ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОДУКТАХ ПЧЕЛОВОДСТВА И ТЕЛАХ ПЧЕЛ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Сельскохозяйственные науки

УДК 638.178

ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОДУКТАХ ПЧЕЛОВОДСТВА И ТЕЛАХ ПЧЕЛ

ХАРИТОНОВА Маргарита Николаевна, канд. биол. наук, ученый секретарь, [email protected] БУРМИСТРОВА Лилия Александровна, канд. биол. наук, врио директора, [email protected] ЕСЕНКИНА Светлана Николаевна, научный сотрудник

ВАХОНИНА Елена Александровна, канд. с.-х.наук, старший научный сотрудник МАРТЫНОВА Валентина Михайловна, научный сотрудник СЕДОВА Галина Александровна, лаборант-исследователь ФГБНУ «НИИ пчеловодства», г.Рыбное Рязанской обл.

Цель исследования заключалась в определении содержания токсичных элементов: свинца, кадми-яЦель исследования заключалась в определении содержания токсичных элементов: свинца, кадмия и мышьяка в продуктах пчеловодства и телах пчел, собранных на территориях трех регионов Российской Федерации: Рязанской области, Краснодарского края и Республики Татарстан. В результате исследования установлено, что соотношения концентрации свинца и мышьяка в продуктах пчеловодства и телах пчел оказались аналогичными во всех исследованных регионах, в то время как соотношения кадмия в разных регионах заметно отличались. Концентрации свинца в объектах исследования убывали в следующей последовательности: прополис>перга>тела пчел>мед>воск, мышьяка - в последовательности - прополис>перга>тела пчел = мед, а концентрация кадмия - в последовательности: тела пчел>прополис>перга. В результате исследований установлено, что медоносные пчелы аккумулируют в своих телах токсичные элементы и таким образом предотвращают их накопление в меду и воске. В то время как в случае перги и прополиса «фильтрующая способность» медоносных пчел не проявляется, что, вероятно, является следствием особенностей процессов сбора этих продуктов пчеловодства.

Накопленные экспериментальные данные свидетельствуют о необходимости корректировки предельно допустимой нормы (САНПиН 2.3.2.1078-01) содержания свинца в прополисе.

Ключевые слова: токсичные элементы, ПДК, продукты пчеловодства, механизмы загрязнения

Введение

За последние 100 лет в биосферу было внесено огромное число химических веществ, большинство из которых не встречались в экосистемах и в силу этого либо крайне медленно окисляются и метаболизируются, либо недоступно деятельности редуцентов [2].

С возрастающим загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами все большую актуальность приобретает изучение влияние этого фактора на живые организмы. Медоносные пчелы контактируют с внешней средой значительное время и поэтому могут накапливать токсиканты в больших количествах.

Загрязнению свинцом, прежде всего, подвержены продукты пчеловодства, собранные вдоль шоссейных дорог [7]. Bogdanov S. [7] также отмечает, что свинец не транспортируется растениями и может попадать в продукты пчеловодства, в основном из атмосферы при непосредственном контакте с нектаром и пыльцой растений. Наибольшими источниками кадмия для продуктов пчеловодства, по его мнению, служит металлургическая промышленность и атмосферные загрязнения, образующиеся при сжигании бытовых и промышленных отходов. Автор обращает внимание, что кадмий транспортируется растениями из почвы и лишь небольшая часть кадмия может попадать в мед и другие продукты пчеловодства из атмосферы, это происходит в основном, если пасека расположена в непосредственной близости от мусоросжигательных заводов.

Между содержанием токсичных элементов в разных продуктах пчеловодства обнаружены существенные различия, которые определяются, прежде всего, процессами их образования и механизмами их переработки пчелами. Согласно многочисленным литературным данным, пыльцевая обножка, перга и особенно прополис в наибольшей степени загрязнены токсичными элементами; мед и маточное молочко являются наиболее чистыми продуктами; в воске, присутствует немного больше токсичных элементов, чем в меду и маточном молочке. Многие исследователи считают, что значительная часть токсичных элементов аккумулируется в тканях пчел и таким образом уменьшается их поступление в продукты пчеловодства и ткани расплода. Однако, по данным Бондаревой Н. В. [3] при высоких концентрациях металлов в кормовых ресурсах «фильтрующая способность» пчел становится не эффективной.

Объекты и методы

Нами были проведены исследования содержания токсичных элементов в воске, меду, перге, прополисе и телах ульевых пчел, которые были отобраны на пасеках Рыбновского, Сасовского, Ряжского, Касимовского, Пронского и Чучковско-го районов Рязанской области, ГНУ КОСП НИИП Россельхозакадемии Краснодарского края и пасеках ГАУ Управления по пчеловодству Республики Татарстан.

Содержание элементов изучали спектро-фотометрическим методом, с помощью атомно- абсорбционного спектрофотометра фирмы

© Харитонова М. Н., Бурмистрова Л. А., Есенкина С. Н., Вахонина Е. А., Мартынова В. М., Седова Г. А. 2015 г.

Вестник РГАТУ, № 3 (27), 2015

«Varian». Исследование содержания As проводили с помощью графитовой печи спектрофотометра, в качестве модификатора использовали пал-ладиевый, фирмы «Merck». Содержание Cd и Pb определяли на газовом атомизаторе спектрофотометра с использованием воздушно-ацетиленового пламени. Hg определяли на гидридной приставке спектрофотометра. В качестве восстановителя использовали насыщенный раствор хлорида олова (II). Предварительные исследования показали, что ртуть в подавляющем большинстве объектов исследования содержится в следовых концентрациях. Поэтому основные исследования были сосредоточены на изучении содержания кадмия, свинца и мышьяка.

Экспериментальная часть

Результаты исследований показаны на рисунках 1-9.

Все образцы продуктов пчеловодства из указанных регионов по содержанию токсичных элементов соответствовали нормам СаНПиН 2.3.2.1078-01, за исключением содержания свинца в прополисе. Концентрация этого элемента во всех исследованных образцах превышала предельно допустимую норму.

В среднем за два года содержание свинца было максимальным в прополисе (9,932±5,0645 -в образцах из Краснодарского края; 3,380±0,9759 - в образцах из Рязанской области; 2,768±0,4053 мг/кг - в образцах из Республики Татарстан). В перге образцов из Краснодарского края содержание свинца было меньше, чем в прополисе, более чем в 9 раз; в перге образцов из Татарстана и перге и телах пчел из Рязанской области - меньше в 3 раза. Концентрация свинца в телах пчел из Краснодарского края и Республики Татарстан оказалась немногим меньше, чем в перге из этих регионов. В меду и особенно воске содержание свинца во всех трех регионах было незначительным (0,017-0,292 и 0,023-0,075 мг/кг, соответственно).

В то же время между образцами разных годов сбора различия в концентрации свинца, для всех регионов, оказались заметными у перги (в 2,9-4,9 раза) и прополиса (в 1,8-2,7 раза).

В среднем по трем регионам концентрация свинца была наибольшей в прополисе (6,097±2,2616 мг/кг), в 6 раз ниже в перге, в 9 раз ниже в телах пчел, в меду она составила 0,187±0,0472 мг/кг, а в воске - 0,054±0,0149 мг/кг.

Концентрация кадмия, в среднем за два года, оказалась максимальной в перге из Рязанской области (0,091±0,0189 мг/кг); в 1,6 раз меньше в телах пчел, а в прополисе обнаружили только следы кадмия в отдельных образцах 2007 года сбора. В перге, отобранной в Краснодарском крае, содержание кадмия было также максимальным (0,046±0,0192 мг/кг), в 2 раза ниже - в телах пчел и прополисе. Наибольшая концентрация кадмия среди объектов исследования из Республики Татарстан оказалась в телах пчел (0,252±0,1295 мг/ кг); незначительно ниже в прополисе; более чем в 11 раз ниже, чем в телах пчел - в перге. Не было

обнаружено присутствия кадмия ни в одном образце меда; в воске кадмий присутствовал лишь в следовых количествах в образцах из Краснодарского края 2008 года сбора.

Содержание кадмия, в среднем по трем регионам, было максимальным в телах пчел (0,097±0,0385 мг/кг); в 1,2 раза ниже - в прополисе; в 2,2 раза ниже, чем в телах пчел - в перге.

Концентрация кадмия между образцами, отобранными в разные годы эксперимента, в разных регионах существенно варьировала. Так, различия содержания этого элемента составили: в телах пчел и перге из Рязанской области - 5,9 и

3.6 раза соответственно; прополисе из Республики Татарстан - 5,8 раза; перге из Краснодарского края - 3,2 раза.

Содержание мышьяка во всех образцах оказалось значительно ниже, чем свинца и кадмия. Во всех трех регионах заметное присутствие мышьяка в объектах исследования было обнаружено лишь в один из двух годов эксперимента.

В среднем за два года наибольшее содержание мышьяка во всех трех регионах, как и свинца, было обнаружено в прополисе (0,118±0,0420 - из Краснодарского края, 0,046±0,0185 - из Рязанской области, 0,033±0,0171 мг/кг - из Татарстана). Мышьяка более чем в 2 раза ниже, чем в прополисе, содержалось в перге из Краснодарского края, и в

1.7 раза - в перге из Республики Татарстан. В перге из Рязанской области мышьяка не обнаружили, а содержание этого элемента в меду оказалось в 3 раза меньше, чем в прополисе. Присутствие мышьяка в меду из других регионов обнаружили только у образцов из Краснодарского края 2010 года сбора (0,019±0,0052 мг/кг). Содержание мышьяка в телах пчел из этого региона было сравнимым с его концентрацией в меду (0,018±0,0066 мг/кг). В воске и телах пчел из Рязанской области и Татарстана концентрации мышьяка были следовыми.

Максимум концентрации мышьяка, в среднем по трем регионам, содержался в прополисе (0,075±0,0205 мг/кг), в перге - в 3 раза меньше, в меду и пчелах - в 7,5 раза меньше.

воск мед перга прополис пчелы

Рис.1 - Содержание свинца в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Рязанской области

Сельскохозяйственные науки

Рис. 2 - Содержание свинца в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Краснодарского края

-2009г -2010г

перга прополис пчелы

Рис.3 - Содержание свинца в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Республики Татарстан

Рис. 4 - Содержание кадмия в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Рязанской области

-2008г -2010г

перга прополис пчелы

Рис. 5 - Содержание кадмия в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Краснодарского края

Рис. 6 - Содержание кадмия в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Республики Татарстан

0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01

-2009Г -2010Г

прополис пчелы

Рис.7 - Содержание мышьяка в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Рязанской области

Рис.8 - Содержание мышьяка в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Краснодарского края

Рис. 9 - Содержание мышьяка в продуктах пчеловодства и телах пчел на территории Республики Татарстан

Следовательно, концентрации свинца в объектах исследования убывали в следующей последовательности: прополис>перга>тела

пчел>мед>воск, мышьяка - в последователь-

13-

Вестник РГАТУ, № 3 (27), 2015

ности: прополис>перга>тела пчел = мед, а кон- , . 9ПИС°К литературы

1. Акимов, И. А. Мед и окружающая среда

центрация кадмия - в последовательности: тела [Тексст] / И. А. А кимов, В. П . НаДм ^Пчеловод-

пчел>прополис>перга_ ство. - 2000. - № 7. - С. 12-14.

Выв°ды 2. Александров, Ю. А. Основы производства

Таким образом, тела медоносных пчел то™ беопасной и экоологически чистой животновод-

для меда и воска в полной мере являются «филь- ческой продукции [Текст] / Ю. А. Александров. -

тром» по задержанию всех исследованных эле- йошкаро.па 2008 - 301с

ментов, о чем свидетельствуют установленные в 3. Бондарева, Н. В. О метаболизме тяжелых

этих продуктах минимальные концентрации. металлов в организме пчел [Текст] / Н.В. Бонда-

В 2лучае перги и прополиса «фильтрующая рева // Современные технологии i пчеловодстве

способность» медоносных пчел не проявляется, -материалы науч. конф. - Рыбное, 2004. - С.126-

поскольку в процессе сбора этих продуктов пче- 130

лы:сб°рщицы контактируют с пыльцевой обнож- 4. Еськов, Е. К. Техногенные загрязнения

к°и или клейкими выделениями растений только природной среды и пчелы [Текст] / Е. К. Еськов //

небольшой частью поверхности тела- Пчеловодство. - 2006. - № 7 - С. 10-13.

Несмотря на это перга - ценный биологически 5. Кодесь, Л. Г. Свинец и кадмий в системе

активный продукт, по содержанию токсичных эле- почва - медоносные растения - пчела - продукты

ментов является безопасной для потребителей, пчеловодства на территории Уссурийского райо-

так как все исследованные образць1 этого продук- на [Текст] / Л. Г. Код£сь, Н. В. Бычкова // ^вре-

та соответствуют требованиям действующей нор- менные технологии производства и переработки

мативной документации. меда. - Новосибирск, 2008. - С. 64-67.

Установленное нами повышенное содержа- 6. Лебедев, В. И. Экологическая чистота про-

ние свинца в образцах прополиса согласуется с дуктов пчеловодства [Текст] / В. И. Лебедев, Е А.

данными Лебедева В. Ипи Мурашевой Е А. [6], Мурашова // Пчеловодство. J- 2003. - № 4. - С. 42-

Еськова Е. К. [4], Кодесь Л. Г. и Бычковой Н. В. [5]. 44^

Следовательно, существует необходимость пере- 7. Bogdanov, S. Contaminants of bee products

смотра нормы содержания свинца в ^^о^с. / s Bogdanov // Apidologie - 2006 - № 1 - P1-18 которая на сегодняшний день составляет не бо- 8. Szcz?sna T. Skazenie miodu metalami

лее 1,0 мг/кг, а в пыльцевой обножке и перге - не ci?zkimi /T. Szcz?sna // Pszczelarstwo. - 1994. - № более 6,0 мг/кг. 7. - С.5

NVESTIGATION OF TOXIC ELEMENTS IN BEEKEEPING PRODUCTS

Kharitonova Мargarita Nikolaevna, Candidate of Biological Science, Academic Secretary, [email protected] Burmistrova Liliya Alexandrovna, Candidate of Biological Science, Temporary Acting Director, beeliliya@ mail.ru

Esenkina Svetlana Nikolaevna, Research Officer

Vakhonina Еlena Alexandrovna, Candidate of Agricultural Science, Senior Research Officer Маrtynova Valentina Mikhaylovna, Research Officer

Sedova Galina Alexandrovna, Laboratory Researcher FSBSI «RI of Beekeeping», Rybnoe, Ryazan oblast

The purpose of the study was to determine the content of toxic elements: lead, cadmium and arsenic in the products of beekeeping and bee bodies collected in the territories of the three regions of the Russian-Federation: Ryazan Region, the Krasnodar Territory and the Republic of Tatarstan. The study found that the ratio of the concentrations of lead and arsenic in bee products and bodies bees were similar in all regions studied, whereas the ratio of cadmium in different regions of markedly different. Concentrations of lead in research facilities decreases in the following order: propolis> bee bread> body bee> honey> wax, arsenic - in sequence - propolis> bee bread > bees body = honey, and the concentration of cadmium - in the sequence: the body bee> propolis> bee bread. Thus honey and wax - bee products, which are the least contaminated by toxic elements. Bee bread contained toxic elements in a slightly greater concentration, but it is safe for consumers. While in the majority of samples propolis set high lead content. Key words: toxic elements, MPC, bee products, mechanisms of pollution

Literatura

1.Akimov, I.A. Med i okruzhayushchaya sreda [Tekst] / I.A. Akimov, V.P. Naumkin // Pchelovodstvo. -2000. - № 7. - S. 12-14.

2.Aleksandrov, Yu.A. Osnovy proizvodstva bezopasnoy i ehkologicheski chistoy zhivotnovodcheskoy produkcii [Tekst] / Yu.A. Aleksandrov. - Yoshkar-ola, 2008. - 301 s.

3.Bondareva, N.V. О metabolizme tyazhelykh metalov v organizme pchel [Tekst] / N.V. Bondareva // Sovremennye tekhnologii v pchelovodstve : materialy nauch. konf. - Rybnoe, 2004. - S.126-130.

4.Es'kov, Е.К. Tekhnogennye zagryazneniyaprirodnoysredyipchely[Tekst]/Е.К. Es'kov//Pchelovodstvo. - 2006. - № 7 - S. 10-13.

5.Kodes', L.G. Svinecz i kadmiy v sisteme pochva - medonosnye rasteniya - pchela - produkty pchelovodstva na territorii Ussuriyskogo rayona [Tekst] /L.G. Kodes', N.V. Bychkova //Sovremennye tekhnologii proizvodstva i pererabotki meda. - Novosibirsk, 2008. - S. 64-67.

6.Lebedev, V.I. Ehkologicheskaya chistota produktovpchelovodstva [Tekst]/ V.I. Lebedev, Е.А. Murashova // Pchelovodstvo. - 2003. - № 4. - S. 42-44.

7.Bogdanov, S. Contaminants of bee products / S. Bogdanov // Apidologie. - 2006. - № 1. - P.1-18. 8.Szcz§sna, T. Skazenie miodu metalami ciqzkimi /T. Szczqsna // Pszczelarstwo. - 1994. - № 7. - S. 5.