6.5.1.Значение, функции и рациональное использование растительно-животных медоносных ресурсов
Растительныемедоносныеи пчелиныересурсы являются особым видом биологического природопользования Российской Федерации. От их рационального использования и охраны зависит динамическое равновесие природных, сельскохозяйственных экосистем и антропогенных ландшафтов с большой долей видов, сортов и гибридов перекрестноопыляющихся растений, продуктивность медоносных пчел и энтомофильных культур, биоразнообразие полезных насекомых-опылителей, включая одиночных пчёл и шмелей, а главное − процветание и здоровье населения субъектов РФ.
За последние 50-60 лет произошли кардинальные изменения в составе и качестве энтомофильных растений - носителей медоносных ресурсов. Значительно уменьшились площади под естественной медоносной растительностью. Нет компенсации этих потерь за счет культурной составляющей ресурса из-за расширения зернового клина, технических и кормовых растений не медоносного значения, сокращения посевов энтомофильных культур и внедрения в производство сортов растений с низкой нектаро- и пыльцепродуктивностью. Большие площади медоносной растительности выведены из оборота по причинам техногенного загрязнения среды, деградации и неправильной эксплуатации почв. Богатые медоносными ресурсами широколиственные леса заменяются вторичными, мелколиственными древесными биоценозами или пашнями с невысоким медоносным потенциалом. Распашка естественных лугов приводит к утрате биоценозами функции самовосстановления и саморегуляции, их зарастанию сорно-рудеральной растительностью не медоносного значения. Теряются другие виды ресурсов: нарушаются природные геохимические циклы, изменяются тепловой и гидрологический режимы, региональный климат, исторически сложившиеся биоразнообразие и др.
В целом, в субъектах России и Рязанской области недооценивается исследование и практическая роль медоносных ресурсов и их носителей, полифункциональное значение которых должны знать специалисты аграрного комплекса, природопользователи и экологи в целях практического использования и защиты.
Охрана, развитие и рациональное использование региональных растительных медоносных и пчелиных ресурсов − важнейшее научное и практическое межотраслевое направление. Оно предусматривает создание и внедрение в производство комплекса взаимосвязанных экологически безопасных и экономически выгодных мало- или безотходных биотехнологий в растениеводстве, плодоводстве, овощеводстве и пчеловодстве Рязанской области (на уровне межбиогеоценозного взаимодействия насекомых-опылителей и перекрестноопыляющихся растений) в целях получения стабильно-высокой качественной традиционной, органической и производственной продукции: меда, пыльцы (обножки), перги, воска, прополиса, маточного молочка, пчелиного яда (апитоксина), гомогената трутневого расплода, пчелиных семей (пакетов), пчелиных маток, семян, круп, плодов, овощей и лекарственного растительного сырья. В отдельную категорию попадает продукт пчеловоства в виде пчелиного подмора (далеее П.П.).
Ресурсные, трофические (пищевые) функции медоносных ресурсов обусловлены трансформацией нектара, пыльцы, пади (сладкий выпот листьев при резком перепаде температур и выделений паразитических насекомых, питающихся клеточным соком растений) в мед и пергу. Медвяная роса выделяется при резкой смене температур утром и ночью. Падь продуцируют листоблошки, червецы, белокрылки, щитовки, кокциды, нимфы пенниц и др. Мед, пыльца (обножка), перга и маточное молочко − основа жизнедеятельности пчелиной семьи. В основном, рабочие пчелы вырабатывают мед из цветочного нектара с добавлением в него пыльцы и секрета аллотрофических (верхнечелюстных или мандибулярных) желез, куда попадают гормоны и другие биологически активные вещества пыльцы. В результате образуется натуральный мед − уникальный природный пищевой, химически сложный продукт растительно-животного происхождения, хорошо усваиваемый организмом человека, обладающий антидепрессантными, диетическими, лекарственными и иными свойствами (Иойриш, 1976, Чудаков, 1979, Недялков и др., 1985, Шкендеров, Иванов, 1985, Вахонина, 1995, Рачков, Иванов, Зенухина и др., 1995, Кривцов, Лебедев, Туников, 1999, Риб, 2004, Туников, Кривцов, Лебедев, 2009, http://mirpchel.com/, http://fb.ru/, http://doctoroff.ru/, http://salkova.ru//, ГОСТ 19792-2017. Мед натуральный. Технические условия и др.). Как отмечает Т.В. Вахонина (1992) мед необходим человеку для гармонического развития тела и души.
Химический состав меда зависит от ряда факторов: физико-географического положения медоносных угодий, климата, времени года и погоды в периоды цветения медоносов, рельефа местности, типа почвы и её плодородия, породы пчел и условий их содержания, зрелости и срока хранения меда и пр. По происхождению мед бывает цветочный (монофлорный, полифлорный), падевый, смешанный (смесь цветочного и падевого меда) и экспрессный (витаминно-лекарственный).
Иногда пчелы приносят ядовитый нектар и пыльцу и в процессе приготовления меда у них наблюдается нектарный и пыльцевой токсикозы (Соловьева, Годяцкий, 1995). Это является результатом сбора нектара или пыльцы с ряда растений: аконита высокого и дубравного, живокости высокой, багульника болотного, белены черной, ветреницы дубравной, волчеягодника, дурмана обыкновенного, каштана конского, астрагалов, лука репчатого, горошка мышиного, зверобоя обыкновенного, молочая, паслена черного, плюща, подбела, рододендрона желтого, самшита, тисса ягодного, тюльпанов, чемерицы белой, калужницы болотной, крестовника Якова, лавра благородного, лютиков ядовитого, едкого и др., цириллы кистецветной, табака, хлопчатника обыкновенного, шафрана посевного, чернокорня лекарственного, эвкалипта и других, мало изученных на токсикозы по нектару и пыльцы растений. Данный факт необходимо учитывать при размещении пасек на развитие и медосбор.
Сорта меда могут содержать от 100 до более чем 455 различных элементов (в зависимости от происхождения). Компоненты меда: вода (14-26%), углеводы (70-86%), минеральные вещества, азотистые соединения (белки, ферменты-энзимы, аминокислоты и алкалоиды), органические и неорганические кислоты, витамины, гормоны, липиды, ароматизаторы, красители и прочие вещества. По стандарту в меде должно быть не более 20% влаги. Чем темнее мед, тем больше минеральных веществ в нем содержится. По минеральному составу мед близок к плазме крови человека. В целом, химический состав сортов меда определяется его происхождением.
Углеводы меда:
а) основные: глюкоза, фруктоза, сахароза и мальтоза,
б) восстанавливающие: высшие олигозы, мелицитоза, пентозаны
в) другие: тураноза, изомальтоза, кайибиоза, нигероза, изомальтулоза, мальтулоза, неотрегалоза, гентибиоза, ламинарибиоза, эрлоза, мелибиоза. Минеральные вещества меда очень разнообразны: калий, натрий, кальций, магний, железо, фосфор, алюминий, барий, бериллий, висмут, галлий, германий, золото, серебро, кобальт, литий, кремний, марганец, медь, молибден, свинец, никель, хром, титан, цинк, цирконий, сера, йод, хлор, ванадий, олово, стронций, сурьма, фтор и др.
Азотистые соединения меда:
- белки, их немного (0,04-0,5% в цветочном меде, до 2%-в падевом). Одна часть из них представлена растительными белками, которые попадают из нектара, другая-животными белками, поступающими с пищеварительными секретами пчел;
- ферменты (энзимы), активность которых измеряется диастазным числом в единицах Готе. В Рязанской обл., например, гречишный мед имеет диастазное число от 7,8 до 14,1 единиц Готе. Ферменты обладают каталитической активностью, участвуют в процессе переработки меда и его созревания, придающие ему диетическую ценность.
- энзимы меда: диастаза (амилаза), инулаза, липаза, глюкооксидаза, инвертаза, кислая фосфатаза, фосфолипаза, аскорбинатоксидаза, каталаза, протеаза, пероксидаза, редуктаза, полифенолоксидаза и гликогеназа;
- аминокислоты, из которых чаще присутствуют: лизин, изолейцин, фенилаланин, аргинин, треонин, валин, аспарагиновая кислота и лейцин. В некоторых сортах меда присутствуют: цистин, триптофан, гистидин, оксипролин, метионин и пролин; встречаются-аспарагин, орнитин, аминомасляные кислоты, глутамин и этаноламин.
Алкалоидам меда приписывают целебные свойства. Считается, что в малом количестве они могут оказывать положительный терапевтический эффект, а в большом − вызывать токсикозы. Алкалоиды меда находятся в виде следов и могут угнетать или возбуждать нервную систему, оказывать паралитическое воздействие на нервные окончания или обезболивать. Это никотин, хинин, морфин и стрихнин. Из ценных гормонов меда следует назвать холин и ацетилхолин (нейромедиатор). Холин регулирует уровень холестерина и предотвращает отложение жиров на стенках сосудов. Ацетилхолин улучшает работу сердечно-сосудистой системы, поддерживает высокий уровень гемоглобина, стимулирует пищеварение, метаболизм и работу почек, способствует росту детей.
Мед имеет разнообразные органические кислоты и немногочисленные неорганические. Они придают меду кисловатый вкус. Органические кислоты: молочная, яблочная, щавелевая, пировиноградная, муравьиная, лимонная, уксусная, винная, олеиновая, линолевая, гликолевая, сахарная, молочная, глюконовая, янтарная и др. (их обычно не более 0,3%). Неорганические кислоты − соляная и фосфорная (не более 0,03%) находятся в связанном и свободном состоянии, обеспечивая активную кислотность меда (pH от 3,2 до 6,5). Падевый мед имеет большую активную кислотность по сравнению с цветочным.
По содержанию витаминов мед неоднороден и их удельный вес связан с видом и количеством пыльцы. Это аскорбиновая кислота (С), ниацин, никотиновая кислота (РР, В3), тиамин (В1), токоферол (Е-может отсутствовать), провитамин А (каротин), ретинол (А − может быть в виде следов), рибофлавин (В2), биотин (Н, В7), пантотеновая кислота (В5), пиридоксин (В6). Во многих сортах меда присутствуют: кобаламин (В12), холин (В4), филлохинон (К) и фолиевая кислота (В9). Следы кальциферола (D) не обнаружены.
Липиды (жиры) меда могут содержаться в виде следов триглициридов и свободных жирных кислот: пальмитиновой, олеиновой, стеариновой, лауриновой, деценовой, а также-стеоролов и фосфолипидов. Их наличие в меде (предположительно) связано с присутствием частичек воска.
Ароматические вещества летучие и нестойкие. Они попадают в мед с пыльцой, нектаром и падью, придают ему своеобразный аромат (приятный, или без запаха, либо не очень приятный), зависящий от вида растений. Маловыраженный аромат, например, имеет кипрейный и белоакациевый мед, не совсем вкусный − табачный. Аромат меду придают альдегиды, кетоны, спирты, кислоты, сложные эфиры. Красящие вещества определяют цвет меда (золотисто-янтарный, желтый, зеленоватый, беловатый, коричневый, темный). Ученые относят красящие вещества к группе хлорофиллов, каротиноидов, ксантофиллов, танинов и антоцианов. Вместе с ароматическими соединениями они значительно влияют на вкусовые и товарные качества сортов меда.
Микрофлора меда связана с присутствием различных видов грибов (осмофильных дрожжей), а в верхних его слоях могут быть и некоторые виды бактерий. При высокой температуре и влажности микроорганизмы приводят к брожению меда (закисанию) и потере его важнейших свойств и качества.
Исследованиями и анализом научной литетатуры установлены биологические, физико-химические, эколого-гигиенические, санитарные, лечебные и другие свойства и функции основных видов пчелиных ресурсов: меда, воска, пыльцы (обножки), перги, прополиса, пчелиного яда (апитоксина), маточного молочка и гомогената трутневого расплода (Ийориш, 1976, Султанов, 1977, Джарвис, 1981, Кузьмина, 1981, Младенов, 1991, Приходько и др., 1993, Лудянский, 1994, Крылов, 1995, Вахонина, 1995, Бурмистрова, 1999, Макарова, Кривцов, Лебедев и др., 2004, Риб, 2004, Хисматуллина, 2005, Иванов, Лебедев, 2018).
Учеными доказаны антибактериальные, антипротозойные, противогрибковые и иммунобиологические свойства меда. Биологически активные вещества меда, обеспечивающие его бактерицидное и антимикробное действие, переходят в него, в основном, из нектара и пыльцы медоносных растений. Мед способен подавлять даже жизнедеятельность гельминтов. Многие носители медоносных ресурсов продуцируют фитонциды. Они или убивают или угнетают развитие болезнетворных микроорганизмов.
Мед улучшает работу органов пищеварительного тракта, способствует хорошему усвоению пищи. При его регулярном употреблении повышается общий тонус организма, быстро восстанавливаются силы и улучшается настроение, повышается иммунная реактивность организма и устойчивость к инфекциям. Мед благоприятно действует на состояние костной ткани, нормализует и повышает уровень метаболизма. Особенно он полезен детям. Во многих странах мира мед добавляют в детское питание, что способствует хорошему развитию младенцев, увеличению массы их тела, повышению уровня гемоглобина, качественному усвоению пищи.
Показан мед как лечебное средство при респираторных заболеваниях, болезнях органов кровообращения, психических расстройствах, глазных и зубных болезнях, заболеваниях уха, горла, носа и желудочно-кишечного тракта. С успехом он применяется и в лечебной косметике.
Составной частью медоносных ресурсов являются пыльценосные ресурсы, дающие цветочную пыльцу, обножку и пергу, имеющие различные биологические характеристики и функциональное значение. Пыльца − ценнейший репродуктивный продукт цветковых растений, обеспечивающий качественное перекрестное опыление и панмиксию энтомофильных био- и агроценозов. Эффективный перенос пыльцы осуществляют одиночные пчелы, шмели и медоносные пчелы. Одновременно пыльца собирается ими на пищевые цели. Больше всего это направление исследовано в пчеловодстве. При подготовке пыльцы медоносными пчелами к трофическому использованию происходят существенные изменения её качества и функций, т. е пыльца сначала превращается в обножку, затем в пергу, иного биохимического состава.
Пыльца, обножка и перга – родственные биологически активные растительные и растительно-животные энергетические продукты, но отличающиеся по биохимическому составу, обеспечивающие через панмиксию и трофику (в зависимости от типа продукта) развитие и продуктивность энтомофильных экосистем и пчелиных семей. Они повышают устойчивость и функциональную активность организма человека, либо вызывают поллинозы у населения и др. (Кайяс, 1975, Геодакян, 1978, Талпай, 1985,Чудаков, 1979, Шкендеров, Иванов, 1985, Билаш, 1990, Бурмистров, Никитина, 1990, Орлов, 1990, Вахонина, 1992, Вахонина, Лизунова, 1997, Мейер-Меликян и др., 1999, Риб, 2004, Орлов, Егорашин, 2009, ГОСТ 28887-90. Пыльца цветочная (обножка). Технические условия, ГОСТ 31776-2012. Перга. Технические условия).
Пыльца состоит из множества пыльцевых зерен. Это мужские редуцированные гаметофиты (покрытые оболочкой), развивающиеся в микроспорангии из микроспоры, которые участвуют в опылении и оплодотворении покрытосеменных растений. При попадании пыльцевого зерна цветковых растений на рыльце пестика выделяется клейкая жидкость. Пыльцевое зерно разбухает и из его вегетативной клетки прорастает пыльцевая трубка. В пыльцевой трубке находятся два спермия, каждый с гаплоидным набором хромосом (n). Спермии перемещаются внутрь семязачатка. Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n). Второй спермий (n) объединяется с клеткой зародышевого мешка (2n), в результате чего формируется эндосперм (3n). Этот процесс у цветковых растений называется двойным оплодотворением.
Пыльца является и регулятором эволюционной пластичности перекрестноопыляющихся растений и важнейшим индикатором загрязнения окружающей среды.
Различают два основных типа пыльцы − энтомофильную и анемофильную. Анемофильная пыльца вырабатывается в большом количестве, адаптирована к переносу ветром − легкая, сухая, гладкая (лишена скульптуры), содержит большей частью поры. Энтомофильная пыльца скульптурирована, клейкая, с большим количеством апертур-приспособлена к переносу насекомыми. Пыльца имеет разную окраску и форму, покрыта многослойной оболочкой − спородермой. Она состоит из морфологически различных слоев: перина (периспорий), экзина (экзоспорий) и интина (эндоспорий). Спородерма защищает пыльцу от физических, химических и микробиологических факторов, обеспечивает дыхание, водообмен и др.
Пыльца собирается рабочими пчелами с помощью пыльцевого гребешка голени задней ножки, второй и первой пары задних ножек, ротовых органов и волосяного покрова. Сначала пыльца помещается в ротовую полость, затем складывается в углубление на наружной стороне голени. Углубление называется «корзиночкой» и оно окаймлено волосками. По мере сбора рабочими пчелами в пыльцу добавляется нектар, мед и секрет глоточных желез, которые запускают биохимические процессы. Постепенно собираемые пыльцевые зерна округляются и склеиваются в пчелиные обножки. Добавка нектара и меда также изменяет цвет обножки. Одна обножка (в зависимости от вида растения и условий сбора) весит в пределах 4,2-10,7 мг. Годовой сбор пыльцы (обножек) одной пчелиной семьи достигает 60 кг, а её расход в зависимости от силы семьи составляет 20-45 кг в год. Максимальный ресурсный потенциал сбора пыльцы (обножки) в Рязанской области достигает 4260000 кг в год.
Прилетев в улей, пчела сборщица помещает обножки в пустые стерильные ячейки и снова улетает за пищей. Через некоторое время пыльцевые зерна обножки теряют способность к опылению и оплодотворению. При этом усиливаются её бактерицидные свойства. После приноса обножек рабочие ульевые пчелы разрушают и прессуют их в ячейках, добавляют нектар, мед и секрет слюнных желез. Далее, в ячейках под воздействием секретов желез пчел, ферментов меда и микроорганизмов (без доступа кислорода) идет процесс молочнокислого брожения обножек (15 дней) и образуется перга− уникальный природный белковый корм пчелиных семей. Благодаря наличию молочной кислоты, обладающей бактерицидным действием и пропитыванию верхнего слоя перги медом, происходит стерилизация перги в сотах, что консервирует и обеспечивает её длительный срок хранения.
Пыльца, обножка и перга близки по химическому составу. Однако при ферментации пыльцевых зерен обножки в перге образуется больше углеводов (примерно в 2,5 раза), синтезируется значительное количество молочной кислоты, снижается количество жиров (в 1,5-2 раза) и белков, происходит формирование всех незаменимых аминокислот. Основные кислоты перги:
а) аминокислоты: глютаминовая, аспарагиновая, лейцин, аланин, серин, глицин, треонин, валин, изолейцин, пролин, фенилаланин, тирозин, лизин, гистидин, аргинин и метионин;
б) жирные кислоты: лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, пальмитолеиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая (омега-6), линоленовая (омега-3), гадолеиновая, арахидоновая (омега-6), эруковая и клупинодоновая.
Пыльца ряда растений не имеет полного набора аминокислот. В отличие от пыльцы перга стерильна, менее аллергична, более энергетична, содержит больше каротиноидов и моносахаров, минеральных веществ, ферментов (энзимов) и витаминов (С, Р, Е, D). Насыщенность перги калием составляет 40 %, магнием-25%, железом-17%, кальцием-17%. Перга значительно лучше усваивается личинками пчел и человеком. По питательной ценности перга в 3 раза превосходит пыльцу.
Химический состав собираемой обножки сильно зависит от видов цветущих медоносных растений в активный период жизнедеятельности пчелиных семей (в радиусе продуктивного лета пчел). По обобщенным данным в состав пыльцы (обножки), в зависимости от видов растений и условий сбора, входит вода (8-10% − пыльца высушенная,
20% − свежесобранная), сухие вещества, включая протеины (70-81,7%), углеводы: глюкоза, фруктоза, сахароза, арабиноза, галактоза, рибоза, ксилоза, раффиноза, стахиоза, декстрины, крахмал и целлюлоза (20-40%), липиды и липоиды, включая фосфолипиды (1-20%), минеральные вещества (1-7%) и др. Особое значение в обножке имеют биологически активные вещества:
а) аминокислоты (в том числе незаменимые): аргинин, гистидин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, валин, триптофан. По количеству незаменимых аминокислот этот продукт в 5-6 раз превосходит говядину. Среди свободных аминокислот доминируют пролин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты;
б) белки: пыльца представлена ферментами-амилаза, инвертаза, каталаза, сахараза, рибонуклеаза, пероксидаза, щелочная фосфотаза, цитохромоксидаза, козимаза, сукцинатдегидрогеназа − всего более 50 энзимов;
в) кислоты: незаменимые жирные – линолевая, линоленовая, арахидоновая; заменимые жирные-декановая, пальмитиновая, олеиновая, эйкозановая, бегеновая, гептадекановая, лауриновая, стеариновая;
г) витамины: тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин (РР, В3), пантотеновая кислота (В5), фолиевая кислота (В9), аскорбиновая кислота (С), кальциферол (D), токоферолы (Е), биотин (Н, В7), ретинол (А) и каротиноиды (каротин, ксантины, ксантофилл), инозитол (витаминоподобное вещество-вырабатывается организмом), в) основные элементы - K, Na, P, S, Cl, Mg, Ca, Cu, Fe, Ni, Ti, Wn, Si, Cr, Ba, Al, Md, B, Ga, Pl, Ag, Sr, Sn, Zn, As, Co, Be, U и др.;
д) флавоноиды: и другие фенольные соединения-лейкоантоцианы, катехины, флавонолы, флавононы, оксифлавонолы, рутин, кверцетин, хлорогеновые кислоты. Из гормонов обножки следует отметить ауксины, брассиностероиды, гиббереллины и цитокенины. Найдены также нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), фитостерины, холестерин и другие вещества.
Известны следующие биологические эффекты пыльцы: анаболические, антиатеросклеротические, кардиотонические, антиоксидантные, противовоспалительные, снижающие проницаемость капилляров, регенерационные, антимикробные, адаптогенные, иммуностимулирующие и др. Пыльца используется для лечения ряда заболеваний, не излечивающихся медикаментозными средствами, таких как язва желудка, болезни печени и желчного пузыря, бронхопневмония, гипертония, атеросклероз, а также поражения эндокринной и нервной систем. Способствует она и долголетию. В диетическом питании пыльцу применяют как общеукрепляющий продукт, нормализующий работу всех органов и снимающий усталость. Широко в мире пыльца и ее экстракты используются в косметологии.
Установлены фитогормональные функции пыльцы (Бойценюк, 2006). Они проявляются на следующих уровнях: цветок (перенос генетического материала, содержащегося в мужских гаметофитах − пыльце, на рыльце пестика), пчела (обеспечение белковым кормом − сбор пчелами пыльцы, с последующей переработкой в пергу), растение (физиологические механизмы предоплодотворения и постоплодотворения) и пчелиная семья (трофические и физиологические процессы жизнедеятельности). При этом фитогормоны пыльцы оказывают влияние на следующие процессы и показатели:
- предоплодотворение путем увеличения прорастаемости пыльцевых зерен и длины пыльцевых трубок;
- увеличение аттрагирующей силы семяпочки на стадии постоплодотворения-при транспортировке генетического материала пыльцы пчелы переносят и ее гормоны, повышающие жизнеспособность самой пыльцы, образование завязей плодов и их налив;
- стимуляцию нектаровыделения энтомофильных растений, способствующую увеличению посещаемости цветков пчелами и влиянию на повышение урожайности;
- увеличение продолжительности жизни медоносных пчел, яйценоскости маток, силы пчелиных семей, их летно-опылительной активности и медопродуктивности.
Воск пчелиный− пчелиный ресурс, гетерогенный жироподобный зернистый продукт медоносных пчел, суперконсервант, выделяемый восковыми железами рабочих особей, приятного медового невыраженного аромата, содержит более 300 соединений. Благодаря уникальным природным свойствам и сложному химическому составу воск находит широкое применение: в сельском хозяйстве, химической, элекрохимической, кожевенной, оптической, полиграфической, лакокрасочной, автомобильной, авиационной, космической, пищевой, табачной промышленности, кораблестроении, медицине, косметике, парфюмерии, изобразительном и прикладном искусстве, изготовлении свеч и пр. (Приходько и др., 1993, Кривцов, Лебедев, 1995, Асафова, Орлов, Козин, 2001, ГОСТ 21179-2000. Воск пчелиный. Технические условия, https://www.korolevpharm.ru/, http://fb.ru/).
Восковые железы состоят из видоизмененных гиподермальных клеток хитинового покрова, которые расположены попарно на последних четырех полукольцах брюшка − стернитах. Эти железы являются разновидностью железистой ткани, вырабатывающей хитин, который формирует экзоскелет. С внешней стороны стерниты покрыты гладкой и прозрачной кутиколой, называемой «зеркальцами». Развитие восковых желез начинается в возрасте 2-5 дней, достигающее наибольшего развития в возрасте 12-18 дней жизни рабочих пчёл. Одновременно с восковыми железами у рабочих пчел функционируют гипофарингеальные и мандибулярные железы, что позволяет им кормить личинок и строить соты. С прекращением выкармливания личинок выделение воска останавливается. При обильном кормлении медом и пергой имаго продуцирует максимальное количество воска. Воск просачивается через поры «зеркалец» и на их поверхности превращается в твердые восковые белые пластинки неправильной пятиугольной формы. После смешивания с прополисом воск приобретает желтый или светло-бурый оттенок. Задними ножками восковые пластинки снимаются и передаются передним ножкам. Далее пчела челюстями обрабатывает воск и использует его для постройки сотов (сверху вниз). Одна восковая пластинка весит 0,18-0,25 мг. Для получения 1 кг воска требуется примерно 4 млн. восковых пластинок. На производство 1 кг воска пчелы расходуют 3,6 кг меда. Теоретически от одной сильной пчелиной семьи можно получить за год
7 кг натурального воска. Максимальный ресурсный потенциал получения натурального воска в Рязанской области составляет 497000 кг в год.
Воск содержит: моноэфиры цериновых кислот, гидрооксиэфиры и триэфиры − 71%, эфиры холестерина − 1%, красящие вещества (преимущественно 1-3, дигидрооксифлавон) − 0.3%, лактоны − 0,6%, свободные спирты – 1-1,25%, свободные цериновые кислоты − 13,5-14,5%, углеводороды − 10,5-13,5%, воду − 0,1-2,5%, витамины (особенно, витамина А), смолы, каротиноиды, гиббереллин, ароматические и минеральные вещества и др. Цератиновая и меллисиновая кислоты представляют наиболее активную часть воска, вступающую в реакции с большинством металлов и кислот.
Рациональное использование пчелиного воска основано на его повышенной биологической активности, сильных бактерицидных, консервирующих и антиоксидантных свойствах, упругости, мягкости и пластичности. Пчелиный воск широко используют в народной, официальной медицине и косметологии. Лекарственные и косметические средства на его основе обладают высокой эффективностью. Единственным препятствием для его применения может быть индивидуальная непереносимость. В косметике пчелиный воск входит в состав: питательных, очистительных, вяжущих, охлаждающих, отбеливающих кремов, масок, губной помады, румян, средств для окраски бровей и ресниц, дезодорантов, одеколонов, туалетной воды, гелей, лосьенов, эпиляторов и защитных мазей. Препараты с воском придают коже мягкость, бархатистость, эластичность, гладкость. В медицине воск используют в качестве основы или эмульгируюшего средства для изготовления пластырей, лечебных кремов, мазей, свечей, суспензий, мастик, а также при ингаляциях, аппликациях, изготовлении формовочных композиций, анатомическом муляжировании, ортопедической стоматологии. Лечебные свойства воска с успехом применяют в лечении гайморита, мастита, фибромы, трофических язв, ожогов, ран, мозолей, воспаления десен, нарывов, фурункулов, отитов (в т. ч. гнойных), экзем, угрей, подошвенных бородавок и пр.
К важнейшим уникальным пчелиным ресурсам - продуктам пчеловодства относят прополис и маточное молочко – «королевское желе» (Вахонина, 1976, Поправко, 1976, 1982, Шеметков, Миронова, Кочевой, 1983, Прополис, 1995, Омаров, 1987, Ивлев, 1988, Тетерев, 1988, Бай, 2002, Перечень НТД на продукты пчеловодства, 2005, ГОСТ 28886-90. Прополис. Тенические условия, ГОСТ 28888-2017. Маточное молочко пчелиное. Технические условия, http://salkova.ru/, http://moremeda.ru/, http://lechilka.com/, http://). Прополис − пчелиный клей (уза), вырабатывается рабочими пчелами:
а) из смолистых клейких веществ, собранных с вегетативных частей различных видов растений (особенно почек), в том числе тополя, березы, ольхи, ивы, ели, сосны, пихты, лиственницы, дуба, ясеня, вяза, сливы, черешни, каштана конского, подсолнечника и др.,
б) из смолистых остатков первой стадии переваривания пыльцы (очищенное содержимое пыльцы от твердой оболочки). В процессе переработки пчелами этих клейких соединений в них добавляется секрет верхнечелюстных, гипофарингеальных желез, пчелиный воск, пыльца и перга. В итоге формируется продукт прополис, обладающий уникальными биологическими и лечебными свойствами (от коричневого до темно-зеленого цвета) очень сложного химического состава. В прополисе обнаружено 16 классов органических соединений. Их них идентифицировано более 800 соединений, включающих более 100 биологически активных веществ. Основными составными веществами прополиса являются:
- растительные смолы − смесь органических кислот, включая ненасыщенные (38-60%);
- бальзамы (3-30%), включая эфирные масла (2-15%) и дубильные вещества (0,5-15%);
- воск: жирные кислоты, спирты и их эфиры (7,8-36%);
- цветочная пыльца − аминокислоты и белки (5-11%), микроэлементы и витамины.
- механические примеси прополиса составляют
20%.
Значительный ряд соединений (19 веществ) флавоноидной природы (более 20%) определяет биологическую активность прополиса (в основном антиоксидантную). Это флавоны: хризин, тектохризин, лютеолин, апигенин и др., флавононы: пиноцембирин, пиностробин и др., флавонолы: кверцетин, кемпферол, галангин, изиальпин, рамоцитрин и др. Органические кислоты прополиса: n-кумаровая, коричная, кофейная, фируловая, бензойная, уксусная, пировиноградная, щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, фумаровая, салициловая, щавелево-уксусная, яблочная, кетоглутаровая, аконитовая, лимонная, изолимонная, имеющие антимикробную активность, как флавоноиды, эфирные масла и смолы.
Прополис содержит и большой набор жирных кислот − от ундекановой до невроновой, а также альдегиды − ванилин, изованилин, бензальдегид, конифероловый и кумаровый. Из природных сорбентов прополиса, обладающих детоксирующими свойствами, следует отметить эфирные масла растений, пыльцевые бальзамы и растительные смолы − важнейшие антиоксиданты, замедляющие старение, гниение, снижающие воздействие ионизирующего облучения, обладающие противоопухлевыми, иммуномоделирующими действиями и нормализующими метаболизм человека.
В прополисе много минеральных элементов: калий, натрий, алюминий, ванадий, селен, железо, кальций, фосфор, кремний, магний, марганец, кобальт, молибден, медь, цинк, стронций, барий, титан, олово, никель, хром, свинец, сера, ртуть, цирконий, фтор, сурьма и др. Широким спектром биологической активности также обладает незначительный и изменчивый состав витаминов прополиса: А (ретинол), В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), B6 (пиридоксин), Е (токоферол), С (аскорбиновая кислота), Р (рутин), никотиновая (РР,В3) и пантотеновая кислоты (В5), бета-каротин, амино-органические и жирные кислоты. Из аминокислот в прополисе прежде всего встречаются: серин, гликокол (глицин), аспарагиновая и глутаминовая кислоты, аланин, триптофан, фенилаланин, лейцин, цистин, лизин, гистидин, аргинин, пролин, треонин, тирозин, метионин и валин.
Химический состав прополиса и его количество в улье зависит от многих факторов: физико-географических и климатических условий, видового разнообразия растений, породы пчел, силы и состояния семей, конструкции улья и интенсивности вентиляции, способа сбора, времени года и интенсивности откладки яиц маткой. Наиболее усиленно сбор прополиса пчелами идет в период выращивания расплода. Пчелы используют его в следующих целях: 1) создание антивирусного, бактерицидно-микоцидного микроклимата в улье для предохранения и защиты нежного открытого и закрытого расплода и всех форм имаго от патогенных вирусов, бактерий, грибов. На поддержание антисептической атмосферы в это время пчелам требуется 20-30 граммов прополиса; 2) поддержание герметичности улья, которая достигается путем заделывания трещин и щелей, замазывания неровностей и склеивания подвижных частей улья; 3) регулирование температуры и влажности воздуха в улье и проходимости пчел путем уменьшения диаметра летка; 4) замазывание посторонних предметов (проволока, шляпки гвоздей, ткани и др.), которые пчелы не могут удалить сами (этот принцип используется в промышленном получении прополиса); 5) мумифицирование от разложения и гниения в улье погибших от ужалений мелких животных (насекомые, мыши, полевки, бурозубки, змеи); 6) полирование и дезинфекция ячеек сотов перед откладкой в них яиц и маточного молочка; 7) механическое укрепление сотов, которые содержат 5-10% прополиса, добавляемого во время их строительства.
С каждой семьи за сезон можно собрать 100-150 г прополиса, а при помощи специальных приспособлений − 250-450 г и даже до 800 г в месяц по оригинальной бразильской технологии. Максимальный ресурсный потенциал сбора прополиса в Рязанской области с помощью специальных приспособлений может достигать 31960 кг в год.
Биологические и лечебные свойства прополиса: противомикробное, противогрибковое, противовирусное, противовоспалительное, местноанестизирующее (инъекционные формы прополиса в 5 раз сильнее кокаина), противозудное, дезодорирующее, регенерационное, ранозаживляющее, противоожоговое, антитоксическее, антиоксидантное, радиопропротекторное, иммуностимулирующее, геронтологическое, кератолитическиое, спазмолитическое, мочегонное, антиканцерагенное, стимулирующее лимфообращение и эритропоэз (кроветворение) и др.
Прополис − идеальное мощное целебное средство, широко применяемое в народной и официальной медицине. Прополис оздоравливает организм человека на клеточном уровне, повышает его иммунитет, лечит хронические и острые заболевания. В процессе использования прополиса проявляется феномен полного отсутствия привыкания организма человека к снижению эффективности лечения при его повторных применениях (достигнутые результаты сохраняются на более долгий срок по сравнению с традиционными препаратами). К тому же, прополис не имеет противопоказаний и побочных действий, даже в рационе маленьких детей (за исключением индивидуальной непереносимости).
Применяемые лечебные формы прополиса: мази, водные и спиртовые экстракты (настойки), прополисовое молоко, кремы, свечи, чистый прополис без глотания и др. Рациональное использование прополиса в профилактике и лечении основных болезней:
1. опорно-двигательного аппарата и костных тканей (артрит, остеохондроз, ревматизм, подагра, растяжение, ушибы);
2. репродуктивной системы (простатит, эрозия шейки матки, миома, зндометриоз, эндоцервицит, кандидоз, кольпингит, хламидиоз, трихомоноз, бесплодие, сифилис, мастопатия, цистит);
3. дыхательных путей и ротовой полости (пародонтоз, отит, туберкулез, грипп, ангина, орви, бронхит, фарингит, ринит, гайморит, трахеит, синусит, стоматит, кариес);
4. сердечно-сосудистой системы (тромбоз, лейкемия, атеросклероз, вегетососудистая дистония, артериальная гипертензия);
5. пищеварительного тракта (гастрит, гастродуоденит), язва, панкреатит, колит);
6. кожных покровов (ожоги, обморожения, экзема, ветрянка, грибок ногтей и стоп, герпес, себорея, псориаз, акне, фурункулез, мозоли, карбункулы);
7. нервной системы (мигрень, бессонница).
Маточное молочко (М.М.) – пчелиный ресурс, секрет аллотрофических (глоточных и мандибулярных) желез, активно функционирующих у нелетных пчел-кормилиц в возрасте 4-15 дней и рабочих пчел, питающихся пергой. М.М. − сильнейший стимулятор и регулятор белкового, углеводного, энергетического и жирового метаболизма и онтогенеза личинок трех каст пчел, а также мутагенный фактор в морфогенезе личинок рабочих пчел, маток и трутней при резких изменениях их кормовых и абиотических условий (Чудаков, 1979, Кузьмина, 1981, Мельниченко, Козин, Макаров, 1995, Вахонина, 1995, Риб, 2004, https://vetro.ru/, http://honey-land.ru/, http://auzdorov.ru/).
М.М. пчелы кормят:
а) в первые три дня личинок, из которых развиваются имаго рабочих пчел и трутней,
б) в течение первых пяти дней - личинок, из которых выращиваются неплодные матки,
в) маток - в течение жизни, особенно весной и летом при усиленной откладке яиц. Это желтовато-белая (кремовая) жидкость сметанообразной консистенции, резкого аромата, кисловатого слегка жгучего вкуса. От одной семьи-воспитательницы из больше объемных маточников можно получить 100 г и более М.М. В одном маточнике бывает 200-400 мг М.М. Ресурсный потенциал сбора М.М. в Рязанской области при 30 % использовании количества пчелиных семей может достигать 2367 кг в год. Химический состав маточного молочка очень сложен и представлен более чем четырехстами билогически активными гармонично сочетающимися компонентами. Доминирует вода (65-70%). Много азотистых соединений − белки, аминокислоты, энзимы и др. (14-50%), а также углеводов (9-40%). Достаточно микро- и макроэлементов, есть липиды (жиры) − 1,5-5,7%, половые гормоны, органические кислоты, витамины, фитонциды (природные антибиотики), иммуноглобулины и др. Значительное долевое варьирование основных ингредиентов и качества М.М. объясняется весьма широким видовым разнообразием собираемой пыльцы растений, силой (количеством пчел, соотношением имаго и количеством расплода) и физиологическим состоянием пчелиных семей, происхождением и возрастом матки, объемом гнезда и количеством ячеек с разновозрастными личинками рабочих пчел, уровнем наличия перги в гнезде и среднесуточным приносом нектара и пыльцы, климатическими сезонными условиями, экологическими факторами в периоды «работы» региональных медосборных конвейеров, технологиями заготовки и др.
Из азотистых соединений М.М. наиболее ценными являются аминокислоты: аланин, аспарагиновая кислота, гистидин, метионин, серин, триптофан, цистеин, аргинин, лизин, глицин, лейцин, цистин, тирозин, фенилаланин, норлейцин, валин, пролин, глютаминовая кислота, изолейцин, оксипролин, аминомасляная кислота, а также белки: простые-глобулины и альбумины (усваиваются человеком на 81%), сложные-гликопротеиды, липопротеиды и нуклеопротеиды. Нуклеиновые кислоты в большей степени представлены РНК, меньшей − ДНК. Нуклеиновые кислоты вместе с аминокислотами, гормонами, витаминами и сульфигидрильными группами М.М. существенно влияют на морфогенез при формировании признаков личинок рабочих пчел, маток и трутней, одновременно являясь интегрированным мутагенным фактором, при резких изменениях условий их онтогенеза. Решающим фактором деградации нуклеиновых кислот М.М. являются ферменты-нуклеазы, активность которых возрастает под влиянием газов воздуха. Нуклеотиды в М.М. представлены производными аденина и урацила. Из аминокислот самую высокую концентрацию имеют лизин, пролин, аспарагиновая и глютаминовая − очень значимые для человека. Ферментный состав М.М.: инвертаза, амилаза, глюкооксидаза, кислая фосфатаза, каталаза, холинэстераза, аскорбинооксидаза и протеазы. Витамины М.М.: В1, В2, В3(РР), В5, В6, В7 (Н), В8, В9, В12, В15, Е, С и следы каротина (провитамин А). В значительном количестве в М.М. обнаружен ацетилхолин (его в 100 раз больше, чем в меде), имеется холин.
Спектр органических кислот М.М. разнообразен: 10-окси-транс-деценовая, 9-окси-дельта-деценовая, 9-кето-2-децендикарбоновая, 10-оксидекановая, параоксибензойная, лауриновая, адипиновая, янтарная, пальмитиновая, субериновая, стеариновая, азелаиновая, олеиновая, линолевая (омега-6), себациновая, миристиновая, альфа-липоевая, молочная, пировиноградная и др. (в среднем 4,8%). Деценовые кислоты и гермицидин обеспечивают противомикробные и антибактериальные характеристики М.М.
Основные углеводы М.М.: глюкоза, фруктоза, рибоза, сахароза, генциобиоза, тураноза, трегалоза, следы неотрегалозы, мальтоза и изомальтоза. Основные элементы М.М.: цинк, марганец, кобальт, железо, алюминий, хром, висмут, ртуть, золото, серебро, никель, кальций, мышьяк, калий, фосфор, натрий, медь-всего
100 элементов. Липиды М.М. представлены нейтральными жирами, по меньшей мере, 4 фосфолипидами (лецитины, сфингомиелины, кефалины, фосфатидилэтаноламин), 5 гликолипидами (ганглиозиды) и 9 стеролами (бета-ситостерол, стигмастерол, холестерол, 24-метиленхолестерол и др.). Характерными веществами М.М. являются два птерина-биоптерин и неоптерин. Из половых гормонов в М.М. установлены прогестерон, эстрадиол и тестостерон.
По обобщенным данным российских, израильских и др. специалистов маточное молочко оказывает полезное воздействие на все системы и органы человека и показывает эффективное применение при различных заболеваниях. Полезные свойства маточного молочка:
1. для нервной системы: усиливает сопротивляемость стрессам, стимулирует рост-деление клеток спинного и головного мозга, ускоряет усвоение глюкозы, обеспечивает эластичность и целостность зрительных нервов, способствует пролонгированию хорошей памяти;
2. для сердечно-сосудистой системы: устраняет явления вегето-сосудистой дистонии, гармонизирует артериальное давление (высокое снижает, низкое поднимает), укрепляет стенки сосудов и капилляров, регулирует состав крови, препятствует образованию тромбов и холестериновых бляшек;
3. на органы желудочно-кишечного тракта: стимулирует секрецию желудочного сока, улучшает аппетит, ускоряет усвоение полезных веществ из пищи, способствует наращиванию мышечной массы, нормализует пищеварение и устраняет хроническое расстройство;
4. для эндокринной системы: оптимизирует гормональный фон, стимулирует адекватную выработку гормонов корой надпочечников и щитовидной железой, улучшает репродуктивную функцию, препятствует возникновению аутоиммунных заболеваний;
5. на опорно-двигательный аппарат: снимает воспаление в суставах, помогает восстановиться после тяжелых травм и повреждений костной системы, предупреждает развитие остеохондроза, подагры, остеопороза и иных возрастных дегенераций скелета;
6. на мочеполовую систему: помогает справиться с острыми и хроническими заболеваниями интимной сферы, продлевает период фертильности и половой активности, смягчает явления климакса, повышает потенцию, облегчает течение менструаций и вынашивание беременности, спасает от бесплодия и улучшает лактацию;
7. на обмен веществ: способствует детоксикации организма, выводит соли тяжелых металлов и радионуклиды, ускоряет клеточное деление и обновление тканей, позволяет продлить молодость и сохранить надолго красоту кожи, ногтей и волос;
8. на органы дыхания: ускоряет выздоровление при вирусных, грибковых и бактериальных заболеваниях носоглотки, горла, трахеи, бронхов и легких, помогает справиться со сложными хроническими болезнями (туберкулез, астма);
9. на иммунную систему: повышает сопротивляемость организма к внешним угрозам, упрощает реабилитацию после перенесенных тяжелых недугов, позволяет человеку лучше адаптироваться к неблагоприятным экологическим факторам среды и быстрее нейтрализовать вредное воздействие.
Показания к рациональному использованию маточного молочка:
1. болезни крови: железодефицитная анемия, нарушения свертываемости и липидно-солевого баланса;
2. заболевания сердечно-сосудистой системы: ишемия, стенокардия, инфаркт миокарда, инсульт, гипотония, артериальная гипертензия, атеросклероз, варикоз, тромбофлебит;
3. воспалительные заболевания органов дыханий: ринит, синусит, фарингит, трахеит, ОРВИ, бронхит, пневмония, туберкулез, астма;
4. поражения ротовой полости: стоматит, гингивит, пародонтоз;
5. болезни глаз: глаукома, катаракта, конъюнктивит, блефарит, ухудшение зрения;
6. заболевания органов желудочно-кишечного тракта:гастрит, панкреатит, язва желудка, энтероколит, метеоризм, диарея, изжога, геморрой, запоры, гепатит, цирроз печени, желчекаменная болезнь;
7. патологии почек и мочевыводящих путей: почечная недостаточность, хронический пиелонефрит, песок и камни в почках;
8. нервные болезни: бессонница, психозы, депрессии, алкоголизм, шизофрения, эпилепсия, неврозы, мигрень;
9. заболевания опорно-двигательного аппарата: травмы, переломы костей, ушибы, растяжения, артриты, артрозы, остеохондроз, остеопороз, подагра, радикулит;
10. аутоиммунные заболевая: сахарный диабет, красная волчанка, псориаз, экзема, рассеянный склероз;
11. болезни кожи и волос: дерматит, нейродермит, угревая сыпь, перхоть, облысение, раны и ожоги;
12. проблемы женской интимной сферы: неустойчивый цикл, болезненные менструации, аменорея, бесплодие, невынашивание беременности, токсикоз, климакс, отсутствие лактации, воспалительные заболевания, эндометриоз, полипы и прочие новообразования;
13. мужские проблемы: простатит, аденома простаты, преждевременная эякуляция, бесплодие, импотенция;
14. эндокринные болезни (включая ожирение);
15. замедление развития у детей;
16. старческая слабость;
17. низкий иммунитет;
18. онкологические заболевания.
М.М. широко применяется для улучшения состояния кожи и волос (сухость, морщины, угревая сыпь, облысение, перхоть) в форме масок, кремов, тоников и др.
Противопоказания к использованию М.М.: аллергия или индивидуальная непереносимость, инфекционные заболевая в острой форме с лихорадкой, дисфункция коры надпочечников (болезнь Аддисона), тяжелая форма артериальной гипертензии, ранний послеинфарктный и послеинсультный периоды, гиперкоагуляция крови (повышенная свертываемость).
Важнейшим пчелиным ресурсом является гомогенат трутнёвого расплода– ГТР− эликсир молодости, (неправильно называемый трутневым «молочком»). Впервые название гомогенат трутневых личинок ввели украинские ученые в 1991 г. По обобщенным данным специалистов, это гомогенезированный лечебный продукт, добываемый из личинок и предкуколок гаплофазы трутней (n), иногда из аналогичных стадий диплофазы рабочих пчел (2n), в виде однородной сметанообразной, густой слегка тягучей массы от белого, бело-желтого, до кремового оттенка (на цвет влияет способ добычи) и специфического запаха, обладающего мощными биостимулирующими, пищевыми и лечебными свойствами. Промышленно ГТР получают прессованием (выжиманием) сырья на стадиях завершения личиночной стадии и начала стадии предкуколок, куда попадают и остатки М.М. На 50% ГТР состоит из компонентов, что и «королевское желе» (М.М.). В этом продукте очень много и сперматозоидов трутней. В одной личинке трутня их содержится до 10 млн. шт. В ГТР (в отличие от М.М.) больше функциональных групп ферментов, сульфигидрильных групп (достигает 4,1- 4,6%,
в 3,5 раза больше, чем в М.М.), половых гормонов-тестостерона, прогестерона и эстрадиола. Стероидных гормонов в 5-10 раз больше, чем в М.М. По содержанию белка ГТР приближается к мясу и грибам, по наличию витамина D превосходит рыбий жир, по провитамину А − говядину и куриное яйцо. Состав трутневой гемолимфы превосходит даже кровь человека. У личинок в этой стадии ещё нет наружных зачатков крыльев, ножек и сложных глаз. Личинка трутня развивается 7 дней, рабочей пчелы − 6 дней. Продолжительность стадии предкуколки трутня составляет 4 дня, рабочей пчелы − 3 дня. Биологически и технологически это сырье лучше отбирать через 240-290 часов после откладки яиц, в моменты, когда концентрация биологически активных веществ достигает максимума (т. е. сразу перед запечатыванием или после запечатывания личинок трутней в стадии начала предкуколки
на 9-11 день после откладки яиц маткой).
Для сохранения биологической активности и качества ГТР применяют следующие основные методы его стабилизации (https://melonella.ru/):
1. Быстрое замораживание свежеотжатого гомогената до температуры минус 20 градусов по Цельсию (с применением вакууматора для защиты от окисления).
2. Адсорбция гомогената методом растирания в фарфоровой ступке одной части свежего продукта с 3-30 частями адсорбента (адсорбенты − глюкоза, фруктоза, лактоза, либо их сочетание), с последующей вакуумной сушкой полученной смеси без нагрева до влажности не более 1,5%.
3. Лиофилизация свежеотжатого гомогената (сублимационное вакуумное высушивание) путем предварительного его замораживания до минус 20 градусов по Цельсию и помещения в сублиматор вакуумной установки для сушки при +40 градусов, где скорость испарения влаги не должна превышать 2% в час-до остаточной влажности 5%.
4. Стабилизация гомогената 40% этиловым спиртом путем приготовления спиртовых настоек гомогената 10-50% концентрации.
5. Стабилизация гомогената натуральным медом-изготовление медовых композиций с 5-10% концетрацией гомогената.
От одной пчелиной семьи за сезон можно получить от 0,2 до 3,5 кг ГТР. В центральной части России закладка трутневого расплода происходит в конце апреля-начале мая и длится
60 дней. Максимальный ресурсный потенциал получения ГТР в Рязанской области составляет 82667 кг в год (при 30% использовании количества пчелиных семей).
Впервые в России глубокие исследования физико-химических и биохимических свойств трутневого расплода провела Л.А. Бурмистрова (1999). Благодаря сложному биохимическому составу и высокой биологической активности высокомолекулярных органических соединений ГТР по своим ценным свойствам в 3,5 раза превосходит М.М., что позволяет широко применять его в апитерапии, фитотерапии, косметологии, диетологии, спортивном питании, фармакологии и народной медицине (Бурмистрова, 1999, Хисматуллина, 2009, Корж, Малыхин, 2011, Солоденко Ю., Солоденко И., 2012, ГОСТ Р 56668-2015. Гомогенат трутневого расплода. Технические условия, https://melonella.ru/, https://vita-activa.ru/, http://med-na-dom.com/, http://d.120-bal.ru/, https://pobeda.life/, https://pchelgid.ru/, http://docplayer.ru/ и др.). Содержание воды в ГТР находится в пределах 74,9-78%, общего азота 6,5-7,1%, небелкового азота − 11-15%, липидов − 5-6,3%, углеводов (1-5,5%); есть минеральные элементы, витамины, гормоны, ферменты и др. Гомогенат содержит 117 органических ингредиентов: органические кислоты, половые гормоны натурального происхождения, ароматические соединения, эфиры, многоатомные спирты, алкены, стерины. Из стеринов доминирует стерол-копростанол, значительно меньше ситостерола, изопреноида и сигмастадиенила. В составе гомогената установлено 28 аминокислот (37,5-40,6%), включая 9 незаменимых (40%) для человека (треонин, валин, метионин, изолейцин, фенилаланин, лизин, лейцин, гистидин, триптофан), заменимые − цистеин, таурин, гидроксипролин, пролин, серин, глютаминовая кислота, глютамин, глицин, аланин, цистин, тирозин, цистатионин, орнитин, аргинин, амионин, аминомасляная кислота, аминоизомасляная кислота, аминопропионовая кислота и др. По незаменимым аминокислотам ГТР в несколько раз превосходит идеальный белок (по шкале Всемирной организации здравоохранения).
В липидной фракции ГТР присутствуют:
а) жирные полиненасыщенные кислоты (витамин F): линолевая (омега-6), линоленовая (омега-3), арахидоновая (омега-6) и лауринолеиновая (цис-9-деценовая). Они принимают участие в важнейших биологических процессах;
б) насыщенные предельные одноосновные карбоновые кислоты: масляная, капроновая, каприловая, изокаприлиловая, каприновая, лауриновая, изолауриновая, миристиновая, изомиристиновая, пальмитиновая, маргариновая, стеариновая и арахиновая;
в) мононенасыщенные одноосновные карбоновые кислоты: олеиновая (цис-9-октадеценовая), миристолеиновая (цис-9-тетрадеценовая), пальмитолеиновая (цис-9-гексадеценовая). Содержание ненасыщенных деценовых кислот в трутневом гомогенате в 1,5-2 раза по сравнению с М.М.
ГТР содержит ряд витаминов: провитамин А, В1, В2, В3, В4, В5, В6, В9, В12,РР, D, Н, С, А, пигмент ксантофилл. Витамин Е (токоферол) по данным некоторых исследователей в гомогенате не рисутствует. Из основых элементов гомогената следует назвать: К, Na, Сa, Р, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Co, Ni, Ag, Au и др. Некоторые ферменты гомогената обладают высокой активностью: уреаза, липазы, дегидрогеназы, фосфатазы, амилазы, катепсины и протеазы. Массовая доля нуклеиновых кислот составляет 11,1-13,4%, а содержание ДНК в 3 раза превышает долю РНК.
ГТР обладает благоприятно-интегрированным волшебным воздействием на организм человека. Гомогенат полезен детям, женщинам и мужчинам, особенно в пожилом возрасте. Прием гомогената 2 раза в год помогает долгие годы сохранять хорошую физическую форму, умственную и сексуальную активность.
Показания к рациональному использованию ГТР: нарушение метаболизма (особенно при ожирении, гормональных сбоях и после жестких диет, нормализации питания тканей, обмене липоидов и холестерина), нормализация гемопоэза (повышение гемоглобина), артериального давления, кровообращения и тонуса сосудов, улучшение и настраивание работы эндокринной системы воздействует как гормонотерапия без нанесения вреда организму, доброкачественные образования (липомы, фибромы, мастопатия), укрепление работы центральной и периферической нервной системы, снимание воспалительных процессов и ускорение заживления ран, восстановление кожи и улучшение рубцевания, кожные заболевания (экзема, грибковые поражения и др.), заболевания печени (печеночная недостаточность, гепатит, цирроз), гепатозащитный эффект при лекарственной и химической интоксикации − помогает в комплексной терапии туберкулеза, улучшение аппетита и пищеварительные дисфункции, инфекционные и аллергические заболевания, отставание развития детей (физическое, умственное, половое), энурез и эпилепсия детей разного возраста, анемия и судороги у детей, мужские заболевания (простатит, аденома простаты, мужское бесплодие, импотенция, увеличение полового влечения, низкий уровень тестостерона, нарушение сперматогенеза, преждевременная эякуляция), увеличение полового влечения и способствование ускоренному восстановлению биохимических и массометрических характеристик семенников и предстательной железы, женские заболевания (бесплодие, нарушение менструального цикла и гормонального фона, сбой функционирования яичников, предклимактерические симптомы, климакс, фригидность), повышение иммунитета и естественных защитных сил организма, восстановление энергетических затрат при напряженной физической и умственной работе и интенсивных занятиях спортом, тонизирование организма (бодрит лучше кофе), упадок сил, хроническая усталость, повышение активности и устойчивости к умственным, эмоциональным и физическим нагрузкам, профилактика раннего старения, омолаживание и энергостимулирующее средство для пожилых людей, восстановление после химиотерапии и лучевой терапии, ослабленный иммунитет и сбои в работе желез внутренней секреции, нервно-психические расстройства (невроз, депрессия, синдром хронической усталости, нарушения сна) и психосоматические заболевания, вызванные психологическими факторами переживания, стрессы и пр. (вегето-сосудистая дистония, эссенциальная гипертония, нарушения сердечного ритма, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, гипотериоз (заболевание щитовидной железы), кардиофобический невроз, сахарный диабет, заболевания желудочно-кишечного тракта и др.), некоторые заболевания глаз (понижение остроты зрения), болезни опорно-двигательного аппарата, повреждения костной системы, расщепление холестериновых бляшек, снижение уровня холестерина и предотвращение развития атеросклероза, доброкачественные и злокачественные (онкопротекторное действие) опухоли, возбуждение ретикулярно-эндотелиальной системы (специальных клеток лимфатических узлов, селезенки, печени, костного мозга и др.) и системы гипофиз-надпочечники и пр.
Противопоказания к применению ГТР: индивидуальная непереносимость (аллергия), при острых инфекциях и опухолях, болезнь Аддисона (хроническая недостаточность коры надпочечников), при раке молочной железы женщин (половые гормоны могут спровоцировать деление клеток), детям до 12 лет (из-за наличия половых гормонов), большие дозы применения (могут вызвать нарушения в работе эндокринной и нервной системы), прием вечером может привести к возбуждению, затем бессонице. При беременности − в небольших дозах при строгом контроле врача.
Пчелиный яд (апитоксин) − важнейший пчелиный ресурс, настоящий эликсир жизни, целебное сокровище; вырабатывается железами жалоносного аппарата двух каст медоносных пчел − рабочих и матки. Рабочие пчелы используют его для защиты от естественных врагов, матки используют в борьбе с матками конкурентами. Как эффективное лечебное средство пчелиный яд известен ещё с античных времен. Морфология, анатомия и физиология жалоносного аппарата, биологические, физико-химические, лечебные свойства апитоксина хорошо исследованы и на этой основе разработана научно обоснованная технология его получения на пасеках (Swammerdam, 1738, Артемов, 1941, Мельниченко, 1970, Лаврехин, Попкова, 1975, Ийориш, 1976, Омаров, 1977, Султанов, 1977, Чудаков, 1979, Лебедев, Билаш, 1990, Лудянский, 1991,Френкель, 1991, Приходько и др., 1993, Орлов, 1972, 1995, Кривцов, Лебедев, Туников, 1999, Риб, 2004, ГОСТ 988223. Яд пчелиный. Актуальность базы 01.01.2018, http://pchelka-info.ru/).
Пчелиный яд − быстровысыхающая на воздухе, прозрачная, тягучая жидкость желтоватого цвета с горько-жгучим вкусом и резким ароматом. Яд имеет очень высокую физиологическую активность и его применение привело к формированию нового медицинского направления − апитерапии. Значительный вклад в изучение состава, получения и применения пчелиного яда внесли ученые НИИ пчеловодства России и кафедры физиологии и биохимии человека и животных Нижегородского государственного университета, Рязанского государственного медицинского университета и пр. Жалоносный (ядоносный) аппарат расположен в последнем конусообразном сегменте брюшка рабочих пчел и матки (у трутней отсутствует). Внутри сегмента имеется камера жала. Между тергитом и стернитом сегмента находится щель, ведущая в эту камеру, где и находится жало. Стержень жала имеет луковицу. В неё открывается общий проток ядовитых желез, двух стилетов и колющих щетинок (зазубринок) из хитина. На конце стилетов матки расположены 3-4, рабочих пчел – 8-10 зазубринок, обращенных острием назад, что позволяет жалу прочно держаться в коже человека и позвоночных животных. Ядовитых желез две:
большая − длинная, разветвленная, с большим резервуаром, содержащим кислый секрет (у матки развита сильнее),
малая − в форме короткой извилистой трубочки, без резервуара, имеющей щелочной секрет.
Эффект ядовитого действия секрета приобретается вследствие смешивания жидкостей обеих желез. Яд начинает вырабатываться со второго дня жизни имаго и достигает максимального выделения к 10-20 дневному возрасту. Затем секреторные клетки дегенерируют. После ужаления пчелой последний брюшной сегмент с жалом (резервуаром с ядом в виде прозрачных пузырьков), нервным ганглием и мышцами жала полностью отрывается от брюшка рабочей пчелы и стилеты глубоко проникают в кожу человека или позвоночных животных. При взлете пчелы оторванный жалоносный аппарат продолжает автономно выделять яд в место поражения (ранку) до 20 минут. Бес жалоносного аппарата вне семьи рабочая пчела живет 2-5 часов, в гнезде – 3-5 суток.
В железах одной рабочей пчелы содержится 0,2-0,8 мг яда; от 1000 пчел можно получить 50-70 мг яда. За один сезон (весна – лето − осень) от одной пчелиной семьи средней силы можно отобрать 2-4 грамма сухого яда. Получать апитоксин можно только от пчелиных семей, прошедших период смены перезимовавших пчел массой не менее 2,5 кг и силой 10 улочек. Максимальный ресурсный потенциал апитоксина в Рязанской области составляет 284 кг в год.
Химический состав пчелиного яда очень сложный и до конца не определен. Массовая доля воды в апитоксине составляет
55%. Белки пчелиного яда обладают активными ферментативными свойствами. К ним относятся: фосфолипаза А, гиалуронидаза, кислая фосфатаза (фосфомоноэстераза), альфа – глюкозидаза, лизофосфолипаза (фосфолипаза L); высокоактивные пептиды – мелиттин (состоит из 26 аминокислотных остатков), мелиттин F, МСД-пептид (пептид 401 – имеет в составе 22 аминокислоты), тетриапин (содержит 20 аминокислотных остатков), секапин (состоит из 24 аминокислотных остатков), адолапин, минимин, кардиопеп, прокамины; биогенные амины – гистамин, серотонин, дофамин, норадреналин; летучие вещества, в т. ч. феромоны, аттрактанты – соединения тревоги, а также протеазные ингибиторы и сложные эфиры – изоамилацетат, изоамилпропионат, изоамилбутират и др. В виде следов содержатся глюкоза и фруктоза. Из неорганических кислот в апитоксине установлены соляная и ортофосфорная и ацетилхолин, вызывающие жжение при ужалении. Имеются липиды в форме фосфолипидов и витамин В4 (холин). Химические элементы яда представлены водородом, углеродом, азотом, кальцием, магнием, фосфором, медью, литием, цинком, серой, марганцем, йодом, хлором, а калий; натрий и железо обнаружены в виде следов. В апитоксине идентифицированы ДНК и РНК и алкалоид кониин. Пчелиный яд является коагулянтом и резко отличается от змеиного яда – антикоагулянта. Ферменты апитоксина в 30 раз активнее энзимов змеиного яда.
Полезные свойства апитоксина: противоспалительное, обезболивающее, гипосенсибилизирующее, иммуностимулирующее, радиопротекторное, восстановление подавленной функции надпочечников людей, принимающих кортикостероидные гормоны, повышение тонуса и работоспособности, улучшение работы сердечно – сосудистой системы, улучшение микроциркуляции и кровотока в периферических тканях (конечности и др.) и головном мозге, улучшение работы ЖКТ и показателей крови, антибиотические действия и радиопротекторный эффект, улучшение метаболизма (нормализация уровня электролита и соотношения белковых фракций крови, мочеиспускания и пр.). В результате ужаления апитоксин оказывает общее и местное действие на организм человека. Местное действие яда в области проникновения проявляется в виде воспаления, покраснения, отека (может держаться до 3 суток), резкой или сильной жгучей боли и локальным повышением температуры в диапазоне +2…6 градусов по Цельсию. В результате усиливается кровоток, снабжение тканей кислородом и питательными веществами, что способствует выздоровлению и уменьшению патологического процесса. Здоровый человек без особого ущерба выдерживает 5-10 ужалений пчел (у женщин чувствительность выше, чем у мужчин).
Общее действие апитоксина разностороннее и определяется его проникновением в системный кровоток. Наиболее опасны ужаления в область шеи и головы, в результате чего могут быть сильные отеки и перекрытие дыхания. При низких и средних дозах яд оказывает благоприятное комплексное воздействие на организм человека, высоких – негативное (до смертельного исхода от 500 ужалений для мужчин и 250 ужалений для детей, женщин и пожилых людей). Но при высокой чувствительности к яду (идиосинкранизация – проявляется у 1-2% людей), даже при одном ужалении пчелы, у человека наблюдаются неоднозначные аллергические проявления и процессы: зуд, сыпь, крапивница, общее повышение температуры тела, отек Квинке, анафилактический шок, снижение артериального давления, падение сердечно – сосудистой деятельности и даже летальный исход. Главным аллергеном апитоксина является гиалуронидаза.
Показания к рациональному использованию пчелиного яда по инструкции Министерства здравоохранения РФ: алкоголизм, анемия, аритмия, атеросклероз сосудов головного мозга, афазия (нарушение речи), бронхиальная астма, бронхит хронический, гастриты, бруцеллез, герпес, гипертоническая болезнь, гипотония (низкое артериальное давление), депрессия, дерматоз зудящий, детский церебральный паралич, диэнцефальный синдром, желчекаменная болезнь, ИБС, инсульт, инфаркт миокарда, истощение организма, кератит герпетический, колиты, лучевая болезнь, мигрень, микоардит, миопатия, неврит лицевого или слухового нерва, невралгия тройничного нерва, неврозы, нейроревматизм, нефроптоз (опущение почки), облитерирующий атеросклероз, ожоги после рентгено- или радиотерапии, ожоги глаз, остаточные явления после перенесенных энцефалитов, менингитов, гриппа и простуды, остеартроз, остеохондроз, паралич после инсульта, паркинсонизм, патология микроциркуляции, перикардит, пневмония хроническая, пневмосклероз, подагра, полиартрит, полиневриты, пороки сердца, послеоперационные рубцы, почечнокаменная болезнь, пролежни, профилактика лучевых осложнений у рентгенологов, псориаз, рассеянный склероз, реабилитация после трамв плечевого нервного сплетения, головного и спинного мозга, рожа, сахарный диабет, сирингомиелия, старческое увядание, стенокардия, тиреотоксикоз, фантомные боли, фарингит хронический, холецистит, хронический энцефалит, хронические язвы и раны, экзема, эпилепсия, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.
Противопоказания к применению пчелиного яда: беременность, идиосинкразия (выраженная аллергическая реакция) к яду пчел, инфекционные заболевания, туберкулез, психические заболевания, заболевания печени и поджелудочной железы в стадии обострения, заболевания почек, заболевания коры надпочечников (болезнь Аддисона и др.), острые гнойные заболевания, сепсис, заболевания сердечно-сосудистой системы в стадии декомпенсации, органические поражения ЦНС (нейросифилис и др.), болезни крови со склонностью к кровотечениям.
К богатейшим пчелиным ресурсам – продуктам относится пчелиный подмор – П.П. Это уникальное природное биополимерное сырьё, обладающее целебными свойствами, подтверждённые исследованиями, используемое народной и официальной медициной в профилактике, оздоровлении, лечении человека, косметических, диетических целях, а также прикладной наукой в сельком хозяйстве (ветеринарии, животноводстве, растениеводстве) и в некоторых отраслях промышленности (https://apiterapiya.com/apizan/, www.tentorium-shep.ru, www.beewellness.ru/, https://mellonella.ru/, htts://priroda-znaet.ru/, https://alternative-medicina.ru/, https://pchelgid.ru/, http://recepty-priroda.ru, Скрябина, Вихорева, Варламов, 2002, Хисматуллина, 2005, 2009, Корж, 2009, 2012, Погарская, 2010, Ихтиярова, Маматова, Курбанов, 2018).
П.П. состоит из естественно погибших имаго (взрослые особи) рабочих пчел и трутней, собранных человеком в лечебных целях. Продолжительность жизни рабочих пчел в основном определяется временем года, интесивностью их работы по выращиванию расплода, сбором корма и его качеством, болезнями, сыростью в улье, резкими перепадами температур при зимовке на воле и пр.
В летнее и осеннее время рабочие пчелы живут 35-55 дней. После смены осенних пчёл на зимующих более крупных рабочих пчёл, продолжительность их жизни увеличивается до 9 месяцев. Из-за интенсивной и многофункциональной работы мужских особей пчел в периоды выращивания расплода и сбора нектара и пыльцы продолжительность их жизни в весенне-летний период сокращается, в зимний период - увеличивается в связи с уменьшением интенивности выполнения рабочих фунций, накоплением питательных веществ для длительной зимовки, сбором пчёл в зимний клуб и впадением их в фазу холодового оцепенения с замедлением метаболизма. У таких рабочих особей сильнее развиты глоточные железы, жировое тело и яичники, накапливающие для зимы питательные вещества.
У зимостойких пород пчёл ещё осенью в организме накапливается значительно больше жира (на 30%), белковых веществ (на 20-25%) и гликогена (на 40%), что и обеспечивает их лучшую приспособленность к продолжительной и суровой зиме (Туников, Лебедев, Торопцев, 1996). При холодовом оцепенении пчёл в клубе в зимнее время они способны двигаться при температуре +9-10 градусов по Цельсию. Однако при тепературе тела отдельных пчел в течение часа в +8 градусов по Цельсию происходит их гибель из-за блокировки электрических импульсов к летательным мышцам.
Основную часть П.П. специалисты собирают весной во время ревизии гнёзд. Дополительно сбор этого сырья можно производить летом, осенью и зимой. В зимнее время масса П.П. в 200-300 г на один улей является приемлемой для хорошей зимовки пчелиных семей, до 500 г – удовлетворительной. Можно П.П. собирать и после лечения людей пчёлоужалениями, либо применять при острой необходимости редкий метод – закрывать ульи и оставлять пчел без корма до 10 дней. Это приводит к потере их жизнеспособности и осыпанию.
При изготовлении лекарственных средств из П.П. для внутреннего применения используют абсолютно сухие, без плесени и неприятного запаха свежие трупы рабочих пчёл и трутней, не обработанные при их жизни химическими препаратами против их болезней и не подверженные токсикозу в периоды обработки энтомофильных культур различными пестицидами.
В исходном сухом П.П. учёными установлены различные биологически активные вещества: белки (50-80 %), хитин (10-12%), глюкозамин, меланины (20-30 %), гепарин, жир насекомых, апитоксин, уксусная кислота, гистамин, 18 аминокислот, различные пептиды, витамины и 27 основных минеральных веществ (2-4 %). Имеются и частицы пыльцы (перги), мёда, маточного молочка, воска, прополиса, а также пищевые волокна, что значительно увеличивает ценность П.П.
Хитин – широко рапространённый в природе биополимер, азотосодержащий ценный полисахарид (аминополисахарид), занимающий второе место после самого рапространённого в мире аналогичного биополимера растений – целлюлозы (структурный полисахарид). В природе хитин разлагается без отстатка ферментами микробного происхождения –хитиназами и хитобиазами, не накапливаясь и не загрязняя окружающую среду. Он выполняет и барьерную роль – сохраняет влагу внутри организмов ракообразных и насекомых, обеззараживая их снаружи. Хитин – опорный и защитный компонент клеточной ткани многих грибов, диатомовых водорослей и органов некоторых моллюсков, панцирей крабов, омаров и креветок, экзоскелета и крыльев членистоногих (насекомые – жуки, мухи, тутовый шелкопряд, пчёлы и др.). Встречается и у других беспозвоночных – брахиопод (морские плеченогии), кольчатых и круглых червей, простейших и пр.
Из П.П. как хитинового сырья сначала получают высокомолекулярный хитозан-меланиновый комплекс, из которого путём химического или ферментативного гидролиза вырабатывается низкомолекулярный хитозан, называемый апизаном или пчелозаном (свободный от минеральных солей, белков, липидов и пигментов). Апизан – гидрофильный катионный биологически активный аморфно-кристаллический биополимер, преставляющий собой комплексную субстанцию, обладающую рядом биологических свойств, характерных для хитина и меланина животного происхождения (www.tentorium-shep.ru/). Он обладает различными полезными свойствами: сорбционными, полиэлекролитическими, водоудерживающими, защитными для организма от иссушающего действия внешней среды, бактерицидными, антивирусными, противогрибковыми, свойствами, связывающими большое количество органических, неорганических и водорастворимых веществ (токсичных и не токсичных) и др. свойствами, указанными ниже.
В целом, хитин и хитозан имеют уникальные физиологические и экологические свойства: биосовместимость, биодеструкция (полное разложение под действием природных микроорганизмов), физиологическая активность при отсутствии токсичности, способность к селективному связыванию тяжелых металлов и органических соединений, способность к волокно - и плёнкообразованию и пр.
В России хитин и хитозан делят на технический, промышленный, пищевой и медицинский, которые по дайным сайта компании «Хитин и хитозан» применяются в следущих направлениях:
атомная промышленность – локализация радиоактивности и концентрации радиоактивных отходов; медицина – в качестве шовных материалов, рано – и ожогозаживляющих повязок, мазей, различных лечебных препаратов и энтеросорбента; селькое хозяйство – производство удобрений, защита семенного материала и селькохозяйственных культур; текстильная промышленность – шлихтовка, противоусадочная или водоотталкивающая обработка тканей; бумажная и фотографичекская промышленность – произвоство высокачественных и специальных сортов бумаги, улучшение свойств фотоматериалов; пищевая промышленность – в качестве консерванта, пищевой добавки, осветителя соков и вин, диетического волокна, эмульгатора и энтеросорбента; в парфюмерии и косметике – входит в состав увлажняющих кремов, лосьонов, гелей, лаков для волос и шампуней; при очистке воды как сорбент и флокулянт.
Эффективность и стоимость добычи хитозана в значительной степени зависит от количества минеральных веществ в хитиносодержащем сырье различных организмов. Например, в % на сухое вещество минеральных элементов в хитиносодержащем сырье приходится: панцирь баренцевоморской углохвостой сухой креветки – 26-29 %, панцирь криля сушённый – 20-22%, панцырь крабовый сушённый (крупка) – 35-40%, рачок гаммарус сушённый – 15-18 %, гладиус кальмара (скелетная пластинка) сухой – 0,5-2 5, сухой подмор пчёл – 2-3 %, мука из личинок комнатных мух – 0 %.
Значительное преимущество в получении хитина и хитозана из перечисленного сырья имеют два вида П.П.: 1. сухой подмор – черно-коричневая масса специфического запаха, состоящий из рабочих пчел и трутней; 2. сухой подмор из аналогичных каст пчелиных семей после его СО2 - экстракции, темно-коричневого цвета.
Минимальное сдержание в кутикуле П.П. минеральных элементов исключает его дорогую и сложную процедуру деминерализации. В кутикуле пчел хитин тесно и прочно связан с меланинами. В связи с этим, в процессе щелочного депретеирования некоторая часть меланинов удаляется вместе с белком. Поэтому полученный продукт и называется хитин-меланиновым комплексом. Деацетилирование хитина до кислотосодержащего хитозана не позволяет удалить остаточное количество меланина. И для придания высокомолекулярному хитозану водорастворимости его подвергают гидролизу химическим путём или комплексом хитинолитических ферментов.
В итоге, образуется низкомолекулярный хитозан (апизан или пчелозан), который растворяется в некоторых органических кислотах (уксусная, лимонная, щавелевая, янтарная) и воде. Именно низкая молекулярность апизана, его очистка от меланина делает пчелозан водорастворимым и более усвояемым. Апизан после лиофильной сушки имеет вид тонкого порошка светло-коричневого цвета. И технология получения апизана делает его доступным в цене. На окончательном этапе получения выход апизана их хитина (степень деацетилирования) возрастает до 80-85 %. Суммарно получаемая хитиносодержащая бимасса в РФ составляет до 10 тысяч тонн в год.
Апизан хороший сорбент – в кишечнике его раствор впитывает токсины, выделяемые пищей и бактериями. Он склонен к полиэлектрическому разбуханию, что приводит к всасыванию токсинов и шлаков из ворсинок кишечника, очищая его и улучшая перистальтику. Апизан способен эвакуировать тяжелые металлы и радионуклиды. При его добавке в корм животным получается экологически чистое молоко и мясо.
Апизан применятся в косметологии. Благодяря его свойствам впитывать, влагу, сорбировать вещества, он хорошо удерживается на коже и волосах человека, создавая влагоудерживающую бактерицидную плёнку, становясь отличным ингредиентом по их уходу и гигиене. Апизан используется и в составе геля, как средство ухода за дёснами и зубами для людей с зубной болью. Такое средство имеет приятный вкус, оказывает освежающий и тонизирующий эффект, санирует полость рта и предупреждает кариес.
Апизан используется в производстве пищевых продуктов. Бактерицидной защитной плёнкой из апизана покрывают плоды (фрукты, овощи). Плёнка сохраняет влажность плодов, не позволяет им усыхать, предохраняет от появления гнили и плесени, держит привлекательный вид фруктов и овощей. Наример, покрытие хитозановой плёнкой свежих ягод земляники увеличивает срок хранения до 5 и более дней. Плоды сортов дыни и огурца, восприимчивые для гнили, покрытые апизановой плёнкой, также увеличивают срок их хранения. Такая пищевая плёнка экологически безопасна для человека.
На основе апизана создают консервирующие добавки. Они совместимы с мышечными белками и защищают мясные продукты от порчи. В этом случае мясные полуфабрикаты не теряют естественный вкус и запах. Как консервирующий агент, апизан широко используют при изготовлении замороженных полуфабрикатов из мяса, особенно для сохранения говядины, а также в качестве консерванта в молочной промышленности.
Апизан применяется и в создании пищевых добавок, как усилитель вкуса продуктов. Нагрев продуктов с добавкой апизана до кулинарных теператур придаёт им жареный вкус и запах. Именно благодаря апизану мясные продукты с низким содержанием жира в условиях незначительной термической обработки имеют насыщенный вкус и аромат. Апизаном также обогащают билогически-активные добавки и нутрицевтические смеси (особый вид БАДов) для придачи им дополнительных полезных свойств, например, снижения уровня холестерина.
Меланин – природный антидот и адсорбент, высокомолекулярный водонерастворимый пигмент. Меланин обладает радиопротекторными свойствами, способен связывать и выводить токсичные вещества, радиоактивные изотопы и соли тяжелых металлов, защищать кожу от опасного ультрафиолетового и инфракрасного излучения, выступает в роли нейромедиатора, участвует в восстановлении и защите ДНК.
Доказана положительная роль апизана в регуляции метаболизма человека. Из его полезных свойств следует отметить: улучшение когнитивных функций головного мозга (внимание, память, исполнительный процесс, речь, зрительное восприятие), тонизирующее действие на организм, снижение чувства страха и стрессов, повышение устойчивости к инфекциям и онкозаболеваниям, поддерживание репродуктивной системы, уменеьшение хронической усталости и утомляемости, замедление процесса увядания и старения, угнетение бактерий, сопротивление вирусам, повышение сопротивляемости организма к инфекциям, стимулирование синтеза антител и внутрикишечного синтеза витаминов В1, В2, В3, РР и фолиевой кислоты, повышение концентрации калия, подавление развития зубного налёта, предупреждение остеопороза, связывание глюкозы и мочевой кислоты, связывание избытка жиров и эваикуирование их из организма, участие в регенерации, заживлении и обезболивании поврежденных тканей и ран, мышц, кожи, ожогов и язв без образования рубцов, регулирование кислотности желудочного сока, снижение уровня сахара в крови и риска развития сахарного диабета, защита печени, способствование связыванию и выведению из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов, снижение неприятных ощущений в области сердца и энергозатрат миокарда, очищение и укрепление стенок кровеносных сосудов, улучшение кровотока, приостанавливание кровотетечения, снижение артериального давления, связывание положительно заряженным ионом апизана аниона хлора из молекулы соли, выводя его из организма, предотвращение спазма сосудов (ангиотензин не образуется), профилактика дискинезии желчевыводящих путей или толтой кишки, моче- и желчегонное влияние, регулирующее воздействие на нервную и эндокринную системы, способствование впитыванию и снижению высокого уровня хорлестерина в крови (т.е. предупреждение атеросклероза, ожирения и их отрицательных последствий), впитывание и эвакуирование токсичных элементов и кишечных токсинов из ЖКТ, предупреждая его заболевания, очищение пищеварительных путей своими адсорбирующими волокнами, уменьшение всасывания токсинов в кровь, нормализация работы бифидобактерий, моторики ЖКТ, предотвращение газообразования, связывание и ликвидация источников брожения, основа для программ коррекции веса, эффетивное средство против авитоминоза и аллергиях и др.
Жир пчёл - уникальный продукт, превосходящий по ценности рыбий жир. Содержит полный комплекс полиненасыщенных жирных кислот, только растительные стерины и не имеет стиролов холестеринового ряда. Такой жир легче усваиватся организмом человека и не приводит к резким колебаниям уровня сахара в крови.
Пищевые волокна - в большом количестве содержатся в теле пчёл. Они улучшают секреторную и моторную функцию ЖКТ, обладают свойствами замечательных сорбентов (поглотителей), освобождают организм от токсинов – внутренних (продукты воспаления и нарушенного обмена веществ, излишки холестерина, мочевая кислота, повреждённые и отмершие клетки) и внешних (пестициды, соли тяжелых металлов, радионуклиды, медикаменты, алкоголь).
Гепарин и гепариноиды (вещества имеющие свойства гепарина) - содержатся в экзоскелете рабочих пчёл и трутней, которые снижают активность системы свертывания крови. Их противосвёртывающее действие обусловлено антитромбопластиновым, антитромбиновым и антипротромбиновым влиянием. Они тормозят образование фибрина, препятствуют агглютинации кровяных пластинок, снижают резистененость капилляров, оказывают спазмолитическое действие, расширяют венечные сосуды сердца, снижают уровень холестерина и р-липопротеидов в крови.
По данным учёных Вологодского государственного университета, гепарин и гепариноиды значительно уменьшают массу предстательной железы мужчин, приводят к исчезновению учащенных позывов к мочеиспусканию и сниманию затруднений к мочеиспусканию.
Глюкозамин – вещество вырабатывается хрящевой тканью суставов и является предшественником гликозаминогликанов – основных компонентов суставных хрящей. Глюкозамин уменьшает скорость снижения уровня коллагена в суставах, способствует активизации восстановления структуры хрящевой ткани, активизирует процесс синтеза протеогликана и глюкозаминогликана, способствует более активному образованию гиалуроновой кислоты в синовиальной жидкости, ингибирует ферменты, разрушающие ткань хрящей, уменьшает активность радикалов супероксида и лизосомальных ферментов. В итоге, активный глюкозамин приостанавливает разрушение ткани хрящей, предотвращает прогресс артроза и его развитие.
Основные элементы П.П.: Ag, Al, As, B, Ba, Be, Ca, Cr, Cu, Fe, Ga, Ka, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Si, Su, Sr, Ti, U, V, Zn и Zr.
В оздоровительных целях П.П. применяют как в натуральном виде (порошок из трутней и рабочих пчёл), так и смешанный с эстрагентами (вода, этиловый спирт, масло, мёд и пр.). Основные наиболее часто используемые формы апизана: отвары, распары, спиртовые экстракты и настойки, масляные настойки, экстракты сибиской пихты с добавкой апизана (для населения загрязняющих районов, людей работающих на вредных производствах, компьютерах, онкобольным после радиолучевой и химической терации, страдающим алкоголизмом и наркозависимым в стадии ремиссии, очистке кровеносных сосудов), молочно-белковых коктейлей с хитозаном (для спортсменой в целях восстановления мышечной ткани, устранения усталости, мышечных и сосудистых спазм, выведения токсинов и холестерина, корреции веса, омолаживания оргенизма, при жёсткой жиросжигающей диете, добаления в вакцины и корма, повышения выживаемости животных на 30-40%), как акарицидный препарат в борьбе с клещём, мази и линименты, в составе лекарственного компонента пластырных повязок и ранозаживляющих плёнок, в составе шовного материала, в составе заменителей кровеносных сосудов, возможных медицинских шлангов и катеторов, в составе биоинженерных медицинских заменителей кожи, в костных протезах, материалах для зубопротезирования и в контактных линзах, при удалении рубцовой ткани лазером, где он наносится в виде плёнки на удалённый дефект, включение в состав БАДов (в целях снижения жиров и холестерина за счёт положительного заряда этого биполимера, стимулирования иммунитета, защиты печени, восстановления бифидобактерий (полезная микрофлора кишечника) и вывода токсинов и загрязителей, нейтрализации избытка соляной кислоты в желудке), в составе медовых композиций, в форме тела трутней и рабочих пчёл в жареном и порошкообразном виде, как природный краситель и др.
В официальной медицине с апизаном чаще всего применяються лечебные препараты в форме таблеток и капсул.
Рациональное использование экстракта П.П.: сосудистые патологии (атеросклероз, нарушение кровообращения, варикоз, тромбоз, тромбофлебит); гипертония и гипотония; заболевания органов брюшной полости – колит, слабый тонус кишечника, гастрит, язвенная болезнь, холецистит, пиелонефрит, песок или мелкие конгломераты в желчевыводящих путях или мочевом пузыре, гельминтоз; воспалительные процессы в суставах и мышцах, сопровождающиеся болью; заболевания глаз – коньюктевит, близорукость, глаукома, катаракта; паталогии респираторного характера – ларингит, тонзиллит, гайморит, отит, бронхит, бронхиальная астма, пневмония, туберкулёз; инфекционно-воспалительные заболевания ротовой полости; болезни моче-половой системы мужчин и женщин; дерматологические дефекты – нейродермит, язвочки, рубцы, псориаз; онкозаболевания; сахарный диабет, артрит, эндартериит, радикулит и пр.
Возможные побочные эффекты применения П.П.: скачки артериального давления, повышение температуры тела, бессоница, чрезмерное разжижение крови и кожные реакции. Необходимо осторожно применять при тромбозах, аневризмой сердца, сердечно-сосудистой недостаточности, аритмии, стенокардии, плохой свёртываемости крови, открытых трамвах из-за большой потери крови; противопоказаниях к пчёлоужалениям.
П.П.(апизан) запрещено использовать: малышам до 1,5 лет (прежде всего из-за присутствия апитоксина); индивидуальной непереносимости; при сердечно-сосудистых и неврологических заболеваниях; людям, не переносящим препараты, содержащим алкоголь; во время активной стадии туберкулёза; кто перенёс инфаркт миокарда и при наличии кардиостимулятора; при аллергии человека на продукты пчеловодства, сердечной, дыхательной, почечной, печёночной недостаточности; паталогиях, сопровождающихся фебрилитетом - повышением температуры тела до фебрильных значений – от + 38 до +39 градусов по Цельсию и выше (это ответ организма выработкой пирогенов, стимулирующих рост температуры организма, на воздействие патогенных вирусов, бактерий, перегрев в жарком помещении или на солнце, эмоциональных перенапряжений и стрессов), женщинам в период беременности и лактации.
При использовании хитозана необходимо учитывать его несовместимость с масляными лекарственными формами витаминов и лекартвами для приёма внуть.
В целом, все вышеотмеченные разнообразые средства БАПП, а также препараты, изготовленные на их основе или с их добавкой, применяемые внутрь, наружно, на слизистые оболочки и др., имеют различные рецепты и технологии их приготовления. Но они удобны в хранении и применении, обладают большой многофунциональностью и доступной себестоимостью, высокой эффективностью в косметологии, охране здоровья, гигиене, спорте и лечении человека. В основном, многие отмеченные формы не имеют провопоказаний к использованию и побочных негативных реакций. Однако их безопасное применение требует профессинальных врачебных консультаций и рекомендаций.
Уникальны экологические и репродуктивные функции носителей медоносных ресурсов. Они способствуют сохранению гомеостаза пасечных экосистем, высокому уровню перекрестного опыления и оплодотворения энтомофильных растений, созданию экологических ниш для насекомых, кормящихся пыльцой и нектаром. Поддержание и рациональное использование нектарных и пыльцевых ресурсов фитоценозов позволяет сохранять их постоянство, присущее всем природным системам. Любое нарушение динамического равновесия в энтомофильных экосистемах нарушает ход естественных процессов. Так вырубка леса, неумеренный выпас скота, мелиорация лугов, рекреационные нагрузки и др., наравне с падением их общей продуктивности, вызывают сокращение численности насекомых-опылителей из-за разрушения их гнездовий, исчезновение ряда энтомофильных растений, зарастание лугов сорно-рудеральной растительностью, изменение состава энтомофауны и авифауны. В сукцессионных процессах чаще исчезают именно нектароносные виды растений, что приводит к сокращению продуктивности пасечных экосистем, снижению уровня репродукции дикорастущих и культурных энтомофильных растений, падению продуктивности агробиоценозов, ухудшению экономических показателей отраслей растениеводства и пчеловодства.
Медоносные ресурсы существенно влияют на экономические функции сельского хозяйства. В течение года одна пчелиная семья потребляет для собственных нужд
90-100 кг меда. Излишки его составляют товарную продукцию рынка. Экономическое благополучие пасек в первую очередь зависит от качества используемого медоносного ресурса. Если кормовой базой конкретного хозяйства является естественная растительность с высокой долей первоклассных медоносов, то такие хозяйства обычно (за исключением лет с крайне неблагоприятными погодными условиями) высокорентабельные. Там же, где кормовую базу пчел составляет небольшое число культурных медоносов, выдаются годы, когда рентабельность предприятий отрасли ставится под сомнение. Сохранение и использование естественных ресурсов вместе с высокопродуктивными медоносами агробиоценозов позволяет пчеловодческим хозяйствам ежегодно поставлять на рынок мед и другие продукты пчеловодства.
Экономические функции медоносных ресурсов состоят не только в опосредованном влиянии на отрасль пчеловодства, но и на растениеводство, плодоводство, овощеводство, бахчеводство, семеноводство и др. Многие сельскохозяйственные растения образуют семена и плоды только при перекрёстном опылении их цветков пчелами. Это плодовые, некоторые технические, крупяные, масличные, эфиромасличные, лекарственные, овощные и кормовые культуры. Перекрестное опыление сказывается на высокой и стабильной урожайности таких растений. Исследования учёных показывают, что урожайность гречихи, клевера красного, люцерны, подсолнечника, вишни, яблони, огурца и других культур, цветки которых продуцируют нектар и пыльцу, возрастает на 10-100% при энтомофильном опылении. Прибавка урожая при этом, как правило, в 10-12 раз превышает стоимость произведенных продуктов пчеловоства.
Энтомофильные растения, продуцирующие нектар, длительное время выполняли и продолжают выполнять и совершенствовать свои выдающиеся эволюционные функции. До мелового периода на Земле не было цветковых растений. Однако к его середине они занимают лидирующее положение в разнообразных экологических нишах. Одной из главных причин подобного биологического прогресса было появление в цветках нектарников, выделяющих сладкий нектар − главный пищевой аттрактант для насекомых. Появление нектара изменило состав насекомых-опылителей. Совпадение времени возникновения цветковых растений и высших насекомых-опылителей, видимо, являлось закономерным процессом взаимосвязанной эволюции.
Дальнейшая их коэволюция привела к коренному преобразованию энтомофилии, в которой основную роль стали играть двукрылые, чешуекрылые и перепончатокрылые. Это в свою очередь способствовало быстрому возвышению и биологическому прогрессу цветковых растений, их доминирующему положению в царстве растений, а также биологическому прогрессу экологически разных групп одиночных, полусоциальных и эусоциальных перепончатокрылых насекомых-опылителей, а также неоторых видов птиц и летучих мышей, питающихся нектаром цветков.
Биологически надежным посредником и эволюционным фактором в переносе тяжелой пыльцы энтомофильных растений становятся именно медоносные пчелы, подконтрольные человеку.
Медоносы растительных сообществ образуют целые привлекательные комплексы красивых, ароматных, радующих глаз цветков, выполняющих психологические функции. Яркая разнообразная окраска венчиков цветков на фоне зелени, луга, леса, поля, их нежный тонкий аромат создают оздоровительный фон, благоприятно действующий на эмоциональную сферу человека, его здоровье. Быстро проходит утомление, нервное напряжение (функция релаксации), улучшается настроение, человека переполняют положительные эмоции, чувства радости и счастья.
Многие носители медоносных ресурсов (особенно древесные) выполняют важные социально-оздоровительные функции (рекреационные и эстетические), так как способствуют очищению воздуха от загрязняющих веществ, подавляют развитие микроорганизмов с помощью фитонцидов, повышают содержание кислорода в воздухе и осуществляют его ионизацию, поглощают углекислоту, снижают уровень шумового воздействия на человека, участвуют в регуляции радиационного и теплового режима окружающей среды.
Велики средообразующие и природоохранные функции носителей медоносных ресурсов, составляющих существенный компонент всех экосистем. За счет них происходит природная защита естественных и сельскохозяйственных растительных сообществ от многочисленных вредителей. На медоносах живут и питаются нектаром многие насекомые-энтомофаги. Например, златоглазка употребляет в пищу, в основном, нектар цветков. За сезон одна особь откладывает до 1500 яиц, из которых рождаются личинки, питающиеся тлями и паутинными клещами. Нектар входит в рацион мух-журчалок, а их личинки уничтожают тлей. Одна личинка за сезон съедает до 2000 тлей, а взрослая особь развивается в течение лета в 2-3 поколениях. Такой же образ жизни и у мух, а их личинки развиваются в теле насекомых, питающихся листьями, стеблями или плодами растений. Уничтожение медоносов в результате хозяйственной деятельности человека приводит к сокращению или полному уничтожению насекомых энтомофагов и, в итоге, к нарушению естественного природного равновесия. Медоносные ресурсы лесных, луговых и городских экосистем создают высококачественную среду обитания человека и животных.
Привлекательность большинства медоносных растений часто является причиной хищнического уничтожения не только их отдельных экземпляров, но и целых популяций. При этом могут истребляться редкие виды растений, занесенные в Красную книгу региона или страны. В России возникла необходимость инвентаризации всех видов биологических ресурсов, включая и медоносные и пчелиные. Результатом такой учетной работы является составление государственного Кадастра. Кадастром называют свод количественных, качественных, организационных, экономических и биолого-экологических показателей конкретного природного ресурса (Фомичева, 2004).
На первом этапе инвентаризации медоносных растительных и пчелиных ресурсов необходимо проводить полный экспедиционный учет видов растений, насекомых–опылителей, их обилия, доминирования, встречаемости, на занимаемых площадях их обитания. Определяются качественно-количественные характеристики нектара и пыльцы: биохимический состав, нектаропродуктивность, сахаропродуктивность или медопродуктивность и пыльцепродуктивность (с учетом выбранных методик).
В настоящее время изучение, учет, охрана и разработка научных основ рационального использования естественных природных медоносных и пчелиных ресурсов по районам Рязанской области не проводится.
Более двенадцати лет назад учеными Рязанской области впервые за многие десятки лет была исследована медоносная флора естественных угодий Рыбновского, Шацкого, Спасского и Клепиковского районов и разработан Кадастр медоносных (полифильных) растений Рязанской области (Прибылова, 2004, Иванов, Туников, Прибылова, Суворова, 2009, Иванов, Прибылова, Барановский, 2009). Создание и официальное утверждение полного Кадастра растительных медоносных и пчелиных ресурсов Рязанской области позволит:
1. оценить и сделать правильный выбор перекрестноопыляющихся естественных и сельскохозяйственных угодий для создания биотехнологий непрерывного медоносного конвейера в целях успешного бизнеса в растениеводстве и пчеловодстве;
2. разработать стратегию и тактику охраны и воспроизводства растительных медоносных и пчелиных ресурсов для рационального использования их генофонда на текущие годы и длительную перспективу;
3. наладить высокотехнологичное производство получения стабильных и высоких урожаев экологически безопасной органической продукции пчеловодства и взаимосвязанных сельскохозяйственных отраслей;
4. определить нектаропродуктивность и пыльцепродуктиность растений и их влияние на медопродуктиность пород медоносных пчел для создания систем сортового использования сельскохозяйственных энтомофильных культур и пород пчел в целях повышения экономической эффективности растениеводства и пчеловодства;
5. обеспечить нормированное качественное перекрестное опыление естественных энтомофильных биоценозов и агробиоценозов, их панмиксию и высокую продуктивность;
6. планировать и вводить в культуру наиболее перспективные высокопродуктивные дикорастущие энтомофильные медоносные растения и др;
7. рационально и эффективно использовать шмелей и одиночных пчел в биоценозах и агробиоценозах для повышения продуктивности энтомофильных растений;
8. разрабатывать медицинские биотехнологии профилактики и лечения поллинозов и ряда других болезней.
Несомненно, отсутствие государственного Кадастра растительных медоносных и пчелиных ресурсов Рязанской области (естественно произрастающих видов и сельскохозяйственных культур, медоносных пчел, шмелей и одиночных пчел), сдерживает развитие экономически зависимых отраслей пчеловодства, растениеводства, плодоводства, овощеводства, селеции и семеноводства и др., затрудняет соблюдение режимов охраны региональных природно-заповедных фондов и Красной книги редких видов растений, позвоночных и беспозвочных животных, включая полезных насекомых, не позволяет научно-обоснованно использовать растительные медоносные и пчелиные ресурсы, насыщать в полной мере рязанский рынок дешевыми, качественными, биологически активными органическими продуктами животно-растительного происхождения, разработанными на их основе биологически активными добавками, а также стабильно получать экологически безопасные продукты пищевого, кормового или лечебного свойства, либо производственного назначения: мед, воск, пыльцу (обножку), пергу, прополис, маточное молочко, гомогенат трутневого расплода, пчелиный яд (апитоксин), пчелиный подмор, пчелиные семьи (пакеты), пчелиные матки, семена, зерно, овощи, плоды, корма, лекарственное растительное сырье и др.
В целом, ресурсные, экологические и биологические функции медоносных растений осуществляются через мультифункциональный, интегрирующий репродуктивный орган − цветок покрытосеменных (магнолиевых) растений. Функции цветка многообразны. На разных стадиях его развития в нем происходят микро-и мегаспорогенез, опыление, сложные процессы оплодотворения, формирования зародыша и образования плода. Через цветок осуществляются сложные межбиогеоценотические связи насекомых-опылителей и растительных цветковых сообществ.
Значительный вклад в изучение функций цветка внес А.Г. Сидорский (1991). В современном понимании ученых цветок выполняет следующие основные функции:
1. Спорогенезисная функция. Формирование в результате макро- и микроспорогенеза соответственно макро-и микроспор;
2. Генетические функции: 1) регуляция мутационного процесса при формировании мужских и женских половых клеток; 2) регуляция автомиксиса и амфимиксиса; 3) создание условий для некоторых форм полового отбора;
3. Оперативные функции: 1) формирование структур, допускающих пассивный или активный перенос пыльцы агентами биотической и абиотической природы; 2) формирование структур, способствующих улавливанию и удержанию пыльцы на поверхности рыльца; 3) привлечение опылителей с помощью аттрактантов пищевого (нектар и пыльца), визуального (окраска и форма цветков) и запахового (аромат цветков) характера;
4. Физиологические функции: 1) формирование разнополых генеративных клеток, различающихся по физико-биохимическим показателям; 2) формирование и поддержание физиолого-биохимической дифференцировки определенных структур, способствующих росту (продвижению) пыльцевой трубки несущей спермии к зародышевому мешку с женским гаметофитом;
5. Защитная функция. Формирование защиты генеративных клеток, зиготы, развивающегося зародыша от неблагоприятных условий окружающей среды;
6. Ловчая функция. Развитие ловушек и выделение переваривающих соков в цветках некоторых видов насекомоядных растений (росянка и др.);
7. Биохимическая функция. Создание в цветках некоторых видов арктических растений повышенной температуры за счет усиленного обмена веществ, способствующих формированию мужских и женских гамет и оплодотворению;
8. Пищевая и лечебная функция. Обеспечение животного мира и человечества продуктами питания растительного происхождения и биологически активными смешанными продуктами пчеловодства, обладающими лекарственными свойствами, которые образуются вследствие качественного перекрестного опыления, оплодотворения и трофического взаимодействия медоносных пчёл с энтомофильными растениями;
9. Эволюционная, энергетическая и межбиогеоценотическая функция осуществляется по линии трофических связей путем: 1) обеспечения биологического прогресса цветковых растительных сообществ из-за их панмиксии насекомыми-опылителями; 2) обеспечения биологического прогресса экосистем насекомых-опылителей через питание нектаром и пыльцой, падью и медвяной росой.
Контрольные вопросы:
1. Понятия, охрана и рациональное использование растительных медоносных и пчелиных ресурсов.
2. Мед натуральный: происхождение, состав и рациональное использование.
3. Пыльца (пчелиная обножка) и перга: происхождение, состав и рациональное использование.
4. Воск пчелиный: происхождение, состав и рациональное использование.
5. Прополис: происхождение, состав и рациональное использование.
6. Маточное молочко: происхождение, состав и рациональное использование.
7. Гомогенат трутневого расплода: происхождение, состав и рациональное использование.
8. Пчелиный яд (апитоксин): происхождение, состав и рациональное использование.
9. Пчелиный подмор: происхождение, состав и рациональное использование.
10. Экологические и репродуктивные функции растительных медоносных ресурсов.
11. Экономические функции растительных медоносных и пчелиных ресурсов.
12. Психологические и социально – оздоровительные функции носителей медоносных ресурсов.
13. Средообразующие и природоохранные функции растительных медоносных ресурсов.
14. Значение Кадастра растительных медоносных и пчелиных ресурсов.
15. Основные функции цветка.
6.5.2. Медоносные ресурсы и рациональное использование дикорастущих растений Рязанской области
Биоразнообразие дикорастущих медоносных растений Рязанской области представлено 320 основными видами из 53 семейств (Иванов, Прибылова, 2006, Иванов, Прибылова, Барановский, 2009, Иванов, Туников, Прибылова, Суворова, 2009, Иванов, Кривцов, Прибылова, 2011). Медоносными растениями наиболее представлены следующие семейства:
- Compositae (Asteraceae) − Сложноцветные (47 видов),
- Fabaceae (Leguminosae) − Бобовые (26 видов),
- Labiatae (Lamiaceae) − Губоцветные (23 вида),
- Rosaceae − Розоцветные (22 вида),
- Scrophulariaceae − Норичниковые (16 видов),
- Caryophyllaceae − Гвоздичные (16 видов),
- Ranunculaceae − Лютиковые (13 видов),
- Umbelliferae (Apiaceae) − Зонтичные (15 видов),
- Cruciferae(Brassicaceae) − Крестоцветные (12 видов),
- Salicaceae − Ивовые (12 видов),
- Boraginaceae − Бурачниковые (12 видов),
- Liliacea − Лилейные (8 видов),
- Onagraceae − Кипрейные (5 видов),
- Ericaceae − Вересковые (6 видов).
В прочих семействах отмечено 1-6 видов.
Определенный вид растений считался медоносным, если по исследованиям авторов он имел определенную нектаро- и пыльцепродуктивность или в источниках литературы на него была сделана соответствующая ссылка как на медоносное растение. В этом случае все виды растений одного рода, не изученные ранее как медоносы, считались потенциальными медоносными растениями. Виды семейств злаков и осок, редко посещаемые пчелами только для сбора пыльцы, в список медоносных растений не входят.
Особенно богаты медоносными растениями следующие роды: бодяк, василек, клевер, чина, лапчатка, малина, лютик, ива, кипрей, вероника, гвоздика, колокольчик, подмаренник, фиалка.
В Рязанской области пасеки одних хозяйств базируются на использовании естественно произрастающих медоносных растений, а другие - на медосборе с сельскохозяйственных культур и сорных видов-медоносов. Правобережье р. Ока характеризуется развитым земледелием. В разных районах пашней занято от 50 до 75% территории. Основные медовые запасы создаются здесь за счет посевов сельскохозяйственных культур, а также сорной и полевой растительности. Здесь выделяют гречишно-красноклеверно-сорнополевой тип медосбора, местами с примесью медосбора с рапса и подсолнечника. В восточных и некоторых центральных районах-липово-гречишно-сорнополевой тип медосбора.
В настоящее время, незначительные площади посевов энтомофильных сельскохозяйственных культур (клевера, люцерны, гречихи, садов и др.) не обеспечивают сбалансированного конвейера медоносной базы пчеловодства и нарушают стабильность его развития. В то же время, дикорастущие медоносные растения могут способствовать устойчивому развитию пчеловодства в Рязанской области.
В Рязанской области дикорастущие медоносы встречаются: в хвойных, широколиственных, смешанных лесах, на опушках, зарослях кустарников, лугах разного типа, залежах, болотах, по берегам рек (водные, прибрежные, земноводные). Распределение видов медоносных растений по эколого-ценотическим группам характеризует видовой состав медоносов основных экотопов Рязанской области. Наибольшее количество видов медоносных растений произрастает в лесных экосистемах. Немного меньше в луговых. Меньшее число видов встречается на залежах.
Медоносные растения лесных фитоценозов представлены 176 видами, 56,2% от общего количества видов лесных растений. Это деревья и кустарники: липа сердцевидная, клен платановидный, рябина обыкновенная и др. виды. Среди трав это (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): земляника лесная (0,4±0,06), примула весенняя (3,7±0,36), медуница неясная (20,4±4,06), хохлатка плотная (8,2±0,86), ветреница лютиковая (исключительно пыльценос), норичник шишковатый (97,5±13,29), звездчатка жестколистная (2,4±0,61), чина весенняя (4,7±0,68), брусника (0,6±0,06), купырь лесной (2,3±0,68), марьянник дубравный (13,8±1,28), иван-чай узколистный (75,7±5,94) и мн. др. Площадь лесов на территории Рязанской области составляет 1092,1 тыс. га, при этом лесистость северной части-50%, южной
5%. В подтаежной зоне распространены светлохвойные, хвойно-мелколиственные и смешанные леса (с широколиственными породами во втором ярусе). В лесостепной части Рязанской области − дубовые, в виде отдельных небольших островков и смешанные леса из дуба, березы, вяза, ясеня, осины, липы. От 60 до 77% сельскохозяйственных угодий лесостепной части области заняты пашней и совсем незначительная часть (
7%) естественными суходольными лугами.
Медоносные ресурсы леса зависят, в первую очередь, от их типа. Темнохвойная тайга и елово-широколиственные леса занимают в области очень небольшие площади в северных и северо-восточных районах. Леса с участием ели составляют 0,8% территории области. Сосновые леса сосредоточены преимущественно в Мещере и на восточных окраинах области. В основном, это искусственные леса, приуроченные к очень сухим или переувлажненным почвам. Их общая площадь составляет 11,8% территории области. 11,2% площади области занимают вторичные мелколиственные леса, образованные березой белой и березой бородавчатой, осиной.
Медопродуктивность темнохвойных, сухих сосновых экосистем, монодоминантных лесов мелколиственных пород невысока и составляет от 10 до 30 кг/га. В лесах с участием ели, с бедным флористическим составом подлеска, медоносный ресурс обычно скуден. Только весной с ели и сосны насекомые берут пыльцу. Продуктивность таких лесных экосистем значительно возрастает в местах распространения зарослей вереска обыкновенного, черники, брусники, малины лесной, иван-чая обыкновенного.
Медопродуктивность лесов смешанного типа с преобладанием широколиственных пород и разнообразными медоносными растениями всех ярусов может составлять 40-70 кг/га меда. В смешанных лесах высокой медо- и пыльцепродуктивностью отличаются виды родов: клен, ольха, береза, дуб, ива, липа. В подлеске хорошими медоносами являются виды родов: ива, рябина обыкновенная, черемуха птичья, крушина, жимолость лесная, смородина черная, ежевика сизая, куманика, костяника.
Наиболее высок медоносный ресурс широколиственных лесов, где цветут виды родов: лещина, ива, ольха, береза, клен, дуб, липа. Продуктивность таких лесов в зависимости от доли участия в них видов рода: клена и липы может составлять 70-120кг меда с 1 гектара. Однако площадь этих сообществ в области невелика − около 0,8% территории. В лесных экосистемах наиболее ценными травянистыми медоносами, дающими большой и продолжительный медосбор, являются (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): купырь лесной (2,3±0,68), яснотка белая (194,6±26,45), чистец однолетний (4,2±0,30), будра плющевидная (14,0±5,25) и др. При оценке медоносного ресурса лесов необходимо учитывать, что продуктивность лесных экосистем тем выше, чем разнообразнее их флористический состав, чем изрезаннее территория лесов балками, оврагами, ручьями, болотами, чем больше в лесах полян, просек, старых вырубок, чем продолжительнее период цветения главных медоносов.
В растительном покрове лугов медоносные растения занимают доминирующее положение, составляя основную часть разнотравья во всех частях области, и представлены 151 видами, 88,8% от общего числа видов луговых растений, произрастающих в области. К ним относятся (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): гравилат речной (19,6±3,44), клевер ползучий (20,0±0,42), клевер луговой (27,1±1,99), клевер гибридный (1,9±0,11), клевер средний (29,6±2,34), лядвенец рогатый (16,0±1,61), герань луговая (25,7±3,16), василек луговой (579,0±61,33), вероника дубравная (1,5±0,12), горошек мышиный (33,4±3,24), черноголовка обыкновенная (92,6±8,26), кульбаба осенняя (2,5±0,24), короставник полевой (4,2±0,69), люцерна серповидная (37,9±2,38), чина луговая (10,6±1,30), и мн. др. Площадь лугов на территории Рязанской области составляет 932 тыс. га.
Луговые экосистемы, занимающие в области около 22% территории, обычно имеют высокий медоносный ресурс. Особенно это относится к заливным лугам с богатым флористическим составом, где главный медосбор обеспечивают виды родов: клевер, люцерна, горошек, чина, василек, герань, черноголовка, кульбаба, короставник и др. Однако медоносность заливных лугов непродолжительна из-за покосов. Суходольные луга менее продуктивны. Все же, при богатом разнотравном составе их ресурс бывает весьма высоким. Принято считать, что медопродуктивность лугов хорошего качества 50-80 кг/га.
Среди эколого-ценотической группы степных растений на долю медоносных приходится 53 вида, 25% от общего количества степных видов растений луговых разнотравно-злаковых степей, степных фитоценозов на карбонатных субстратах, опушечно-степных псаммофитно-кальцефитных растений, степных псаммофитов, разнотравно – типчаково-ковыльных степей. Это (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): синеголовник плосколистный (169,9±17,08), василек скабиозовый (24,4±1,50), бодяк польский (18,5±1,75), астрагал нутовый (7,1±0,41) и др.
К болотным и водно-прибрежным относится 71 вид медоносных растений, 28,7% от общего числа видов водно-прибрежных и болотных растений области (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): сабельник болотный (56,7±4,22), шлемник обыкновенный (6,6±0,71), сусак зонтичный (6,6±0,61), дербенник иволистный (154,2±6,09), кипрей волосистый (1,6±0,12), зюзник европейский (27,5±2,71) и мн. др. Площадь болот на территории области − 55 тыс. га. Болотные экосистемы, занимающие в области 1,3% территории, иногда имеют высокие медоносные ресурсы. Медопродуктивность эвтрофных болот может достигать 30-50 кг/га, обычно она не превышает 20-30 кг/га. Медоносные ресурсы мезотрофных и особенно олиготрофных болот значительно беднее — 10-30 кг/га меда. Мезотрофные болота Рязанской области распространены преимущественно в Мещере, на востоке они немногочисленны. Олиготрофные болота на севере области, в основном, выработаны, на их месте растут весь скудные во флористическом отношении сосновые леса.
Прибрежно-водная и водная растительность, представленная (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): сусаком зонтичным (6,6±0,61), чистецом болотным (21,0±1,60) и др., разнообразит медоносные ресурсы всех растительных сообществ, повышает их устойчивость и общую продуктивность.
К синантропным принадлежит 121 вид медоносных растений (нектаропродуктивность в кг/га в условиях сплошного произрастания цветущих видов растений в сутки): василек синий (10,7±0,98), лопух паутинистый (51,7±5,88), редька дикая (6,9±0,63), пикульник красивый (11,1±1,25), пустырник пятилопастной (386,6±26,59), яснотка белая (194,6±26, 45), яснотка пурпурная (121,0±9,45), донник лекарственный (31,0±1,27), будра плющевидная (14,0±5,25) и др. К сожалению, нельзя установить их долю от общего количества видов этой эколого-ценотической группы во флоре Рязанской области, так как нет достаточных исследований по адвентивной флоре в регионе. Площадь залежей и нарушенных земель, где могут произрастать синантропные растения составляет в Рязанской области более 36 тыс. га. Эти земли могут быть резервом устойчивого развития пчеловодства.
Таким образом, дикорастущие медоносы хвойных, широколиственных, смешанных лесов и их опушек, зарослей кустарников, лугов разных типов, залежей, болот, водных, прибрежных и земноводных растений Рязанской области могут обеспечивать устойчивое развитие пчеловодства, являясь основой кормовой базы для медоносных пчел. Они могут быть использованы: 1) при составлении нектарно-пыльценосных конвейеров для пчел; 2) для прогнозирования медосборов по периодам сезона; 3) на перспективу отобраны для селекции на устойчивую и высокую медопродуктивность.
Рязанская область в Центральной России относится к субъекту с хорошо развитым пчеловодством. На территории Мещерской низменности на болотных почвах и части пойменных (аллювиальных) почв произрастает растительность с низкой медопродуктивностью. Поэтому эти территории менее пригодны для развития пчеловодства. К югу от линии Скопин – Ряжск – Сапожок – Шацк − Сасово на серых лесных почвах медоносы имеют достаточно высокие запасы нектара для эффективного ведения пчеловодства.
На юге области на оподзоленных и выщелоченных черноземах медоносный потенциал дикорастущей и культурной растительности достаточно высокий. На лугово-черноземных почвах в понижениях рельефа и аллювиальных почвах в поймах рек медоносная растительность разнообразна, а её нектаропродуктивность достаточно высока. Это обеспечивается достаточным уровнем плодородия почв, а также высоким и стабильным уровнем влагообеспеченности в течение всего активного периода пчеловодства.
Сельское хозяйство Рязанской области специализируется в земледелии на производстве зерна, картофеля и овощей, в животноводстве − на производстве молока и мяса, в пчеловодстве − главным образом, на производстве меда. Семена, зерно, овощи, фрукты, молоко, мясо, мед Рязанская область поставляет в города и крупные промышленные районы Центра Нечерноземья.
Существенное влияние на развитие пчеловодства оказывает численность и плотность населения и его размещение по территории. На 1 января 2018 г. численность населения Рязанской области по данным Росстата составила 1,121 млн. человек, а в 2005 году − 1,188 млн. человек. Т.е., небольшое снижение численности и плотности населения сохраняет предпосылки для лучшего развития пчеловодства из-за поддерживания площадей энтомофильной растительности на неизьятых землях. Ранее проведенная приватизация и реорганизация колхозных и совхозных пасек ускорили формирование частного и любительского пчеловодства, в том числе при дачных кооперативах. Сосредоточение же стационарных пасек вблизи населенных пунктов негативно сказалось на пчелоопылении сельскохозяйственных культур в севооборотах.
На территории Рязанской области города и городские поселки расположены, в основном, в центральных и южных районах и связаны между собой развитой транспортной сетью. Хорошее состояние транспортных коммуникаций способствует развитию кочевого пчеловодства в большинстве районов Рязанской области (за исключением заболоченной территории Мещеры). В значительной мере использование медоносных ресурсов Рязанской области зависит от её природно-экономических зон.
Еще с начала пятидесятых годов 20 века Рязанская область поделена на следующие природно-экономические зоны: Северо-Восточную (Ермишинский, Кадомский, Пителенский и Клепиковский районы), Центральную (Старожиловский, Сапожковский, Путятинский, Чучковский районы), Южную (Захаровский, Михайловский, Скопинский, Милославский, Ряжский, Ново-Деревенский, Сараевский, Ухоловский, Сасовский, Шацкий районы) и Приокскую (Рыбновский, Рязанский, Спасский, Шиловский, Касимовский районы, по С.Г. Чепику (2007).
В Приокской зоне по сравнению с остальными зонами заметно выше удельный вес числа пчелиных семей в связи с благоприятным влиянием на развитие пчеловодства богатейшей медоносной растительности сенокосов и пастбищ, расположенных преимущественно в пойме р. Ока и её притоков.
Центральная зона по уровню интенсивности и эффективности сельскохозяйственного производства уступает лишь Приокской зоне. Она благоприятна для развития пчеловодства, особенно там, где в составе медоносной растительности удачно сочетаются дикорастущие растения, сельскохозяйственные культуры полевых севооборотов и сады.
В Южной зоне пчеловодство развивается, преимущественно, за счет сеянных энтомофильных растений, сорной полевой медоносной растительности, а так же дикорастущих медоносов.
В Северо-Восточной зоне, занимающей Мещерскую низменность с болотами, озерами и старицами, пчеловодство развито слабо.
Таким образом, с продвижением с севера на юг уменьшается лесистость области, а медосборные условия изменяются с преимущественно дикорастущей растительности к сеяным медоносам в составе севооборотов.
Развитие пчеловодства связано с особенностями экономических условий хозяйствования. Отмечается повышенный интерес к разведению и содержанию пчел в экологически благополучных районах, вблизи массивов дикорастущих и культурных медоносов и наличия сравнительно развитой инфраструктуры, в зонах отдыха и дачных кооперативов. Более крупные товарные пасеки тяготеют к местам гарантированных медосборов и рынкам сбыта меда. Часть их представлена в виде хозяйств, занимающихся не только производством мёда, пчелиных пакетов, маток, пчеловодческого инвентаря и оборудования, но и заготовкой, переработкой и сбытом биологически активных продуктов пчеловодства: мёда, прополиса, маточного молочка, пчелиного яда, перги (цветочной пыльцы) и др.
Наиболее благоприятны не только природные, но и экономические условия в Центральной и Приокской зонах. Они выделяются более высоким уровнем развития растениеводства, по обеспеченности трудовыми ресурсами, а так же по численности пчелиных семей в расчете на одного работника.
В пчеловодстве Рязанской области производится, главным образом, мед. Количество хозяйств, производящих несколько видов пчеловодческой продукции увеличивается там, где выше хозяйственная освоенность территории (вблизи городов и крупных населенных пунктов) и в хозяйствах, выращивающих медоносные растения. В современных условиях недостаточно заготовительных организаций, предприятий и цехов, обслуживающих отрасль пчеловодства.
Пасеки размером от 80 до 120 пчелиных семей в Рязанской области имеют более высокие показатели экономического развития. В них более рационально используется живой труд при средней нагрузке около 100 пчелиных семей на одного пчеловода. Доля пасек размером 60-100 пчелосемей составляет 70-73% от общего количества производимого товарного меда. От 18% пчелиных семей продукция пчеловодства не поступает на рынок, а используется на удовлетворение потребностей семей пчеловодов и их близких.
Прогрессивные технологии увеличивают продуктивность пчеловодства. К ним, например, можно отнести методы: В.Ф. Некрашевича по механизированному извлечению перги для промышленной заготовки (2007), А.В. Ларина по измельчению перговых сотов (2007), Р.А. Мамонова по применению пневмобарабанной сушилки обножки (2007), разработанные в Рязанском государственном агротехнологическом университете.
Природные ресурсы Рязанской области при рациональном использовании могут обеспечить качественное перекрестное опыление природных экосистем, сельскохозяйственных культур медоносными пчелами и развитие традиционного и органического экологически безопасного пчеловодства. Однако, по данным В.Н. Кулакова (2013, 2015) потенциальные биологические медоносные ресурсы Рязанской области используются недостаточно. Площади медоносных угодий в Рязанской области составляют 2572,4 тыс. га, из которых на естественные угодья приходится 874,8, а на культурные − 697,6 тыс. га. Максимальные же запасы меда при этом составляют 35, минимальные − 27 тыс. тонн меда, доля использования которого, в основном, определяется экологическими и погодными факторами, почвенным плодородием, биоразнообразием и медопродуктивностью энтомофильных растений весной и летом, породами пчел и их численностью в периоды цветения медоносных растений. При сборе медоносными пчелами 30 % потенциальных запасов меда, т.е. − 8,2 тыс. тонн, на медоносных угодьях Рязанской области минимально можно содержать 71 тыс. пчелиных семей (при минимуме сбора на одну пчелиную семью 15 кг товарного меда и 100 кг кормового меда на подержание круглогодичной жизнедеятельности каждой пчелиной семьи). Численность же пчелиных семей в Рязанской области достигает 21 тыс., что в 3,4 раза ниже количества их возможного минимального содержания на потенциально имеющихся медоносных ресурсах.
Контрольные вопросы:
1. Видовое разнообразие дикорастущих медоносных растений, как ресурсный потенциал устойчивого развития пчеловодства Рязанской области.
2. Медоносные ресурсы лесных видов растений Рязанской области.
3. Медоносные ресурсы луговых видов растений Рязанской области.
4. Медоносные ресурсы болотных и водных видов растений Рязанской области.
5. Медоносные ресурсы синантропных видов растений Рязанской области.
6. Влияние природно-экономических зон на ресурсный потенциал пчеловодства Рязанской области.
6.5.3. Ресурсы насекомых-опылителей Рязанкой области
Насекомые-опылители представляют собой сборную группу, включающую представителей многих отрядов. Некоторые из них, например, перепончатокрылые, чешуекрылые, включают подавляющее большинство опылителей, в то время как к «неопылителям» относятся лишь немногие представители этих отрядов. Среди других отрядов опылители не составляют большинства представителей или встречаются единично. В широком смысле опылителями можно считать любых насекомых, когда-либо переносивших пыльцу с одного цветка на другой. Таким образом, сюда можно было бы отнести даже не питающихся на цветках, а просто случайно использующих их в качестве присад особей. Однако, в связи с масштабами опылительной деятельности, а также наличием как у насекомых, так и у растений специфических адаптаций, к группе опылителей относят лишь тех насекомых, которые так или иначе привлекаются цветками энтомофильных растений (обычно привлекающим фактором служит пища, запах, окраска и т.д.) и способствуют их опылению.
Биоценотические связи растений и насекомых крайне сложны и многобразны. К их числу относится и энтомофилия – опыление при помощи насекомых. Это хороший пример мутуализма – симбиоза, при котором эффект взаимодействия благоприятен для обеих сторон. Не всегда подобные отношения укладываются в концепцию мутуализма. Известны, например, растения, использующие цветки как временные ловушки для насекомых, при этом не снабжающие их пищей. В этом случае привлечение насекомых не сопровождается для последних пользой. С другой стороны, известно «воровство» нектара насекомыми, при котором питание их на цветках происходит без опыления последних.
Повышенное внимание к опылителям, благодаря которому эта группа, собственно, и выделяется, объясняется в первую очередь их экономическим значением, как организмов, способствующих повышению урожайности агрофитоценозов. Повышение урожайности происходит как непосредственно в результате опыления культурных растений насекомыми, так и за счет регуляции численности «вредящих» хлорофитофагов хищниками-энтомофагами, многие из которых на имагинальной стадии относятся к опылителям. Однако существенно более важное значение насекомых-опылителей отмечается в сфере репродукции дикорастущих растений, многие из которых являются облигатными энтомофилами. Как следствие, опылители способствуют поддержанию биоразнообразия, стабильности и продуктивности естественных экосистем.
Давно известно, что насекомые-опылители прилетают на цветки растений с целью получения углеводного питания нектаром и белкового питания пыльцой. Коэволюционные взаимоотношения насекомых-опылителей и цветковых растений начинались с того, что жуки поедали пыльцу древних голосеменных растений, микроспорофиллы которых, благодаря явлениям наследственности, изменчивости и естественного отбора, по внешнему облику уже напоминали тычинки покрытосемянных растений.
Различные аспекты энтомофилии привлекали внимание исследователей, начиная с Ч. Дарвина. Однако и до сих пор в этом явлении еще много не до конца изученных аспектов. Для немногих видов растений известны все опыляющие их в разных стациях насекомые и определен их статус – основные или второстепенные опылители, случайные посетители и т.д. Требует уточнения список кормовых растений даже для самых заметных, многочисленных и важных в практическом отношении опылителей. Практически совсем не разработан вопрос о кормовом поведении насекомых и экологической сегрегации близких видов.
Антэкология (биология цветка, цветения и опыления), репродуктивная биология многих видов растений пока исследованы недостаточно. Требуют изучения нектарные, пыльцевые ресурсы растений, механизмы само- и перекрестного опыления; формирование новых адаптивных норм по признаку опыления; распределение, доминирование, обилие и видовой состав насекомых-опылителей; механизмы избегания конкуренции между насекомыми-опылителями при фуражировке; посещаемость пчелами, опыление и урожайность энтомофильных (опыляемых насекомыми) растений и др.
Опираясь на эпизодические работы предшественников (К. Линнея, Р. Камерариуса, Я. Боберта и др.), в эпоху Петра I Кельрейтер создал стройную систему экологии цветка и положил начало новой ветви ботаники – антэкологии. Ученый описал различные способы перенесения пыльцы на рыльце.
В настоящее время, исходя из биотических переносчиков пыльцы, различают несколько способов опыления растений. Кантарофилия – опыление растений жуками (тыква, ромашки). Мелиттофилия – одиночными, медоносными пчелами и шмелями (губоцветные, норичниковые и мн. др.). Веспофилия – осами (инжир). Миофилия – мухами (лук, морковь). Психофилия – дневными бабочками (астра, малина). Фаленофилия – ночными бабочками (гвоздики, табак). Формикофилия – муравьями (копытень). Симфитофилия – пилильщиками (зонтичные, сложноцветные).
В целом, видовой состав насекомых Рязанской области типичен для центра европейской России. Разными исследователями изучались отдельные группы насекомых: жалящие перепончатокрылые, муравьи, чешуекрылые (Хомяков, 1892; Ананьева, Кочетков, 1999; 2001; Кочетков, 1999; Свиридов, Блинушов, Кузнецов, 1999; Блинушов, 2001; Свиридов, Антонова, Блинушов, Бутенко, 1998; Григоренко, 2003; Мерщиев, 2004; Якушев, 2004; Блинушов, Ананьева, Блинушова, 2005). На территории Окского государственного биосферного заповедника исследован таксономический состав жалящих перепончатокрылых, клопов, мух и жуков (Николаева, Иванчева, Погонина, 2005; Кочетков и др., 2008).
Булавоусые чешуекрылые Рязанской области (Rhopalocera) исследовались А.Е. Блинушовым (2001) в 1967–2000 гг. в более чем 90 точках области, а также на основании публикаций (Хомяков, 1892; Бекштрем, 1930), сборов фондов Зоологического музея МГУ, коллекций Окского биосферного заповедника (Свиридов и др., 1998), полевых практик студентов Рязанского педагогического университета, проверенных сведений некоторых натуралистов. Выявлено 112 видов булавоусых чешуекрылых, 108 из которых обитают на территории Рязанской области и в настоящее время. В аннотированный список видов разноусых чешуекрылых (Macroheterocera) Рязанской области (Свиридов и др., 1998; Блинушов, 2001; Блинушов, Ананьева, Блинушова, 2005) включены 138 видов, из которых 23 вида чешуекрылых приводятся для Рязанской области впервые. Почти для всех видов приводятся сведения о биотопической, а по возможности, и зональной приуроченности. В данные этих исследований не включены виды семейства совок (Noctuidae) и пядениц (Geometridae).
Сбор материала по фауне жалящих перепончатокрылых в различных биотопах лесной и лесостепной зон Рязанской области производился (Ананьева, 1994, 1996; Ананьева, Кочетков, 1999, 2001; Кочетков, 1999; Кочетков и др., 2008) в период с 1996 по 1998 год в районах: Клепиковском (окрестности озера Негарь), Касимовском (окрестности к. Долговский), Рыбновском (окр. д. Пощупово), Рязанском, Спасском (Окский государственный биосферный заповедник), Кадомском (окр. п.г.т. Кадома и д. Чермные), Михайловском (окр. п. Ижеславль), Старожиловском (п.г.т. Старожилово), Чучковском (окр. п. Назаровка), Сасовском (окр п. Темгенево и п. Кустаревка), Щацком (окр. д. Бабакино и д. Илюхино), Милославском (нижнее и среднее течение р. Паника). Собрано 403 вида жалящих перепончатокрылых из 19 семейств и 123 родов (среди них 28 видов шмелей, 204 вида пчел, 149 видов ос и 27 – муравьев). Около 100 видов представлены единичными экземплярами, 11 видов занесены в Красную книгу СССР и РСФСР. По количеству видов доминирует: семейство роющих ос (Sphecidae, 77 видов).
Равномерное увеличение видового разнообразия ос наблюдается с апреля к середине июля (до 86 видов) и снижается к осени (Ананьева, Кочетков, 1999). Основную долю весенних видов составляют складчатокрылые (Vespidae) и дорожные (Pompilidae) осы. В июне наблюдается резкое увеличение численности ос с 18 до 65 видов (сем. Vespidae, Pompilidae, а также Chrysididae – осы-блестянки). В конце июня разнообразие роющих достигает максимума (около 50 видов или 60% от общей фауны ос). К концу лета доминирующим видом остается семейство бумажных ос (Vespidae), активных в течение всего теплого сезона. К концу сентября наступает фаза зимнего покоя.
Пчелы представлены семействами: коллетид (Colletidae, 6 видов), антофорид (Anthophoridae, 31 вид), галиктид (Halictidae, 22 вида), андренид (Andrenidae, 12видов), мегахилид (Megachilidae, 35 видов), мелиттид (Melittidae, 6 видов), апид (Apidae, 31 вид) (Ананьева, Кочетков, 1999).
Комплекс лесных видов жалящих перепончатокрылых насчитывает 79 шт. (19,9% от общего числа видов; Ананьева, Кочетков, 1999), степной и лесостепной – 85 видов (21,4% от суммы всех видов жалящих перепончатокрылых), политропный – 230 видов (58,7%). Наибольшее количество лесных видов жалящих перепончатокрылых обитает на севере Рязанской области. В Касимовском районе – 27,5% лесных, 13,4% степных видов; в Окском государственном биосферном заповеднике – 27,7% лесные, 10% – степные виды на небольших участках южной экспозиции склонов. В лесостепных районах Рязанской области (например, в Михайловском) соотношение обратное: лесных – 16,3%, степных – 26,3%, так как лесные массивы сохранились лишь в немногих местах и небольшими участками. В Шацком районе равное соотношение лесных (19,8%) и степных (21,1%) видов, так как сохранилось большее количество лесных массивов.
Наиболее богатое видовое разнообразие пчел приходится на середину лета с 8 по 18 июля (Ананьева, Кочетков, 1999). Однако в сезонной активности выделяется несколько пиков видового разнообразия, связанных с неодинаковыми темпами онтогенеза и различием в сроках цветения кормовых растений. В апреле наблюдается значительный вылет ранневесенних пчелиных, достигающих наибольшего разнообразия в начале мая. В середине мая происходит снижение видового разнообразия, так как заканчивают цветение ранневесенние виды растений, а, следовательно, завершается лет у пчелиных – опылителей данных растений. Основными фоновыми видами в это время являются некоторые земляные пчелы (Andrenavaga, A. thoracica, A. haemorrhoa, A. clarkella),осмия рыжая (Osmia (O) rufa), коллет (Colletes cunicularius). В июне наблюдается равномерное увеличение видового разнообразия с 25 до 82 видов (наибольшее количество). Среди них примерно 60% приходится на семейства галиктиды (рода Halictus, Sphecodes) и мегахилид (рода Megachile, Coclioxys, Hoplitis). Остальные 40% составляют семейства: андрениды (Andrenidae), антофориды (Anthophoridae), коллетиды (Colletidae) и мелиттиды (Melittidae). Второй пик разнообразия пчелиных приходится на середину июля. Его составляют в основном летние виды пчел, а также вторая генерация ранневесенних видов. К концу месяца видовое разнообразие падает с 76 до 23 видов. В августе – до 20 видов позднелетних пчел из семейств галиктиды (Halictidae) и мегахилиды (Megachilidae). Заканчивается лет у представителей семейств антофориды (Anthophoridae), андрениды (Andrenidae), коллетиды (Colletidae). Лет диких пчелиных полностью прекращается до конца второй декады сентября.
Жалящие перепончатокрылые Окского государственного биосферного заповедника изучались с 1984 по 2008 гг. Д.Н. Кочетковым, М.М. Большаковой, О.М. Бутенко, С.Г. Приклонским (2008). В надсемействе Apoidae отмечено 97 видов, из них 9 видов коллетид, 9 видов андренид, 17 видов галиктид, 4 вида меллитид, 16 видов мегахилид, 10 видов антофорид, 29 видов шмелей и шмелей-кукушек.
В Рязанской области зарегистрировано 28 видов рода шмелей (Bombus) (Ананьева, Кочетков, 1999; Григоренко, 2003). В 2003 г. А.В. Якушевым (2004) обнаружено 18 видов шмелей из 25, обитающих в Рязанской области.
В экосистемах смешанных лесов отмечено 14 видов шмелей (В. agrorum, В.leucorum, В. hortorum, В. silvarum, B. hypnorum, B.Muscorumи др.). На опушках и полянах соснового леса отмечено 11 видов (В.Agrorum,В. Lucorum,В. lapidarius, В. Hypnorum,В. Equestris и др.). Экосистемы пойменных лугов р. Оки и р. Марьинки содержали 16 видов шмелей (В. pomorum, В. equestris, В. hortorum, B.silvarum, В. derhamellus, B.muscorum,В. Schrenchi и др.). Экосистемы низинных болот и влажных лугов посещали 13 видов шмелей (В. equestris, В. schrenchi, В. hypnorum,В. muscorum, B. Hortorum, В. terrestris, B. tristis,В. pomorum, В. Maculidorsis и др.).
Видовой состав муравьев, обитающих в Рязанской области, изучен недостаточно подробно (Мерщиев, Ананьева, 2004; Кочетков, Большакова, Бутенко, Приклонский, 2008). В монографии Г.М. Длусского (1967) для региона были указаны 8 видов рода Formica: F. rufa, F. polyctena, F. pratensis, F. pressilabris, F. sanguinea, F. cinerea, F. fusca, F. truncorum. В 70-х годах XX века к списку были добавлены 5 видов: Monomorium pharaonis, Camponotus herculeanus, Lasiusniger, L. Flavus (Бозина и др., 1972), Myrmicalimanica (Арнольди, 1978). В Красную книгу Рязанской области занесены: Dolichoderus quadripunctatus и Diplor hoptrumfugax. В 2002 г. для г. Рязани указан еще один вид: Myrmica laevinodis (rubra) (Чельцов, Ананьева, 2002).
Таксономический состав прочих перепончатокрылых (пилильщиков, наездников, рогохвостов и др.) не известен. Клопы, жуки и мухи изучены на территории Окского государственного биосферного заповедника более или менее полно (Николаева, Иванчева, Погонина, 2005). Известно 250 видов клопов из 22 семейств. Работы по их изучению начаты с 2002 года. В целом, на территории Окского государственного биосферного заповедника насчитывается 1335 видов жуков, 120 видов журчалок (Syrphidae), 86 видов зеленушек (Dolichopodidae), 84 вида тахин (Tachinidae), 34 вида саркофагид (Sarcophagidae) – всего 432 вида короткоусых двукрылых, что может составлять около 10% фауны этой группы.
Контрольные вопросы:
1. Состав группы насекомых-опылителей.
2. Основные способы опыления цветковых растений.
3. Биологический смысл опыления.
4. Жалящие перепончатокрылые как наиболее важные представители группы насекомых-опылителей.
5. Булавоусые чешуекрылые Рязанской области.
|
Скачать 2.18 Mb.