Методи за сравняване на хранителни вещества в пчелен хляб, направени от африканизирани и европейски медоносни пчели и

Резюме

Въведение

Храненето играе фундаментална роля за здравето и жизнеността на пчелните семейства и установяването им като популации. Хранителните вещества осигуряват енергия и биохимичните компоненти, необходими за отглеждането на пило, терморегулация, подхранване и имунен отговор. За пчелните семейства хранителните вещества, необходими на популациите на колониите, за да растат и поддържат здравето си, идват от нектар и цветен прашец. Нектарът осигурява въглехидрати, а полените осигуряват останалите хранителни нужди като протеини, липиди, витамини и минерали.

Подвидовете медоносни пчели се различават по хранителни параметри на ниво колония, като дълголетие на работника, отглеждане на пило и механизми на социален имунитет 2-6. Тези разлики могат да бъдат свързани с начина, по който храната, особено полените, се обработват от колонията и се усвояват от индивидите. Поленът е в клетките на пчелна пита и се съхранява химически променен чрез микробно медиирана млечнокисела ферментация 07/10. Ферментиралият прашец се нарича пчелен хляб. Може да има генотипични разлики между подвидовете в способността им да придобиват хранителни вещества от полените, които събират и съхраняват и това може да повлияе на растежа и оцеляването на колониите. Генотипичните ефекти върху преработката на храни и усвояването на хранителни вещества са документирали при други организми какво кара някои хора да получават повече хранителни вещества и калории от други, докато консумират същите храни 11-14.

Протокол

1. Получаване на пчелен хляб AHB и EHB колонии

2. Хранене на пчели в клетки

  1. Поставете запечатаната с рамка работна пило от колониите AHB и EHB в отделни клетки, поставени в помещение с околна среда при 32 до 34 ° C и 40% относителна влажност .
  2. Когато работниците изплуват и са на около 24 часа, издигнете 12 клетки за биоанализ от плексиглас (размери = 11,5 х 7,5 х 16,5 см 3) и добавете или 100 новосъздадени EMS или 100 новосъздадени работни пчели AHB всяка клетка. Поставете част от гребена с известен брой или EBB или ABB клетки (24-30 клетки на клетка) във всяка клетка, за да създадете следните комбинации от обработка: AHB хранени ABB, EHB хранени ABB, AHB хранени EBB и EHB хранени EBB . (4 процедури; 6 клетки на лечение; общо 24 клетки).
  3. Формулиран във флакони с вода и 50% мед и воден разтвор до обема на всяка клетка. Пълнете ежедневно флаконите с мед и вода за 11-дневния период на изследване.

3. Вземане на проби от работните пчели и пчелен хляб и оценка на потреблението

  1. Извадете 10 нови, преди да ги сложите в клетките на работниците от EHB и AHB. Вижте ги като пчели от ден 0 и те служат като основа за концентрацията на хемолимфен протеин.
  2. Отстранете 10 пчели от всяка клетка, след като сте били хранени с EBB или ABB в продължение на 4, 7 и 11 дни.
  3. Поставете живите пчели в отделни епруветки за микроцентрифуги и ги поставете върху пакети с лед. Изберете подпроба от четири пчели за анализ на концентрацията на хемолимфен протеин.
  4. След вземане на проби от пчелите на Ден-11, пребройте броя на клетките от пчелна пита, които все още съдържат кошер. Това е относителна мярка за консумация на пчелен хляб.
  5. Останалият кошер от клетките във всяка клетка и се съхранява в отделни микроцентрифужни епруветки по клетка. Поддържайте пробите от пчелен хляб при -80 ° C, докато се анализират концентрацията на разтворим протеин и съдържанието на аминокиселини.

4. Оценка на рН на цветен прашец и пчелен хляб

  1. Вземете шест произволни проби от 0,3 g от цветен прашец, подаван на пчелите в EFA, и го разтворете в 300 μl дестилирана вода. Измерете pH с водоустойчиво двойно кръстосано копие за pH с точност до 0,01.
  2. Вземете 0,3 g проба от пчелен хляб, който е останал във всяка клетка след 11-дневния период на хранене. Разтворете пчелния хляб в 300 μl дестилирана вода и измерете pH, както е описано в полени (4.1).

Представителни резултати

Кошера се съхранява при -80 ° C за по-малко от месец, преди да се анализира за рН и концентрация на протеин и за около 4 месеца преди анализ на аминокиселини. Кошерът се различаваше от полените по pH и концентрация на протеин (Илюстрация 1). РН на пчелния хляб е по-ниско от концентрацията на протеин в прашеца. И EMS, и AHB използват повече ABB, отколкото EBB (Фигура 2).

Нивата на разтворим протеин в хемолимфата на AHB са значително по-високи от EHB, независимо от вида на кошера, който консумира (Фигура 3). Тези разлики в нивата на хемолимфен протеин се появяват, въпреки че EHB и AHB консумират подобни количества от всеки тип кошер. Възрастта на пчелите по време на вземането на проби значително влияе върху концентрациите на разтворим протеин в хемолимфата. В сравнение с ден 7 или 11, липсата на диференцирани концентрации на протеин е значително по-ниска при пчелите ден 4.

_content "> От 10-те аминокиселини, които са от съществено значение за медоносните пчели, всички освен хистидин са открити в цветен прашец. В повечето случаи концентрациите на аминокиселини, измерени в пчелния хляб, са по-високи, отколкото в полените (Фигура 4). Например, концентрациите на левцин и треонин са били с около 60% по-високи в сравнение с пчелния хляб с цветен прашец, а концентрациите на валин са били с около 25% по-високи. Нивата на аланин, аспарагинова киселина, глутамин и метионин също са по-високи, отколкото в полените. Концентрациите на аминокиселини не се различават значително между ABB и EBB, с изключение на фенилаланин и цистеин. Нивата на фенилаланин са около два пъти по-високи в сравнение с ABB или EBB, или полен. Концентрациите на цистеин са по-ниски в EBB в сравнение с ABB или полен. Триптофанът е единствената аминокиселина, открита в по-високи концентрации в полени, отколкото в EBB или ABB. Концентрациите на пролин в полен и ABB са по-високи, отколкото в EBB.

методи
Илюстрация 1: Сравнение на pH (А) и концентрации на разтворим протеин (Б) Произведено в цветен прашец и пчелен хляб от европейски (EHB) или африканизирани (AHB) медоносни пчели. РН на цветен прашец е значително по-високо от пчелния хляб, определено чрез дисперсионен анализ (F 2.12 = 3725, p 25 модифициран.

методи
Фигура 3: Средната концентрация на протеина в хемолимфата на европейски (EHB) или африканизирани (AHB) медоносни пчели, хранени с кошер от европейски (EBB) или африкански (ABB) пчели за 4, 7 и 11 дни Едно повторно измерване анализ. Дисперсията показва значителни разлики между 4-те лечебни групи (F 3,20 = 19,7, p 25 модифициран.

хранителни
Фиг. 4: Концентрациите на аминокиселини (ug на грам прашец или пчелен хляб) в цветен прашец или пчелен хляб от него EBB състои се Кошерът е направен от европейски пчели, а смокинята е направена от африканизирани пчели. Триптофанът, цистеинът, фенилаланинът и пролинът са нанесени отделно за целите на яснотата при предварително изпращане на техните количества. Този номер е променен от 25.

Дискусия

Използвайки описания по-горе метод, установихме, че фирмата за пчелен хляб AHB се консумира в по-големи количества както от AHB, така и от EHB. Въпреки че EHB и AHB консумират подобни количества от всеки вид пчелен хляб, AHB има по-високи титри на хемолимфен протеин. Констатациите, базирани на нашите методи, са подобни на предишни доклади, където нивата на хемолимфен протеин са били по-високи при AHB, отколкото при EHB, въпреки че и двамата са били хранени с една и съща диета 26. Чрез измерване на консумацията на EBB и ABB, които се консумират с различна скорост както в EHB, така и в AHB, беше установено, че концентрациите на хемолимфен протеин във всеки подвид не се увеличават чрез увеличаване на приема на храна. Изглежда, че има плато за концентрация на хемолимфен протеин във възрастта на пчелите работници и че зададената точка за платото е по-висока при AHB от EHB.

Има няколко важни изисквания към колониите за производство на пчелен хляб, за да се оптимизира скоростта на съхранение на полени. Първо, колониите трябва да се рамкират с отворено пило. Без хранене на отворено пило работниците няма да събират много прашец. Второ, колонията трябва да бъде без майки, за да не се произвежда допълнително пило. Отглеждането на пило изисква големи количества цветен прашец и се съхранява само излишният цветен прашец. В малките колонии, установени в EFA, би имало малко цветен прашец като хляб с кошери, ако зоните за размножаване бяха разширени, така че колониите трябва да бъдат без бели и да могат да се съхраняват. И накрая, за да се произвежда пчелен хляб, прашецът трябва да бъде събирани и съхранявани в клетки от пчелна пита. Когато прашецът се събира в поленови капани, той трябва да се смила на фин прах, преди да е на разположение на пчелите, за да могат те да го събират като корбикуларни товари.

Методите, използвани за измерване на потреблението на кошер, дават качествени, а не абсолютни оценки. Единствената консумация, която беше отчетена, беше, когато клетките бяха напълно изпразнени от кошера. По-точна оценка на общата консумация на пчелен хляб може да бъде получена чрез изваждане на пчелния хляб от клетките и приготвяне на пай, който може да се претегли преди и след периода на изследване. Искахме обаче да задържим кошера в клетките, за да могат пчелите да се съсредоточат върху него, докато го хранят в колония и може би да продължат да го обработват през периода на изследване. Разликата в теглото на гребените преди и след проучването не се използва като оценка на консумацията, тъй като теглото се увеличава, тъй като пчелите поставят разредения мед, хранен с тях, в някои клетки.

Работниците също биха могли да добавят част от разредения мед в кошера. Поради тези причини клетките, съдържащи приблизително равни количества кошер, бяха преброени преди и след периода на хранене и бяха направени качествени измервания. Все пак имаше поразителна разлика между двата вида пчелен хляб в броя на празните клетки ABB в сравнение с EBB, отчетени след 11 дни.

Методите, използвани за измерване на концентрацията на протеин, са подобни на тези, описани по-рано, за да се определят ефектите от хранителния протеин върху африканизирани и европейски пчели 26 Като продължение на процедурата успяхме да оценим разтворимия протеин в цветен прашец и пчелен хляб. Тези методи дадоха резултати, подобни на предишните доклади 7,10,27. Нашите резултати предоставят допълнителни доказателства, че AHB усвояват диетичните протеини по-ефективно от EHB и че това може да е ключов фактор за екологичното доминиране на AHB в повечето региони, където са имигрирали и установили 30-32.