Вміст важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл в різних природних зонах Карпатського регіону

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вміст важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл в різних природних зонах Карпатського регіону

Й. Ф. Рівіс, д-р с.-г. наук,

Робота полягала у дослідженні інтенсивності нагромадження окремих важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у гірській, передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону. Встановлено, що в тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у передгірній та, особливо, лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з гірською, є більший вміст Феруму, Цинку, Купруму, Хрому, Нікелю, Плюмбуму і Кадмію та аніонних насичених, мононенасичених і поліненасичених жирних кислот. При цьому в них є меншим вміст неестерифікованих насичених, мононенасичених і поліненасичених жирних кислот. Високий рівень важких металів і аніонних жирних кислот та низький - неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у передгірній та, особливо, лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з гірською, є наслідком урбанізації та індустріалізації. метал бджола карпатський

Ключові слова: МЕДОНОСНІ БДЖОЛИ, ТКАНИНИ, ВАЖКІ МЕТАЛИ, ЖИРНІ КИСЛОТИ.

Джерела емісії важких металів і шляхи їх надходження в навколишнє середовище відрізняються різноманітністю, але в основному вони мають техногенне походження як наслідок урбанізації та індустріалізації [2]. Розвиток промисловості, сільського господарства, енергетики та транспорту, інтенсивне видобування корисних копалин - все це призвело до надходження в повітря, воду, ґрунт, рослини високотоксичних мінеральних елементів [1-3].

Міграція важких металів в об'єктах зовнішнього середовища призвела до нагромадження їх у ґрунтах, рослинах, тканинах медоносних бджіл і продуктах бджільництва [1, 2]. У результаті змінився характер (змінилися строки цвітіння) і розподіл (одні види медоносних рослин уступили місце іншим) рослинності, що призвело до погіршення умов медозбору [1, 3, 4].

Важкі метали причетні до обмінних процесів в організмі медоносних бджіл [2, 3]. Зокрема, важкі метали впливають на інтенсивність обміну білків, ліпідів і вуглеводів в організмі бджіл [2]. У результаті змінюється забезпеченість організму бджіл енергетичним, структурним і біологічно активним матеріалом. Все це позначається на життєдіяльності медоносних бджіл і продуктивності бджолиних сімей [4]. З огляду на наведене вище науково- практичний інтерес становить дослідження вмісту важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, залежно від природних умов довкілля.

Мета роботи полягала у дослідженні інтенсивності нагромадження окремих важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у гірській, передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону.

Матеріали і методи. Медоносні бджоли відбирались з трьох вуликів на трьох пасіках, розміщених у гірській, передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону. Зокрема, у приватних пасічних господарствах гірської (с. Славське Сколівського району), передгірної (с. Стинава Стрийського району) та лісостепової (с. Миклашів Пустомитівського району) зон Карпатського регіону. У відібраних зразках тканин грудей медоносних бджіл визначали вміст аніонних і неестерифікованих жирних кислот (Й. Ф. Рівіс і Р. С. Федорук, 2010) та важких металів (В. В. Влізло й ін., 2012).

Вміст важких металів (Феруму, Цинку, Купруму, Хрому, Нікелю, Плюмбуму та Кадмію) у тканинах грудей медоносних бджіл визначали на атомно-абсорбційному спектрофотометрі С--115 ПК [7]. Концентрація аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл визначалася методами газорідинної хроматографії [7, 8].

Отриманий цифровий матеріал опрацьовували методом варіаційної статистики з використанням критерію Стьюдента. Зокрема, вираховували середні арифметичні величини (M) та похибки середніх арифметичних (±m). Різниці між середніми величинами вважалися вірогідними за p<0,05. Для розрахунків було використано комп'ютерну програму Origin 6.0, Excel (Microsoft, USA).

Результати й обговорення. Констатовано, що в тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у гірській зоні, є вірогідно більший вміст Феруму, Цинку, Купруму, Хрому, Нікелю, Плюмбуму та Кадмію (табл. 1). Із наведених у таблиці даних видно також, що в тканинах грудей, отриманих з вуликів, розміщених у лісостеповій зоні Карпатського регіону, міститься найбільша кількість згадуваних вище важких металів. Отримані дані характеризують рівень техногенного забруднення територій у досліджуваних природних зонах Карпатського регіону.

Таблиця 1

Вміст важких металів у тканинах грудей медоносних бджіл, мг/кг сирої маси (М±т, п=3)

Примітка: у цій і наступних таблицях: * -- р< 0,05-0,02; ** -- р< 0,01; *** -- р< 0,001.

Разом з тим, у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, змінюється вміст аніонних і неестерифікованих жирних кислот, що впливає на їх антибактеріальну та антигрибкову активність [4, 5].

Зокрема, вміст аніонних жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, є більший (табл. 2). Це зумовлено зв'язуванням жирних кислот з катіонами, якими є важкі метали [6]. Слід відмітити, що найбільший вміст аніонних жирних кислот виявлено у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у лісостеповій зоні Карпатського регіону.Рівень аніонних жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, М0"3/кг сирої маси (М±т, п=3)

Більша кількість аніонних жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій) зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, зумовлена більшим вмістом в їх складі насичених жирних кислот з парною (відповідно 109,5 і 112,1 проти 100,2 г-10"3/кг сирої маси) і непарною (3,8 і 4,0 проти 3,4) кількістю вуглецевих атомів у ланцюгу, мононенасичених жирних кислот родин ю-7 (2,5 і 2,6 проти 2,1) і ю-9 (135,5 і 137,5 проти 126,3) та поліненасичених жирних кислот родин ю-3 (284,9 і 290,0 проти 261,2) і ю-6 (відповідно 276,3 і 281,5 проти 251,8 г-10-3/кг сирої маси). Відношення вмісту поліненасичених жирних кислот родини ю-3 до поліненасичених жирних кислот родини ю-6 у тканинах грудей медоносних бджіл при цьому становить відповідно 10,3 і 10,3 проти 10,3.

З таблиці 3 видно, що в тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, вірогідно збільшується концентрація таких аніонних насичених жирних кислот, як каприлова, капринова, лауринова, міристинова, пентадеканова, пальмітинова, стеаринова та арахінова, таких мононенасичених жирних кислот, як пальмітоолеїнова та олеїнова, і таких поліненасичених жирних кислот, як лінолева, ліноленова, ейкозадиєнова, ейкозатриєнова, ейкозатетраєнова (арахідонова), ейкозапентаєнова, докозадиєнова, докозатриєнова, докозатетраєнова, докозапентаєнова та докозагексаєнова.

Зростання вмісту аніонних жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, призводить до зменшення в них кількості найбільш активних жирних кислот - неестерифікованих.

Менша кількість неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, зумовлена меншим вмістом в їх складі насичених жирних кислот з парною (відповідно 112,2 і 109,9 проти 122,2 г10'3/кг сирої маси) і непарною (3,5 і 3,4 проти 4,1) кількістю вуглецевих атомів у ланцюгу, мононенасичених жирних кислот родин ю-7 (2,3 і 2,1 проти 2,6) і ю-9 (145,1 і 137,8 проти 164,4) та поліненасичених жирних кислот родин ю-3 (292,2 і 281,9 проти 332,2) і ю-6 (відповідно 278,6 і 267,8 проти 317,8 г10'3/кг сирої маси). Відношення вмісту поліненасичених жирних кислот родини ю-3 до поліненасичених жирних кислот родини ю-6 у тканинах грудей медоносних бджіл при цьому становить, відповідно, 10,4 і 10,5 проти 10,4.

Таблиця 3

Вміст неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, М0"3/кг сирої маси (М±т, п=3)

Неестерифікованим жирним кислотам у тканинах медоносних бджіл притаманна найвища антибактеріальна та антигрибкова активність. Останньою володіють такі жирні кислоти - каприлова, капринова, лауринова, пальмітоолеїнова, олеїнова, лінолева, ліноленова, ейкозадиєнова, ейкозатриєнова, ейкозатетраєнова (арахідонова), ейкозапентаєнова,

докозадеєнова, докозатриєнова, докозатетраєнова, докозапентаєнова та докозагексаєнова. Так, вміст наведених вище неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, зменшується (відповідно до 721,0 і 692,1 проти 820,8 г10-3/кг сирої маси). Причому, найбільше зменшується їх вміст у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у лісостеповій зоні Карпатського регіону. Це може вказувати на те, що на екологічно більш забруднених територіях антибактеріальна та антигрибкова активність тканин грудей медоносних бджіл зменшується.

Максимальну антибактеріальну та антигрибкову активність проявляють мононенасичені (пальмітоолеїнова та олеїнова) та, особливо, поліненасичені (лінолева, ліноленова, ейкозадиєнова, ейкозатриєнова, ейкозатетраєнова-арахідонова, ейкозапентаєнова, докозадеєнова, докозатриєнова, докозатетраєнова, докозапентаєнова та докозагексаєнова) неестерифіковані жирні кислоти. Виявлено, що екологічні умови довкілля мають значний вплив на загальний вміст мононенасичених і поліненасичених неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл. Так, вміст наведених вище неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, є менший (відповідно 718,2 і 689,6 проти 817,1 г-10-3/кг сирої маси). Найбільше зменшується їх вміст у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у лісостеповій зоні Карпатського регіону.

Довголанцюгові жирні кислоти (18 і більше атомів вуглецю в ланцюгу) у тканинах грудей медоносних бджіл здатні зв'язувати важкі мінеральні елементи, насамперед двовалентні. Зафіксовано, що екологічні умови довкілля мають вплив на вміст наведених вище неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл. Так, вміст довголанцюгових неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, є менший (відповідно 770,5 і 741,4 проти 873,5 г-10-3/кг сирої маси). Найбільше зменшується їх вміст у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у лісостеповій зоні Карпатського регіону.

З таблиці 3 видно, що в тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих з вуликів, розміщених у передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з тканинами грудей медоносних бджіл, відібраних з вуликів, розміщених у гірській зоні, вірогідно зменшується концентрація таких неестерифікованих насичених жирних кислот, як каприлова, капринова, лауринова, міристинова, пентадеканова, пальмітинова, стеаринова та арахінова, таких мононенасичених жирних кислот, як пальмітоолеїнова та олеїнова, і таких поліненасичених жирних кислот, як лінолева, ліноленова, ейкозадиєнова, ейкозатриєнова, ейкозатетраєнова (арахідонова), ейкозапентаєнова, докозадеєнова, докозатриєнова, докозатетраєнова, докозапентаєнова та докозагексаєнова.

Високий рівень важких металів і аніонних жирних кислот та низький - неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у передгірній та, особливо, лісостеповій зонах Карпатського регіону, є наслідком урбанізації та індустріалізації.

ВИСНОВКИ

У тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у передгірній та, особливо, лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з гірською, є більший вміст Феруму, Цинку, Купруму, Хрому, Нікелю, Плюмбуму та Кадмію.

Тканини грудей медоносних бджіл, отримані із вуликів, розміщених у передгірній та, особливо, лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з гірською, містять менший вміст неестерифікованих насичених, мононенасичених і поліненасичених жирних кислот, але більший - аніонних.

Високий рівень важких металів і аніонних жирних кислот та низький - неестерифікованих жирних кислот у тканинах грудей медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у передгірній та, особливо, лісостеповій зонах Карпатського регіону, порівняно з гірською, є наслідком урбанізації та індустріалізації.

Перспективи досліджень. Будуть проведені дослідження з вивчення інтенсивності нагромадження важких металів, аніонних і неестерифікованих жирних кислот у тканинах голови і черевця медоносних бджіл, отриманих із вуликів, розміщених у гірській, передгірній та лісостеповій зонах Карпатського регіону.

ЛІТЕРАТУРА

Аккумуляция тяжелых металлов в теле пчел / Е. К. Еськов [и др.] // Пчеловодство. - 2008. - № 2. - С. 14-17.

Бокова М. И. Биологические особенности растений и почвенные условия, определяющие переход тяжелых металлов в растения на техногенно загрязненной территории / М. И. Бокова, А. Н. Ратникова // Химизация в сельском хозяйстве. - 1995. - № 5. - С. 15-17.

Бондарева Н. В. Использование медоносных пчел как биоиндикаторов загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами / Н. В. Бондарева // Успехи современного естествознания. - 2005. - № 10. - С. 5-6.

Ковальська Л. М. Ліпідний та жирнокислотний склад тканин медоносних бджіл : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. с.-г. наук : спец. 03.00.04 “Біохімія” / Л. М. Ковальська. - Львів, 2009. - 16 с.

Мизюрев В. А. Новое в оценке состояния жирового тела пчел / В. А. Мизюрев // Пчеловодство. - 2004. - № 2. - С. 18-19.

Немкова С. Н. Состояние жирового тела и продолжительность жизни медоносных пчел (Apis mellifera), инвазированных Varroa Jacobsoni / С. Н. Немкова, Е. В. Руденко // Вестник зоологии. - 2003. - Т. 37, № 2. - С. 81-84.

Рівіс Й. Ф. Кількісні хроматографічні методи визначення окремих ліпідів і жирних кислот у біологічному матеріалі / Й. Ф. Рівіс, Р. С. Федорук. - Львів : Сполом, 2010. - 109 с.

Heavy Metal (Hg, Cr, Cd, and Pb) Contamination in Urban Areas and Wildlife Reserves: Honeybees as Bioindicators [Електронний ресурс] / M. Perugini [et al.] // Biol Trace Elem Res. -

- Режим доступу : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20393811.

Размещено на Allbest.ru