уетшшыш JÜ^-bO >1М с регистрацией сцинциляциошши счетчиком на дифрактометрических стойках и запись» дш{рактоыетрической кривой распределения но углам отражения интенсивности рентгеновских лучей меюдом Ьрвга-Брентана.

Результаты экспериментов были подвергнуты статистической обработке методом аробит-аналиэа и методом парках сравнений по критерию Стьюдента на ЭШ ДЬК-ЗЫ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛВДОЬАШЙ

I. Зависимость морфо-физиологических* показателей пчел и биологической активности яда от параметров раздражающего сигнала

Изучение индивидуальной чувствительности пчел к постоянному току показало, что время наступления шока и его продолжительность зависели от амплитуды раздражителя. Так время наступления шока при амплитуде 10 В равнялось 501-26 с , а при раздражении с амплитудой 40 В - 8^0,3 с. При увеличении параметров раздражения продолжительность шока возрастала с 28±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 амплитуды 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) на пчел, при их индивидуальном раздражении, характеризовалась, в основном, сходными параметрами, как и в случае применения постоянного тока. Наблюдалось отчетливая зависимость показателей физиологического состояния пчел и биологической активности яда от интенсивности раздражителя.

При исследовании действия импульсного тока на пчел амплитуда раздражения в разных сериях возрастала от 5 В до 30 В с периодичностью 5 В, частота возрастала от 20 до 5000 П{. Еыло показано, 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 шока равнялось 20-2,0 с, а продолжительность шока - 228-11,5 с. Увеличение частоты раздражения до 2000 Гц снижало чувствительность пчел к импульсному току, а частота 5000 Гц не сопровождалась шоковым состоянием в течение 30 минут.

На группах контрольных пчел, не подвергавшихся электростимуляции, выяснена продолжительность жизни пчел в садках, которая равнялась 13,9±0,Ь суток. Наибольшее воздействие на пчел оказывало раздражение, имеющее частоту 20 Гц. Так раздражение с параметрами 30 В и 20 Гц снижало продолжительность жизни до 4,0^0,3

суток. Интересно отметить, что при частотах 5000 Гц и выше не отмечалось шокового состояния пчел, однако продолжительность жизни падала до Ь,(А),2 суток.

При изучении зависимости суммарной ядопродуктивностн (100 пчел) от амплитуды и частоты раздражения Оыло покаэани, что нан-оолыпее количество яда получается при выходной с и гниде, имешцем следувщче параметры: напряжение - 30 В, частота - 1000 Гц. количество яда возрастало пропорционально амплитуде и частоте ридра-жения (табл.1). Однако при увеличении частота до .-ООО Гц яддпро-дуктивность снижалась, а при 5000 Гц - количество выделенного яда равнялось контрольным величинам (1,1 иг). Шсокая биологическая активность полученных образцов пчелиного яда отмечалась при раздражении с частотой 1000 Гц.

Таблица 1

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

Амплитуда___________Частота_(Гц)__________

(В) Jo ~ 200 ~ 500 TOOO 200Ó~ "

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

10 2,Ь 3,6 4,1 5,5 4,9

15 2,9 4,8 5,9 7,9 b.ü

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

25 4,4 7,7 9,7 13,3 П.1

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

Дискретное раздражение пчел при частоте 1000 Гц 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 - 2с (0,15 мг). Однако в зтом случае образец пчелиного яда не соответствует ТУ по большинству параметров. Наиболее высокой оиологической активностью отличался образец яда, полученный при сочетании продолжительности паузы и пачки импульсов 1:1, хотя ядопродуктивность несколько иеньше, 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, 2000 Гц и амплитудой ¡¿О, 30 , 40 , 50 и 100 В. Ядоприемные кассеты помещали контрдатв-рально вместо второй крайней медовой рамки. Оценка количества погибших пчел показала, что минимальное количество пчел погибает при напряжении 20 В и частоте 1000 Гц. Повышение амплитуды раздражения увеличивало количество погибших пчел, а при напряжении 100 В гибель пчел колебалась от 27Ь0 до 3250 штук за 3 часа стимуляции.

Величина амплитуды 100 В была введена в эксперимент в связи с использованием, в дальнейшем, «того напряжения в условиях пакетного пчеловодства. В атом случае нет 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 амплитуды и частоты раздражения показало, что максимальное количество яда выделяется при амплитуде раздражения 30 В и частоте 1000 Гц. По мере увеличения напряжения ядопродуктивность снижается, что, по-видимому, связано с репеллентным действием высоких 9начений раздражителя (табл.2). -

Таблица 2

Ядопродуктивность (мг) пчелиных семей при электростимудяции импульсным током различных амплитудно-частотных характеристик

Амплитуда

Частота раздражения (Гц)

500

1000

2000

20 30 40 50 100

294,6*8,8 362,8*9,8 311,0*12,3

362,9*6,6 486,9*12,1 402*18,6

84,5*4,7 96,2*8,4 88,2*14,4

65,2*2,2 86,1*6,6 69,9*12,8

38,0*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 Оыло выяснено, что оптимальным является импульсный ток, имепций частоту модуляции 1000 Гц, амплитуду раздражения 30 В, продолжительность пачки импульсов - 1с и продолжительность паузи - 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 краинской породах пчел. Изучались возрастные и сезонные изменения длины большой ядовитой железы, ее резервуара, индивидуальная и групповая ядопродуктивнос ть. Кроне 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 детка 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 ядопродукти внос ти 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 2-х граммов яда с семьи за один сеанс электростимуляции.

Ыорфо-фиэиодогический анализ развития большой ядовитой железы и ее резервуара в возрастном и сезонной аспектах показал.

Таблица 3

Расовые и возрастные изменения параметров жалоносного - . аппарата к ядопродуктивности пчел

Дяина железы (мм) Ядопродуктивность (мг)

Ьозраст Объем резервуара (мм)

(лн ) Кавказе- Кавказс-

^ Среднерус- Кавказе- клаинскяя «ая(пос- Среднерус- Кавкаас- Кпаингкая *«я(пос-ская кая лраинская де ^ СКая кая 'Ч'81™0*™ ле разд-

ражения) рахения)

I 14,8*0,2 10,710,2 11,2*0,2 0,008 ООО

0,4*0,03 0,3*0,010,2*0,01

7 13,7*0,2. И ,2^1 '14,8*0,1 ■ 11,6*0,2 0 ^ 0,076 0.081 0,031 1,8*0,3 0,7*0,02 1,3*0,1 0,9*0,03

14 13,8*0,4 12,8*0,3 14¡2*0^1 12,2*0,3 0 ^ 0 0 ^ 0

2,3*0,2 1,7*0,02 2,8*0,2 1,6*1,3

20 Ш^ЙОА П ,5*0,3 14,1*0,1 13,3*0,2 0 ¿^ 0 ^ 0 ш „ ^ 2,6*0,2 3,3*0,3 4,6*0,3 2,4*0,3 *

25 13,0*0,1 10 ,.5*0,3 13~,3*0,3 12,3*0,1 ош 0 1£>8 0т18 0,073 3,4*0,1 3,4*0,1 3,9*0,1 3,7*0,1

30 . 12,6^0,1. 9^9*0,2 .13,1*0,3 11,8*0,3 0 14д 0 130 0 109 0 3,6*0,1 2,7*0,2 3,8*0,1 3,0*0,1

что дня получения пчелиного яда в промышленных масштабах лучше всего использовать летных пчел в возрасте 25-30 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 часть» раздражителя. Такой контакт может быть осуществлен постановкой источника раздражения либо на пути следования пчел в жилице (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 втом случае летная пчела, идущая в улей, либо выходящая из улья, вступает в соприкосновение с токонесущей частью раздражителя, выполненного в виде ядоприемноЯ кассеты.

Ядоприемная кассета состоит из металлической пластины размером 400 х 285 х 3 мм, вставленной с длинной стороны в пазы стенлопластикового 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 мы. 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 на ядоприемних, замыкает близлежащие электроды и подвергается воздействию импульсного тока, под действием которого жалит стекло, помешенное под электродной сеткой. Пчела остается живой, так как сохраняете» анатомическая и физиологическая це-

лостность жалоносного аппарата.

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

' Таблица 4

Зависимость ядопродуктивности от площади электродной сетки * конструкции ядоприемных кассет

Площадь сетки (см*) Конструкция ядоприемника Количество ; яда (мг) , Количество погибших пчел (вт.)

800 открытая . , 37,9*8,8 11,2*4,3

3240 открытая 88,7*14,5 19,3*5,6

200 закрытая ' 48,6*12,4 ' 16,5*7,2

800 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 имеющий площадь электродной сетки 3240 см^, помещенной перед нижним летковыы отверстием. Большинство пчел сразу же поккдало поверхность ядоприемника, образуя скопления у закрытого верхнего леткового отверстия. Ядопродуктивность, несмотря на больпув контактную поверхность, была значительно ниже» чем в предыдущих , опытах (табл.4). Такой способ алектростимуляцииш условно назвали "тотальным", так как практически все пчелы всех возрастных групп помещались на токонесущую часть ядоприемника.

Другой вид "тотальной" електростимуляции заключается в 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 мы. Ядопроду кти шшсть при тоннельной постановке конструкции, ииеиией площадь контактной сетки 200 см*', выше, чем у прилеткоиоЯ прищипки, имеющей аналогичную электродную сетку, и состапллм 96,2-11,1 мг а среднем с одной пчелиной семьи за одну постаноьиу.

В нашей лаборатории Оыл разработан и оанитеитоипн (.1 особ и устройство для внеульевой постановки ядоприемнин!!, щ и ко! ирсч пчелы выходит из улья в ответ на внешний раздражиют., отдавал яд на ядоприемные кассеты, установленные под углом к ьирхнему и нижнему летковому отверстию. Ядопродуктиниость при такси спо^ибе постановки в течение трехчасовой экспозиции с 18.00 до 21.00 плен составляла в среднем 52,8*9,1 мг пчелиного яда с одной семьи за одну постановку.

Ьнутриульевая постановка осуществлялась несколькими способами: подгнездовым, надгнездовым, внутригнездовыы, ирицем для ш-дого способа оыли разраоотаны соответствующие консар^Шу"» ядо-приемных кассет.

При подгнездовом расположении ядоприеиника олек'фоетиыуляц.ия производилась с 14.00 до 17.00 часов во время макопиалыи го «ста пчел. В эксперименте фиксировались следующие показатели: иоли-чество 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 ядоприеиника, 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 менее, необходимо отметить,' что биологическая активность образцов снижена, что связано с попаданием на электродную сетку больного количества воска, пыльцы, нектара, меда, прополиса.

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

Ядоприемная надставка с горизонтальным расположением чяект-родной сетки состоит из корпуса, выполненного из ,"ррепч и-и плас-

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

Таблица 5

Зависимость ядопродуктивностн пчелиных семей от расположения ядоприемников под гнездом

Расположение Кол-во ядо- Ядопродук- Кол-во яда Кол-во по-ядоприемников "Р"^*0»; «Щ™ на ^опр. гиб«их)Пчел

23,3*4,2 23,3*4,2 * 48,5*12,4 132-14,6 22,3*0,8 96,8*24,3

294*28,6 .49^4,8 58,8*13,6

205*31,6 34,2*5,2 46,6*18,2

586*54,2 97,7*9,0 42,3*14,8

В следующей группе опытов использовалась ядоприемная надставка,, выполненная из прозрачного органического стекла. Ядо-~ приемная кассета представляла собой бинарную структуру, состоящую из двух одинаковых половинок, передвигающихся относительно друг друга'за счет подвижного соединения центральной осн. Используя это качество ядоприемников, была выполнена серия экспериментов, а которых отдельные половинки в одном случае 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 ядоприемника. В связи с этим следующая кон-

Дно улья I

Вразрез корпусов б (стряхивание)

Вразрез корпусов . 6 (интактные)

Вразрез кор- ' - 6 пуса и медо- 6 вой надставки ^

Вразрез корпусов с двух- • 6 . маточным содержанием

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, отличавшихся 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 ядоприешиков Суммарная площадь электродной сетки Ядопродук-тивность (мг) Ядопродук-тивность на I см.кв. площади(мг)

Горизонтальная 2210 58,б±б,2 0,03

Полувертикальная ( домиком.") _ 3600 184,3±22,3 0,05

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

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

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

Вертикальная (трехкорпусный) 8600 548,7*64,5 0,057

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

чвекую активность образцов, полученных подгнеадовым способом.

В нормально функционирующей пчелиной семье основная масса расплода, матка и молодые пчелы находятся в центре гнезда, занимая 4-8 ульевьос 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 ядоприемше кассеты по бокам улья, где сосредоточена летная пчела. Для проверки этой версии была поставлена специальная серия экспериментов с внутригнеадовой 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 • целом. В свою очередь ядопродуктивность зависит от физиологического состояния пчелиной семьи: количества.летных пчел, возрастной ранжировки, деятельности матки и т.д. Кроме того ядопродуктивность и биологическая активность яда завиёят от интенсивности раздражения. . ... *. " .

Интенсивность раздражения зависит от площади контактной сетки раздражителя. Можно предположить, что увеличение площади раздражителя, помещенного внутрь улья, будет сопровождаться линейным повышением ядопродуктивности. Однако сравнение количества полученного яда при постановке одного и двух ядосборннков показало, что разница между ними равна 264,2 мг, а при сравнении ядопродуктивности семей, в которых размоцеш два ■ три ядосборника, эта разница снижается до 24,4 мг (табл.7). Таким обрезом, увеличение количества ядосборникон и, соответственно, площади электродной сет* ки не сопровождается адекватшм приростом массы пчелиного яда;

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

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

Таблица 7

Зависимость ядопродуктивности пчелиных семей от количества ядоприемных кассет

Количество Япопоолчктивность Суммарная пло- Кол-во яда на

япопмемников адопР°ЖТивность щадь электрод- I сы.кв. пло-

ядоприемников wi ной оетки щади (иг)

(шт) (с»Г)

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

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

3 385,0*32,2 4000 0,080

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

5 435,6*38,3 8000 0,054

Ядопродуктивность пчелиной семьи в определенной степени должна зависеть от площади электродной сетки ядоприемных кассет. Этот факт был описан вше для внеульевого способа постановки. При внутригнездовой постановке двух ядоприемных кассет между крайними медовыми рамками, в отличие от внеульевой постановки, выявлена линейная зависимость между площадью электродной сетки н ядопро-дуктивностью. Максимальное количество яда было получено при помощи ядоприеышпса, имеющего площадь контактной поверхности 1200 С1С (680,4*67,2 мг), а минимальное - при 400 см2 (табл.8).

Для успешного получения пчелиного яда необходимо изучение следующих закономерностей,.обусловленных физиологическими особенностями жизнедеятельности пчел: во-первых, выявление зависимости ядопродуктивности пчелиных семей от длительности электростимуляции, 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 алектростимуляцни тремя часами, так как именно в этом случае получается максимальное количество яда, характеризующегося 'высокой биологической активнсотыо. 1 '

• ,, ', ^ " ' Таблица 8

. Зависимость ядопродуктивности пчелиных семей' ' от площади электродной сетки

ли; !'",:

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

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

800 3200 , 404,0*38,6 0,1265

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

Определив продолжительность оптимального времени алектрости-муляции, мы перешли к выяснении вопроса о ядопродуктивности пчелиных семей 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 18.00 до 21.00 часа (табл.10). Таким образом, наибольшее количества яда было получено в утренние и вечерние часы, причем биологическая активность яда так же варьиро вала в течение суток. Так, при получении яда с 5.00 до 8.00 в образце содержалось 8856 чистого яда, а с 14.00 до 18.00 часов - 28,4 Это явление связано с массовым летом пчел в дневное время.

Особо стоит серия экспериментов, в которой раздражение произ водилось с 22.00 до 5.00 часов утра. В этом случае отмечалась мак синельная ядопродуктивность (табл.10), хотя посещаемость ядопри-емньос кассет наибольшого уровня достигала с 22.00 до 1.00 часа но чи, т.е. в течение 3-х часов. Однако в течение всей ночи пчелы на ходились на ядоприемных кассетах,, с чем, видимо, связан высокий

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

Таблица 9

Зависимость ядопродуктивности от продолжительности стимуляции

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

1 120*15,6 103,2 1ь,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*52,3, 468,0 182,0

6 Ь88*ь4,8 447,2 240,8

7 700*73,2 434,0 ¿66,0

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, электростимуляция 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 ядоприемные кассеты экспедировались 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 о* друга (табл.П).

Таблица 10

Зависимость ядопродуктивнести пчелиных семей от времени суток

Общее кол-во

Время суток (час)

Кол-во чистого Кол-во гряэ-яда мого яда

(мг) (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 повторной стимуляции периодичности

» повторности Периодичность (в днях) 5 10 15

I 386*12 392*16 401*22

2 308*10 374*21 414*28

3 212*16 314*19 396*31

4 184*12 258*26 402*29

5 99*11 176*18 385*21

6 86*14 122*36 394*28

Практические результаты,'полученные в ходе эксперимента, дополняют теоретические выкладки о постановке ядоприемников между крайними медовыми рамками. Известно, что в этом месте пчелиного

жилища сосредотачивается в основном яетная пчела. При нормальном развитии пчелиной семьи (молодая матка, наличие пыльценосов, кормовая Саза), продолжительность жизни пчел в летний период составляет 35-40 дней. В среднем на ¿1-й день ульешь пчелы переходят в разряд фуражирных, после чего их активная летная деятоль-ность продолжается 15-19 дней. Таким образом, при ¿декаростину-лиции через 15 дней яд отдают пчелы, которые при предыдущей постановке оыли ульешми и сосредотачивались в расплодной части гнезда. Это о&ьясняет феномен, при котором постановка идоирием-ных кассет через 15 дней, характеризуется высокой стаоильноотью показателей ядопродуктивности.

При внутригнездовой постановке, в отличие от надгнездовой, существует линейная зависимость между силой семей и их ядопро-дуктивностыз (табл.12). Максимальное количество яда было получено от семей, имеющих силу 28-32 улочки, причем именно в атом случае расчетная "удельная ядопродуктивность" была максимальной (0,20Ь иг/см2).

Таблица 12

Зависимость ядопродуктивности от силы пчелиных семей

Сила семей (улоч.) Кол-во расплода (сот ячеек) Кол-во ядопри-емников (шт) Ядопродуктивность 1мг) Суммарная площадь электрод-нойосетки (СМ*) "Удельная ядопродуктивность" (мг/см^)

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

3 82 I 146,81:12,4 2400 0,061

Ь 146 2 297,3*22,5 4800 0,062

ю-и 22Ь 2 602,1*83,7 4800 0,125

14-1Ь 380 2 918,2*96,3 4800 0,191

22-24 440 4 1118,5*108,4 9600 0,116

¿0-32 Ъ50 4 1980,8*186,Ь 9600 0,206

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

чатного расплода, "абсолютная" и "относительная" ядопродуктив-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 улочку пчел, что позволяет ооъективно сравнивать месячные колебания ядопродуктив-ности (табл.13).

Таблица 13

Сезонные изменения ядопродуктивности пчелиных семей

Время сезона (мес. ) Сила семей (улоч.) Печатный расплод (сот ячеек) "Абсолютная" ядопродуктивность (мг) "Относительная' ядопродуктивность (мг/улоч.)

апрель 5-6 50 122,3*9,6 20,383

май 8-10 250 295,8-11,8 29,580

июнь 10-12 310 485,6*39,4 40,4Ы>

июль 12-14 558,5*4Ь,2 39,892

август 10-12 2Ь0 •428,1*32,5 35,675

сентяорь 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 в июле месяце и максимальная ядопродуктивность также отмечается в этом месяце. Снижение показателей жалоносного аппарата в августе-сентяоре месяце сопровождается снижением ядопродуктивности (табл.13).

Ядопродуктивность пчелиных семей в значительной мере зависит 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 потреолясмого меда по ииссе Оольше, чем количество приносимого иоктари. При балансе приносимого нектара и потреоляемого меда отмечается сннжиимо

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 Общее кол-во Кол-во чистого - Кол-во грязного

нектара "Да, (мг) яда (мг) Ж)

- 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 улье вой рамки, а место двух, т.е. положительного эффекта можно добиться увеличив расстояние между ядоприемнмком и сотовой рашсой.

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

Таблица 15

Региональные изменения ядопродукти вности пчелиных семей

Средняя Средняя Ксш-во ядопро- ядопро-Суммарное 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 ) (вт) новок сезон за I nocir ) танов^у

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

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

горные районы 2140,5 500 5 4,281 856,2

Поволжье степные районы 3748,8 1200 5 3,124 Ь24,9

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

лесные 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 величины 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 поддержании 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. ' ' \

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 потенциалов, которая мелеет меняться, если в меяэлектродное 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 разницы двигательной активности пчел во.время подачи пачки импульсов и во время паузы не наблюдалось. Через 6 часов стимуляции кривая двигательной ак-

Таблица 16

Изменение летной активности пчел (имп/2 мин) в зависимости от суточных вариаций времени стимуляции

Время стимуляции (час) 6.00 Контроль 10.00 14.00 18.00 6.00 Опыт 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*1Ь 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

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

В прямой зависимости от двигательной активности находится микроклимат пчелиного жилица. 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 ядоприемшми 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 10-15^0), минимальное изменение - э зоне расплода. Измерение температуры в улье в 23.30 - через 1,5 часа стимуляции - показало дополнительное увеличение температуры на 1,0-2,5°0, 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 полном восстановлении температурного режима к 12.30 пополудни.

■ При получении пчелиного яда с 22.00 до 5.00 часов влажность внутри улья;экспериментальной группы через I,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) 1 234567 8

21.00 опыт контр. 31,6 30,8 32.2 32.3 34,6 35,2 34,6 34,4 32,0 32,3 31,6 29,4 31,8 -«7,4 28,1 28,2

22.30 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 ¿7,0 37,0 28,6

00.30 опыт контр. 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 опыт контр. 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 опыт контр. 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 течение 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 составляет 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 сентябрй 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 электростимуляции, три другие группы подвергались раздражению через 5, 10 и 15 дней в течение всего сезона (табл.18).

" , . .Г Таблица 18

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

Период Число _ _ __ _ _Ищ^одичность_стгшудя11ии .(дё^—___

сезона месяца Контроль 5 10 • 15

■ 10 май 20

' - 30

~ 10 июнь 20

0,25*0,1 0,15*0,1 , 0,2^,1 6,1*0 1 0,4*0,2 0,3*0,1

30

10 1,1*0,3 0,9*0,2 1,0*0,2 1,5*0,1

20 ;1*6*0,4 12*0 3 17*0,3 , 2 1*0,2

30 2,2*0,4 118*0,5 . 2 1^4' 2,5^3

10 0,5*0,1 0,2*0,1 0,4*0,1 1,3*0,2 август 20. 2,1*0,3 16*0 Ж 2 2*0 4 3 2*0,4 30 3,5*0,5 2|б*0,5 3;бЮ,5 . з:?*0;5

~~~ Ю 2,5*0,4 2,3*0,3 2,3*0,3 2,8*0,2

сентябрь .20 0,4*0,1 0,3*0,1 0,5*0,1 1,4*0,3 30 ^ -0,2*0,1 -0,2*0,1 -0,3*0,1 0,6*0|Г

'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 яда каждые 10 дней не сопровождалось изменением веса медовых зобиков. При пятнадцатидневной электростимуляции отмечалось увеличение массы медовых зобиков на 4-7%.

Количество выращенного расплода, в наших опытах, также зависело от периодичности раздражения. Электростимуляция через каждые 5 дней оказывала негативное влияние на процесс выращивания расплода и, в этом случае, его количество на 4-17& было меньше контрольных величин.

Стимуляция через 10 и 15 дней положительно влияла на выращивание расплода, в связи с чем наблюдалось увеличение его количества на 0-42%. Таким образом, получение яда через 10 и 15 дней положительно влияло на интенсивность выкармливания расплода, что приводило к увеличению силы семьи. На этот эффект в свое время указывал Ыитев В. (1971), объясняя повышенное количество расплода потреблением увеличенного количества меда, вызывающего усиленное выделение молочка пчелами-кормилицами и, как следствие, повышение яйценоскости маток.

Состояние зимовки оценивалось по трем показателям: силе семей, количеству подмора и расходу корма. Все показатели зимовки зависели от периодичности раздражения (табл.19).

' ' Таблица 19

Влияние периодичности получения пчелиного яда на показатели зимовки

Показатели Периодичность стимуляции (дн)

зимовки Контроль - - -5- - - - - -о- - - — у5- - -

Сила семей (кг) 1,8*0,03 1,6*0,01 1,9*0,02 2,1*0,1 Подмор (г) 356*32,1 . 384*48,1 348*44,2 295*48,7

кЙмП^Г10 14,6*1,1 15,4*1,6 14,3*0,9 13,8*0,7

Сила семей, в которых получение яда в 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 уие-

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. ,/ 'л ' \ V*'. '•■■■';

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, 19» раствор ди-' медрола внутривенно капельным способом,.10& раствор хлористого кальция 10 мл внутривенно'(Абжолитовский, 1901; Иоириш, 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; V.'

В качестве такого средства защиты нами был предложен гепарин, представляющий собой высокосульфатированный мукополисахарид, содержащийся в тучных клетках и отличающийся высокой способностью к комплексообразованию 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 детоксицирупцей 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 (таол,20).

Таблица 20

Зависимость выживаемости мышей (Ж) от концентрации гепарина

Способ Концентрация гепарина (мг/мд)

введения

0,005 0,05 0,5 5 • 50

1В 34 78 51 25

32 48 78 67 58

яд •+■ гепарин

яд на фоне гепарина

Наибольший антидотный эффект гепарина наблюдался при содержании его в растворе в количестве 0,5 мг/мл. Концентрация гепарина в растворе выше или ниже оптимальной величины в значительно меньшей степени предохраняла животных от гибели (таол.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 аффект. Токсический аффект зависел от дозы гепарина. Ыаксимальшй антидотный эффект отмечался при введении 0,5 мг/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 гипергенаринемией, Максимальное количество выживших мышей, при

введении суперлетальной дозы пчелиного яда, отмечалось при инъекции 0,5 мг/мя/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 инъекция 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 восстанавливалась.

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 МЕУкг 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 10-20% уровне от исходной и, тем не менее, опыт

заканчивался полной блокадой межнейронной передачи возбуждения. Аналогичные данные оыли получены при регистрации потенциала действия постганглпопарных волокон ЫЮГ кошки.

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

Наряду с нейротоксическим пчелиный яд ооладает и кардиоток-сическим 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 интантных животных (табл.21).

Таблица 21

Зависимость суммарной токсической дозы пчелиного яда (мг/кг) от физиологического состояния экспериментальных животных

Физиологическое Предварительная гепаринизация (ЫЕ/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 ЫЕ/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 ЫЕ/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 выемке ядоприемных 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-фаланговых 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 воды, 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 вше, предварительное введение 50 ЫЕ/кг гепарина предупреждало гибель животных при отравлении пчелиным ядом в дозе 5 мг/кг. Указанная доза была использована в дальнейших экспериментах, схема которых заключалась в следующем: 10 крысам вводили внутриброшинно 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 МЁ/кг гепарина уровень эндогенного антикоагулянта возрастал до 2Ь,3*2,3 с (норма - 9,«-*0,6 с). Введение мг/кг иротамина сопровождалось гипогепиринемией и уровень гепарина, циркулирующего в нроьи, падал до нулевой отметки. Параллельно изменялось время свертывания криви, снижаясь с 9,Ь*1,<£ минуты до 1*0,И минуты после обработки протамином (норма - 2,1*0,5 мин). Описанный гемодина-мический сдвиг сохранялся в течение 4-У часов, после чего все показатели возвращались к исходным величинам.

Таблица '¿2.

Влияние гепарина на течение воспалительного отека (см ), вызванного пчелиным ядом ^

Наименование Время от воздействия ядом (час)

„„„„„ Контроль--------------------

серии н б и 24 72

Мужчины (без гепарина) ЗЬО-21 4ь0*38 530*27 540*32 470*^9

Мужчины (гепарин) 3b0i.il ЗУ0*Ы 430*9 н10*18 370*8

Женщины (оез гепарина) 210*8 310*21 390*29 370*25 2Ь0*19

Женщины (гепарин) 210*8 230*11 2Ь0*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 гипогепарннемией.

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

Таким образом, проведенные исследования показали, что купирование эндогенного гепарина сопровождается усилением токсического действия пчелиного яда и, наоборот, вызванная гиаергепаринемия блокирует это действие.

Известно, что печень является мощным депо эндогенного гепарина, в связи с чем представляло интерес рассмотреть детоксици-руицую функцию печени с точки зрения 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. Наряду с развитием синусовой брадикардии, наблюдалось извращение желудочкового комплекса, возникновение гигантского зубца Т, снижение амплитуды 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 на фоне вызванной гипо- и гипергепарине-

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 ИЕ/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

промышленных масштабах нами были сконструированы и поставлены на серийное производство эдектростимулятори ЭСС 4.1, ядоприемше кассеты, устройства для транспортировки, сушки, счистки яда. Раз-работаш условия хранения яда, метода и устройства защиты обслуживающего персонала.

Составлены технологические карты основного, вспомогательного, обслуживающего производства. Рассчитана рентабельность производства. Показано, что уже в первый год эксплуатации оборудования уровень рентабельности равнялся 20Й, а через год - 212,ЕЙ.

С

выводы

1. В экспериментах на среднерусских, серых горных кавказских и краинских особях пчел и физиологически целости« пчелиных семьях выявлены общие закономерности функционирования весенне-летних и осенне-зимних генераций пчел в условиях воздействия электрическим током различной интенсивности, конфигурации и параметров сигнала, отличающегося точкой, приложения и конструкцией токонесущей части раздражителя.

2. Максимальная ядопродуктивность (до 2 г с сеиьи за одну постановку), наибольшая продолжительность жизни, минимальная гибель пчел (16,1*3,8 шт на семью), высокая биологическая активность образцов пчелиного яда проявляются при использовании дискретного импульсного тока, характеризующегося пачками импульсов, имеющих амплитуду 30 В, частоту модуляции - 1000 Гц, продолжительность пачки импульсов - 1с, продолжительность паузы - 1с.

3. Разработаны и апробированы различные конструкции ядопри-емных кассет для вне- и внутриульевой постановки. Максимальная ядопродуктивность (964*62,6 мг/семью за I постановку) в сочетании с высокой биологической активностью яда достигается при внутри- • гнездовом способе двух ядоприемных кассет контрлатерально мавду крайними медовыми рамками.

4. Максимальное количество яда (802*98,6 мг/семью за I постановку), характеризующегося высокой биологической активностью, получается при внутригнездовой постановке двух ядоприемных кассет с площадью электродной сетки 1200 сиг, 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 зтом 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. В 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 получении 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. Масса 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 каждае 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. Выяснена роль экзогенного гепарина в нейтрализации общетоксического, нейротоксического и кардиотоксического действия пчелиного яда. При накожном применении гепарина (50 МЕ/мл) развитие отека задерживается, а его объем уменьшается в 1,3-1,8 раза. Определены принципы функционирования эндогенной гепариновой системы, принимающей участие в нейтрализации яда, в основе.которой лежит детоксицкрующая функция печени.

10. Показано, что оптическая плотность исследуемого раствора

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

II. Разработана рентабельная, циклическая, безотходная, экологичная технология получения пчелиного яда-сырца в промышленных масштаоах. 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.

РА&/Ш, OIiyElÜlKÜbAhHUJ«. ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сергеева Л.И., Облизина Г.В., Хомутов A.b. Влияние мелит-тина на проведение возоуждения в симпатическом ганглии. - В кн.: У1 Поволжская конференция физиологов, оиохимиков, фармакологов. Чебоксары, 1973, тЛ, с.40-41.

2. Артемов Н.М., Сергеева Л.И., Хомутов А.Е. К анализу меха низма 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.Е. 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, I97B, С.И2-И7.

5. Хомутов А.Е. Зависимость кардиотоксического действия пче линого яда от уровня предварительно введенного гепарина. - В кн. Физиология вегетативной нервной системы. Тезисы Всесоюз. кинф. КуйОышев, 1979, т.2, с.238-239.

6. Хомутов А.Е. 00 участии эндогенного гепарина в детоксика ции пчелиного яда. - В кн.: Механизмы действия зоиюксинов. Горь кий, 19Ü0, с.48-54.

/. Орлов Б.Н., Хомутов А.Е., Корнева Н.В., Бажутина Г.А.. Метод качественного и количественного определения некоторых эоотоксинов в биологических жидкостях. - В кн.: Анализ окружающей природной среды. Горький, 1960, с.55-57.

8. Орлов Б.Н., Хомутов А.К., Крохмалева Н.А. Фотометрический метод определения гепарина в жидкости. - В кн.: Анализ окружающей природной среда. Горький, 1980, с.77-79.

9.'Крохмалева Н.А., 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. - Ь кн.: Механизмы действия эоотоксинов. Горький, 1981, с.102-106.

11. Орлов Б.Н., Хомутов А.Е., Романова Е.Б., Омаров Ш.М. О некоторых свойствах пчелиного яда. - В кн.: Резюме докладов ХХУ111 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, Ж, с.173.

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

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

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

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

17. Хомутов А.Е. Терморезистентность экспериментальных животных на фоне действия эоотоксинов. - В кн.: Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции. Тезисы докладов 11 Всесоюзной конференции, Минск, 1966, с.328.

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

пчелиного ii^i. - Li кн.: Продукты пчеловодства в с/х и медицине. Телисы конференции. Вологда, 1.УЬ7, с.8-У.

1У. Орлов Ь.Н., Хомутов A.b., Корнева H.A., Некрасова Д.а. Ноше аспект в экспериментальном изучении пчелиного яда. - В кн.: XXXI Международный конгресс по пчеловодству. Варшава: Апимондия, I9ö7, с.107.

».0. Хомутов A.c.. Гепарин и зоотоксиш. - В кн.: Механизмы дсйстшя зоотоксинов. Горький, 1У87, с.14-31.

21. Орлов Б.Н., Хомутов A.b., Асафова H.H. Физиологические механизмы дейстсня зоотоксинов. Экологические и эволюционные аспекты. - В кн.: X съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.II.Павлова. Кишенев, 1У87, с.540. ^

Хомутов A.n.., Орлов Б.Н. Физиологическая роль гепарина. -Учебное пособие: изд. ГГУ г. Горький. - 78с.

23. Хину то в «.£.. О защитной роли печени при действии пчелино-ю яда. - В кн.: Биологические ресурсы пчеловодства и их рациональное использование в народном хозяйстве и медицине. Горький, 1УИ8, с.75-78.

¿4, Хоыуюв A.b., Киреева В.Ф., Дашина В.Я., Калашникова Л.М. Технология получении пчелиного яда-сырца. Методы оценки пчелиного яда-i-upi а. - В кн.: [дологические ресурсы пчеловодства и их рациональное использование в народном хозяйстве и медицине. Горький, 1УЬУ, с.48-53.

25. Хомутов A.b., Нгин В.Б. Адаптивное действие зоотоксинов на организм в условиях гипертермии. - В кн.: Механизмы адаптации хиьотных и растений к экстремаяыым факторам среды. Ростов-на-Дону, 19У0, с.128-129.

2Ь. Хомутов A.L., Некрасова I.A., Калашникова Л.М. Изменение микроклиматических показателей пчелиной семьи в условиях электростимуляции. - В кн.: Зоотоксины в экспериментальной биологии и медицине. Горький, 1У90, с.15-17.

27. Хомутов A.L. Сравнительная характеристика ядопродуктив-ности популяций серой горной кавказской пчелы. - В кн.: Эколого-генетические исследования устойчивости и продуктивности популяций. Н.Новгород, 1УУ0, с.58-Ь0.

Хомутов A.b., Калашникова Д.М., Мальгина Т.А. Отдаленные последствия электростимуляции. - Пчеловодство, 19У4, »3, c.l^-iJ.

2У. Хомутов A.L., Калашникова Л.М., Мальгина I.A. Четная 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, M, C.II-I2. -

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

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

#1662458 от i5.03.91.

33. Хомутов А.Е., Ошевенский Д.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 B.N., Khomutov Л.Е. Heparin - antogonist of Bee venom. - Int. congress of apiakturej Apimondia. Bucarest, 1982, Р.Ч-9Ч-. - '

57« Khomutov A.E. Change of Productivity and Physiological.

rd

Indexes of Bee Family Industrial Production of Bee.venom. - 5У— Int. Apicultural Congress: Apimondia. Bucarest, 199Ч--^ _38._Homutow_A«E^ Eie FlagtStigkeit der Bienen unter Einíluss des Kontaktes mit Welchaelstrom. - XXX1Y Internationaler Bienen-zuchterkongress: Apimondiè. Bukarest, 1995, s.77«

Подписано в печ пъ 11 03 ЬЬ г Ф( рчат 60X81 1/16 Б\магапис1ая Пе 1ать < фсетна I га 28 л Заказ 332 Тираж 100 экз

Титигр^фн I ННГУ Н Новгород л Б Покровская 37