Биологическая оценка и хозяйственно-полезные признаки пчел при использовании белка трансгенной кукурузы и традиционных подкормок

Размещено на http://www.allbest.ru

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ХОЗЯЙСТВЕННО-ПОЛЕЗНЫЕ ПРИЗНАКИ ПЧЕЛ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БЕЛКА ТРАНСГЕННОЙ КУКУРУЗЫ И ТРАДИЦИОННЫХ ПОДКОРМОК

06.02.10 - частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Бармина Инесса Энсовна

МОСКВА 2012

Работа выполнена на кафедре пчеловодства и рыбоводства ФГБОУ ВПО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Маннапов Альфир Габдуллович

Официальные оппоненты:

Мишуковская Галина Сергеевна, доктор биологических наук, профессор кафедры биологии, охотоведения и пчеловодства Башкирского ГАУ

Антимиров Святослав Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, редактор журнала «Пчеловодство»

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Учёный секретарь

диссертационного совета О.А. Калмыкова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Важной составляющей интенсивного развития пчелиных семей в весенний период является обязательное присутствие в гнезде белкового корма. Наилучшим источником белка для пчел является пыльца растений, переработанная в пергу. Если нет возможности использовать пергу, необходимо давать пчелам стимулирующие подкормки с добавлением натуральной пыльцы, которые способны восполнять потери белков, жиров и углеводов, как в организме развивающихся особей в постэмбриональном периоде, так и взрослых пчел.

Кривцов Н.И. (2008г.) указывает, что в активный период в семье сменяется четыре-пять поколений рабочих пчел. И если существует недостаток пыльцы, в которой содержится много белка, при выкормке хотя бы одного из них, это отражается на всех последующих поколениях и в конечном итоге на качестве зимовки и способности семьи активно развиваться в следующем сезоне.

Для укрепления организма пчел в весенний период и перед зимовкой, исследователи рекомендуют использовать различные биостимуляторы, представляющие собой комплексные препараты и пробиотики. (Лебедев В.И., 1993; Лебедева В.П., с соавт. ,2001; Мишуковская Г.С., 2008; Рапиев Р.А., 2010; Маннапов А.Г. с соавт., 2011). Современное пчеловодство не может обойтись без стимулирующих подкормок пчел сахарным сиропом с добавлением белковых компонентов и биостимуляторов, которые оказывают положительный эффект на интенсивность размножения пчелосемей.

Одним из богатейших источников пыльцы среди растений является кукуруза. Пыльца кукурузы обладает высокой биологической ценностью для пчел и содержит 14,2 % белка, 2,3 % жира и очень большое количество витамина С (4,1%) (Бурмистров А.Н., 1990). В настоящее время в мире активно культивируется трансгенная кукуруза, эффективно защищенная белком Cry1Ab от всех вредителей отряда чешуекрылых. За рубежом проводились исследования в области воздействия генетически модифицированных растений и их белков на здоровье медоносных пчел (Malone and Pham-Delиgue, 2001; 2002; Pham-Delиgue et al., 2008). В результате было выявлено, что такие растения могут иметь прямое и косвенное воздействие на пчел. Специалисты Американского национального исследовательского комитета отмечают, что вопреки тому, что в отдельных случаях и фиксировались негативные последствия от Bt-трансгенов, в случае с пчелами таких следствий не было. Данные, полученные другими исследователями, противоречивы, поскольку некоторые ученые склоняются к наличию отрицательного воздействия трансгенных белков на пчел (Ramirez-Romero R., Chaufaux J., Pham-Delegue M.Y., 2005), другая же часть исследователей указывает на то, что согласно современным данным, возделывание Bt-растений не может быть причиной гибели пчелиных популяций, так называемого Colony Collapse Dissoder (Pilcher C.D., Rice M.E., Obrycki J.J., 2005). пчела подкормка кукуруза пчеловодство

В настоящее время на территории Российской Федерации запрещено возделывать генетически модифицированные культуры, в том числе и кукурузу. Производство трансгенных растений может быть санкционировано лишь тогда, когда будет доказана экологическая безопасность и безвредность ее посевов. Хотя на территории РФ запрещено выращивать генетически модифицированные культуры, их разрешено ввозить. В России разрешены 14 видов продуктов растительного происхождения, которые получены с применением трансгенных технологий. Это: 3 сорта сои, 6 сортов кукурузы, 3 сорта картофеля и по одному сорту сахарной свеклы и риса, а также 5 видов генетически модифицированных микроорганизмов (Вельков В.В., 2003; Соколов М.С. с соавт., 2007).

В Российской Федерации исследования по изучению влияния белка трансгенной Bt-кукурузы на медоносных пчел карпатской породы до настоящего времени не проводились. Следовательно, применение стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, как в лабораторных, так и в полевых опытах, позволит оценить воздействие данного компонента на организм пчелы и на показатели развития пчелиных семей карпатской породы в целом.

Цель работы - биологическая оценка и изучение хозяйственно-полезных признаков пчел карпатской породы при традиционных подкормках и с белком трансгенной Bt-кукурузы сорта Mon810.

В соответствии с целью работы, перед нами были поставлены следующие задачи исследования:

1. Изучить влияние подкормок с белком трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок с добавлением перги, пыльцы нетрансгенной кукурузы, а также пробиотика Апиник на продолжительность жизни пчел в условиях лабораторных опытов (в садках).

2. Оценить влияние стимулирующих подкормок с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, а также традиционных подкормок на развитие экстерьерных показателей пчел и их соответствие стандарту карпатской породы.

3. Исследовать влияние белка трансгенной Bt-кукурузы в составе стимулирующей подкормки, а также традиционных подкормок на хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей: нагрузку медового зобика, летную активность пчел-фуражиров, медовую и восковую продуктивность пчелиных семей.

4. Установить воздействие белка трансгенной Bt-кукурузы, пыльцы нетрансгенной кукурузы, перги и пробиотика Апиник на репродуктивные показатели пчелиных маток и морфофункциональные параметры пчел, от которых зависит рост и развитие пчелосемей.

5. Определить воздействие стимулирующих подкормок с традиционными компонентами и с белком Bt-кукурузы на динамику содержания азота, жира и гликогена в организме пчел в постнатальном онтогенезе.

6. Установить динамику активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ), аденозинтрифосфатазы митохондрий (АТФ-азы) и аденозинтрифосфатазы миозина в мышечной ткани рабочих пчел, обеспечивающих их летную активность при стимулирующей подкормке с белком трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормках.

7. Рассчитать экономическую эффективность производства продуктов пчеловодства (меда, воска, пыльцы и прополиса) пчелиных семей, получавших стимулирующие подкормки с белком трансгенной Bt-кукурузы, пробиотиком Апиник и традиционными белковыми компонентами (пыльцой и пергой).

Научная новизна. Впервые определены хозяйственно-полезные, морфофункциональные, биохимические критерии качественных и количественных показателей организма пчел при использовании стимулирующих подкормок сахарным сиропом с традиционными компонентами, в том числе с пробиотиком Апиник, и с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы.

Впервые изучены показатели динамики печатного расплода, репродуктивных качеств пчелиных маток, состояния глоточных желез рабочих пчел, содержания личиночного корма в ячейках трехдневных личинок, массы рабочих пчел карпатской породы в постнатальном онтогенезе при влиянии подкормки с белком трансгенной Bt-кукурузы. Установлены гистохимические характеристики летательной мышцы по содержанию СДГ, митохондриальной АТФ-азы, АТФ-азы миозина. Оценено влияние стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы на степень нагрузки медового зобика и показатели летной активности пчел-фуражиров, а также на медовую и восковую продуктивность пчелиных семей.

Теоретическая и практическая значимость работы. Изученные морфофункциональные показатели организма пчел дополняют имеющиеся сведения о возрастной физиологии медоносной пчелы карпатской породы, расширяют представления о хозяйственно-полезных признаках, биохимическом гомеостазе в постнатальном онтогенезе, белковом, углеводном и липидном обмене в процессе роста и развития организма, о структурно-метаболических аспектах организации локомоторного аппарата под влиянием традиционных подкормок и с трансгенным белком Bt-кукурузы.

В практическом отношении доказано отсутствие отрицательного воздействия белка трансгенной Bt-кукурузы на морфофункциональные, биохимические и хозяйственно-полезные признаки пчел карпатской породы. Экспериментальные данные дают рекомендации по дозам использования белка трансгенной Bt-кукурузы в составе стимулирующей подкормки с целью оптимизации процессов весеннего роста, развития и восстановления потенциальной медособирательной и опылительной деятельности пчел. Подтверждена эффективность применения пробиотического препарата Апиник и перги в составе стимулирующей подкормки, позволяющей повысить жизнеспособность и продуктивные качества пчелиных семей. Рассчитана экономическая эффективность применения стимулирующих подкормок с белком трансгенной Bt-кукурузы и традиционными белковыми компонентами (перга, пыльца), а также с пробиотиком Апиник.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

1. Хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей при использовании традиционных стимулирующих подкормок и с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы.

2. Продолжительность жизни пчел карпатской породы в лабораторных условиях при подкормках с добавлением белковых компонентов - белка трансгенной Bt-кукурузы, пыльцы нетрансгенной кукурузы, перги, а также пробиотика Апиник.

3. Экстерьерные параметры и их соответствие стандарту карпатской породы пчел под влиянием стимулирующих подкормок.

4. Воспроизводительные показатели и функциональная активность пчел различных генераций при использовании стимулирующих подкормок.

5. Возрастные показатели белкового, углеводного и липидного обменов в организме рабочих пчел при подкормке сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, традиционных белковых компонентов и пробиотика Апиник.

6. Активность ферментов сукцинатдегидрогеназы (СДГ), аденозинтрифосфатазы митохондриальной и миозина (АТФ-аза митохондриальная и миозина) в составе летательной мускулатуры медоносных пчел в постнатальном онтогенезе и под влиянием стимулирующих подкормок с добавлением белка Bt-кукурузы, пыльцы нетрансгенной кукурузы, перги, а также пробиотика Апиник.

Апробация результатов работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Безопасность жизнедеятельности: проблемы и пути их решения в АПК» (2010, г. Уфа), Всероссийском инновационном форуме аграрной молодежи (2010, г. Орел), Юбилейной конференции, посвященной 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина (2010, г. Новосибирск), Международной научно-практической конференции «Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства» (2010, г. Казань), Научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (2011, г. Москва), Научно-практической конференции IV Международного съезда «Пчеловод. Инфо» (2011, г. Москва).

Публикация результатов исследований. По результатам исследования опубликовано 12 работ, в том числе 4 работы в изданиях, рецензируемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и практических предложений. Работа изложена 165 страницах, иллюстрирована 32 таблицами, 25 рисунками.

Список используемой литературы включает 231 источник, в том числе 95 на иностранном языке.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с целью исследования проводились опыты на базе учебно-опытной пасеки и лаборатории кафедры пчеловодства и рыбоводства РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Объектом исследования были медоносные пчелы карпатской породы. Предметом исследования явилось влияние трансгенного Cry1Ab белка, выделенного из Bt-кукурузы сорта Mon810, на биологические и хозяйственно-полезные признаки медоносных пчел карпатской породы.

Схема научных исследований представлена на рисунке 1. Было сформировано 5 групп по 3 пчелиной семьи в каждой, подобранных по принципу пар-аналогов. Пчелиные семьи 1 контрольной группы подкармливались сахарным сиропом (1:1) по 400 мл через 3 дня, семикратно, используя потолочные кормушки. 2-я группа получала стимулирующую подкормку сахарным сиропом с



Рисунок 1 Общая схема научных исследований пыльцой нетрансгенной кукурузы из расчета 8 мг пыльцы на 1 литр сиропа. В 3-й опытной группе в качестве подкормки использовали сахарный сироп, с добавлением белка трансгенной из расчета 10 мл на 1 литр сахарного сиропа. 4-я группа получала стимулирующую подкормку в соотношении 10 г измельченной перги на 1 литр сахарного сиропа. В 5-й группе, пчелиные семьи получали стимулирующую подкормку в виде сахарного сиропа с добавлением пробиотика Апиник в соотношении 10 мг препарата на 1литр сиропа.

Исследование влияния стимулирующих подкормок на продолжительность жизни пчел проводили в лабораторных опытах (в садках).

Определение количества пчёл, расплода и яйценоскости матки в семьях при помощи метода фотографирования. Яйценоскость маток определяли через каждые 12 дней, учитывая количество печатного расплода с помощью рамки-сетки 5x5 см. Лётную активность пчелиных семей учитывали с помощью видеокамеры по числу пчел, возвращавшихся в улей в 9, 11 и 15 ч, в течение трех минут.

Силу пчелиной семьи определяли в улочках и переводили в массу, исходя из того, что пчелы, покрывающие с обеих сторон сот стандартной рамки (435х300 мм) весят 300 г. Массу однодневных рабочих пчёл, нагрузку медового зобика и массу обножки цветочной пыльцы определяли взвешиванием на торсионных весах ВТ-500. Состояние глоточных желез оценивали под микроскопом МБС-10 на глицериновых препаратах, с предварительным окрашиванием изучаемого органа гематоксилин-эозином, 4 баллами по методике Гесса.

Для определения массы, общего азота, жира, гликогена однодневных пчел получали путем помещения зрелого расплода в изолятор рамочный. После выхода из ячеек однодневных рабочих пчел по 100 штук отбирали из изолятора. Каждую пробу пчел делили на 3 части для получения экстракта, определения общего азота и жира и приготовления анатомических препаратов. Количество общего азота в теле пчел определяли по методу Къельдаля, жира - по Сокслету, гликогена - по Бертрану. Активность АТФ-азы определяли по методу Падикула и Герман при рН 9,4. Активность сукцинатдегидрогеназы определяли тетразолиевым методом по Нахласу.

Определение экстерьерных показателей проводили на временных глицериновых препаратах: измеряли длину хоботка, длину и ширину переднего крыла, определяли кубитальный и тарзальный индекс, длину и ширину 3-го тергита и стернита, количество зацепок на заднем крыле, по методике, разработанной Алпатовым В.В.

Полученные данные были подвергнуты статистической обработке методами вариационной статистики с проверкой достоверности результатов с помощью критерия Стьюдента и уровня значимости (Р) по существующим методикам.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на продолжительность жизни пчел в лабораторных условиях (в садках)

Анализ продолжительности жизни рабочих пчел в садковых опытах показал, что минимальная средняя продолжительность жизни пчел была зафиксирована в контрольной группе и составила 10,5 суток. Стимулирующие подкормки, в особенности с добавлением перги (4 группа) и пробиотика Апиник (5 группа), способствовали увеличению продолжительности жизни опытных пчел, составившей 15,6 и 15 суток, соответственно. Во второй группе, получавшей подкормку с добавлением пыльцы кукурузы, средняя продолжительность жизни была на уровне 13,6 суток. В третьей группе, получавшей подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, анализируемый показатель составил 14,1 суток. На основании полученных данных, можно сделать вывод, что скармливание белка трансгенной Bt-кукурузы не оказывает токсического воздействия на пчел.

2. Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на экстерьерные параметры рабочих пчел

Многочисленными исследованиями доказано, что в условиях неполноценного питания личинок могут нарождаться карликовые, уродливые рабочие особи. По результатам наших опытов, направленных на изучение влияния стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы на экстерьерные признаки рабочих пчел, наблюдались процессы качественного и количественного роста морфометрических параметров. Во всех опытных группах изучаемые параметры соответствовали верхним показателям стандарта карпатской породы. При этом нижние пределы колебаний регистрировались у пчел, подкармливаемых сахарным сиропом, верхние пределы - в группах, получавших пергу и пробиотик Апиник. Анализ экстерьерных параметров позволяет сделать вывод, что учитываемые показатели 3-й группы, получавшей стимулирующую подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, находятся на среднем уровне по сравнению с другими вариантами опыта. По результатам опыта можно говорить о тенденции увеличения значения морфометрических показателей экстерьера пчел опытных групп.

3. Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы на развитие, воспроизводительные параметры и функциональную активность пчелиных семей

Яйценоскость маток исследовали в период с 3 по 27 мая с интервалом 12 дней. Максимальная яйценоскость на конец опыта была зафиксирована в 4-й (1980 шт.) и 5-й группах (1833,3 шт.), превышавшая аналогичный показатель контрольной группы на 29% и 19,4% соответственно. Показатели среднесуточной яйценоскости 2-й и 3-й групп находились на одном уровне на протяжении всего опыта. Учитываемый показатель в 3-й группе на конец опыта 27 мая составлял 1791,7 шт., что на 16,7% превысило соответствующий результат контрольной группы.



Рис. 2 Среднесуточная яйценоскость пчелиных маток.

Количество печатного расплода регистрировалось с 15 мая по 9 июня, каждые 12 дней. Так, по сумме печатного расплода за три учета, показатель 3-й группы, получавшей белок трансгенной Bt-кукурузы, превышает аналогичный результат контрольной группы на 12% (55,8 квадратов). Результаты 3-й группы (515,6 квадратов) незначительно уступают 2-й группе, получавшей подкормку сахарным сиропом с добавлением пыльцы нетрансгенной кукурузы (на 1,8 квадрата). Максимальные показатели печатного расплода были зарегистрированы в 4-й группе, получавшей стимулирующую подкормку сахарным сиропом с добавлением перги и 5-й группе, получавшей подкормку с добавлением пробиотика Апиник. Так, полученные результаты 4-й группы на 31% выше значений контрольной группы, а показатели 5-й группы превышают аналогичное значение контроля на 15,5%.

Наибольший показатель содержания личиночного корма в ячейках сота трехдневных личинок был зафиксирован в 4-й группе (17,6 мг) и 3-й группе (17 мг), что превысило результаты контрольной группы более чем в 2 раза. Содержание личиночного корма в ячейках сота находится в прямой связи с развитием глоточных желез у рабочих пчел.

Максимальное развитие выводных протоков и альвеол глоточных желез в 3-й группе было зафиксировано 30 мая и составило 3,87 балла (в 1,2 раза выше, чем показатель контрольной группы), что указывает на положительное воздействие стимулирующей подкормки сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной кукурузы на развитие глоточных желез у 9-ти дневных рабочих пчел.

Стимулирующие подкормки оказывали влияние не только на воспроизводительные параметры пчелиных семей, но и на качество потомства. Во всех группах на протяжении опыта с 30 мая по 24 июня наблюдалось постепенное увеличение массы рабочих пчел в онтогенезе. Показатели массы рабочих пчел опытных групп были выше, чем у контрольной в 1,4 - 1,5 раза. Максимальный показатель к концу опыта был зафиксирован у 4-й группы и составил 105,6 мг, на 5 мг превысив аналогичный показатель контрольной группы. В 3-й группы масса 24-дневных рабочих пчел составила 105 мг, что в 1,04 раза выше, чем результат контрольной группы (на 4,4 мг).

Рис. 3 Динамика массы рабочих пчел в онтогенезе, мг

Таким образом, результаты исследований позволяют заключить, что наиболее полновесные рабочие пчелы рождаются в 3-й и 4-й группах, получающих корм в виде сахарного сиропа с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы и сахарного сиропа с добавлением перги, соответственно.

4. Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на биохимические показатели пчел

Применение стимулирующих подкормок с белковыми компонентами и пробиотиком Апиник оказало положительное влияние на показатели белкового, липидного, углеводного обмена (таблица 1).

Наибольшее увеличение содержания азота, жира и гликогена наблюдалось в организме пчел 4-й, 5-й и 3-й групп. В 4-й группе, получавшей подкормку с добавлением перги, содержание азота в организме пчел повысилось по сравнению с контролем на 20,9%, жира - на 62%, гликогена - на 27%.

В 5-й группе, которой скармливался сахарный сироп с добавлением пробиотика Апиник, также было отмечено увеличение по сравнению с показателем контрольной группы количества азота на 17,2%, жира - на 43,4%, гликогена - на 21,4%. В группе, получавшей подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, уровень азота повысился на 19%, жира - на 30%, гликогена - на 12,8% по сравнению с контролем. Таким образом, можно сделать вывод, что Cry1Ab белок Bt-кукурузы не оказывает отрицательного воздействия на биохимический статус организма пчел.

Таблица 1 Динамика биохимических показателей пчел, мг на 10 пчел.

№	Показатель	Возраст пчел, сут.
		1	12	24
1	Азот, мг	17,40±0,93	18,60±0,87	22,00±1,14
	Жир, мг	7,00±0,32	9,60±0,6	11,85±0,67
	Гликоген, мг	8,80±0,37	11,60±0,40	14,00±0,95
2	Азот, мг	20,20±0,8	24,00±0,45**	26,60±0,51*
	Жир, мг	12,60±0,51**	14,20±0,86*	15,60±0,68**
	Гликоген, мг	10,40±1,03	12,80±0,37	14,60±0,40
3	Азот, мг	19,80±0,58	23,60±0,51	26,20±0,58
	Жир, мг	12,20±0,86	14,00±0,55	15,40±0,51
	Гликоген, мг	10,40±0,51	13,60±0,75	15,80±0,49
4	Азот, мг	22,40±0,51**	24,80±0,37**	26,60±0,68*
	Жир, мг	16,00±0,58**	16,80±0,97**	19,20±0,58***
	Гликоген, мг	15,00±0,55***	17,00±1,0*	17,80±0,66*
5	Азот, мг	20,20±1,16	22,60±0,68**	25,80±1,24
	Жир, мг	15,00±0,51**	15,40±0,75**	17,00±0,71**
	Гликоген, мг	14,00±0,55***	16,20±0,58**	17,00±0,55*

Примечание: * -Р?0,95; ** - Р?0,99; *** - Р ?0,999, по сравнению с контрольной группой

Внесение в сахарный сироп белковых компонентов, в том числе белка трансгенной Bt-кукурузы, а также пробиотика Апиник, вызвало повышение уровня активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ), АТФ-азы митохондриальной и АТФ-азы миозина в летательной мышце рабочих пчел (таблица 2). Усиление летной активности подтверждается высокой динамикой содержания АТФ-азы митохондриальной и миозина в летательных мышцах рабочих пчел 3-й группы в постэмбриональном онтогенезе.

При скармливании пчелам подкормки с трансгенным белком Bt-кукурузы, содержание АТФ-азы миозина в летательной мускулатуре 24-дневных пчел превысило показатель контрольной группы на 9,5%, а уровень АТФ-азы митохондрий возрос на 6,4%. Наиболее выраженный рост активности митохондриальной и миозиновой АТФ-аз наблюдался у рабочих особей в 24 суточном возрасте после перехода от выполнения ульевых работ к активной медособирательной деятельности.

Так, по результатам наших исследований у рабочих пчел 2-й, 3-й и 4-й опытных групп в летательной мышце ускоряются процессы становления энергетического и функционального компонентов. При этом в летательной мышце рабочих пчел 3-й группы, получавших подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной кукурузы, активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) повысилась в 13,58 раза, АТФ-азы миозина в 28,3 раза, АТФ-азы митохондрий в 20,9 раза за опытный период.

Таблица 2 Возрастная динамика активности реакций в летательной мышце рабочих пчел, усл. ед.

Группы	Фермент	Возраст пчел, сутки
		1	12	24
1	СДГ	1,96±0,08	10,6±0,68	26,6±0,68
	АТФ-аза миозина	1,12±0,05	16,4±0,81	33,6±1,21
	АТФ-аза митохондриальная	1,38±0,10	14,2±0,66	28,0±0,63
2	СДГ	2,32±0,19	14,4±1,08**	29,4±1,29*
	АТФ-аза миозина	1,26±0,07	19,4±0,51*	36,6±0,87
	АТФ-аза митохондриальная	1,4±0,04	15,8±0,37	30,4±0,93
3	СДГ	2,12±0,06	14,0±0,63	28,8±1,16
	АТФ-аза миозина	1,3±0,05	19,2±0,97	36,8±0,97
	АТФ-аза митохондриальная	1,42±0,04	15,6±0,51	29,8±0,51
4	СДГ	2,48±0,09**	14,8±0,37**	29,2±1,07*
	АТФ-аза миозина	1,5±0,03	19,8±1,16	38,6±0,68*
	АТФ-аза митохондриальная	1,52±0,04	15,8±0,73	30,0±0,32*
5	СДГ	2,14±0,06	14,2±0,66**	26,4±0,51
	АТФ-аза миозина	1,38±0,04**	19,4±1,03	38,8±2,08
	АТФ-аза митохондриальная	1,44±0,05	15,2±0,37	29,2±0,58

Примечание. * - Р?0,95; ** - Р?0,99; *** - Р ?0,999, по сравнению с контрольной группой.

5. Влияние белка трансгенной Bt-кукурузы и традиционных подкормок на хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей

Повышение активности исследованных ферментов способствует увеличению нагрузки медового зобика. Во всех группах наблюдалась положительная динамика данного показателя при переходе от поддерживающего медосбора к главному. Нагрузка медового зобика у рабочих пчел 4-й и 5-й групп по сравнению с другими группами заметно больше, что позволило проявить им максимальные продуктивные качества, что подтверждается данными других исследователей (Смольникова Е.А., 2003; Трифонова Т.В., 2009). Нагрузка медового зобика пчел 3-й группы, уступала показателям 2-й, и особенно 4-й и 5-й групп, но превышала показатель контрольной группы на 3,7%. На основании полученных данных можно сделать вывод, что скармливание пчелам белка трансгенной Bt-кукурузы не оказывает отрицательного влияния на объем медового зобика. Показатели нагрузки медового зобика рабочих пчел на поддерживающем и главном медосборе по вариантам опыта представлены на рисунке 3.

Рис. 3 Нагрузка медового зобика на поддерживающем и главном медосборе

Средний показатель медовой продуктивности пчел 3-й группы, находящийся во взаимосвязи с показателем нагрузки медового зобика, уступал результатам 2-й, 4-й и 5-й групп, но превышал соответствующий показатель контроля на 6% (рисунок 4). Исходя из полученных результатов опыта, видно, что трансгенный Cry1Ab белок Bt-кукурузы не оказывает отрицательного влияния на средний показатель медовой продуктивности пчелиных семей 3-й группы.



Рис. 4 Медовая продуктивность пчелиных семей

По восковой продуктивности пчелиных семей наблюдался аналогичный результат: максимальные показатели были зарегистрированы в 4-й и 5-й группах, получавших стимулирующие подкормки сахарным сиропом с добавлением перги и пробиотика Апиник (рисунок 5). Результат восковой продуктивности во 2-й группе, получавшей пыльцу нетрансгенной кукурузы, превышал показатель контрольной группы на 21,6%. Показатель восковой продуктивности в 3-й группе, получавшей подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, был выше результата контрольной группы на 8,1% (рисунок 5). На основании полученных данных, можно сделать вывод, что белок трансгенной Bt-кукурузы оказывает положительное влияние на восковую продуктивность пчелиных семей.

Рисунок 5 Восковая продуктивность пчелиных семей

Стимулирующие подкормки по-разному влияют на летно-опылительную деятельность рабочих пчел (рисунок 6). У пчел 3-й группы, получавших подкормку сахарным сиропом с добавлением белка Bt-кукурузы, средний показатель летной активности рабочих пчел во время поддерживающего медосбора превысил результат контрольной группы на 4%, а по время главного медосбора произошло увеличение изучаемого показателя по сравнению с поддерживающим на 71,3%. В 4-й группе, получавшей в составе подкормки пергу, разница между показателем летной активности при главном и поддерживающим медосборе составила 61,4%, а в 5-й группе аналогичная разница составляла 58,6%.

Таким образом, максимальная динамика летной активности рабочих пчел была зафиксирована в группе, получавшей стимулирующую подкормку сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы.

Рисунок 6 Летная активность рабочих пчел на поддерживающем и главном медосборе

Представленные данные свидетельствуют о том, что рабочие пчелы, получавшие стимулирующую подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, были способны к интенсивной полевой работе и приносу нектара в гнездо, как при поддерживающем, так и главном медосборе. Уровень произведенной пчелосемьями опытной группы медовой и восковой продукции, превышал показатель контроля на 6% и 8% соответственно.

Максимальные показатели нагрузки медового зобика, медовой и восковой продуктивности, летной активности на поддерживающем и главном медосборе были зафиксированы в 4-й и 5-й группах, получавших стимулирующие подкормки с добавлением традиционного белкового компонента - перги и пробиотика Апиник соответственно.

6 Экономическая эффективность производства продуктов пчеловодства

Максимальную продуктивность, выраженную в медовых единицах (МЕ), показали пчелиные семьи 4-й группы, превысив аналогичный показатель контрольной группы на 22%. Общая продуктивность пчелиных семей 3-й группы, получавшей подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, превысила показатель контрольной группы на 9%, и составила 35,01 МЕ.

Анализ экономических результатов показал, что при одинаковых затратах на содержание пчелиной семьи, прибыль от реализации продукции и уровень рентабельности производства различны (таблица 3). Минимальные экономические показатели были получены в контрольной группе, получавшей подкормку сахарным сиропом.

Таблица 3 Расчет экономической эффективности использования подкормок (в расчете на одну пчелиную семью)

Группы семей	Затраты на одну пчело-семью, руб.	Получено товарной продукции, МЕ	Выручка за товарную продукцию, руб.	Прибыль от реализации, руб.	Уровень рентабельности, %
Сахарный сироп (СС) - контроль	8084	32,09	10525	2441	30,2
СС + пыльца нетран-сгенной кукурузы	8107	35,81	11745	3638	44,8
СС + белок Bt-кукурузы	8224	35,01	11483	3259	39,6
СС + перга	8224	39,08	12818	4594	55,8
СС + Апиник	8444	37,55	12316	3872	45,8

Уровень рентабельности производства меда, воска, пыльцы и прополиса в данной группе составила 30,2%. Максимальный уровень рентабельности производства продуктов пчеловодства был в 4-й группе (55,8%) и 5-й группе (45,8%), получавших стимулирующие подкормки сахарным сиропом с добавлением перги и пробиотика Апиник, соответственно. В 3-й группе, получавшей стимулирующую подкормку с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, рентабельность производства продуктов пчеловодства составила 39,6%, превысив на 9,4% аналогичный показатель контрольной группы. Во 2-й группе, получавшей подкормку с добавлением пыльцы нетрансгенной кукурузы, уровень рентабельности производства составил 44,8%.

Проведенный экономический анализ подтверждает результаты исследования хозяйственно-полезных признаков пчелиных семей. Стимулирующие подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, а также традиционных белковых компонентов и пробиотика Апиник увеличивают экономическую эффективность производства и способствуют успешному использованию их на практике.

ВЫВОДЫ

1. Максимальная продолжительность жизни рабочих пчел в садках была зафиксирована при получении подкормок с добавлением перги и пробиотика Апиник и составила 15,6 и 15 суток соответственно. Продолжительность жизни пчел при подкормке с добавлением белка Bt-кукурузы была на уровне 14,1 суток, превысив соответствующий показатель контрольной группы на 34,2% .

2. Применение стимулирующей подкормки с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы оказало положительное влияние на яйценоскость пчелиных маток, среднесуточный показатель которой на конец опыта превысил результат контрольной группы на 16,7%. Количество печатного расплода за опытный период с 15 мая по 9 июня увеличилось на 59%, степень развития глоточных желез - на 21%. Содержание личиночного корма за время опыта возросло на 39,3%, превысив контрольное значение в 16 раз.

3. Стимулирующие подкормки оказывают влияние на увеличение нагрузки медового зобика, летной активности, медовой и восковой продуктивности. Наиболее высокие результаты показали семьи пчел, получавшие подкормки с добавлением перги и пробиотика Апиник. У пчелиных семей, получавших стимулирующую подкормку с добавлением белка Bt-кукурузы, на главном медосборе регистрировалось увеличение нагрузки медового зобика- на 4,3%, летной активности - на 1,84%, медовой продуктивности - на 6%, восковой продуктивности - на 8,1% по сравнению с контрольной группой.

4. Скармливание пчелиным семьям стимулирующих подкормок сахарным сиропом с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, перги, пыльцы нетрансгенной кукурузы, также пробиотика Апиник способствовало улучшению морфометрических параметров пчел, которые соответствовали показателям стандарта карпатской породы.

5. Использование белка трансгенной Bt-кукурузы в составе стимулирующей подкормки, а также традиционных подкормок, в том числе с пробиотиком Апиник оказало положительное воздействие на показатели белкового, липидного и углеводного обмена в организме рабочих пчел. У пчел, получавших подкормку с добавлением белка трансгенной кукурузы, уровень азота повысился на 19%, жира - на 30%, гликогена - на 12,8% по сравнению с соответствующими показателями контрольной группы.

6. В постнатальном онтогенезе максимальный уровень сукцинатдегидрогеназы (СДГ) регистрировался у 24-дневных рабочих пчел, получавших подкормку с добавлением пыльцы нетрансгенной кукурузы (29,4 усл. ед.) и перги (29,2 усл. ед.). Содержание СДГ при скармливании пчелам сахарного сиропа с добавлением белка трансгенной Bt-кукурузы, превысило контрольное значение на 8,2% и составило 28,8 усл. ед.

7. Добавление в сахарный сироп традиционных белковых компонентов, белка трансгенной Bt-кукурузы, пробиотика Апиник оказало положительное влияние на функциональную активность мышечной ткани. При скармливании пчелам подкормки с трансгенным белком Bt-кукурузы, содержание АТФ-азы миозина в летательной мускулатуре 24-дневных пчел превысило показатель контрольной группы на 9,5%, а уровень митохондриальной АТФ-азы возрос на 6,4%. Данные ферменты участвуют в превращении химической энергии в механическую работу, происходящую в мышцах во время полета пчел и повышение их уровня способствовало увеличению летной активности и повышению опылительной деятельности.

8. Уровень рентабельности производства продуктов пчеловодства (меда, воска, пыльцы, прополиса) при стимулирующей подкормке с трансгенным белком Bt-кукурузы составил 39,6%, что указывает на возможность успешного использования данного компонента. Максимальный уровень рентабельности регистрировался в группах, получавших подкормки с добавлением перги и пробиотика Апиник, составив 55,8 % и 45,8%, соответственно.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Белок трансгенной Bt-кукурузы сорта Mon810 не оказывает отрицательного влияния на хозяйственно-полезные признаки пчелиных семей, безвреден для организма пчелы, поэтому рекомендуем использовать его в составе стимулирующей подкормки сахарным сиропом (10 мл белка на 1 л сиропа).

2. Для восполнения дефицита белка с целью стимуляции физиологических процессов организма рабочих пчел в онтогенезе, повышения темпов роста и развития пчелиных семей в весенний период, рекомендуем использовать широкий спектр биологически активных веществ, а именно стимулирующие подкормки сахарным сиропом в комплексе с пергой (10 г на 1 л сиропа) и пробиотиком Апиник (10 мг на 1 л сиропа).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Курамшина И.Э. К проблеме экологической безопасности пищевой продукции пчеловодства/ Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапова Р.Т.// Бюллетень Московского общества испытателей природы МОИП. - М.: 2009, ч.2. - С. 64-65.

2. Курамшина И.Э. Основные подходы к оценке экологической безопасности и рисков генетически модифицированных растений/ Курамшина И.Э., Маннапов А.Г.// Актуальные проблемы БЖД и экологии: Сб. Научных трудов. - Уфа: 2010. - С. 28-31.

3. Курамшина И.Э. Потенциальная опасность и пути снижения риска применения трансгенных культур и ГМ пищи/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г.// Безопасность жизнедеятельности: Проблемы и пути их решения в АПК: Сб. научных трудов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа: 2010. - С. 182-185.

4. Курамшина И.Э. Влияние стимулирующих подкормок с трансгенным белком на воспроизводительные качества пчелиных маток и воспитание печатного расплода пчелиных семей/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г.// Безопасность жизнедеятельности: Проблемы и пути их решения в АПК: Сб. научных трудов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа: 2010. - С.171-173.

5. Курамшина И.Э. Использование различных стимулирующих подкормок в пчеловодстве при выводе маток/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапов У.А., В. В. Косарева// Безопасность жизнедеятельности: Проблемы и пути их решения в АПК: Сб. научных трудов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа: 2010. - С. 192-197.

6. Курамшина И.Э. Биохимические показатели пчел и репродуктивные свойства маток при использовании стимулирующих препаратов/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Кропивянский М.В., Маннапов У.А.// Оценка состояния и резерва повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: Сб. научных трудов Юбилейной конференции (посвященный 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, г. Бердск, 23 апреля 2010г.). - Новосибирск: 2010. - С. 204-208.

7. Курамшина И.Э. Стимулирующие подкормки в пчеловодстве при выводе маток/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Косарева В.В., Маннапов У.А.// Оценка состояния и резерва повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: Сб. научных трудов Юбилейной конференции (посвященный 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, г. Бердск, 23 апреля 2010г.). - Новосибирск:2010. - С.200-204.

8. Курамшина И.Э. Возможности дрессировки пчел в нектарных угодьях Ярославской области/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Камозин А.А., Маннапов У.А.// Оценка состояния и резерва повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: Сб. научных трудов Юбилейной конференции (посвященный 75-летию образования Новосибирской ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, г. Бердск, 23 апреля 2010г.). - Новосибирск:2010. - С.195-200.

9. Курамшина И.Э. Биохимические показатели в организме пчел северных регионов России/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапов У.А.// Ученые записки: Материалы Международной научно-практической конференции «Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства. - Казань:2010. - С. 135-140.

10. Курамшина И.Э. Дрессировка как фактор повышения работоспособности пчелиных семей/Курамшина И.Э., Маннапов А.Г., Маннапов У.А.// Ученые записки:Материалы Международной научно-практической конференции «Кадровое и научное обеспечение инновационного развития отрасли животноводства. - Казань:2010. - С. 110-114.

11. Бармина И.Э. Влияние стимулирующих подкормок с добавлением комплексных аминокислотных и пробиотических препаратов на рост и развитие пчелиных семей/Бармина И.Э.// Материалы Научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева - Москва: 2011. - С. 53-55

12. Бармина И.Э. Стимулирующие подкормки для пчелиных семей с добавлением комплексных аминокислотных и пробиотических препаратов/Бармина И.Э., Маннапов А.Г., Карпова Г.В.// Вестник Оренбургского государственного аграрного университета № 12 (131)/декабрь 2011. - Оренбург:2011. - С. 376-377.

Размещено на Allbest.ru

...