PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE ZA WARTOŚĆ ZWIĄZKOW MINERALNYCH W CIELE PSZCZOLY MIODNEJ (APIS MELLIFICA L.)

Transkrypt

1 PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE ROK XXV 1981 ZA WARTOŚĆ ZWIĄZKOW MINERALNYCH W CIELE PSZCZOLY MIODNEJ (APIS MELLIFICA L.) CO)lEP)I(AHHE MHHEPAJlbHblX BEmECTB B OprAHH3ME ME)lHOCHOR nljejlbl COXTENTS OF MINERAL COMPOUNDS IN BEE WORKER BODY A. MELLIFICA L. Kry S t Y n a S z y m a n o w S k a-b i e l a w S k a Zakład Higieny Weterynaryjnej w Warszawie WSTĘP Związki mineralne są niezbędne do wzrostu i funkcjonowania każdego żywego organizmu. Niektóre z nich stanowią składniki elementów strukturalnych komórek i tkanek a inne spełniają funkcję aktywaterów lub inhibitorów w przemianach metabolicznych. Nie tylko bezwzględne stężenie składników mineralnych ma znaczenie dla organizmu lecz także ich wzajemne zależności, których dotychczas poznano 70 (2). Oprócz korzystnego działania należy uwzględnić ich ujemny wpływ z uwagi na wzrost zawartości wielu pierwiastków rw środowisku, wynikający z uprzemysłowienia i chemizacji rolnictwa (3). Dla pszczół naturalnym źródłem pierwiastków mineralnych jest pyłek, nektar, miód, woda, a niekiedy ścieki i gnojówka. Z badań radzieckich wynika, że kobalt i mangan mają dodatni wpływ na rozwój rodzin pszczelich {l). Jednak zawartość i przemiany mikro i makroelementów w organizmie pszczół nie są dostatecznie poznane. W dostępnej literaturzenie spotkano.prac dotyczących tego tematu. CEL PRACY Celem pracy było określenie zawartości wybranych pierwiastków w głowie, tułowiu i odwłoku 3 ras pszczoły miodnej (Apis mellifica L.). 43

2 MATERIAŁ I METODY Z każdej rodziny do analiz mineralnych użyto 200 pszczół, które rozdzielono na głowę, tułów, odwłok i suszono w temperaturze +100 C a następnie ważono i mineralizowano w piecu muflowym w temperaturze +450 C. Uzyskany popiół rozpuszczono w 2N kwasie solnym, a następnie rozcieńczono sześciokrotnie wodą cztery razy destylowaną o oporności 1 Mohma. 1 głowie odpowiadało 0,045 rnl 0,33 N roztworu, 1 tułowiowi 0,12 ml a 1 odwłokowi 0,15 ml. Standard macierzysty zawierał: 5000 ppm sodu, ppm potasu, 800 ppm magnezu, 400 ppm wapnia, 200 ppm cynku, 100 ppm żelaza, 50 ppm miedzi, 5 ppm manganu, 1 ppm kobaltu, 1 ppm chromu, 5 ppm ołowiu. 1 ppm kadmu, ppm fosforu i. lew ppm siarki siarczanowej. Zawartość metali w pszczołach oznaczono metodą spektrofotometrii atomowo-absorpcyjnej w plomieniu powietrzno-acetylenowym. Stosunek objętości powietrza do acetylenu był o 1()4l!oniższy od stechiometrycznego, dzięki czemu uzyskano płomień lekko redukujący. Granica wykrywalności w poszczególnych częściach ciała wynosiła w,ug: pierwiastek głowa tułów odwłok Fe 0, , ,00075 Cu 0, , ,00045 Mn 0, , ,00045 Zn 0, , ,00030 Co 0, , ,00105 Pb 0, , ,00300 Cr 0, , ,00075 Cd 0, , ,00009 K 0, , ,00045 Na. 0, , ,00005 Mg 0, , ,00005 Ca 0, , ,00008 P 0,0045 0,0125 0,0150 WYNIKI Zawartość związków mineralnych wyrażono w mikrogramach pierwiastka zawartych w głowie, tułowiu i odwłoku. Zawartość mikroelementów w ciele badanych ras pszczół przedstawia tabela 1. W ich zawartości nie stwierdzono istotnych różnic między głowami, tułowiami i odwłokami poszczególnych ras. Zawartość mikroelementów w głowach u wszystkich ras można uszeregować następująco: Zn>Fe>Cu>Mn. Największą 'ilość żelaza 0,11 pg stwierdzono w głowach rasy kaukaskiej, najmniejszą ilość 0,09,ug u rasy 44

3 Zawartość mikroelementów w pszczołach Rasa pszczół Krainska x krainska Kaukaska x kaukaska Kaukaska x nieznana Mikroelementy Zawartość w Zawartość w Zawartość w J.Igf1pszczołę ± odch, standard. J.Igfl pszczołę :t odch. standard. ~lgf1 pszczołę ::1:odch. standard. '.- Tabelal głowa I tułów I odwlok głowa I tułów I odwłok głowa I (ulów I odwłok Fe 0,09:\:0,44 0,68±0,36 1,10±0,46 0,1l±0,14 0,77:±:0,39 1,32 :,,::O,~l 0,1O±0,14 0,74±0,38 1,17:1:0,48 Cu 0,04±0,08 0,25±0,22 0,46±0,30 0,04±0,08 0,28±0,23 0,46J:O,29 0,04:1:0,08 0,28±0,23 0,47±0,30 Mn 0,01±0,04 0,IO±0,14 1,70±0,58 0,01±0,04 0,10±0,14 1,70:1:0,58 0,01 ±0,04 0,10±0,02 1,80±0,60 Zn 0,20±0,20 0,50±0,31 1,50±0,54 0,20±0,20 0,60±0,35 1,40,1:0,52 0,20±0,20 0,60±0,34 1,50±0,54 Co -D,001± 0,004±0,003 0,009±0,004 -D,001± 0,005±0,003 0,008::::0,001 <0,001± 0,005 J: 0,003 0,009 ±0,004 ±O,ool ±O,OOl ±0,001 Pb 0,002±0,006 0,Ol±0,04 0,05±0,01 O,002±0,OO6 0,02±0,06 0,05:1:0,01 0,002±0,006 0,01±0,04 0,05±0,01 Cr 0,007 ±0,003 0,01±0,04 0,02±0,06 0,006±0,003 0,01±0,04 0,01 :LO,04 0,004±0,002 0,01 :':0,04 0,0l±0,05 Cd <0,001± <0,001± 0,006±0,003 <0,001± <0,001± 0,00'1.1:0,002 <O,OOl± 0,002±0,002 0,006±0,003 ±0,001 ±O,OOl ±0,001 ±0, ±0,001 Zawartość makroelementów w pszczołach Rasa pszczół Kraińska >< kraińska Kaukaska x kaukaska Kaukaska x nieznana --- Makroelementy Zawartość w Zawartość w Zawartość w J.Igf1 pszczołę ± odch.jstandard, J.Igf1pszczołę :i:: odch. standard. J.Igf I pszczołę :1: odch. standard. Tabela 2 głowa I tułów I odwłok głowa I tułów I odwłok głowa I tułów I odwłok K 7,9± 1,25 31,1±2,49 38,8±2,78 7,4± 1,23 29,5±2,42 34,1t:2,61 7,6± 1,23 29,3±2,42 45,0±3,00 Na 7,2±1,20 21,6:1:2,24 21,6±2,07 8,5±1,30 1l,4±1,50 21,3.~:2,06 6,6±1,14 16,1 :1:1,14 l7,5±1,87 Mg 6,6±1,17 22,3±2,11 32,7±2,55 6,6±1,14 22,6±2,12 32,5-,2,54 6,6±1,14 23,3 :1:2,15 42,9±2,99 Ca 1,7±0,58 4,3±0,92 23,4±2,61 1,7±0,58 4,6±0,95 19,0 :l:ł,94 1,7 ±0,58 4,3±0,92 24,5±2,21 ~ c:n P 0,7±0,37 2,5±0,70 3,3±0,81 0,7±O,37 2,8±0,74 2,2±0,1i6 0,7±0,37 2,6±0,72 2,8±0,74

4 kraińskiej. Nie uzyskano różnic w zawartości miedzi, manganu i cynku u badanych 3 ras. Kobalt i kadm został stwierdzony iw głowach wszystkich ras w ilościach mniejszych niż 0,001 pg a ołów w ilościach 0,002 pg na głowę pszczoły. Poziom chromu był u poszczególnych ras różny. W największych ilościach występował ten metal w głowach rasy krainskiej - 0,007 Ilg a w ilościach najmniejszych u mieszańców rasy kaukaskiej z nieznaną - 0,004 Ilg. Nieco inaczej kształtowała się zawartość mikroelementów w tułowiach. Według malejących 'wartości można je uszeregować następująco: Fe>Zn>Cu>Mn. Największą ilość żelaza stwierdzono w tułowiach rasy kaukaskiej 0,77 pg, najmniejszą 0,68,ug u rasy kraińskiej. Miedź występowała w jednakowych ilościach 0,28 pg u rasy kaukaskiej i jej mieszańców a nieco mniejszej ukraińskiej - 0,25 ug, Podobnie jak miedź również i cynk stwierdzono w najmniejszej ilości u rasy kraińskiej. Ołów i chrom u rasy kraińskiej i mieszańców rasy kaukaskiej z nieznaną wykryto w ilościach 0,01 pg, natomiast u rasy kaukaskiej 0,02 I1g. Kadm stwierdzono w tułowiach w takich samych ilościach jak w głowach tj. 0,001 I1g z tym, że tylko u mieszańców rasy kaukaskiej z nieznaną było go więcej bo 0,002 pg. Zawartość kobaltu w tułowiach rasy kaukaskiej i jej mieszańców wynosiła 0,005 f-lg a u rasy kraińskiej 0,004 ug, Największe ilości mikroelementów stwierdzono w odwłokach wszystkich ras. Zawartość ich przedstawia się następująco: Mn>Zn>Fe>Cu pozostałe mikroelementy można uszeregować Pb>Cr> oraz Co>Cd. Poziom manganu, cynku, miedzi i ołowiu był taki sam łub podobny u wszystkich ras. Zawartość makroelementów w ciele badanych ras pszczół przedstawiono w tabeli 2. Biorąc pod uwagę ich ilości uszeregowano je następująco: K, Na, Mg>Ca>P. Wapń i fosfor stwierdzono w głowach wszystkich ras w jednakowych ilościach 1,7 f-lg i 0,7 pg na pszczołę. Poziom magnezu u badanych ras był bardzo zbliżony, 6,6-6,9 pg na pszczołę. Natomiast zawartość sodu w głowach poszczególnych ras była różna; największa 8,5 f-lg u rasy kaukaskiej, najmniejsza u jej mieszańców 6,6,llg a u rasy kraińskiej wynosiła 7,2 pg. Ilość potasu była prawie jednakowa w głowach 3 badanych ras. U rasy kaukaskiej i mieszańców z nieznaną wynosiła 7,6 pg a ukraińskiej 7,9 f-lg na pszczołę. Podobnie jak w przypadku mikroelementów ilości makroelementów w tułowiach były większe w porównaniu z głowami. Nie było też większych różnic w uszeregowaniu: K>Mg>Na>Ca>P. Wapń, magnez i fosfor stwierdzono IW jednakowych lub przybliżonych ilościach. Zawartość sodu była największa w tułowiach rasy kraińskiej 21,6 pg a najmniej sza u rasy kaukaskiej 11,4 ~g. Potas stwierdzono w największych ilościach u rasy kraińskiej - 31,1 f-lg a u kaukaskiej i jej mieszańców znaleziono bardzo zbliżone ilości tego metalu. Zawartość makroelementów IW odwłokach kształtowała się zupełnie inaczej w porównaniu z głowami i tułowiami. Według malejącej ilości 46

5 można je uszeregować: K>Mg>Na, Ca>P. Potas i magnez i stwierdzono w największych ilościach - 45,0 pg i 42,9 Jl-g w odwłokach mieszańców kaukaskiej z nieznaną a prawie w jednakowych ilościach u rasy kaukaskiej i kraińskiej. Natomiast najmniejszą ilość - 19,0 fig wapnia stwierdzono u rasy kaukaskiej a przybliżone wartości u pozostałych dwóch ras. Wahania w zawartości fosforu były niewielkie i wynosiły 2,2 fig do 2,8 pg na pszczołę. OMOWIENIE WYNIKOW W dostępnym piśmiennictwie nie spotykano prac dotyczących zawartości mikro i makroelementów w różnych częściach ciała pszczoły miodnej lub innych owadów. Jedynie praca G o ł o s kok o w a i P i m i e- n o w a (1) omawia przemiany kobaltu, magnezu, miedzi, molibdenu, niklu, ołowiu, boru i strontu oraz ich zawartości w pyłku, glebie, wodzie i ciele pszczół w różnym okresie rozwoju. Według R u d o l f a, M ark o- s i a n a, D a n i e l i n a (cyt. za 1) istnieje współzależność między podawanym pokarmem a ilością mikroelementów w ciele pszczół i czerwiu w różnym okresie rozwoju. G,() ł o s kok o w i P im i e n o w (l) stwierdzili, że 3 dniowe larwy :posiadają więcej kobaltu, manganu, miedzi, molibdenu i boru niż 6 dniowe, co tłumaczy 'Się karmieniem ich przez pierwszy okres życia, wyłącznie mleczkiem pszczelim, które posiada duże zawartości tych mikroelementów. Natomiast w ciele poczwarek robotnic jest różna koncentracja tych metali: kobaltu jest 0,8 Jl-g a miedzi 80,0 pg w 100 g świeżej masy. W 14 dniowych pszczołacbkobałt, mangan, miedź i bor odkładały się w mięśniach w ilościach 62, 182, 1920, 3250 Jl-g a w hemolimfie - 9, 240" 400 i 1900 Jl-g na pszczołę. W badaniach własnych nie stwierdzono istotnych różnic międzyrasowych w zawartości poszczególnych mikro i makroelementów w głowach, tułowiach i odwłokach rasy kraińskiej, kaukaskiej i mieszańcach kaukaskiej z nieznaną. Wyraźnie różnice zanotowano natomiast w ich zawartości w poszczególnych częściach ciała pszczoły. Średni stosunek 7ąll1~rtn~1'ml'kroelementów U,badanych ra.fi pszczół przedstawia się na~ ~atra UJ\. C (40)'Mn(1O) Cr(10):PłY(2):C0(1). Jo 'wach -- Zn(200):Fe(lOO): 2U 70)'M'n(lOO);Cr(lO):CO(5):Cd(1): I, 'U'. ' 2 Co(1) st~o111aco. W g. h _ Fe(730:Zn(570).C).je(239):Cu(90):Pb(1~ ~:~O~;Pb(7):.Cd(l) W tułowl ac Mn(346):zn{2.93. ).Fe(2.67):M.n{2.42.) \li. ' d lokach - Zn(294. :Pb(l), w o w. całej PSZCz.oły - wać: w glo-.cd(l) oraz w clel e c s.rnożna uszerego K(11,4):. (l) Cd(l). lernentow l wlach - ). :Cr(3):CO '~st zawartość m~k~~):ca(2.,4):p(1), wk~~4 2.):Mg(13,O):Ca{8,~).. Nato IUl K (108):Na(10,6): g, odwłokach - M l{o7):na(7,2):ca(4,. wach -,.Ca{1,7):P(1), w. _ K{12,6): g, :M~(8,6):Na(6,2). "1 ciele całej psv;:.zoły s.y<'z.ególnych ) P(l) oraz 'vv k' w po.... :Na(7,3:..,. h pierwiast ow. tałtującej Slę.p(l). 1 dnych 11oscla~.. ich ma51eks7.. Różnice w be~~zgs~ęrównież,z ro zmcą 'VI 47 ści ach ciała WląZ.ą częs