CC BY
36
УДК 638.12:612.397:57.086.8
Ковальчук I.I., к.вет.н., докторант Федорук Р.С., д.вет.н., проф., членкор НААН КовальськаЛ.М., к.с.-г.н. ©
1нститут б1ологИ'тваринНААН
ВПЛИВ ЦИТРАТ1В ГЕРМАН1Ю ТА СЕЛЕНУ НА BMICT ВАЖКИХ МЕТАЛ1В В ПРОДУКЦП БДЖ1ЛЬНИЦТВА
Поданi дат про eMicm еажких Memanie в продукцп бджыъництва за умов nidzodieni сиропом з добавкою цитрат1в гермашю та гермашю з селеном. Встановлено нижний eMicm Pb та Cd у nepsi, Medi та стмъниках медоносних бджш дослгдних груп пор1вняно з контрольною. 0i3UKO-xiMi4Hi показники меду в1дпов1дають величинам ДСТУ щодо його MKOcmi. Отримат резулътати свгдчать про позитивт зм1ни щодо eMicmy еажких метал1в в продукцп бджыъництва, що тдтверджуе доцмъшстъ використання добавок цитрат1в гермашю i селену з метою корекцгг м1нералъного живлення медоносних бджгл.
Ключое1 слова: бджоли, перга, мед, стмъники, цитрати гермашю i селену, важк1метали
УДК 638.12:612.397:57.086.8
Ковальчук И.И., Федорук Р.С., Ковальская Л.Н.
Institute of animal biology NAAS
ВЛИЯНИЕ ЦИТРАТОВ ГЕРМАНИЯ И СЕЛЕНА НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПРОДУКЦИИ ПЧЕЛОВОДСТВА
Представлены данные о содержании тяжелых металлов в продукции пчеловодства в условиях подкормки сиропом с добавкой цитратов германия и германия с селеном. Установлено низкий уровень Pb и Cd в перге, меде и сотах медоносных пчел опытных групп по сравнению с контрольной. Физико - химические показатели меда соответствуют величинам ДСТУ относительно его качества. Полученные результаты свидетельствуют о положительных изменениях содержания тяжелых металлов в продукции пчеловодства, подтверждающий целесообразность использования добавок цитратов германия и селена с целью коррекции минерального питания медоносных пчел
Ключевые слова: пчелы, перга, мед, соты, цитраты германия и селена, тяжелые металлы
Kovalchuk I.I., Fedoruk R.S., Kovalska L.N.
INFLUENCE OF GERMANIUM CITRATE AND SELENIUM ON LIPID AND HEAVY METALS CONTENT IN MELLIFEROUS BEES' ORGANISM
Data is presented on heavy metals content in bees production at feeding them syrup with germanium citrate and germanium with selenium addition. Probably low content of Pb and Cd in ambrosia, honey and honeycomb melliferous bees' of the
© Ковальчук I.I., Федорук P.C., Ковальська Л.М., 2014
146
experimental groups in comparison to control was established. Physical-chemical indices of honey correspond to the State Standards of Ukraine concerning its quality. Obtained results witness about positive changes in the content of heavy metals in honey production. This proves the necessity of using Germanium and Selenium citrate additions for correction of melliferous bees mineral nutrition.
Keys words: bees, ambrosia, honey, honeycombs, germanium and selenium citrates, heavy metals
Вступ. Нанотехнолопя - наука, що може дати принципово HOBi речовини з ушкальними, у т.ч. бюлопчними властивостями. Тому актуальным залишаеться вивчення мехашзм1в ди розроблених в останш роки нових наноматер1ал1в, що можуть мати застосування у бджшьництв1 [1, 2]. У в1тчизнянш i заруб1жнш практищ ведения бджшьництва, для шдвищення якост1 росту та розвитку бджолоамей у весняний та осшнш перюди, широко застосовують штучну пщгод1влю. Додавання до корму бджш сполук окремих елемент1в, як метабол1чних стимулятор1в оргашчного та неоргашчного походження, внесених у р1зних дозах, впливае на корекцш ф1зюлого-61ох1м1чних процеЫв i пщвищуе продуктившсть i резистентнють медоносних бджш. До таких мшеральних компонеипв у бджш вщносяться Кобальт, Цинк, Магнш, Германш та Селен [5, 6].
Однак, недостатньо вивчеш ф1зюлопчш piBHi таких елемент1в як Германш та Селен в компонентах харчування бджш та 1хньо! продукци. Не з'ясоваш мехашзми иозитивних ефект1в на picT i розвиток личинок бджш, !х вщтворювальш та продуктивш якостг У той же час анал1з л1тератури иоказуе , що Германш сприяе виведенню з оргашзму токсишв i швелюе негативний вплив фактор1в зовшшнього середовища. Германш волод1е широким спектром бюлопчно! дп, 3ano6irae старшню i загибел1 кл1тин оргашзму. Цей елемент вдаграе важливу роль у формуванш резистентност1 оргашзму i здатний вщновлювати та профшактувати широкий спектр захворювань [5, 6].
У свою чергу, Селен е сильнодшчим антиоксидантом. BiH входить до складу глутатюнпероксидази, яка 3ano6irae утворенню вшьних радикал1в. Актившсть цього ензиму у тканинах оргашзму залежить вщ кшькосп спожитого Селену, який виконуе захисш функцп в оргашзм1 [7, 8].
У зв'язку з цим, науково - практичний штерес представляв вивчення впливу р1зного р1вня Германш та Германш з Селеном у компонентах шдгод1вл1 на вм1ст важких метал1в у продукци медоносних бджш.
Матер1али i методи. Дослщження проведен! на приватнш паЫщ с. Корелич1 Перемишлянського району. Дослщжено вплив цитрат1в германш та селену, одержаних на основ! нанотехнологш, за введения ix до компонента пщгод1вл1 бджш у весняно-л1тнш перюд. Для проведения дослщження ввдбрано три групи бджолиних Ымей: I контрольна — з пщгод1влею 1000 мл чистого цукрового сиропу/тиждень, II група — додатково до 1000 мл сиропу/тиждень включено 0,5 мг Германш у вигляд1 цитрату, III група отримувала цитрат германш i селену в кшькоси 0,3 мг Германш i 0,2 мг Селену на 1000 мл сиропу/тиждень. Пщгод1влю бджш здшснювали впродовж 30 д1б в травш 2013 року.
Для дослщження у червш мкящ вщбирали бджолину продукцш - мед, пергу, стшьники з вулиюв контрольно! та дослщних груп вказано! пас1ки. У зразках бджолино! продукци визначали вмкт окремих мшеральних елемент1в
147
на атомно-абсорбцшному спектрофотометр! СФ-115 ПК з комп'ютерною програмою, а також яюсш показники меду, зокрема вмкт пролшу, д1астазну актившсть, масову частку води та рН. Одержан! даш опрацьовано статистично з визначенням середшх величин (М), !х вщхилень (±т) { ступеня в1рогщност1 (р) за коефщентом Стьюдента.
Результати дослщжень. Перга — продукт рослин (пилок) \ бджш, на яюсть яко! впливають цвтння р1зних пилконоЫв I перюд життед1яльност1 та ф1зюлопчш потреби бджш. Обшжжя бджш з пилку рослин не вЫх вид1в вщкладаеться в стшьники, а частина його вживаеться вщразу ж як корм, необхщний для життед1яльност1 молодих бджш. Перга вщ1грае роль ф1зюлопчного регулятора бюлопчно! повноцшност1 оргашзму бджш. Вщповщно й наявшсть перги у вулику е невщ'емною умовою для вирощування яккного розплоду бджш, росту I розвитку бджолоЫмей, 1х продуктивное^, а також показником еколопчного стану навколишнього середовища [9]. За результатами дослщження важких метал1в у перз1 спостер1гали незначну тенденцш до вищого вмкту Зал1за, Мщ1 (II група р<0,05) (табл. 1).
Таблиця 1
Вм1ст окремих важких метал1в у nepsi, мг/кг натурально! маси (M±m, n=3)
Важш метали Групи медоносних бджш
I-контрольна 1,0 л сиропу П-дослщна 1,0 л сиропу + 0,5 мг Ge Ш-дослщна 1,0 л сиропу + 0,3 мг Ge + 0,2 мг Se
Зал1зо 8,05±0,51 8,55±0,01 9,01±0,63
Мщь 1,81±0,02 1,90±0,02* 2,02±0,19
Цинк 1,27±0,01 1,27±0,05 1,28±0,04
Хром 0,31±0,02 0,28±0,17 0,27±0,03
Ншель 0,23±0,05 0,24±0,05 0,25±0,02
Свинець 0,15±0,03 0,13±0,03 0,11±0,009
Кадмш 0,04±0,005 0,02±0,005* 0,01±0,003**
Тод1 як для Хрому та Свинцю вщзначено тенденцш до нижчого р1вня у 1,1 та 1,2 раза, проте р1знищ були не BiporiflHi. Суттев1 р1знищ спостер1гали при дослщженш вм1сту Кадмш у nep3i. Зокрема, у зразках перги II групи концентращя Кадмш була у 2 рази (р<0,05), а для Ш групи - у 4 рази (р<0,01) нижчою, що може бути зумовлене антагошетичною д1ею цитрат1в германш та селену на обмш Хрому, Свинцю та Кадмш, як важких метал1в, в оргашзм1 медоносних бджш i 1хню трансформацию у пергу.
Мед - комплексний продукт рослин i бджш, в склад якого входить бшьше 400 р1зномаштних компонешгв, яю обумовлюють його харчову, д1етичну i л1кувальну дш. За результатами дослщження вщзначено, що згодовування з цукровим сиропом pi3HOi кшькост1 цитрат1в германш та селену зумовлювало не однаков1 вщмшност1 вмкту окремих важких метал1в у мед1 (табл. 2). Зокрема, вщм1чено зниження вмкту Mifli (р<0,05), Цинку, Кадмш та Ншелю у зразках меду бджш II i III груп i Зал1за — тшьки в III rpyni. Мтжгрупов1 р1знищ вм1сту Хрому та Свинцю у зразках II i III груп пор1вняно до контролю (I) не перевищували величин ix середшх статистичних вщхилень.
148
Таблиця 2
Вмкт окремих важких меташв у мед1, мг/кг натурально! маси (M±m, n=3)
Важш метали Групи медоносних бджш
I-контрольна 1,0 л сиропу П-дослщна 1,0л сиропу + 0,5 мг Ge Ш-дослщна 1,0 л сиропу + 0,3 мг Ge + 0,2 мг Se
Зал1зо 1,39±0,16 1,56±0,21 1,28±0,06
Мвдь 0,44±0,04 0,31±0,06 0,32±0,02*
Цинк 0,54±0,07 0,46±0,02 0,40±0,04
Хром 0,12±0,01 0,13±0,02 0,15±0,02
Ншель 0,25±0,05 0,24±0,03 0,21±0,02
Свинець 0,14±0,02 0,14±0,02 0,13±0,02
Кадмш 0,08±0,006 0,07±0,006 0,06±0,005
За результатами ф1зико-х1м1чних показник1в меду вщзначено BiporiflHi р1знищ дослщжуваних показниюв. Зокрема, за умов згодовування добавок цитрат1в германш та селену спостер1гали вищий вмкт пролшу у II rpyni та у 1,2 рази вищий у III rpyni (р<0,05) пор1вняно до контролю (табл. 3).
Таблиця 3
Ф1зико-х1м1чш показники пол1флорного меду, (M±m, n=3)_
Показники якосп Групи медоносних бджш Вимоги ДСТУ 4497:2005
I-контрольна 1,0 л сиропу П-дослщна 1,0 л сиропу + 0,5 мг Ge Ш-дослщна 1,0 л сиропу + 0,3 мг Ge + 0,2 мг Se
Пролш, мг/кг 324,77±10,84 339,03±13,45 376,46±13,46* 300,0
Д1астазне число, од.Готе 10,84±0,53 14,07±0,38** 14,34±1,01* 10,0-15,0
Масова частка води, % 20,13±0,35 20,0±0,81 20,04±0,83 18,5-21,0
pH 4,29±0,003 4,31±0,007 4,32±0,009* 3,5-4,5
Як вщомо, у мед1 знаходиться велика кшьккть р1зних фермеипв, ПрИСуТШСТЬ ЯКИХ СВЩЧИТЬ про ЙОГО високу бюЛОПЧНу ЦШШСТЬ. OCHOBHi ферменти, що мктяться в мед1 - це глюкозооксидаза, швертаза i д1астаза. Найбшьш вагоме значения щодо яккно! оцшки меду мае актившсть д1астази, тому що з кшькюно! точки зору вона прямо пов'язана з шшими ферментами, яю мктяться в мед1 [10]. Згщно проведених дослщжень встановлено, що д1астазне число було вищим у зразках меду бджш II i III груп за умов згодовування добавок. Зокрема, у 1,3 раза вищу р1зницю цього показника вщм1чено у зразках вщ1браних з naciK II та III дослщних груп, пор1вняно до контролю.
Одним ¿з важливих показниюв якост1 меду, його зршост1 е масова частка води у ньому. За результатами наших дослщжень масова частка води суттево не
149
змшювалася впродовж дослщження. Згщно стандарту рН кв1ткового меду становить 3,5 - 5,5, падевого вщ 4,5 до 5,4. За результатами дослщжень р1вень рН меду суттево не змшювався, проте у III груш був в1рогщно вищим пор1вняно до контролю.
Бджолиш стшьники — важливий об'ект для виготовлення \ збереження бджолами меду й перги, а також вирощування приплоду. Практика показуе, що в процес1 використання бджолами стшьниюв у !х сотах нагромаджуються невосков1 компоненти, частина з яких може бути шкщливою для бджш [11-14]. Тому зразки стшьниюв вщбирались тшьки з новоутворених !х частин, що формувались бджолами на дерев'янш частиш рамок, що у практищ бджшьництва ¿менуються «язиками».
За результатами дослщжень вмюту важких метал1в у стшьниках спостер1гаеться зростання концентраци Мщ1 та Икелю у зразках стшьниюв И { III груп пор1вняно до контролю. В1рогщно вищий вмкт Зал1за у 1,6 раза спостер1гаеться у стшьниках II дослщно! групи (табл. 4).
Таблиця 4
BiviicT окремих важких метал1в у стшьниках, _мг/кг натурально! маси (M±m, n=3)_
Важш метали Групи медоносних бджш
I-контрольна 1,0 л сиропу П-дослщна 1,0л сиропу + 0,5 мг Ge Ш-дослщна 1,0 л сиропу + 0,3 мг Ge + 0,2 мг Se
Зал1зо 1,16±0,15 1,82±0,24* 1,77±0,34
Мвдь 0,14±0,05 0,16±0,02 0,19±0,03
Цинк 0,29±0,08 0,24±0,08 0,21±0,06
Хром 1,86±0,49 1,31±0,08 1,24±0,02
Нжель 0,12±0,02 0,16±0,02 0,19±0,03
Свинець 0,18±0,01 0,16±0,005*** 0,15±0,003***
Кадмш 0,09±0,005 0,07±0,006*** 0,05±0,008*
Вищий р1вень цього елемента вщзначено у стшьниках III дослщно! групи, пор1вняно до контролю, проте р1знищ були не BiporiflHi. Вмкт Свинцю i Кадмш в1рогщно змшювався у зразках дослщних груп за умов згодовування цитрат1в. Вщзначено нижчу концентрацш цих метал1в у 1,2 рази у II та III групах (р<0,001) для Свинцю та у 1,2 раза - П (р<0,001); 1,8 раза - Ш група (р<0,05) для Кадмш.
Слщ вщм1тити, що у стшьниках залишаються невосков1 компоненти, яю можуть слугувати додатковими ноаями окремих важких метал1в, що перебувають у розчинених формах вщкритих водойм. KpiM цього вмкт токсичних речовин у стшьниках змшюеться залежно вщ еколопчних умов утримання бджш, особливостей адаптаци бджолиних с1мей до природних умов утримання та вмкту цих елеменпв у кормах.
Висновки.
1.Додаткове згодовування бджолам з сиропом Германш та Селену у вигляд1 цитрату зумовлювало в1рогщш р1знищ вмкту важких метал1в у продукци медоносних бджш.
2. Згодовування з цукровим сиропом р1зно! кшькост1 цитрату германш та селену вщзначаеться 1хшм антагошстичним впливом на р1вень важких метал1в
150
окремих бюгенних елемент1в у nep3i, мед1 та стшьниках. Встановлено в1рогщно нижч1 р1знищ вм1сту Нткелю, Свинцю та Кадмш nep3i та мед1 на фош вищого i'x вм1сту у стшьниках.
Перспективи подальших дослщжень. Доцшьним е комплексне вивчення вм1сту важких метал1в у тканинах оргашзму бджш, а також репродуктивну здатшсть бджолиних маток, що буде предметом подальших дослщжень.
Лггература
1. Наноматер1али в бюлоги. Основи нановетеринари / [В.Б. Борисевич, В.Г. Каплуненко, M.B. KocIhob та ш.]; заред. В.Б. Борисевича, В.Г. Каплуненка. - К.: «Авщена», 2010. - 416 с.
2. Нанонаука i нанотехнологи: техшчний, медичний та сощальний аспекта / [Б. Патон, В. Москаленко, I. Чекман, Б. Мовчан] // Вкник нацюнально! академи наук Украши. - 2009. - №6. - С. 18-26.
3. Еськов Е.К. Техногенное загрязнение природной среды и пчелы // Пчеловодство. 2006. -№ 7.— С. 10 - 13.
4. Porrini C., Sabatini A. G., Girotti S. Honey bees and bee products as monitors of the environmental contamination // Apiacta. - 2003. - Vol.38. - P. 6370.
5. Miracle Cure Organic Germanium, 1980 http://www.organicgermanium.net/images/dr_asai_book.pdf
6. Скальний A.B., Рудаков H.A. Биоэлементы в медицине. - Москва, Мир. - 2004. - 272с.
7. Ермаков В. В. Биогеохимия селена и его значение в профилактике эндемических заболеваний человека // Вестник отделения наук о Земле РАН. Электронный научно-информационный журнал. — М., 2004. — № 1 (22) — С. 1-17.
8. Sunge R. A. Selenium regulation of selenium-dependent glutatione perixidases in animals and transfeeted CHO cells / R. A. Sunge, R. M. Thompson, M. A. Palm et al. // Biomed. Environ. Sci. — 1997. — Vol. 10. — P. 346-355.
9. Пшеславський А. Перга —Ки1в,2010.--80c.
10. Осинцева Л.А. Технология, показатели качества, безопасности и товароведная оценка меда: учебное пособие. — Новосибирск, 2012. — 132с
11. Разанов С. Накопичення важких метал1в у бджолиних стшьниках. // Тваринництво Украши. — 2007. —№3. — С. 38-40.
12. Ковальчук I.I., Саранчук I.I. Мшеральний та жирнокислотний склад стшьниюв бджш залежно вщ еколопчних умов довкшля // Наук. техн. бюл. 1нституту бюлоги тварин УААН та ДНДК1 ветпрепарат1в та кормових добавок, 2010. — Вип. 11, № 1. — С. 205-209.
13. Ковальчук I.I., Федорук P.C. Вмют важких метал1в у тканинах бджш та i'x продукци залежно вщ агроеколопчних умов Карпатського регюну // Бюлопя тварин. — 2013. -Том.15, №4. - С. 54-65.
14. Ковальчук I.I., Федорук P.C. Вм1ст важких метал1в у тканинах медоносних бджш за умов еколопчного та оргашчного виробництва // Б1олог1я тварин // 2012. -Т.14, №1-2. -С.311-315
Рецензент - к.с.-г.н., доцент Ковальський Ю.В.
151
