Активность каталазы пчел среднерусской и карпатской пород
Темные лесные среднерусские (среднеевропейские) медоносные пчелы (Apis mellifera mellifera L.) исторически сформировались и обитают в Пермском крае. Они обладают высокими воско- и медопродуктивностью, зимостойкостью, яйценоскостью маток и ройливостью (Н.И.Кривцов, 1995). В многочисленных работах ряда авторов представлены доказательства преимуществ этой породы как максимально адаптированной к суровым климатическим условиям Севера Европы, Урала и Сибири (А.Ф.Губин, 1998; А.Н.Мельниченко, 1987; Н.В.Авдеев, А.В.Петухов, С.А.Степанов, 2008; Н.Г.Билаш, Н.И.Кривцов, В.И.Лебедев, 1999; Н.Н.Гранкин, 1997; Н.Н.Гранкин, Р.Р.Сафиуллин, С.З.Стехин, 2004; А.В.Петухов, 1995; Н.И.Кривцов, 2005; Ю.А.Черевко, Г.А.Аветисян, 2004; А.И.Шураков, Е.К.Еськов, Н.В.Коробов и др., 1999; В.Т.Какпаков, 2007).
Пчелы карпатской породы Apis mellifera carnica имеют свои этологические и физиологические особенности, заключающиеся в активном использовании длительного поддерживающего медосбора, отсутствии агрессивности (В.А.Гайдар, 2004). Их высокая работоспособность, миролюбие, доступность приобретения подкупают пчеловодов многих регионов.
Свидетельством неприспособленности карпатских пчел к условиям Севера является их высокая гибель в 1983–1987, 2003 и 2008 гг. Однако, несмотря на регулярные потери семей карпаток, их ввозят и на территорию Пермского края.
Наибольший отход пчел приходится на переходные периоды развития семьи. Один из них — смена безоблетного периода на летный, происходящая у пчел среднерусской и карпатской пород в разные календарные сроки. Так, у среднерусских пчел в начале марта период покоя все еще продолжается, а карпатки в это же время уже выращивают расплод, что сопровождается повышением обмена веществ и высоким расходом кормовых запасов (Ю.А.Черевко, Г.А.Аветисян, 2004).
Исследование обменных процессов позволяет более глубоко представить адаптационные механизмы пчел среднерусской породы к условиям Севера. Один из важных показателей интенсивности обмена веществ — активность каталазы. Фермент катализирует нейтрализацию активных форм кислорода (Николаев, 2004). Изучением его работы в зависимости от ряда факторов занимались: М.В.Жеребкин, 1979; Н.Н.Харитонов, 1999; Е.К.Еськов, 2003; О.Н.Фрунзе, А.В.Петухов, С.Н.Алакина, А.Ю.Максимов, 2007, 2008; О.Н.Фрунзе, Е.Н.Бессонова, Е.Ю.Русецких, С.Н.Алакина, 2008; Jimenez, Gilliam, 1995; Weirich, Collins, Williams, 2002; Collins, Williams, Evans, 2004; и др.
В ряде работ российских исследователей активность каталазы оценивалась методами титриметрии (М.В.Жеребкин, 1979) и газометрии (Н.Н.Харитонов, 1999). В представленной работе мы использовали разработанный авторами метод спектрофотометрического определения каталазной активности у насекомых и отличающийся высокой точностью.
Цель работы — выявить различия уровня активности каталазы у пчел среднерусской и карпатской пород в Пермском крае.
Объекты исследований — 104 пчелы карпатской породы с трех пасек и 90 особей среднерусской породы с пяти пасек.
Пробы пчел отбирали в марте 2007 и 2008 гг. в конце безоблетного периода. Анализ активности фермента проводили спектрофотометрическим методом в лаборатории ИЭиГМ УрО РАН г. Перми. Данные выражали в единицах ферментативной активности (1 ЕД) 1 мкмоль/мин/мг ткани.
У пчел среднерусской породы активность фермента была более однородной (2,31х10–7) и не имела статистически значимых отличий от этого же параметра у II группы особей карпатской породы с низкой активностью фермента (табл.). При этом ее средняя величина была в 1,2 раза ниже, чем у I группы карпаток (2,85х10–7±0,15х10–7).Установлено, что у пчел карпатской породы в конце безоблетного периода образуются две группы особей: I — с высокой и II — c низкой активностью каталазы, которые соответствуют высокому и низкому уровню процессов биологического окисления (табл.).
Результаты исследования свидетельствуют о том, что метаболическая активность всех пчел среднерусской породы в конце безоблетного периода находится на одинаковом, пониженном уровне независимо от расположения особей в клубе. Окислительные процессы особей замедленны и характеризуются небольшой дисперсией.
Наличие у пчел карпатской породы группы особей с высокой активностью каталазы свидетельствует об усилении их метаболических процессов по сравнению со среднерусскими пчелами. Из данных литературы известно, что интенсивность обменных процессов возрастает у особей, выращивающих расплод и поддерживающих соответствующий микроклимат в гнезде. При этом у карпаток происходит интенсивное истощение внутренних резервов организма, в том числе и жировых запасов, связанное с выработкой маточного молочка. Наиболее вероятно, что группу пчел с высокой активностью каталазы составляют пчелы-кормилицы и особи, регулирующие микроклимат гнезда.
Активная часть пчел семей карпатской породы составляет только 61,5% особей, остальные 38,5% — малоактивные. У активных накапливаются каловые массы до возможного предела при отсутствии облета, а при длительной зимовке такое явление приводит к массовой гибели.
Таким образом, при одинаковых условиях содержания пчел среднерусской и карпатской пород среди карпаток фиксируется наличие более половины особей с активными окислительными процессами. У них происходят ранние нарушения метаболизма, которые в условиях длительной зимовки в Пермском крае приводит к невозможности поддержания гомеостаза и массовой гибели семей в отдельные годы.
О.Н.ФРУНЗЕ, А.В.ПЕТУХОВ
Пермский государственный
педагогический университет,
г. Пермь
А.Ю.МАКСИМОВ
Институт экологии и генетики
микроорганизмов УрО РАН, г. Пермь
Источник
Журнал «Пчеловодство»
Читайте так же
Работа со среднерусскими пчелами,
Сохранение среднерусской пчелы.
Где купить среднерусских пчел или где купить пчелиных маток среднерусской породы пчел
