Актуальные проблемы повышения адаптивного потенциала медоносной пчелы Apismellifera в условиях пасечного содержания

Салтыкова Е.С, Николенко А.Г.
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, г. Уфа

Среди важнейших проблем современности, возникших в результате технократического подхода к природе - важнейшее значение приобретают экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды, нарушением равновесия в природе, истощением энергетических и сырьевых ресурсов. Медоносные пчелы расселились почти по всей нашей планете. Они живут как в районах с холодным климатом, где зимы продолжительные и суровые, так и в тропиках. Приспособляемость к разным климатическим и природным условиям оказалась поразительной. Под влиянием климата и особенностей медоносной флоры исторически складывались и разные подвиды пчел, отличающиеся друг от друга по внешнему виду, характеру и некоторыми морфологическим признакам. Особенно большие различия наблюдаются между южными и северными пчелами. По мнению Н.Н. Гранкина, все подвиды пчел, обитающие на территории России — это наш золотой фонд. Его надо беречь и уважать. Необходимо считаться с биологическими особенностями каждой подвида и не ставить их в несвойственные им природно-климатические условия. Южанки — для юга, северянки — для севера. И с этим нельзя не согласиться.

В нашей стране обитает несколько очень ценных подвидов пчел, из которых самое широкое распространение получила среднерусская лесная. Обитают эти пчелы в северо-западных и центральных районах страны, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке. Естественное их расселение, как полагают, было приостановлено Уральскими горами. Они универсальны в использовании взятков, быстро на них реализуются. Обусловлено это средой, в которой формировался подвид, — обилием древесной и травянистой медоносной флоры. Эти пчелы превосходно работают буквально на всех древесных, кустарниковых и травянистых растениях, выделяющих нектар и пыльцу. Особенно много меда собирают с сильных нектароносов. Рекордные медосборы с липы и кипрея принадлежат этим пчелам. Их по праву считают и лучшими опылителями гречихи. Однако вырубка лесов, а также массовый завоз и разведение пчел южных подвидов на пасеках негативно влияют на уникальный генофонд среднерусской лесной пчелы и ее адаптивный потенциал, это часто наблюдается в условиях пасечного содержания, что приводит к снижению зимостойкости и устойчивости к заболеваниям.

Одной из важнейших задач отрасли пчеловодства является не только увеличение объема производства продукции пчеловодства, но и совершенствование существующих и разработка новых технологий получения экологически чистых продуктов, а также новых способов повышения адаптивности и продуктивности медоносной пчелы. В рамках данных проблем поиск методов повышения устойчивости медоносных пчел к болезням и другим неблагоприятным факторам окружающей среды (резкие колебания температуры, действие токсикантов) продолжает оставаться одной из главных задач как прикладных, так и фундаментальных исследований.

Успешное содержание и разведение пчел возможно только при активной помощи со стороны человека. Медоносная пчела очень давно стала объектом интенсивного использования, пчеловоды постоянно вмешиваются во все процессы, идущие в пчелосемьях, в надежде на повышение их продуктивности. Не поддаются перечислению все способы, когда-либо применявшиеся в пчеловодстве для этой цели; можно лишь отметить основные направления работы, как экспериментальной, так и практической: это селекция по хозяйственно полезным признакам - зимостойкости, устойчивости к заболеваниям, продуктивности и т.п., разработка различных приспособлений, обеспечивающих лучшие условия содержания семей, а также применение средств, позволяющих как подавить патогены, так и повысить жизнеспособность самих пчел. Именно последнее направление до недавнего времени вносило незаслуженно малый вклад в науку и практику пчеловождения. Однако уже в 70-х годах сотрудниками лаборатории Г.Ю. Ишмуратова Института органической химии Уфимского научного центра были начаты разработки технологичных схем синтеза аналогов природных биостимуляторов, основанных на компонентах маточного молочка (эктогормонах) пчелиной матки, а также других природных биостимуляторов, таких, как паратирозол (синтетический аналог активного компонента экстракта из корня родиолы розовой). В настоящий момент ряд синтетических аналогов этих природных веществ уже применяется пчеловодами: это препараты биосил, аписил, кандисил, апирой, уфамил и тирозан. Однако следует отметить, что биологически активные вещества, как показывает многолетний опыт, зачастую обладают множественными эффектами, и исследования их в лабораторных условиях с применением современных методов позволяют эти эффекты выявить. Поскольку издавна известно, что внутренние резервы как одиночной пчелы, так и тем более целостной семьи пчел направлены также именно на эту цель, то несомненно, что детальное изучение тонкого механизма действия таких компонентов регуляторной системы организма пчелы, как эктогормоны, и в особенности – маточное молочко, содержащее богатейший набор веществ с трофической, защитной и определяющей направление развития особи функциями, очень актуально. Как принято считать, в пчелиной семье основное назначение этого эктогормона – направленное воспитание матки. Это говорит о несомненном гонадотропном действии его, но, по-видимому, этим не ограничиваются его возможные эффекты.

В наших экспериментах синтетический аналог компонента эктогормона (в частности, препарат аписил) оценивался в первую очередь как иммуностимулятор, позволяющий перенести бактериальную инфекцию. Пчелы, содержавшиеся в лабораторных условиях в капроновых садках размером 30х30х30 см³ (не менее чем по 100 особей) получали корм (60 %-ный сахарно-медовый сироп) с добавлением препаратов аписил в различных концентрациях (от 0,0001% до 0,2% по препарату) в течение 5-7 суток, после чего в течение 24 часов их содержали на корме с добавкой бактериального препарата на основе Bacillus thuringiensis (битоксибациллин, БТБ) в концентрации 0,5%. В контрольном варианте пчелам давали сироп без добавления биостимуляторов. Наблюдения за пчелами велись 10 суток, оценивалась выживаемость пчел как в опытном, так и в контрольном вариантах. В этих экспериментах было неоднократно подтверждено иммуностимулирующее влияние аписила: этот препарат способствовал выживанию 58-74% особей по сравнению с 44-56% в вариантах без аписила.

Кроме иммуностимулирующего эффекта в лабораторных экспериментах по перенесению рабочими пчелами гипотермии было обнаружено адаптогенное действие аписила. Пчел подкармливали сиропом с добавлением аписила (0,2%) в течение 7-8 суток, после чего подвергали их экспозиции при -13ºС в течение 15 минут. После завершения экспозиции при низкой температуре проводили наблюдения в течение недели, и оценивали выживаемость пчел. В этих экспериментах добавление аписила повышало выживаемость пчел на 48-49% по сравнению с контрольным уровнем. Все эти результаты свидетельствуют о мощном адаптогенном влиянии аписила, по-видимому, опосредующемся через нейроэндокринную систему насекомых и стабилизирующем их внутреннюю среду, что удалось показать и на уровне ферментативной активности, в частности, активности ДОФА-оксидазы, являющейся одним из показателей развития защитного ответа. Если в вариантах с БТБ без добавки биостимуляторов активность ДОФА-оксидазы сильно снижена по сравнению с контрольным вариантом, то при предварительном содержании на корме с добавкой аписила активность фермента сохраняется на достаточно высоком уровне, несколько превышающем контрольный. Также увеличивалась активность антиоксидантных ферментов в первые 4 часа действия БТБ на фоне предварительного действия аписила. Аналогичные результаты были получены и в экспериментах с краткосрочным действием на пчел не только низкой, но и высокой температуры (50˚С в течение 30 минут).

Все полученные нами результаты свидетельствуют об универсальном адаптогенном влиянии аписила, и возможно, что применение его в практике пчеловодства не должно ограничиваться только использованием для усиления приема личинок на маточное воспитание. Скорее всего, тонкие механизмы адаптогенного воздействия аписила непосредственно связаны со стабилизацией деятельности всего регуляторного аппарата, начиная с ЦНС и ее триггерного отдела – нейросекреторных клеток мозга насекомых.