Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологические особенности в жизнедеятельности медоносных пчел при получении пчелиного яда

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологические особенности в жизнедеятельности медоносных пчел при получении пчелиного яда"

г 1 '

На правах рукописи

ЗАГРЕТДИНОВ АХАТ ФАГАТОВИЧ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕШЮСТИ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ ПРИ ПОЛ УЧЕНИИ ПЧЕЛИНОГО ЯДА

03.00.13 - физиология человека и жнвотиых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сонскапие ученой степеим кандидата биологических наук

Уфа -1998

Работа выполнена на кафедре анатомии, гистологии и патологии Башкирского государственного аграрного университета

Научный руководитель - кандидат биологических наук, доцент А.Г.Маннапов

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор Усльданов Р.Н. СБГАУ) Дсктор биологических наук, профессор Орлов Б.Н. (НСХА)

Ведущая организация - Казанская государственная икидеми.

ветеринарной медицины ильН.Э.Баума/

Защита состоится " /"/ " декабря 1998 г в часов на заседании диссертационного совета К 120.87.02 в Башкирском государственном аграрном университете.

Адрес университета: 450001, г. Уфа, 50 лет Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГАУ. Автореферат разослан " б " У'/, 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, , , *

кандидат ветеринарных наук, доцент Оклидхил^г" Ф.А.Каримо!

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Пчела служит интересным объектом для многих исследователей. Одним из показателей состояния медоносной пчелы является степень развития жирового тела. По степени развития жирового тела можно судить о запасах питательных веществ в теле пчелы /Yotmar R., 1939; Maurizio Л., 1954; Жеребкин М.В., 1965/. Известно, что развитие жирового тела положительно коррелирует с продолжительностью жизни пчелы /Maurizio А., 1954/. А это важно для оценки физиологического состояния семей пчел, как после ядоотбора, так и в зимний период их жизни, когда смена поколений пчел невозможна. Обнаружена положительная корреляция между размером жировых клеток и количеством азотистых веществ в теле пчел /Кепеня В., 1971/.

Отсюда следует, что морфофункциональные характеристики жирового тела могут быть использованы для оценки физиологического состояния семей пчел. Клеточный состав жирового тела пчел изучен недостаточно. Литературные данные относительно морфологии, функциональной оценки клеточных элементов разноречивы, в основном ограничиваются визуально-анатомическими данными, не подтверждены физиологическими и гистохимическими наблюдениями. Наблюдения по возрастной морфологии жирового тела пчел малочисленны /Кожевников Г.А., 1900; Могила М.Г., 1937; Snodgrass R.E., 1956; Толстова Ю.И., 1970; Голикова H.A., Белявский В.И., 1984; Белявский В.И., 1985/ и не дают полного представления о ней. На сегодня слабо изучено влияние ядоотбора электростимуляцией пчел на развитие их жирового тела и биоритмологические показатели яйцекладки матки.

Важным показателем физиологического состояния семей пчел, особенно в зимний период, является каталазная активность ректальных желез пчел. По ката-лазной активности можно определить зимостойкость семей пчел. Фермент ката-лаза предохраняет прямую кишку от гниения экскрементов, а организм пчел - от отравления перекисью водорода, разлагая ее на молекулярный кислород и воду /Таранов Г.Ф., 1968, Жеребкин М.В., 1979/. Фермент выступает в качестве защитного механизма в прямой кишке пчел. Каталазная активность ректальных желез пчел после ядоотбора недостаточно изучена.

В связи с этим представляет значительный научно-практический интерес изучение биологических и физиологических особенностей жизнедеятельности семей пчел до и после получения пчелшгого яда.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось определение физиологических критериев состояния пчелиных семей подлежащих ядоотбору, биоритмов яйцекладки пчелиных маток в зависимости от видов медосбора и электростимуляции, жирового тела и кагалазной активности рабочих пчел, микроклиматических параметров гнезда на основе изучения морфофункциональных показателей при получении пчелиного яда.

Задачи исследований:

1.Определить физиологические критерии качественных и количественных показателей состояния семей пчел, подлежащих ядоотбору с помошью электростимуляции.

2. Выявить оптимальный вариант элеиростимуляцни семей пчел до и после главного медосбора.

3. Изучить влияние электростимуляции на биологические ритмы яйцекладки маткой и выращивания расплода, микроклиматические показатели гнезда, летную и медособирательную деятельность семей пчел.

4. Установить возможности влияния ядоотбора электростимуляцией на морфо-функциональные показатели жирового тела летних пчел, а также на каталазную активность в период зимовки семей пчел.

5. Изучить закономерности развития и формирования жирового тела пчел, подвергнутых электростимуляции в осенне-зимний период и выявить возможность весового контроля физиологического состояния пчел.

6. Гистохимическими методами установить наличие запасных питательных веществ /гликогена, жира/ и РНК в клеточных элементах жирового тела пчел в летний и осенне-зимний периоды в зависимости от электростимуляции.

Научная новизна. Определены физиологические критерии качественных и количественных показателей состояния семей пчел, подлежащих ядоотбору, с раздражением пчел слабым электротоком и предложен оптимальный вариант способа электростимуляции пчел до и после главного медосбора.

Впервые показано подчиненность температурных показателей, яйцекладки маткой и выращивания расплода, а также летной деятельности семей пчел до и после ядоотбора биологическим ритмам.

Впервые изучено влияние ядоотбора в зависимости от вида кормов на динамику каталазной активности ректальных желез и наполнения прямой кишки пчел экскрементами в зимний период.

Изучены цитологические и гистохимические особенности развития жирового тела осенне-зимних пчел, подвергнутых электростимуляции.

Теоретическая и практическая ценность работы. Сформулированные некоторые морфофункциональные и технологические закономерности получения яда электростимуляцией пчел, данные о биоритмах яйцекладки маток, структурно-функциональных особенностях клеток жирового тела в норме и электростимуляции семей пчел расширяют представление о физиологии и значении жирового тела в жизнедеятельности пчелы. Результаты исследования возрастных и сезонных особенностей строения жирового тела пчелы могут быть использованы при оценке развития и состояния пчелиной семьи и при изучении пчел в условиях эксперимента.

Обнаруженная положительная корреляция между весовыми показателями брюшка и степенью развития жирового тела пчел рекомендуется в качестве прогностического теста.

Практическая ценность результатов исследований жирового тела и каталазной активности пчел заключается в возможности их использования для разработки научно-обоснованных условий содержания пчелосемей подвергнутых электростимуляции, прогнозирования результатов их зимовки, а также в работе по селекции пчелы.

•О

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и предложений, списка литературы. Собственные исследования иллюстрированы 36 таблицами, 8 фотографиями, 18 микрофотографиями, 11 графиками. В библиографии 350 источников, из них 52 зарубежных.

Положения, выносимые на защиту:

- физиологические критерии качественных и количественных показателей состояния пчелиных семей рекомендуемых электростимуляции с целью ядоотбо-ра;

- морфофункциональные показатели жирового тела, каталазной активности, микроклиматических параметров гнезда семей пчел подвергнутых электростимуляции;

- биологические ритмы яйцекладки маткой в зависимости от видов медосбора и электростимуляции;

- морфофункциональные показатели организма пчел после электростимуляции при получении пчелиного яда.

Внедрение результатов иследований. Результаты исследований используются в учебном процессе в Башкирском государственном аграрном университете в курсе пчеловодства и гистологии, курса физиологии Нижегородской сельскохозяйственной академии, зоологии и пчеловодства Казанской государственной академии ветеринарной медицины.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на II -м съезде Росп-человодсоюза /Москва, 1992/, на республиканской научно-практической конференции по пчеловодству /Уфа, 1995/, на съезде землевладельцев России /Москва, 1995/, на 1-й Международной научно-практической конференция «Экология и охрана пчелиных» /Рыбное, 1996/, на республиканской научно-практической конференции, / Уфа, 1998/.

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных статьях.

1. Собственные исследования

1.1.Материал и методы исследования

Для всех опытов по отбору яда с помощью электростимуляции формировали опытные и контрольные группы семей пчел методом подбора пар-аналогов. Для исследований использовали пчел среднерусской породы.

С апреля по сентябрь, через каждые 12 дней, во всех подопытных семьях учитывали количество пчел и расплода. Количество расплода подсчитывали с помощью рамки-сетки.

Силу семей определяли путем подсчета числа сотов, полностью занимаемых пчелами. Медопродуктивность семей пчел за сезон определяли путем взвешивания каждого сота пружинными весами с вычетом массы самого сота и рамки. Летную деятельность и нагрузки медовых зобиков пчел определяли путем под-

счета количества прилетающих пчел за три минуты трехкратной повторностью и взвешиванием наполнешюго нектаром медового зобика от 10 пчел.

Опыты по выявлению влияния электростимуляции надгнездовым магазинным способом на биологические, морфофункциональные показатели, а также на продуктивные качества семей пчел до и после главного медосбора проводили на трех группах.

В цервой группе семей пчел электростимуляцшо осуществляли током с низкими частотами, составляющими 450-500-550 Гц, меняющимися через каждую секунду, длительностью пакетов импульса три секунды, паузы четыре секунды с выходным напряжением 25В. Во второй группе- электростимуляцию осуществляли током одинаковой (постоянной) частоты, составляющим 650 Гц, длительностью пакетов импульса три секунды, паузы - четыре секунды, с выходным напряжением 25В. В третьей группе- раздражение пчел производили током с высокими переменными частотами в 750-850-900 Гц с выходным напряжением 25В, длительностью пакетов импульса -три секунды, паузы -четыре секунды.

Изучение влияния ядоотбора на температурные показатели проводили в контрольной и трех опытных группах по 7 пчелосемей-аналогов в каждой. Для измерения температуры использовали ТС- 102. Замер производили в зонах расплода и электростимуляции.

Для изучения закономерности развития жирового тела пчел в возрастном аспекте и в осенне-зимний период после отбора яда формировали две группы по 5 семей: контрольная - не подвергавшаяся электростимуляции и опытная - с применением электростимуляции.

При исследовании морфологии жирового тела пчел фиксировали общепринятыми способами, окрашивали гематоксилин-эозином. В жировом теле тел исследовали наличие и распределение в нем жира, гликогена и РНК . РНК исследовали по методу Браше /контроль с 1 н НС1 при температуре 60°С/ гликоген выявляли по методу Беста /контроль с диастазой слюны/. С целью обнаружения жиров проводили окраску Суданом 111 и Суданом черным В по методу Дизона /контроль - предварительная обработка срезов ацетоном/.

Анализ хода зимовки проводили на пчелосемьях, от которых в 1992 году отбирался пчелиный яд. Обследование пчелосемей опытной и контрольной групп производили методом прослушивания эпископом через нижний и верхний летки 14 января, 14 февраля, 14 марта.

Учет количества погибших пчел в пчелосемьях проводили изъятием подмора через нижний леток. Количество подмора определяли в стаканах, которые взвешивали на аптечных весах. Зимостойкость определяли по проценту отхода пчел к количеству пчел осенью.

Изучение влияния ядоотбора на каталазную активность ректальных желез пчел при различных видах кормов проводили на шести группах по пять пчелосемей в каждой. В трех первых опытных группах проводились исследования влияния ядоотбора па динамику каталазной активности и наполнения прямой кишки пчел экскрементами, расхода кормов, качество зимовки при зимовке семей пчел на сахарном меде /1 группа/, цветочном меде /2 группа/, цветочно-сахарном меде

т

в соотношении 1:1/3 группа/. Последние три группы семей пчел были контрольными, их не подвергали ядоотбору, но виды кормов при зимовке были ал алогичны ми. Отбор пчел для исследований производили через каждый месяц. Исследования каталазной активности ректальных желез пчел проводили по Жеребкину М.В. /1979/ и Баху-Зубковой /1980/.

Изучение биоритмов яйцекладки матками в зависимости от видов медосбора и электростимуляции в течение суток /часовые и трехчасовые биоритмы/ и в течение трех суток /шеспгчасовые биоритмы/ проводили в трех вариантах. Для этого были сформированы три группы семей пчел-аналогов по три семьи в каждой: первая группа с ядоотбором, вторая группа с ограничением с рамками-изоляторами, третья группа-контрольная.

Для учета часовых, трехчасовых и шестичасовых биоритмов яйцекладки маток в изучаемых семьях отбирали гнездовые рамки (за исключением кормовых) удалением пчел общепринятым способом (встряхиванием в улей). Рамки последовательно их положению в гнезде ставили в переносной ящик, пронумеровывали их карандашом и заносили в теплое с достаточной освещенностью помещение.

Учет яйцекладки проводили с помощью рамки-сетки со сторонами квадратов 5x5 см. Для удобства в работе при измерении числа квадратов на сот с наложенной сеткой накладывали бумагу-кальку и наносили на нее контуры границ ячеек с отложенными яйцами. На соте эти же границы для последующих работ помечали мелом. Полученные число квадратов умножали на 100 и получали окончательную цифру. В холодное и ночное время, с целью предупреждения замерзания расплода, улей заносили в теплое помещение, где затем вынимали рамки для проведения учета. Длительность учета колебалась в пределах 10-12 мин. После учета рамки возвращали в гнездо.

Для определения степени развития жирового тела у пчел после отбора яда от каждой семьи пчел брали по 40 пчел, которых фиксировали в жидкости Карнуа в течение 48 часов. После этого пчел промывали дистиллированной водой и рассматривали под микроскопом МБИ-15 с помощью окулярмикрометра МОВ-1-15 с внутренней стороны стернитов состояние жирового тела, оценивая его по 5-балльной шкале Маурицио /1954/.

Количество жира в теле пчел определяли по обезжиренному остатку в аппарате Сокслетта, азота - микрометодом Къелдаля.

Цифровой материал подвергнут статистической обработке (Плохинский H.A., 1969).

2. Обсуждение результатов собственных исследований

2.1. Физиологические критерии состояния семей пчел, подлежащих ядоотбору с помощью электростимуляции

По нашим данным весной полноценная семья имеет 1.5-2 кг пчел /7-8 улочек/. В этот период роста каждая пчела-кормилица полноценной семьи выращивает 3.9 личинки, что обеспечивает ее бурный рост. Аналогичные данные приво-

дят в своих работах Таранов Г.Ф. /1961,1987/, Лебедев В.И., Билаш Н.Г. /1991/, Лебедев В.И. /1993/.

Темп роста у слабых семей во второй период составляет 3-4%, а у хорошо перезимовавших сильных семей - 10-14% , т.е. выше в 2.85-3.3 раза, чем у первых. Темп роста у семей, сформированных из молодых пчел выращенных в условиях сильной семьи, достигает 20-22%, т.е. больше в 5.5-6.7 раза, чем у слабых семей пчел.

Ядонродуктивность семей пчел из средней группы составляет 3/4 часть /74±5.32%/, га слабой группы менее половины /49.3±5.0%/ от ядопродуктивности семей пчел из сильной группы.

После ядоотбора наблюдалась значительная гибель пчел в семьях пчел из слабой и средней групп.

Исследования показали, что в сильных семьях гораздо раньше наступает физиологическая зрелость и они имеют в своей структуре значительное количество летных пчел с максимально развитыми ядовитыми железами и резервуарами. В физиологическом отношении сильные семьи пчел более устойчивы к воздействию слабого электротока по сравнению со средними и слабыми семьями пчел.

Таким образом, учитывая вышеизложенное, яд целесообразно отбирать только у сильных семей пчел, имеющих силу не менее 8 улочек /2 кг/ с преобладанием летных пчел к началу первого его отбора.

2.2. Биологическое обоснование оптимального варианта электростимуляции до и после главного медосбора

После электростимуляции семей пчел нами проводились и этологические наблюдения за отдельными особями. Продолжительность жизни пчел нссле электростимуляции пчелосемей в трех вариантах оставалась в пределах 31-33 дней. Это позволяет отметить, что не изношенные медосбором пчелы сохраняют жизнеспособность в пределах биологической нормы.

Анализ данных опытов показывает, что после главного медосбора при раздражении пчел низкой переменной частотой тока в течение 45 мин производится максимум продукции /99.3%/.

После электростимуляции в первые 2 дня во всех группах, где проводился отбор яда наблюдается уменьшение летной активности пчел. На третий день летная активность пчел резко возрастает. Наивысший показатель ее отмечается в группе семей пчел, подвергнутых электростимуляции высокой переменной частотой тока, который равен 375 вылетам. Уменьшение летной активности семей пчел подвергнутых электростимуляции, начинается с четвертого дня и продолжается до шестого дня. Показатели летной активности семей шел выравниваются на седьмой день после ядоотбора и показывают наличие биоритмов в жизни медоносных пчел.

Выравнивание летной активности пчел после ядоотбора лучше происходит в группах семей пчел, где электростимуляцию проводили с высокой и пониженной

,9

переменными частотами тока и соответственно показатели их составляли на седьмой день 206 и 208 вылетов.

Анализ результатов влияния ядоотбора током различной частоты, в опытных группах в сравнении с показателями в контрольной группе позволяет отметить, что на десятый день погибает от 19 до 25% пчел, а в контроле только 4%. В опытных группах в последующие дни также отмечается рост показателей гибели пчел. Относительная гибель пчел выше во всех опытных группах после электростимуляции. Это показывает, что равномерность данного процесса носит биологически закономерный характер для пчел, подвергнутых ядоотбору. Данный процесс в определенной степени коррелирует с динамикой показателей критерия достоверности разности потребления воды семьями пчел в зависимости от видов медосбора и электростимуляции в течение суток.

Вследствии этого нами регистрировалось значительное увеличение потребления воды в течение суток семьей пчел с ядоотбором по сравнению с семьями без ядоотбора. Видимо, электростимуляция возбуждая пчел, ведет не только к росту температуры в гнезде семьи и организме пчел, но и увеличению потребления воды, что также отражается и на динамике веса тушки брюшка пчел (табл. 1 ).

Таблица 1

Динамика веса тушки брюшка пчел в зависимости от видов

Группа семей пчел Сухой всс тушки брюшка одной пчелы, мг Разница, мг и

Отсутствие медосбора

Контрольная 24.0+0.17 1.5 6.6

Опытная 22.5+0.15

Поддерживающий медосбор

Контрольная 25.5±0.15 1.4 7.5

Опытная 24.1+0.11

Главный медосбор

Контрольная 28.4±0.14 1.6 8.99

Опытная 26.8+0.11

Следует отметить, что полученные разности достоверны с высокой надежностью /Р > 0.999/, так как электростимуляция семей пчел вызывает уменьшение показателей сухого веса тушки брюшка пчел в опытной группе по сравнению с контрольной группой семей пчел. Причем, динамика веса тушки брюшка пчел в зависимости от видов медосбора и электростимуляции показывает, что отбор яда от семей пчел не оказал существенного влияния на изменение сухого веса тушки брюшка пчел / показатели в опытной группе меньше показателей контрольной на 8.38-8.83%/.

Следовательно, выявленная закономерность дает возможность для прогнозирования зимовки на основании изучения сухого веса тушки брюшка осенних пчел перед зимовкой, семьи которых подвергались электростимуляции.

АО

2.3. Биоритмы яйцекладки матки к зависимости от видов медосбора и электростимуляции в течение суток и трех суток

Результаты проведенных исследований показали, что в яйцекладке маток во всех трех вариантах опытов имеется цикличность с периодами, которая отражает влияние электростимуляции, ограничения и медосборных условий на проявление часовых, трехчасовых и шестичасовых биоритмов. Так, в группе семей пчел, матки которых были помещены в рамки-изоляторы, количество отложенных яиц в течение часа при отсугствии медосбора составила 41.6±3.4 шт, поддерживающем медосборе 70.8±6.7 шт, главном медосборе 50±3.5 шт. Во второй группе, пчелосемьи которых были подвергнуты электростимуляции в течение часа яйцекладка маток при отсутствии медосбора составила 58.3±3.7 шт, поддерживающем медосборе 83.3±6.4 шт и главном медосборе 66.6±3.6 шт. В контрольной группе, пчелосемьи которых не подвергались электростимуляции и ограничению, этот показатель при отсутствии медосбора составил50±2.8 шт, поддерживающем медосборе 77.1±5.5 шт и главном медосборе 58.313.2 щт.

Сравнительный анализ полученных данных с суточной яйценоскостью пчелиных маток показал, что в течение суток для часовых биоритмов независимо от вариантов опыта наблюдается цикличность, однако временные параметры цикла колеблются в определенных пределах /табл.2/.

Как видно из табл.2 показатели цикличности часовых биоритмов яйцекладки матки в семьях пчел по вариантам опытов составляют: с ядоотбором соответственно по видам медосбора 4.8ч, 4 и 3.43ч, с рамкой-изолятором 4.8ч, 4.8 и Зч, без ядоотбора /контроль/ 4ч, 4.8 и 6ч. Более частая повторяемость колебаний яйцекладки наблюдается в семьях пчел с ядоотбором при поддерживающем медосборе /4ч/ и при главном медосборе /3.43ч/, в семьях с рамкой изолятором при главном медосборе /Зч/, в контроле при отсутствии медосбора /4ч/.

Таблица 2

Показатели цикличности ультрадианных биоритмов яйцекладки матки в зависимости от видов медосбора и электростимуляции в течение суток, ч

Биоритмы Цикличность биоритмов в семьях пчел по вариантам опытов

с ядоотбором с рамкой изолятором без ядоотбора -контроль

Отсутствие медосбора

Часовые 4.8 4.8 4

Трехчасовые 12 12 12

Под держивающий медосбор

Часовые 4 4.8 4.8

Трехчасовые 12 8 12

Главный медосбор

Часовые 3.43 3 6

Трехчасовые 12 6 8

Цикличность трехчасовых биоритмов яйцекладки пчелиной матки по вариантам опытов равна /табл.2/: в семьях пчел с ядоотбором соответственно по видам медосбора 12ч, 12и 12ч, в семьях с рамками-изоляторами 12ч, 8 и 6ч, в семьях контрольной группы 12ч, 12и 8ч. Причем в семьях пчел с ядоотбором при всех видах медосбора колебания яйцекладки пчелиной матки повторяются через каждые 12ч. Колебания яйиекладки пчелиной матки одинаковы во всех группах семей пчел при отсутствии медосбора, которые составляют 12ч. Более частая повторяемость колебаний яйцекладки пчелиной матки отмечается в семьях пчел с рамками-изоляторами при поддерживающем медосборе /8ч/ и при главном медосборе /6ч/, в семьях пчел контрольной группы при главном медосборе /8ч/.

Таким образом, полученные результаты исследований показывают, что яй-цекладочная функция яичников у пчелиных маток подвержена закономерным волнообразным изменениям со среднечастотной периодичностью. Компонентами среднечастотных ритмов яйцекладки маток являются ультрадианные колебания с цикличностью Зч, 3.43, 4, 4.8, 6, 8, и 12ч. Колебания яйцекладки маток относительно устойчивы и проявляются регулярно при различных условиях внешней среды.

Наши исследования показывают, что электростимуляция пчел являясь стресс-фактором способствует усилению яйцекладки матки. Вследствие этого корреляционное отношение в семьях пчел с ядоотбором выше по сравнению с показателями других групп семей пчел и соответственно составляют при часовых биоритмах в отсутствии медосбора 0.92; поддерживающем медосборе 0.972; главном медосборе 0.93; при трехчасовых биоритмах соответственно 0.931, 0.994, 0.99. Это соотношение еще выше в семьях пчел с электростимуляцией при шестичасовых биоритмах и его показатели соответственно равны 0.994, 0.996, 0.997.

Анализом вариационных рядов 1 - 3 и 6- часовой кладки яиц пчелиными матками нами определены периодические составляющие суточного ритма - ультрадианные ритмы с периодом Зч, 3.43, 4, 4.8 и 6ч /часовые биоритмы/, 6ч, 8 и 12ч /трехчасовые биоритмы/, 4.8ч /шестичасовые биоритмы/.

Таким образом, результаты исследований показывают, что динамика биоритмов яйцекладки маток носит квазипериодический характер, т.е. колебания близки к периодическим. Составляющие биоритмологических параметров имеют тесную связь с видами медосбора и электростимуляцией пчел.

2.4. Влияние ядоотбора на температурный режим гнезда, динамику выращивания расплода и продуктивность семей пчел

В результате исследований установлено, что показатели температуры в гнезде пчелиной семьи зависят от способа электростимуляции пчел. Наиболее оптимальный в биологическом отношении показатель температурного режима в зоне воспитания расплода пчел наблюдается в семьях пчел, где отбор яда производился с магазинными ядоотборниками. Этот показатель равен 36.56±0.25°С /т=0.41/. Показатели внутригнездового способа электростимуляции и контроля /без элек-

тростимуляции/ соответственно составляют: 37.60±0.19°С и 35.50±0.33°С /т=0.497/.

К проявлению ультрадианных биоритмов в жизнедеятельности семьи пчел после ядоотбора электростимуляцией относится стабильность яйцекладки маткой и оптимальная температура в зоне воспитания расплода, которые коррелируют с оптимальными частотами электростимуляции, способом размещения ядоотбор-ных конструкций /внутригнездовая, надгнездовая/.

Летная активность пчел возрастала через 3 дня после ядоотбора как во время поддерживающего медосбора, так и в безмедосборный период.

Данные о количестве расплода, выращенного за время получения пчелиного яда показывают, что семьи пчел, от которых получали яд, выращивали

больше расплода на 8.4 - 9.8%, чем контрольные. В подопытной группе выращено расплода в среднем на семью пчел 536±7.1 сотен ячеек или на 9.4% больше /т=0.105/ по сравнению с семьями пчел в контроле. Это показывает на возбуждающее воздействие электрического тока на семьи пчел. Можно полагать, что отбор яда от пчел положительно влияет на количество выращиваемого расплода. В результате семьи пчел, от которых получали яд, пошли в зиму более сильными и перезимовали, не уступая по показателям семьям контрольной группы.

В биоритмах летной деятельности пчел впервые 3 дня после ядоотбора наблюдается снижение числыщых показателей, а в последующие дни возрастание их как во время поддерживающего медосбора, так и при его отсутствии /т =0,4/.

Медопродуктивность семей пчел зависит так же и от количества нектара, приносимого пчелами в медовых зобиках, т.е. от их нагрузки. В проведенных опытах показано, что достоверной разницы между группами семей пчел по этому показателю не отмечено.

Показатели нагрузки медового зобика пчел из опытной и контрольной групп семей пчел в эти периоды практически одинаковы, т.е. они соответственно равны: 39.Ш.70 и 36.1+1.18 мг.

Семьи пчел, от которых периодически отбирали яд, собирали меда на 5.9, 6.0, 4.0, кг /14,14.6, 10 %/ меньше, чем в контрольной группе. Отбор яда у опытной группы семей пчел компенсировал недобор медовой продукции пчел.

3. Влияние ядоотбора на каталазную активность, состояние жирового тела и содержания в нем жира и азота

3.1. Влияние ядоотбора на каталазную активность ректальных желез и качество зимовки семей пчел

Анализ результатов исследований показывает, что динамика наполненности прямой кишки пчел экскрементами зависит в первую очередь от вида потребляемого ими корма. Наибольший показатель количества экскрементов в прямой кишке отмечается у пчел из семей контрольной группы, питавшихся в зимний период цветочным медом и не подвергавшихся ядоотбору.

Максимальный показатель наполненности прямой кишки пчел экскрементами регистрируется на пятом месяце зимовки семей пчел и составляет 49.8 мг.

При ядоотборе резкое накопление экскрементов в прямой кишке наблюдается у пчел из 3-ей группы пчелосемей на третьем месяце зимовки при потреблении ими смеси цветочного меда с сахарным, показатель наполненности на данный срок равен 28.7 мг. Более равномерный рост уровня наполнения прямой кишки экскрементами наблюдается в группе семей, пчелы которых потребляли сахарный мед. В группе семей пчел, которые зимовали только на цветочном меду, уровень данного показателя приближался к максимуму на 10 февраля, составляя 32.4 мг и перед выставкой пчел он был равен 33.4 мг.

Таким образом, изучение динамики наполнения прямой кишки пчел экскрементами показывает, что ядоогбор при различных видах корма способствует лучшей усвояемости потребляемых кормов в зимний период и уменьшает содержание влаги в прямой кишке.

Изучение активности каталазы ректальных желез у пчел из опытных и контрольных групп показало, что уровень ее активпости повышается с накоплением непереваренных остатков корма в прямой кишке. Максимальный уровень показателя каталазной активности мы наблюдали у пчел, семьи которых потребляли цветочный мед. К концу зимовки уровень показателя каталазной активности ректальных желез у пчел из данной группы повысился в 2.2 раза, соответственно составив 38.3 мл. Аналогичная тенденция в показателях уровня каталазной активности отмечается у пчел, семьи которых потребляли цветочный мед и были подвергнуты ядоотбору /соответственно в 2.1 раза и36,4 мл/. Наименьший уровень показателя каталазной активности ректальных желез отмечается у пчел из контрольной группы, потребляющих цветочно-сахарный мед и в первой опытной группе, где семьи пчел были подвергнуты ядоотбору и зимовали на сахарном меде. Показатель каталазной активности в данных группах к концу зимовки составил всего лишь 32.4 и 32.6 мл, а уровень ее активности по сравнению с начальным периодом повысился в обеих группах лишь в 1.8 раза.

Сравнительный анализ полученных данных динамики наполнения прямой кишки экскрементами и каталазной активности пчел, подвергнутых ядоотбору при различных видах кормов, позволяет отметить, что наибольшая загруженность прямой кишки у пчел наступает раньше по сроку у семей пчел из контрольной группы. У пчел из опытных групп максимальной нагрузки прямой кишки не отмечается даже перед облетом после их выставки из зимовника. Следовательно, ядоотбор снижает количество влаги и ее накопление в организме пчел в зимний период.

3.2. Влияние электростимуляции на содержание азота и жира и жировое тело пчел в период зимовки семей пчел

Исследования показывают, что ядоотбор снижает содержание азота и жира в теле пчел. Так в опытной группе семей пчел после ядоотбора отмечается уменьшение количества азота в жировом теле пчел на 15.7%, жира - на 33.2% по срав-

Щ

нению с контрольной группой. Степень развития жирового тела осенних пчел после электростимуляции снизилась на 9.1%, чем в семьях пчел из контрольной группы без электростимуляции.

В процессе зимовки в средних пробах пчел, взятых с сентября по ноябрь включительно, встречаются жировые тела, оцениваемые степенями от 2.25 до 3.75 балла, а жировые тела с наиболее высокой степенью развития /4.0 балла/, обнаружены лишь в пробах, взятых в начале января, в феврале и марте /в опытной группе только в начале января/.

Средняя степень развития жирового тела в пробе пчел из семьи достигает максимума в ноябре как в опыте, так и в контроле. Процентное соотношение пчел с разными степенями развития жирового тела неодинаково в разное время года: в каждой последующей пробе пчел наибольший процент характерен для жирового тела с более высокой степенью развития.

При оценке степени развития жирового тела пчел во второй половине зимовки /конец февраля/ наблюдается изменение прозрачности содержимого жировых клеток. Нередко жировые тела третьей и четвертой степеней развития отличались дымчатым цветом содержимого и прозрачностью жировых клеток.

Результаты исследований показывают, что электростимуляция действует на пчел как мощный стрессовый фактор: сокращает продолжительность жизни пчел, уменьшает содержание жира и азота в теле пчел, снижает степень развития жирового тела пчел.

3.3. Морфофункциональное состояние жирового тела летних пчел в зависимости от ядоотбора

По нашим данным после электростимуляции с возрастом пчел площадь жировых клеток и эноцитов возрастает. Однако с момента выхода из ячеек и до достижения суточного возраста у молодых особей наблюдается уменьшение показателей площади жировых кле ток, что не происходит с эноцитами.

Наиболее интенсивный рост жировых клеток происходит у пчел от одно-до шестидневного возраста.

В отличие от жировых клеток энощггы увеличиваются с момента выхода пчелы из ячейки непрерывно. С шести- до 12-дневного возраста увеличение площади эноцитов по сравнению со сроком до 6-дневного возраста более значительно.

Таким образом, в отличие от жировых клеток, для которых наиболее интенсивный рост характерен для периода от одно- до шестидневного возраста, у эноцитов их интенсивный рост наблюдается в периоде с шести- до 12-дневного возраста. Следовательно, прослеживается последовательность интенсивности развития: сначала - жировые клетки, затем - эноциты.

Сравнительный анализ данных исследований показывает, что после электростимуляции в подопытной группе семей пчел с возрастом отмечено незначительное уменьшение размеров жировых клеток и увеличение размеров эноцитов в жировом теле пчел, чем в контрольной группе.

Это подтверждает, что отбор яда электростимуляцией не оказывает существенного влияния на развитие жирового тела летних пчел.

3.4. Развитие и формирование жирового тела пчел, подвергнутых электростимуляции в осенне-зимний период

Достоверное увеличение размеров жировых клеток наблюдается при переходе жирового тела от первой к третьей степени их развития На наш взгляд, такое увеличение показывает накопление в них запасного материала. Интенсивность этого процесса обнаружена по наличию РНК в цитоплазме жировых клеток, присутствующей с пиронинофильнон зернистостью при обработке препаратов по Браше. При сопоставлении препаратов с третьей и пятой степенями развития жирового тела подобная реакция в клетках не проявляется, зернистость лучше проявляется в первые 4 дня после отбора яда.

В жировом теле пчел также откладывается гликоген. При первой степени развития жирового тела установлено его отсутствие в телах пчел, не подвергавшихся электростимуляции и отмечается его наличие в первые 2 дня в жировом теле пчел, семьи которых подвергались ядоотбору. У пчел с жировым телом третьей и пятой степеней развития после электростимуляции уменьшаются запасы гликогена, так как многие клетки не имеют в цитоплазме продукта гистохимической реакции. При третьей и пятой степенях развития жирового тела в контрольной группе в жировых клетках выявлено накопление глыбок гликогена в виде зерен. Наибольшее увеличение содержания жира в жировых клетках пчел и его накопление отмечается в осенний период, что хорошо заметно на препаратах, приготовленных от пчел, подвергавшихся электростимуляции, что указывает на повышенную роль жиров в жизнедеятельности медоносных пчел.

Исследования эноцитов жирового тела на препаратах, приготовленных от пчел подопытной и контрольной групп, показали наличие РНК и отсутствие гликогена и жира в их цитоплазме. В жировом теле пчел третьей и пятой степеней развития в конце февраля отмечается прозрачность клеток, то есть появляется расходное жировое тело. При этом отмечено уменьшение их размеров по сравнению с клетками ж1грового тела третьей и пятой степеней развития, а эноциты расходного жирового тела имеют большие размеры и занимают промежуточное положение по сравниваемым показателям между третьей и пятой степенями развития.

Поздние сроки О1бора яда вызывают изношенность организма пчел перед зимовкой и приводят к уменьшению в клетках жирового тела запасных питательных веществ.

Согласно оценке жирового тела пчел по Маурицио в подопытной группе семей пчел, где проводили ядоотбор, степень развития жирового тела составляла 91% по сравнению с данными, полученными в контроле.

Сравнение средних значений подопытной и контрольной групп показало достоверное увеличение площади эноцитов у пчел подопытной группы, что связано со становлением азотистого обмена и функции эноцитов. В то же время в период подготовки к зиме в жировом теле пчел протекают определенные физио-

логические и биохимические процессы, способствующие формированию жирового тела и повышению зимостойкости пчел, показывающие нецелесообразность отбора яда у пчел осенней генерации.

3.5. Наличие запасных питательных веществ /гликогена, жира/ и РНК в клеточных элементах жирового тела пчел в летний и осенне-зимний периоды в зависимости от электростимуляции

Окраска цитоплазмы жировых клеток методами Беста, Браше и Суданом черным показала, что в период, соответствующий интенсивному росту жировых клеток /с 1 до 6 дней/ в них зерна гликогена, глыбки РНК и крупные капли жира занимают значительную площадь. К 12-дневному возрасту в жировых клетках пчелы заметно сокращается площадь цитоплазмы, занятая гликогеном, жиром и РНК. В этот период пчела выполняет функцию кормилицы. К 18 дням жизни пчелы гликоген и жир встречаются не во всех жировых клетках. РНК сохраняется на прежнем уровне, хотя глыбки ее становятся крупнее.

Гликоген, РНК и жиры в жировых клетках пчел выявляются, в основном, в виде колец, полуколец, "шапочек" и "колпачков".

Для эноцитов пчел, всех исследованных возрастов, характерно отсутствие гликогена. РНК, в виде мелких пылевидных зерен, рассредоточена у пчел одно- и шестидневных по всей цитоплазме эноцита. У пчел 12-дневного возраста периферическая часть цитоплазмы эноцита не содержит РНК. В энощггах 18-дневных пчел большая часть цитоплазмы свободна от РНК.

Жировое тело, у которого на тотальном препарате выявляется большая прозрачность клеток, называется расходным. Оно встречается в жировом теле пчел третьей и пятой степеней развития во второй половине зимы /в конце февраля/.

Таким образом, исследование клеточных элементов жирового тела пчел показало резкое отличие содержания в них гликогена, жира и РНК. У пчел в возрасте с 1 до 6 дней жировые клетки имеют большие запасы гликогена, жира и РНК, а эноциты - РНК. В эноцитах пчел отсутствуют гликоген и жир. У осенне-зимних пчел жировые клетки жирового тела первой степени имеют РНК, а также гликоген в первые 2 дня после электростимуляции. В жировом теле третьей и пятой степеней развития в контроле в жировых клетках содержатся значительные запасы гликогена, в то же время в подопытной группе семей пчел после ядоотбора запасы гликогена уменьшаются. В жировых клетках жирового тела пчел осенью наблюдается значительное содержание жира. Эноциты осенних пчел содержат РНК и не имеют жира и гликогена.

выводы

1. Физиологическим критерием электростимуляции семей пчел является ее сила, которая при первом ядоотборе должна быть не менее 8 улочек со сменой перезимовавших пчел на молодые и с преобладанием в ее структуре летных пчел.

2. Оптимальными параметрами ядоотбора являются:

- до главного медосбора раздражение пчел в течение 45 мин током переменных частот 750, 850 и 950 Гц с выходным напряжением 25 В, длительностью пакетов импульсов 0.5 - 3 сек, паузы -0.5-4 сек;

- после главного медосбора раздражите пчел в течение 45 мин током переменных частот 450, 500 и 550 Гц с аналогичными остальными параметрами.

При надгнездовом магазинном способе ядоотбора количество получаемого продукта прямопропорционально площади ядоотборных устройств. Так за один сеанс электростимуляции длительностью 45 Mira с общей площади 11700 см2 можно получить от одной семьи пчел до 1560 мг яда. При внутригаездовом способе с двумя ядоотборными кассетами выход яда-сырца от одной семьи за два сеанса электростимуляции пчел, длящихся по 45 мин - всего 650 мг.

3. К проявлению ультрадианных закономерностей биоритмов в жизнедеятельности семьи пчел после ядоотбора электростимуляцией относится стабильность яйцекладки маткой и оптимальная температура в зоне воспитания расплода, которые коррелируют с оптимальными частотами электростимуляции, способом размещения ядоотборных конструкций (внутригнездовая, надгнездовая). Оптимальный показатель температурного режима в зоне воспитания расплода получен при надгнездовом магазинном способе получения пчелиного яда (36.56±0.25°С, t = 0,41) по сравнению с внутригнездовым (37.60±0.19°С) способом электростимуляции и с контролем (35.50±0.33°С, х = 0,497).

В подопытной группе выращено расплода в среднем на семью пчел 536±7.1 сотен ячеек или на 9.4% больше (т = 0,105) по сравнению с семьями пчел в контроле.

4. В биоритмах летной деятельности пчел в первые 3 дня после ядоотбора наблюдается снижение численных показателей, а в последующие дни возрастание их как во время поддерживающего медосбора, так и при его отсутствии (т= - 0,4).

Показатели нагрузки медового зобика пчел из опытной и контрольной групп семей пчел в эти периоды практически одинаковы, т.е. они соответственно равны 39.1 ± 1.70 мг и 36.1 ± 1.18 мг.

5. Яйцекладочная функция пчелиных маток подвержена закономерным волнообразным изменениям со среднечастотной периодичностью. Компонентами среднечастотных ритмов яйцекладки маток являются ультрадианные колебания с цикличностью Зч, 3.43, 4,4.8,6, 8 и 12 часов.

При этом динамика яйцекладки маток носит квазипериодическии характер, т.е. колебания близки к периодическим. Составляющие биоритмологических параметров имеют тесную связь с видами медосбора и электростимуляцией пчел.

6. Морфофункциональным критерием прогнозирования успешной зимовки и зимостойкости семей пчел после ядоотбора является степень развития жирово-

го тела, которая должна быть не менее 4-х баллов, имеющая прямопропорцио-нальную взаимосвязь с активностью каталазы ректальных желез пчел.

Корреляция их в начале, середине и конце зимы соответственно равна: с ядоотборомт= 0,46, I = 0,657 и т =- 0,884; без ядоотбора т = 0,996, т = 0,636 и т=0,619.

7. У осенне-зимних пчел статистически достоверное увеличение площади жировых клеток происходит при развитии жирового тела от первой к третьей степени, эноцитов при переходе от третьей к пятой степени.

В подопытной группе семей пчел, где проводили ядоотбор, степень развития жирового тела на 9% меньше по сравнению с данными, полученными в контроле.

В расходном жировом теле пчел в опыте наблюдается незначительное увеличение размеров жировых клеток и уменьшение размеров эноцитов, чем в контрольной группе. Эти показатели соответственно составляют: 2053.3± 15.7 мкм* и 2049.2±14.0 мкм2 718.8±3.6 мкм2 и 728.3±10.3 мкм2

8. У осенне-зимних пчел в цитоплазме жировых клеток жирового тела первой степени имеется РНК. При третьей и пятой степенях развития жирового тела зерна РНК отсутствуют, или определяются в незначительном количестве. Зернистость лучше проявляется в первые 4 дня после отбора яда.

В жировом теле пчел первой степени развития гликоген отсутствует в контроле и присутствует в первые 2 дня в жировом теле пчел, семьи которых подвергались ядоотбору. В жировом теле третьей и пятой степеней развития в контроле в жировых клетках имеются значительные запасы гликогена, а у пчел подопытной группы сем'ей после ядоотбора содержание его уменьшается.

В осенний период в организме пчел, подвергнутых ядоотбору, отмечается значительное содержание и накопление жира в жировых клетках жирового тела.

В осенне-зимний период в цитоплазме эноцитов жирового тела пчел обнаружено наличие РНК и отсутствие жира и гликогена как в подопытной группе семей пчел, так и в контроле.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Учитывая биологические закономерности роста и развития пчелосемей и при-нимая во внимание сроки смены перезимовавших пчел в семьях на молодые, приходящегося в Башкортостане и Уральском регионе на третью декаду мая, а также биологические ритмы медособирательной деятельности в жизни медоносных пчел, можно представить научно обоснованный график ядоотбора через каждые 7 дней.

Примерный график ядоотбора от семей пчел в условиях Башкортостана и Уральского региона: 1 отбор -5 июня, 2 отбор-12 июня, 3 отбор-19 июня, 4 от-бор-26 июня, 5 отбор-3 июля, с 4 по 20 июля перерыв (пчелы должны работать на главном медосборе), 6 отбор-25 июля, 7 отбор-1 августа, 8 отбор-8 августа, 9 отбор-15 августа.

2. Пчелиный яд рекомендуем отбирать от семей пчел надгнездовой магазинной технологией с периодичностью в 7-10 дней.

№

3. В целях повышения зимостойкости пчел не следует отбирать яд от семей пчел в период выращивания пчел осенней генерации идущих в зиму.

Прогнозирование зимостойкости семей пчел рекомендуем осуществлять определением каталазной активности и степени развития жирового тела пчел осенней генерации.

4. Экспериментальные данные о биоритмах яйцекладки маток в зависимости от видов медосбора и электростимуляции в течение суток и трех суток, а также данные о возрастных и сезонных особенностях морфологии жирового тела пчелы целесообразно использовать в учебной литературе и в учебном процессе курса гистологии, физиологии и биологии медоносной пчелы.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Загретдинов Л.Ф. Влияние способов отбора пчелиного яда на его качество // Проблемы зоотехнии и ветеринарной медицины ( Сб. научных трудов БНИПТИЖК и БГАУ). - Уфа. - 1996. - С. 165-167.

2. Загретдинов А.Ф., Маннапов А.Г. Влияние ядоотбора на развитие жирового тела пчел // Проблемы зоотехнии и ветеринарной медицины (Сб. научных трудов БНИПТИЖК и БГАУ). - Уфа. - 1996. - С. 150-155.

3. Загретдинов А.Ф., Маннапов А.Г. Некоторые биотехнологические закономерности получения пчелиного яда // Проблемы зоотехнии и ветеринарной медицины ( Сб. научных трудов БНИПТИЖК и БГАУ). - Уфа. - 1996. - С. 115117.

4. Загретдинов А.Ф. Температурный режим в гнезде семей пчел и биологические ритмы при получении пчелиного яда // Проблемы зоотехнии и ветеринарной медицины ( Сб. научных трудов БНИПТИЖК и БГАУ). - Уфа. - 1996.-С.167-169

5. Загретдинов А.Ф., Маннапов А.Г. Влияние медосборных условий и электростимуляции на биоритмкческие параметры яйцекладки пчелиной мат-ки//Проблемы ветеринарной медицины и пути их решения в условиях Зауралья Республики Башкортостан /Сб. научных трудов АН РБ, Госкомнауки РБ, МСХиП РБ и БГАУ под ред. профессора П.Я.Гущина.-Уфа.-1998.-С. 183-186.

6. Маннапов А.Г., Загретдинов А.Ф. Влияние электростимуляцип на наличие запасных питательных веществ и РНК в клеточных элементах жирового тела пчел // Актуальные проблемы хирурпш и морфологии. -Уфа.-1998,- С. 143-144.

БГАУ, 1998 г., Уфа, ул.50 летия Октября, 34, зак. № , тираж 100 экз.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Загретдинов, Ахат Фагатович, Уфа

/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РФ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПЧЕЛИНОГО ЯДА

03.00.13 - физиология человека и животных

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

ЗАГРЕТДИНОВ АХАТ ФАГАТОВИЧ

Научный руководитель -кандидат биологических наук, доцент А.Г.Маннапов

Уфа - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ........................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................................................11

1.1. Биологические, физиологические свойства и химический состав пчелиного яда.......................................................11

1.2. Физиологические, возрастные особенности образования

яда у пчел.....................................................................20

1.3.Технологические и физиологические особенности получения пчелиного яда..........................................................28

1.3.1. Технологические особенности получения пчелиного яда.......28

1.3.2. Каталазная активность ректальных желез пчел....................35

1.3.3. Жировое тело пчел.......................................................41

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ............................................................49

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ......57

3.1. Физиологические критерии состояния семей пчел, подлежащих ядоотбору электростимуляцией....................................57

3.2. Биологическое обоснование оптимального варианта получения пчелиного яда до и после главного медосбор.........................59

3.3. Биоритмы яйцекладки пчелиной матки в зависимости от видов медосбора и электростимуляции в течение суток и

трех суток.....................................................................69

3.4. Влияние ядоотбора на температурный режим гнезда, динамику

выращивания расплода и продуктивность семей пчел.............104

3.4.1.Температурный режим в гнезде семей пчел.................104

3.4.2.Динамика выращивания расплода в семьях пчел...........106

3.4.3.Продуктивность семей пчел при отборе яда.................107

3.5. Влияние ядоотбора на каталазную активность ректальных

желез пчел и качество зимовки пчелосемей.........................109

3.6. Влияние электростимуляции на продолжительность жизни, содержание азота, жира и жировое тело пчел в период зимовки семей пчел...........................................................114

3.7. Морфофункциональное состояние жирового тела летних

пчел в зависимости от ядоотбора.....................................118

3.8. Развитие и формирование жирового тела пчел, подвергнутых электростимуляции, в осенне-зимний период..................121

3.9. Наличие запасных питательных веществ /гликогена, жира/ и РНК в клеточных элементах жирового тела пчел в летний и осенне-зимний периоды в зависимости от электростимуляции.. .131

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................137

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..................148

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................152

ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................................181

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Пчелиный яд издавна успешно применялся в народной медицине. В трудах выдающихся мыслителен и историков древности /Галена, Гиппократа, Плиния/ указывается на лечебные свойства пчелиного яда.

В нашей стране лечение препаратами пчелиного яда началось в конце 30-х годов. Наиболее эффективным использование пчелиного яда и его препаратов оказалось при заболеваниях периферической нервной системы /радикулиты, невриты, невралгии/, суставов /артриты, спондилезы/, ревматических и аллергических заболеваниях / Артемов Н.М., 1965; Орлов Б.Н., 1978/.

В настоящее время пчелиный яд испытан при многих заболеваниях и в большинстве случаев дал положительный результат. Его терапевтическая эффективность проверена многочисленными экспериментальными и клиническими данными исследований /Артемов Н.М., 1969; Емельянов A.M., Тихонов А.П., 1984; Шкендеров С., Иванов Ц., 1985; Лудянский Э.А., 1988; Юхина Р.И., 1996 и др/.

В больших дозах яд приводит к летальному исходу. Хорошо известны случаи гибели людей после многочисленных ужалений /Орлов Б.Н., 1979/. Считается, что 500 ужалений одновременно приводят к смертельному исходу /Крылов В.Н., 1995/.

Наилучшие лечебные результаты были получены при применении пчелиного яда путем непосредственных ужалений. Следует указать на значительные недостатки по такому методу лечения:

- ужаления иногда дают побочные эффекты;

-получение живых пчел в условиях клиник затруднено /особенно в зимний период/;

- использованные для лечения пчелы гибнут.

Вследствие этого стали выпускать очищенные препараты пчелиного яда - апикозан, апизартрон, вирапин и другие /Омаров Ш.М., 1988/.

В нашей стране, кроме вышеуказанных препаратов, используют отечественные препараты: апифор и унгапивен /Батова P.C. с соавт. 1988/.

Проходит клинические испытания препарат "солапивен" - раствор пчелиного яда, разработанный Нижегородским университетом и Латвийской медицинской академией. Однако, прежде чем приступить к промышленному производству препаратов пчелиного яда, необходимо найти методы его массового получения. Наилучшими оказались методы сбора яда, основанные на раздражении пчел слабым электрическим током. Вопросы научного обоснования технологии получения пчелиного яда находятся на стадии завершения. Эта технология должна учитывать возрастные особенности выработки яда у пчел, качественные и количественные характеристики биологии пчелиной семьи в условиях действия на пчел слабого электротока, особенности поведения пчел в разные географических зонах, породу пчел, погодные условия, режимы электростимуляции при различных конструкциях ядоприемников.

Пчела служит интересным объектом для многих исследователей. Одним из показателей состояния медоносной пчелы является степень развития жирового тела. По степени развития жирового тела можно судить о запасах питательных веществ в теле пчелы /YotmarR., 1939; Maurizio А., 1954; Же-ребкин М.В., 1965/. Известно, /Maurizio А., 1954/, что развитие жирового тела положительно коррелирует с продолжительностью жизни пчелы. А это важно для оценки физиологического состояния семей пчел, особенно в зимний период их жизни, когда смена поколений пчел невозможна. Обнаружена

/Кепеня В., 1971/ положительная корреляция между размером жировых клеток и количеством азотистых веществ в теле пчел.

Отсюда следует, что морфофункциональные характеристики жирового тела могут быть использованы для оценки физиологического состояния семей пчел. Клеточный состав жирового тела пчел изучен недостаточно. Литературные данные относительно морфологии, функциональной оценки клеточных элементов разноречивы, в основном ограничиваются визуально-анато-мическими данными, не подтверждены физиологическими и гистохимическими наблюдениями. Наблюдения по возрастной морфологии жирового тела пчел малочисленны /Кожевников Г.А., 1900; Могила М.Г., 1937; Snodgrass R.E., 1956; Толстова Ю.И., 1970; Голикова Н.А, Белявский В.И.,1985; Белявский В.И.1985/ и не дают полного представления о ней. На сегодня слабо изучено влияние ядоотбора с электростимуляцией пчел на развитие их жирового тела.

Важным показателем физиологического состояния семей пчел, особенно в зимний период, является каталазная активность ректальных желез пчел. По каталазной активности можно определить зимостойкость семей пчел. Фермент каталаза предохраняет прямую кишку от гниения экскрементов, а организм пчел - от отравления перекисью водорода, разлагая ее на молекулярную воду и кислород /Таранов Г.Ф., 1968; Жеребкин М.В., 1979/. Фермент выступает в качестве защитного механизма в прямой кишке пчел. Каталазная активность ректальных желез пчел после ядоотбора недостаточно изучена.

Общественные пасеки могут быть рентабельными и в маломедные годы, если использовать все резервы, например, сбор пчелиного яда и другой продукции. Повышение рентабельности пасек возможно только при условии комплексного ведения отрасли. Это важнейшее требование интенсификации пчеловодства, роста его доходности /Лулле З.Я., 1983; Берзиня A.A., 1984;

Бальжекас И.А., 1985, 1986; Пуненов Л.В., 1985; Бутов А.Г., 1991; Орлов Б.Н., Назин С.М., 1992; Шакиров Д.Т., 1992 и др./.

Комплексное использование пчел - получение меда, пыльцы, пчелиного яда вместе с использованием пчел на опылении клевера - даст возможность достичь самого высокого экономического эффекта. Это направление следует широко внедрять в производство. Для каждой зоны необходимо определить породу пчел, которая оказалась бы наиболее приспособленной к тем или иным условиям /Бальжекас И.А., 1985/.

Одним из условий повышения экономической эффективности отрасли в условиях Башкирии является комплексное использование пчел не только для получения меда и воска, но и для производства пчелиных маток, отводков, цветочной пыльцы, особенно для опыления энтомофилов /Шакиров Д.Т., 1992/. На центральной пасеке Башкирской опытной станции пчеловодства и в совхозе "Лемезинский" Иглинского района производят неплодных маток. Совхозы "Буйский" и "Воядинский" Янаульского района, колхозы "Заря коммунизма" и им. Калинина Мишкинского района занимаются производством и реализацией новых семей пчел и ранних неплодных маток.

Опыт работы передовых пчеловодов свидетельствует о больших возможностях по увеличению количества семей пчел на пасеках.

Пчеловодство в Башкирии медово товарного направления. Получают в республике мед, воск и в незначительном количестве прополис. При значительном производстве дополнительной продукции пчеловодства - прополиса, пчелиного яда - пасеки общественного и индивидуального сектора всегда будут доходными. В связи с этим представляет значительный научно-практический интерес изучение физиологических морфо-биохимических особенностей жизнедеятельности пчел после электростимуляции при получения пчелиного яда.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является определение физиологических критериев качественного состояния пчелиных семей подлежащих ядоотбору, биоритмов яйцекладки пчелиных маток в зависимости от видов медосбора и электростимуляции, жирового тела и каталазной активности рабочих пчел, микроклиматических параметров гнезда на основе изучения морфофункциональных показателей при получении пчелиного яда.

Задачи исследований:

1. Определить физиологические критерии качественных и количественных показателей состояния семей пчел, подлежащих ядоотбору с помощью электростимуляции.

2. Определить оптимальный вариант способа получения пчелиного яда электростимуляцией до и после главного медосбора.

3. Изучить влияние ядоотбора на биологические ритмы яйцекладки маткой и выращивания расплода, микроклиматические показатели гнезда, летную и медособирательную деятельность семей пчел.

4. Установить возможности влияния ядоотбора электростимуляцией на жировое тело, каталазную активность в период зимовки семей пчел.

5. Исследовать морфофункциональные показатели жирового тела летних пчел в возрастном аспекте в зависимости от ядоотбора.

6. Изучить закономерности развития и формирования жирового тела пчел, подвергнутых электростимуляции в осенне-зимний период и выявить возможность весового контроля физиологического состояния пчел.

7. Гистохимическими методами установить наличие запасных питательных веществ /гликогена, жира/ и РНК в клеточных элементах жирового тела пчел в летний и осенне-зимний периоды в зависимости от электростимуляции.

Научная новизна. Впервые определены физиологические критерии качественных и количественных показателей состояния семей пчел, подлежащих ядоотбору с раздражением пчел слабым электротоком.

Впервые определен оптимальный вариант способа получения пчелиного яда электростимуляцией пчел до и после главного медосбора.

Впервые показано подчиненность температурных показателей, яйцекладки маткой и выращивания расплода, а так же летной деятельности семей пчел до и после ядоотбора биологическим ритмам.

Впервые изучено влияние ядоотбора в зависимости от вида кормов на динамику каталазной активности ректальных желез и наполнения прямой кишки пчел экскрементами в зимний период.

Изучены цитологические и гистохимические особенности развития жирового тела осенне-зимних пчел, подвергнутых электростимуляции.

Теоретическая и практическая ценность работы. Сформулированные некоторые морфофункциональные и технологические закономерности получения яда электростимуляцией пчел, данные о биоритмах яйцекладки маток, структурно-функциональных особенностях клеток жирового тела в норме и электростимуляции семей пчел расширяют представление о физиологии и значении жирового тела в жизнедеятельности пчелы. Результаты исследования возрастных и сезонных особенностей строения жирового тела пчелы могут быть использованы при оценке развития и состояния пчелиной семьи и при изучении пчел в условиях эксперимента.

Обнаруженная положительная корреляция между весовыми показателями брюшка и степенью развития жирового тела пчел может быть использована в качестве прогностического теста.

Практическая ценность результатов исследований жирового тела и каталазной активности пчел заключается в использовании их для разработки

научно-обоснованных условий содержания пчел и для прогнозирования результатов зимовки, а так же в работе по селекции пчелы.

Уточнены некоторые параметры электростимуляции в технологии получения пчелиного яда - сырца в массовом количестве. Данная технология не оказывает отрицательного воздействия на обслуживающий персонал пасек и физиологическое состояние семей пчел, подвергнутых электростимуляции. При этом основными положениями диссертации выносимыми за защиту являются:

1. Физиологические критерии качественных и количественных показателей состояния пчелиных семей рекомендуемых электростимуляции с целью ядоотбора;

2. Морфо-функциональные показатели жирового тела, каталазной активности, микроклиматических параметров гнезда семей пчел подвергнутых электростимуляции;

3. Биологические ритмы яйцекладки маткой в зависимости от видов медосбора и электростимуляции;

4. Морфо-функциональные показатели организма пчел после электростимуляции при получения пчелиного яда.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований используются в учебном процессе в Башкирском агроуниверситете в курсе пчеловодства и гистологии, Казанской государственной академии ветеринарной медицины в курсах зоологии и пчеловодства, Нижегородской сельскохозяйственной академии в курсе физиологии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научной конференции, посвященной 50-летию Свердловского сельхозинститута /Свердловск, 1990/, на Всесоюзной научно-практической конференции по пчеловодству "Апитерапия и пчеловодство" /Гадяч, 1991/, на П-м съезде Роспчеловодсоюза /Москва, 1992/, на республиканской научно-практической

конференции по пчеловодству /Уфа, 1995/, на съезде землевладельцев России /Москва, 1995/, на 1-ой Международной научно-практической конференции "Экология и охрана пчелиных" /Рыбное, 1996/.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологические, физиологические свойства и химический состав пчелиного яда.

Пчелиный яд - продукт биосинтеза рабочих пчел. Биологическое его предназначение в семье - орудие защиты от врагов пчелиной семьи /Лаврехин Ф.А., Панкова C.B., 1969; Кривцов Н.И., Лебедев В.И., 1993/. В процессе эволюции этот яд превратился в естественный специальный раздражитель, способный эффективно воздействовать на жизненно-важные функции человека и животных. Главное же в нем с медико-биологических позиций и человеческих нужд - замечательная способность небольших доз его вызывать мобилизацию защитных сил организма. Вследствие этого яд пчел издавна используется народной медициной в качестве эффективного лечебного средства для лечения многих заболеваний /Иойриш Н.П., 1976/. Человеческий организм реагирует на ужаления пчел легкой болью, опухолью и локальным повышением температуры. Эти симптомы исчезают через несколько часов. Смертельной дозой пчелиного яда является 40 ужалений на килограмм массы человека. В других случаях ужаления могут вызывать аллергические реакции. Аллергия на яд появляется после 1-10 ужалений пчел. Она выражается крапивной лихорадкой в течение нескольких минут, ощущением удушья, тошнотой, болью в животе, что может сопровождаться обмороком /Орлов Б.Н., 1995/. При ужалении в гортань следует бояться удушья. Эти симптомы могут сопровождаться сердечно-сосудистыми расстройствами, повышением артериального давления, потерей сознания и смертью. При

одном ужалении в организм человека вводится 0.1-0.5 мг пчелиного яда. По данным ВОЗ считается, что 0.4-1% всего населения может иметь аллергические реакции на ужаления пчел /Vanmeerbeck J., 1985/.

Клиническими исследованиями, проведенными в последние три десятилетия с целью выявления терапевтических, физиологических свойств пчелиного яда, устано�