~ ~----_._--

PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE --------------~-------~----_._-- ROK XXI GRUDZIEŃ 1977 ZALEZNOŚĆ MIĘDZY KONDYCJĄ PSZCZOŁ ROBOTNIC A CHOROBĄ ZARODNIKOWCOWĄ (NOSEMA APIS ZANDER). L e o n B o r n u s, J a n i n a M u s z y ń s k a, Z o f i a K o n o p a c k a Oddział Pszczelnictwa I.S. WPROWADZENIE Badania nad wpływem choroby zarodnikowcowej na pszczoły robotnice wykazały, że w erganiżmie zarażonych pszczół, w porównaniu ze zdrowymi, zachodzą różnorodne zmiany. Jednak nie wszystkie wyniki badań są zgodne. Pszczoły chore w 14 dni po infekcji miały według L o t m a r (S t e- c h e - 1961) podwyższoną zawartość azotu w ciele zaledwie o 3,3 10, podczas gdy pszczoły zdrowe tego samego wieku o 11,4010. Według Z e- r e b k i n a (1968) natomiast, w pierwszych dniach życia masa ciała i zawartość azotu u pszczół chorych jest większa niż u pszczół zdrowych, dopiero po 14 dniach choroby następuje odwrócenie tego stosunku. Gruczoły gardzielowe pszczół chorych na nozemozę są słabiej rozwinięte i wydzielają znacznie mniej mleczka niż gruczoły pszczół zdrowych CH a s s a n e i n - 1952, G r a y - 1968, Z e r e b k i n - 1968, Wa n g i M o e 11e r - 1969). W badaniach P o t e j k i n y (1960') 15 dniowe pszczoły pokolenia zimowego zarażone nie różniły się wiele stopniem rozwoju gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego od zdrowych pszczół tego samego wieku. Jednak z wiekiem stopień rozwoju tych organów u pszczół chorych zmniejszał się i w rezultacie zwiększały się różnice między pszczołami chorymi a zdrowymi, Pszczoły, które uległy inwazji Nosema api" Zander, żyją krócej niż pszczoły zdrowe CH a s s a n e i n - 1953, A u - 1967, M o f f e t i L a w- s o n - 1975). P o t e j k i n a (1960) stwierdzia prócz tego, że długość 9 - Pszczelnicze Zeszyty Naukowe 129

życia pszczół zarażonych zależy od ich stanu fizjologicznego i wykonywanej przez nie pracy. W a n g i M o e 11e r (1970b), omawiając zawartość aminokwasów lub związków pokrewnych w hemolimfie pszczół zdrowych i zarażonych zarodnikowcem stwierdzili, że u pszczół zdrowych ilości aminokwasów były większe niż u pszczół chorych, co wskazuje na niższą aktywność metaboliczną tych ostatnich. Autorzy ci uważają, że śmierć chorych osobników nie musi wynikać z głodu pokarmowego. Z powyższych wyników badań widać, że procesy metaboliczne u osobników zarażonych nozemozą przebiegają odmiennie niż u zdrowych. Potwierdzają to badania enzymów (H a r t w i g -- 1970, Żer e b k i n - 1968). Według M o f f e t a i L a w s o n a (1975) pszczoły zarażone zarodnikowcem pszczelim zużywały o 22% mniej tlenu i 33010mniej wody niż pszczoły kontrolne, nie zainfekowane. Spożywały natomiast o 14% więcej syropu cukrowego. Zmiany w erganiżmie chorych pszczół wpływają w znacznym stopniu na wykonywanie przez nie prac w rodzinie. H a s s a n e i n (1953) stwierdził, że inwazja Nosema apis redukuje lub uniemożliwia chorym pszczołom karmienie czerwiu i powoduje wcześniejsze (o około 10 dni) przechodzenie ich do funkcji zbieraczek. Podobnie obserwacje Wa n g a i M o e 11 e r a (1970a) wykazały, że pszczoły zarażone są fizjologicznie starsze niż pszczoły zdrowe tego samego wieku i wszystkie prace zaczynają wykonywać wcześniej. Zarażone psz,czoły okazały się istotnie mniej liczne w świcie matki niż pszczoły zdrowe, przy czym pszczoły silnie zarażone w ogóle nie wchodziły w skład świty. Poglądy na temat czynników sprzyjających rozwojowi choroby zarodnikowcowej są często sprzeczne. Z praktyki wiadomo też, że największe nasilenie choroby występuje w kwietniu i maju i zmniejsza się stopniowo ku jesieni. Według M o r- g e n t h a l e r a (1968) przyczyny tej regresji nie mogą być wiązane wyłącznie z temperaturą, gdyż w lipcu temperatura gniazda jest równie wysoka jak wiosną. R u t t n e r (1956) uważa, że choroba zarodnikowcowa wzmaga intensywność przemiany materii u pszczół i zwiększa ich zapotrzebowanie na pokarm białkowy. Przebieg choroby w rodzinie zależy według niego, w znacznym stopniu od obecności zapasów pokarmu białkowego i jest ostrzejszy przy braku pyłku w gnieździe. S t e c h e (1961) uważa, że intensywne spożywanie pyłku przez pszczoły jest czynnikiem sprzyjającym rozwojowi pasożyta. Na skutek przyspieszenia przemiany materii pszczoły chore o wiele szybciej zużywają rezerwy białka i chore rodziny giną nie tylko z powodu bezpośredniego działania pasożyta, ale również przez wywołanie niedoboru białka w gnieździe. Obok tej, 'podaje jednak drugą przyczynę: wzmożone krążenie białka w' rodzinie, wywołujące tak 130

szybki rozwój pasożyta, że w krótkim czasie niemal wszystkie osobniki w rodzinie są zarażone. Nadmiar białka, jako czynnik sprzyjający chorobie zarodnikowcowej, wymienia też A u (1967) obok niedostatku pożywienia i złej pogody. G o n t a r s k i i M e b s (1964) wykazali, że Nosema apis rozwija się intensywniej w przewodzie pokarmowym pszczół karmionych po infekcji pyłkiem niż u pszczół karmionych tylko pokarmem węglowodanowym. Podobnie pszczoły, które przed inwazją karmione były pyłkiem, miały w przewodzie pokarmowym więcej zarodników (4,4-8,2 miliona) niż pszczoły z diety bez pyłku (1,9-2,9 miliona). Karmienie pszczół kazeiną i aminokwasami nie miało większego znaczenia dla przebiegu choroby. Autor wyciąga stąd wniosek, że na rozwój pasożyta mogą wpływać inne niż białko substancje zawarte w pyłku. S i d o r o w i M i c h a l e n k o (1969) zaobserwowali rasowe różnice we wrażliwości pszczół na nozemoze. Przy sztucznym zarażeniu największy procent osobników chorych wystąpił u pszczół miejscowych - ukraińskich, najmniejszy u pszczół rasy kaukaskiej. Celem naszej pracy było sprawdzenie, w jakim stopniu nasilenie choroby zarodnikowcowej rzutuje na kondycję pszczół robotnic oraz zbadanie wpływu początkowej kondycji pszczół na ich podatność na inwazję zarodnikowcem i późniejszą kondycję. Chcieliśmy także sprawdzić, jakie znaczenie dla pszczół zarażonych ma białko obecne w pokarmie. MATERIAŁ I METODY Badania prowadzono w latach 1972, 1974 i 1975. W roku 1972 badano wpływ choroby zarodnikowcowej na kondycję pszczół lotnych. Do doświadczenia wytypowano dwie rodziny pszczele. Jedna z nich miała matkę czystej rasy kaukaskiej, druga rasy kraińskiej. Na podstawie wcześniejszej oceny wiadomo było, że w obu rodzinach występuje nozemoza. 26.IV. z każdej rodziny pobrano z wylotka dużą próbę pszczół, liczącą 500 osobników. Pszczoły usypiano chloroformem i wypreparowywano z nich przewody pokarmowe. Każdy przewód rozcierano w 5 ml wody destylowanej, zawiesinę przenoszono na szkiełko hemacytometru i liczono zarodniki Nosema apis pod mikroskopem. W zależności od wyników oceny badaną pszczołę zaliczano do grupy osobników zdrowych (O zarodników), średnio porażonych (1-50 zarodników) lub silnie porażonych (powyżej 50 zarodników w polu widzenia mikroskopu). Następnie scharakteryzowano kondycję tak sklasyfikowanych osobników na podstawie ich cech fizyko-chemicznych. Wpływ wyjściowej kondycji pszczół na ich podatność na zarażenie nozemą oraz na ich późniejszą kondycję badano w roku 1975 w doświadczeniu pasiecznym. Prowadzono je w okresie od 1 do 25 maja s 131

w czterech rodzinach pszczelich, obsiadających 9 plastrów Dadanta. Dwie rodziny miały matki czystej rasy kaukaskie], dwie pozostałe czystej rasy kraińskiej. W każdej rodzinie zaizolowano plaster z wygryzającym się czerwiem. Następnego dnia nowowylęgłe pszczoły poznakowano farbą nitro i przeniesieno do 8 klateczek typu Liebefeld, po około 350 osobników do każdej klateczki, nasiedlając pszczołami z jednej rodziny 2 klateczki. Pszczoły w każdej klateczce znakowane były odmiennym kolorem. Przetrzymywano je przez 6 dni w termostacie o temperaturze 32 C na zróżnicowanej diecie. Pszczoły w 4 klateczkach, po jednej z kaidej rodziny, otrzymywały oprócz syropu cukrowego (1 : 1) również ciasto pyłkowo-miodowe (dieta Ą), a w czterech pozostałych - wyłącznie syrop cukrowy (dieta B). Po sześciu dniach od założenia doświadczenia z każdej klateczki pobrano po 40 osobników do analiz fizyko-chemicznych i anatomicznych. Pozostałe pszczoły wpuszczano do macierzystych rodzin. Każda z rodzin otrzymała.więc około 300 pszczół, które w pierwszych 6 dniach spożywały pokarm białkowy (dieta A) i około 300 pszczół, które nie otrzymywały białka (dieta B). Następnie plastry w gniazdach, wraz z pszczołami, opryskano syropem cukrowym zawierającym zarodniki Nosema apis. Na każdą rodzinę zużyto 250 ml syropu o stężeniu 1 : 1 z około 270 milionami zarodników. W dwa tygodnie później znakowane pszczoły zabierano z rodzin i oceniano ich kondycję oraz określano procent osobników zarażonych i stopień zarażenia nozemą. Zależność pomiędzy kondycją pszczół zarażonych Nosemą apis a rodzajem spożywanego przez nie pokarmu badano we wrześniu 1974 r oraz od 15.VI. do 15.VII.1975 r. Pszczoły rasy kaukaskiej przetrzymywano w klateczkach typu Liebefeld w termostacie o temperaturze 29 C Każdą klateczkę nasiedlano około 300 osobnikami oraz niepłodną matką, W roku 1974 nasiedlano 8 klateczek, w roku 1975-20. Każdego roku tworzono 2 grupy pszczół: pierwsza przez cały okres badań otrzymywała ad libitum ciasto pyłkowo-miodowe oprócz syropu cukrowego o stężeniu 1: 1 (dieta A), druga grupa pozbawiona została pokarmu białkowego i otrzymywała wyłącznie syrop cukrowy (dieta B). Raz w tygodniu wszystkie pszczoły miały możność oblecenia się. Po 6 dniach od założenia doświadczenia do połowy klateczek z każdej grupy podano jednorazowo inokulat z zarodnikami Nosema apis. W roku 1974 zarodniki podano w syropie cukrowym, przy czym na każdą klateczkę przypadało około 2055 milionów zarodników. W roku 1975 zarodniki podano w znacznie chętniej spożywanym cieście miodowo-cukrowym. Na każdą infekowaną klateczkę przypadało wtedy około 115 milionów zarodników. Pozostałe 50% klateczek z pszczołami wolnymi od nozemy stanowiły kontrolę i chronione były przed zetknięciem się z chorobą. Ocenę stopnia zarażenia pszczół zarodnikowcem przeprowadzono ba- 13~

dając indywidualnie po- 10 osobników z każdej klateczki. W roku 1974 badania wykonano jednokrotnie metodą bonitacyjną, w 16 dni po poddaniu inokulatu, w roku 1975 dwukrotnie: w 6 dni po poddaniu inokulatu (pszczoły 13-dniowe, termin II) i w 14 dni po poddaniu inokulatu (pszczoły 21-dniowe, termin III), licząc zarodniki nozemy na hemacytometrze. Próby do badań kondycji pszczół pobierano w obu latach w dniu poddania inokulatu (osobniki 6-dniowe, termin I), a następnie w terminach, w których oceniano stopień porażenia nozerną - termin II i III. W roku 1972 kondycję pszczół oceniano na podstawie cech fizykochemicznych: świeżej i suchej masy, procentu suchej masy w świeżej zawartości azotu ogólnego i tłuszczu surowego w 1 pszczole i w 100 mg suchej masy. W latach 1974 i 1975 badano także stopień rozwoju gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego (metody opisane przez K o n o p a c k ą i współautorów - 1975 oraz M u s z y ń s k ą - 1974). Próby pszczół do analiz fizyko-chemicznych liczyły po 60 osobników nieznanego wieku (rok IS72) lub po 30 osobników znanego wieku (Ieta 1974 i 1975). Cechy anatomiczne badano zawsze w próbach złożonych z 10 osobników. Uzyskane wyniki opracowano statystycznie metodą analizy wariancji. WYNIKI Stopień zarażenia nozemą a kondycja pszczół lotnych. Badania z roku 1972 miały wyjaśnić w jakim stopniu nasilenie choroby zarodnikowcowej wpływa na kondycję pszczół. Uzyskane wyniki świadczą o tym, że pszczoły chore różnią się od zdrowych tylko zawartością tłuszczu surowego i azotu ogólnego (tab. 1). Średnie wykazują, że zarówno bezwzględna jak i procentowa zawartość tłuszczu surowego była większa u pszczół zdrowych niż u chorych przy obu stopniach zarażenia nozemą. Tymczasem w zawartości azotu istotne różnice wystąpiły między osobnikami słabo i silnie porażonymi. Badane rasy reagowały odmiennie na infekcję nozemą. Procentowa zawartość tłuszczu i azotu była u silnie zarażonych pszczół rasy kaukaskiej niższa niż u pszczół zdrowych i słabo zarażonych, natomiast w rasie kraińskiej nie stwierdzno istotnych różnic między grupami osobników. Bezwzględna zawartość tłuszczu kształtowała się podobnie u obu ras, podczas gdy w bezwzględnej zawartości azotu u pszczół rasy kraińskiej malała ona wraz ze stopniem zarażenia, a u pszczół kaukaskich była największa u osobników słabo zarażonych najmniejsza zaś u silnie zarażonych (tab. 1). Zjawisko wzrostu wartości badanej cechy u osobników słabo zarażonych w porównaniu ze zdrowymi wystąpiło też w świeżej masie obu ras, choć istotność różnic nie została tu statystycznie udowodniona. 133

... w ~,. ~. Ta bela 1 Cechy fizyko-chemiczne pszczół robotnic zdrowych i chorych na nozemę - 1972 rok Values of physicochemical features of healthy and nosema infected worker be es - 1972 Liczba zarod- mg/} pszczołę mg per l bee % ników w polu widzenia mi- Race of bees kroskopu. świeżej suchej azotu tłuszczu suchej tłuszczu azotu masy masy ogólnego Rasa pszczół Number of surowego masy og ólnego surowego nosema spores fresh dry to tal crude fat dry total crude fat in the field matter matter nitrogen matter ni trogen of microscope kaukaska O 60,34 a 22,87 a 5,33 a 2,06 b * 37,9 a 15,5 a * 9, l a ** Apis mellifica l-50 64,98 a 23,13 a 4,67 b 2,31 a 36,6 a 13,5 a 10,() a caucasica 50 60,64 a 23,20 a 4,11 b 1,71 c 38,3 a 11,8 b 7,~ b kraińska O 65.76 a 28,08 a 6,10 a ** 1,92 a 35,7 a 15,7 a 7,:3a Apis mellifica 1-50 69,27 a 25,19 a 5,35 b 1,85 b 36,4 a 14,2 a 7,3 a carnica 50 67,27 a 24,10 a 5,11 b 1,77 c 35,9 a 14,2 a 7,3a '--- średnie O 62,66 a 23,95 a 5,71 a ** 1,91 ab * 36,8 a 15,6a * 8,:!a ** \ z obu ras l-50 66,59 a 23,82 a 5,01 b 2,04 a 36,5 a 13,8 b 8,4a Averagę 50 64,37 a 23,71 a 4,61 b 1,77 b. 37,1 a 13,0 b 7,4 b Uwagi:.Te same litery obok liczb oznaczają, że liczby należą do jednej klasy wteikościf nie różnią się między sobą istotnie. Means ronowed by the same letter are not signtncanuy different. * - różnice Istotne przy poziomie ex = 0,05 * -' differences significant at ex = 0,05 ~ różnice istotne przy poziomie ex'= 0,01 ** - d1fferences stgnrncant at ex = 0,01

Wpływ kondycji pszczół robotnic w okresie zetknięcia się z nozemą na ich podatność na inwazję oraz późniejszą kondycję. Badania przeprowadzono na osobnikach przetrzymywanych przez pierwszych 6 dni życia w klateczkach, w termostacie, na odmiennych dietach: białkowej (A) i bezbiałkowej (B), a następnie poddanych do rodzin i wraz z nimi zarażonych nozemą. Przedstawione w tabeli 2 wyniki badań fizyko-chemicznych i anatomicznych świadczą o tym, żepsżczoły z diety białkowej (A) w dniu powrotu do rodziny miały lepszą kondycję niż pszczoły z diety bezbiałkowej (B), gdyż miały większą bezwzględną zawartość azotu ogólnego i istotnie lepiej.rozwinięte gruczoły gardzielowe i ciało tłuszczowe (średnio z obu ras, termin I), natomiast procentowa zawartość azotu w suchej masie u pszczół z diety A była niższa niż u pszczół z diety B. Czternastodniowy pobyt w zarażonych nozemą rodzinach, w czasie którego pszczoły obu grup miały możność spożywania pokarmu węglowodanowego i białkowego, wpłynął na wzrost wartości wielu spośród badanych cech w obu grupach pszczół. Okres ten jednak nie zatarł całkowicie różnic pomiędzy porównywanymi grupami, gdyż osobniki z diety B zawierały istotnie mniej azotu ogólnego, a ich gruczoły gardzielewe były słabiej rozwinięte (tab. 2, średnie z obu ras, termin II). Na podkreślenie zasługuje fakt, że ciało tłuszczowe tych pszczół rozwinęło się, zmalał natomiast stopień rozwoju ciała tłuszczowego osobników z diety A, które w terminie l, w dniu poddania do rodzin miały ciało tłuszczowe bardziej rozwinięte niż osobniki z diety B. Sześciodniowy pobyt na odmiennych dietach niejednakowo zróżnicował kondycję osobników obu ras. Kaukaskie pszczoły z porównywanyćh grup różniły się istotnie siedmioma, kraińskie zaś tylko czterema na dziewięć badanych cech, -te ostatnie więc reagowały słabiej na brak (względnie obecność) białka w diecie (tab. 2). Po 14 dniach przebywania \v takich samych warunkach istotne różnice u pszczół rasy kaukaskiej utrzymywały się w 5 cechach: suchej masie, zawartości bezwzględnej tłuszczu surowego i azotu ogólnego oraz stopniu rozwoju gruczołów gardzielowych i ciała tłuszczowego (w ostatniej cesze stosunek między \lszczołami z diety A i B odwrócił się). U pszczół rasy kraińskiej w większości cech różnice zatarły się, poza zawartością azotu i stopniem rozwoju gruczołów gardzielowych. Badanie przewodów pokarmowych pszczół na obecność zarodników Nosema apis wykazało, że istnieje pewna zależność między podatnością na nozernozę a kondycją wyjściową pszczół robotnic (tab. 3). Większa podatność cechowała osobniki o gorszej kondycji (z diety B). Tendencja ta występowała w obu rasach. Kondycja wyjściowa pszczół rzutowała także na nasilenie choroby. Było one większe u osobników, które miały lepszą kondycję wyjściową (tab. 3, dieta A). U osobników tych w polu widzenia mikroskopu było średnio 118 zarodników a u osobników o gor- 135

... w O) Tabela 2 Cechy fizyko-chemiczne i anatomiczne robotnic w dniu poddania do rodzin (termin I - wiek pszczół 7 dni) oraz po 2 tygodniach przebywania w rodzinach (termin II - wiek pszczół 21 dni) - rok i975 Values of physicochemical and anatomical features of wórker bees at the da.y of their return to the colo nie s '(term I - bees 7 days old) and after 2 weeks their staying in the colonies (term II - bees 21 days) Procent, per cent Stopień rozwoju Development of Rasa Race Swieża Sucha Tłuszcz Azot Tłuszczu Azotu gruczomasa masa surowy ogólny Suchej surowe- ogólnełów gar- Termin Dieta F.resh Dry Crude Total masy w gow go w dzielo- Ciała matter matter fat nitrogen świeżej suchej suchej Term Diet wych.łuszczo- Dry masie mewie Hypomatter Crude Total we go pharyn- Fat body in fresh fat in nitrogen geal matter dr~ in dty w mgli pszczołę, in mgli bee glands matter matter Apis mellifica I A 61,01 a 21,98 a *. 3,49 a ** 1,85 a 36,2 a * 15,9 a" 8,,4a 2,15 a" 2,15 a caucasica B 55,01 a 18,15 b 2,25 b 1,58 b 33,4 b 12,4 b B,8 a 1,00 b 1,10 b II A 76,56 b 30,52 c 4,71 c 2,30 c 39,9 c 15,2 a 7,6 a 3;00 c 1,55 c B 68,40 b 26,91 d 3,49 a 2,09 d 39,3 c 15,0 a 7,8 a 2,55 a l,b3 a Apis mellifica I A 55,67 a " 17,80 a" 1,77 a ** 1,76 a" 31,8 a" 10,2 a 8,1 a ** 1,80 a 2,25 a" carnica B 58,39 a 18,08 a 2,38 a 1,75 a 31,1 a 13,2 b 9,7 b 1,15 b 1,40 b II A 71,81 b 27,21 b 3,28 b 2,30 b 37,9 b 12,1 b 8,5 a 2,65 c 1,80 a B 71,57 b 26,76 b 3,16 b 2,10 c 37,4 b 11,8 b 7,9 a 1,75 b l,80 II

A - pszczoły do 7 dnia życia przebywały w klateczkach i otrzymywały pyłek B - pszczoły do 7 dnia życia przebywały w klateczkach i nie otrzymywały pyłku A - bees kept in cages with pollen supply tlll 7 days old B - bees kept in cages without pollen -"oply tlll 7 days old Te same litery obok liczb oznaczają, że liczby nie różnią się między sobą istotnie Means foliowed by the same letters are not significantly different - różnice istotne przy 11= 0,05 - differences significant at 11= 0,05 - różnice istotne przy 11= 0,01 - differences significant at 11= 0,01... W...:J

Tabela 3 Procent osobników zarażonych nozemą li ich stopień zarażenia w zależności od kondycji pszczół Per cent of nosema infected bees and grade of their infection dependent from worker bees conditions Doświadczenia pasieczne - 1975 Apiary experiment - 1975 Rasa pszczół Race of bees Procent osobników chorych z diety Per cent of infected bees z diety (kondycja): from diet A B Liczby zarodników nozemy w polu widzenia mikroskopu - na 1 pszczołę Number of nosema spores in the field of microscope z diety (kondycja): from diet A B Apis mellifica Apis mellifica caucasica carnica 39,2 26,3 46,6 36,9 96 139 82 93 Średnia Averagę dla obu ras ----_._------------- 32,7 a 41,7a U8 a 88 a Uwaga: Te same litery obok liczb oznaczają, że liczby nie różnią się między soba istotnie Means foliowed by the same letter are not significantly different szej kondycji - 88 zarodników. Wymienione różnice wystąpiły w oburasach i chociaż nie zostały one statystycznie udowodnione, to jednak tendencja jest wyraźna. Wpływ pokarmu białkowego na kondycję pszczół przetrzymywanych w klateczkach i na ich podatność na zarażenie nozemą. Z przeprowadzonych badań fizyko-chemicznych i anatomicznych wynika, że rodzaj spożywanego pokarmu jest czynnikiem szczególnie silnie rzutującym na kondycję pszczół robotnic, silniej niż choroba zarodnikowcowa. Tego rodzaju dane uzyskano tak w roku 1974 jak i 1975, omówione jednak zostaną głównie dane z 1975 r. ponieważ to doświadczenie było znacznie bardziej rozbudowane. Już G-dniowy pobyt na odmiennych dietach (podobnie jak w poprzednich badaniach) zróżnicował kondycję pszczół (tab. 4, termin I - przed zarażeniem). Także w późniejszych terminach badań osobniki z diety białkowej i bezbiałkowej, tak zdrowe jak i zarażone różniły się od siebie większością badanych cech (tab. 4). Różnice pomiędzy pszczołami przebywającymi na takiej samej diecie zdrowymi i zarażonymi okazały się natomiast znacznie mniej wyraźne i wystąpiły w 1975 wyłącznie u 21-dniowych pszczół z diety bezbiałkowej (14 dni po inwazji) w procencie suchej masy w świeżej. Procent ten był wyższy u pszczół zarażonych niż u zdrowych, Wynikał on z niż- 138

szej świeżej masy tych osobników w porównaniu ze zdrowymi przy podobnej bezwzględnej zawartości suchej masy. W roku 1974, w którym badania przeprowadzono we wrzesmu na pszczołach pokolenia zimowego, pszczoły zdrowe od zarażonych w 14 dni po podaniu inokulatu różniły się również tylko w grupie osobników pozbawionych białka w diecie. Różnice istotne wystąpiły w następujących cechach: świeża masa (zdrowe 65,1 mg, zarażone 72,8 mg), procent suchej masy w świeżęj (zdrowe 29,0010,infekowane 26,4'0/0),procent tłuszczu w suchej masie (zdrowe 20,80/0,zarażone 26,4'0/0),procent azotu w suchej masie (zdrowe 11,00/0,zarażone 11,6%). W przeciwieństwie do wyników z roku 1975 zarażone osobniki miały niższy procent suchej masy w świeżej, co wynikało z ich wyższej świeżej masy przy podobnej bezwzględnej zawartości suchej masy. Pozostałe z wyżej wymienionych cech, którymi różniły się osobniki zdrowe od zarażonych miały u tych ostatnich większe wartości, podobnie jak procent suchej masy w 1975 roku. Przeprowadzone badania obecności zarodników nozemy w przewodach pokarmowych pszczół wykazały, że osobniki przebywające na odmiennych dietach cechuje różna podatność na zarażenie nozemą. Także nasilenie choroby zarodnikowcowej zależy od rodzaju spożywanego pokarmu. W przedstawionych badaniach chore pszczoły z diety białkowej miały w przewodzie pokarmowym więcej zarodników niż pszczoły z diety bezbiałkowej (tab. 5). Jakkolwiek istotność różnic nie została udowodniona statystycznie, jednak tendencja jest wyraźna i podobna do tej, jaką zaobserwowano w opisanym wyżej doświadczeniu pasiecznym (tab. 3). W badaniach laboratoryjnych zaobserwowano, że pszczoły zarażone nozemą zużywały więcej pokarmu białkowego i węglowodanowego (dokładnych pomiarów nie prowadzono). Poza tym zaobserwowano znacznie szybsze wymieranie pszczół zarażonych w porównaniu ze zdrowymi. Szczególnie rzucało się to w oczy w przypadku pszczół pozostających na diecie bezbiałkowej. DYSKUSJA Porównując wyniki badań z lat 1972 oraz 1974-75 widzimy, że między pszczołami zarażonymi nazemą a zdrowymi wystąpiły pewne różnice, jednak nie tak duże jak można było się spodziewać. Stosunkowo wyraźne były one w latach 1972 i 1974, kiedy w grupach zarażonych było 1000/0pszczół chorych. W 1972 r. pszczoły chore różniły się od pszczół zdrowych czterema cechami na 7 badanych (tab. 1), a w 1974 r. czterema cechami na 9 badanych. Najmniej wyraźne różnice wystąpiły w roku 1975, kiedy to w próbach pszczół zarażonych 13-dniowych stwierdzono tylko 20-27,5%, a w próbach 21-dniowych było 53-75,7'1/1) 139

...- ~ o Tabela 4 Cechy fizyko-chemiczne i anatomiczne robotnic zdrowych i zarażonych nozemą w zależności od diety. A - dieta białkowa, B - dieta bezbiałkowa; doświadczenia laboratoryjne, rok 1975 Values of physicochemical and anatomical features of healthy and nosema infected wórker bees dependent from the diet. A proteins diet, B - nonproteins diet; laboratory experiment 1975 termin I pszczoły 7-dniowe przed inoku- Termin II pszczoły 6 dni Termin III pszczoły 21-dniowe lacją po inokulacji, 14 dniowe 14 dni po inokulacji Badana cecha dieta Term I, Term II worker bees Termin lu worker bees Features diet worker bees 14 days old 21 days old 7 days old, before inoculation zdrowe zdrowe I zarażone'" zdrowe I zarażone=" healthy healthy infected healthy infected Swieża masa mgli pszczołę A 75,00 a 81,55 ab 87,14 a 79,47 a 75,4U a Fresh matter mg/i bee B 68,17 b 74,07 b -- 75,41 b 66,39 b 62,10 b Sucha masa mg/l pszczołę A 25,14 a 27,91 a 31,28 a 26,94 a 27,21 a Dry matter mgli bee B 21,45 b 23,50 b 22,02 b 19,23 b 19,87 b Tłuszcz surowy mgli pszczołę A 5,75 a 5,21 ab 5,58 a 3,39 a 3,56 a Crude lat eontent mg/] bee B 4,92 a 3,85 b 3,69 b 2,38 a 2,10 a Azot ogólny mgli pszczołę A 2,06 a 2,32 a 2,51 a 2,03 a 2,03 a Total nitrogen mgli bee B 1,75 b 1,57 b 1,76 b 1,55 b 1,66 b % suchej masy w świeżej A 33,8 a 34,2 a 35,9 a 33,9 a 31,5 a Per cent of dry matter in fresh matter B 31,5 a 27,0 b 29,4 b 28,9 b 32,2 a

----_._-_._-------_.- Procent tłuszczu surowego w suchej masie. A 22,9 a 18,2 a 17,9 a 12,5 a 13,2 a Per cent of crude fat in dry maatter B 22,5 a 18,9 a 16,7 a 12,3 a 10,3 a Procent azotu ogólnego w suchej masie. A 8,2 a 8,3 a 8,1 a 8,5 a 8,6 a Per cent of total nitrogen in dry mat ter B 8,2 a 7,7 a 8,0 a 7,8 a 8,1 a Stopień rozwoju gruczołów gardzielowych. A 2.50 a 2,05 a 2,17 a 2,42 a 2,12 a Development ---- of hypohparyngeal glands B 1,20 b 1,10 b 1,00 b 1,00 b 1,00 b Rozwój ciala tłuszczowego A 2,22 a 1,95 a 1,62 ab 1,57 a 1,70 a Development of fat body B 1,58 b 1,37 b 1,62ab 1,00 b 1,05b - w próbach pszczół z diety A - 27,5%; z diety B - 20% chorych osobników - w próbach pszczół z diety A - 58%; z diety B - 75,7% chorych osobników * In the sampies ot bees with diet A - 27,5%; Individuals infected, wtth diet B - 20%.ndivlduals infected ** - in the sampies ot bees with diet A - 58%; Individuals infected, wlth diet B - 75,7''1. individuals Intected... ".....

Tabela ~ Procent osobników zarażonych nozemą i stopień zarażenia w zależności od diety i kondycji pszczół (Ą - dieta białkowa, B - dieta bezbiałkowa) Percent of nosema infected bees and grade of their infection dependent frem the dist and conditions of worker bees (A - proteinous, B - nonproteinous diet) Doświadczenia laboratoryjne - 1975 Laboratory experiment - 1975 ----- W1ek pszczół Liczba dni po dni inokulacji Dieta (kondycja) Age of Number of days bees after inoculation days Diet (conditions) Liczba zarodników nozerny w polu widzenia Procent mikroskopu. - osobników średnio na chorych 1 pszczołę Percent of Number of no- infected bees sema spores in the field of microscope average per 1 bee 13 6 A 27,5 a 14 a B 20,0 a 2a 21 14 A 58,0 b 115 b B 75,7 b 31 b osobników chorych. Istotna rozmca między pszczołami z prób zarażonych i zdrowych wystąpiła tylko w procencie suchej masy pszczół 21- -dniowych, dopiero w 14 dni po inokulacji (tab. 4). Przy analizie różnic między pszczołami zdrowymi a chorymi rzuca się w oczy fakt, że osobniki chore charakteryzowały wyższe wartości cech, w obrębie których różnice zostłły statystycznie udowodnione. W 1972 r. stwierdzono wyższą zawartość azotu u pszczół kaukaskich średnio zarażonych, w 1974 r. pszczoły chore miały większą od zdrowych świeżą masę oraz procent azotu i tłuszczu w suchej masie, a w 1975 r. większy procent suchej masy w' świeżej. Podobna tendencja jest widoczna również dla innych cech choć istotność różnic między pszczołami chorymi a zdrowymi nie została matematycznie potwierdzona. Szczególnie wyraźne uwidoczniło się to w badaniach laboratoryjnych z 1975 r. u pszczół 14-dniowych, w 6 dni po inwazji (tab. 4, termin m. (W badaniach tych obserwowano zmiany w organiźmie pszczół w miarę upływu czasu od inwazji). Po dalszych 8 dniach trwania choroby widoczny jest większy spadek wartości cech u osobników chorych niż zdrowych. Na przykład spadek świeżej masy osobników (przebywających na diecie białkowej) 21-dniowych w porównaniu z 14-dniowymi wynosił w grupie zdrowych 2,08 mg, a w grupie chorych 11,73 mg. Wyniki naszych badań zbliżone są zatem do danych uzyskanych przez 142

Z e r e bk i n a (1968) i P o t ej k i n ę (1969) i świadczą o zależności zmian w erganiżmie pszczoły chorej od okresu trwania i stopnia nasilenia choroby. Prócz powyższego widoczna jest jeszcze jedna prawidłowość w opisanych wyżej wynikach badań laboratoryjnych. Pszczoły spożywające pyłek kwiatowy w znacznie mniejszym stopniu narażone były na utratę badanych składników organizmu niż pszcżoły z diety bezbiałkowej. W obu latach istotne różnice między pszczołami zdrowymi i. chorymi wystąpiły tylko w grupie osobników pozbawionych białka. Pszczoły chore, które otrzymywały białko w pokarmie dorównywały zawsze pszczołom zdrowym. Świadczy to o tym, że w obecności białka pszczoły robotnice zarażone nozemą mają zdolność do takiego gospodarowania substancjami odżywczymi, że spadek zawartości azotu, tłuszczu i suchej masy ma tempo stosunkowo powolne. Być może osiągane jest to na drodze intensywniejszego spożywania pokarmu, co zauważono w opisywanych badaniach i co stwierdzili również inni autorzy (M o f f e t i L a w- s o n 1975, R u t t n e r 1956). Obserwacje R u t t n e r a (1956), z których wynika że w latach o dobrym pożytku pyłkowym przebieg choroby zarodnikowcowej w rodzinach jest łagodniejszy, znajdują niewątpliwie potwierdzenie w wynikach naszych badań. Z charakteru zmian zachodzących w organiźmie chorych pszczół nie wynika jednoznacznie, że giną one wskutek głodu pokarmowego. (Znany jest fakt większej śmiertelności pszczół chorych na nozemę). Raczej nasuwa się tu wniosek, że różnice pomiędzy badanymi cechami pszczół chorych i zdrowych są wynikiem pewnych zaburzeń w metaboliżmie pszczół chorych. Na 9 przypadków udowodnionych statystycznie różnic między pszczołami zdrowymi a zarażonymi, we wszystkich opisywanych doświadczeniach, 6 przypadków odnosiło się do cech wyrażających procentową zawartość składników w świeżej lub suchej masie. Zmiany takie, większe w proporcjach badanych składników ciała pszczół niż w bezwzględnych ich wartościach sugerują odchylenia od normy w przemianie materii. Na podkreślenie zasługuje fakt, że w naszych badaniach zaburzenia takie nie występowały, gdy pszczoły w klateczkach otrzymywały 'pyłek. Pyłek w diecie zapobiegał wystąpieniu ujemnych skutków choroby (przynajmniej do 14 dnia po inwazji (Nosema apis). Wyniki badań na podatność pszczół na nozemę w zależności od spożywmia pyłku i związanej z tym kondycji osobników pozwalają rozdzielić dwa odrębne momenty: 1) podatność na inwazję czyli łatwość zarażenia się nozemą oraz 2) rozwój pasożyta w przewodzie pokarmowym pszczół, czyli stopień porażenia osobników. Spożywanie białka i uzyskana tą drogą lepsza kondycja pszczół zmniejszała podatność osobników na nozemę (mniejszy procent osobników zarażonych). Te osobniki, które jednak uległy inwazji przechodziły chorobę ostrzej. Najwi- 143

doczniej pasożyt w ich przewodach pokarmowych znalazł lepsze środowisko do rozwoju, stąd znacznie większe ilości zarodników u tych osobników. Na rozwój choroby ma wpływ nie tylko sam fakt spożywania białka i jego obecność w przewodzie pokarmowym lecz również kondycja osobników w momencie zetknięcia ich z zarodnikami nozemy. W doświadczeniu pasiecznym z 1975 r. pszczoły o zróżnicowanej kondycji inokulowano w dniu poddania do rodzin, gdzie warunki dla obu grup były jednakowe - obie spożywały pyłek. Swiadczy o tym wzrost wszystkich niemal wartości cech w II terminie badań, tj. po 14 dniach przebywania w ulu (tab. 2). Mimo to liczba pszczół, które uległy infekcji była w grupie osobników o słabszej kondycji o 10% większa. W rozważaniach S t e- c h e g o (1961) brakuje rozróżnienia tych dwu odmiennych problemów: podatności na infekcję i stopnia opanowania osobnika przez pasożyta, co musiało doprowadzić do pewnych sprzeczności. WNIOSKI 1. Zmiany wywołane w erganiżmie pszczół robotnic przez chorobę zarodnikowcową w początkowym okresie po inwazji nie są wielkie i moznaby sądzić, że kondycja pszczół chorych jest zbliżona do kondycji osobników zdrowych. Dopiero po około 14 dniach od inwazji daje się zaobserwować w organiźmie pszczół chorych wyraźniejsze zmiany, które pozwalają wnioskować o zaburzeniach w przemianie materii. Zaburzenia te występują przede wszystkim w przypadku braku białka w diecie pszczół. 2. Zarażenie zarodnikowcem osobników będących w zadawalającej kondycji przebiega trudniej, niż zarażenie robotnic słabych. Jednakże w przewodzie pokarmowym pszczół o dobrej kondycji, spożywających pyłek, pasożyt rozwija się intensywniej znajdując prawdopodobnie lepsze warunki. 3. Kondycja robotnic w normalnej rodzinie pszczelej zależy od spożywania pyłku a także niewątpliwie od rodzaju i intensywności wykonywanych przez robotnice prac. W dalszych badaniach należałoby określić, jaki rodzaj prac szczególnie osłabia kondycje osobników i czyni je bardziej podatnymi na zarażenie zarodnikowcem pszczelim. LITERATURA A u H. (1967) - Untersuchungen uber die Verbreitung der Spore n von Nosema Apis im Bienenvolk. Diss. Berlin. B a h r m a n n R. (1967) - Abnormitaten bei nosemakranken Arbeitsbienen. Angev. PaTasitol. 8(3) : 151-156. 144

F r e e J. B. (1961) - Hypopharyngeal gland development and division of labor in honeybee (Apis mellifera L.) colonies. Proc. R. Ent. Soc. Lond. (A). 36(1-3) : :5-8. G o n t a r s k i H., M e b s D. (1964) - Eiweissfutterung und Nosemaentwicklung Z. f. Bienenforsch. 7(3) : 53-62. G r a y F. H. (1968) Infection of the honeybee, Apis mellifera L (Insecta, Hymenoptera) by Noserna apis (Protozoa, Enidospora) and its relation to endocrine function. Fac. Ent. Ohio State Univ Colurnbus, Ohio (Ph. D. thesis). H a r t w i g A. (1970) - Badania cytochemiczne nad jelitem środkowym pszczół robotnic zdrowych, zakażonych pasożytem Nosema apis Zander oraz zakażonych i poddanych leczeniu preparatem Fumagillm DCH. Pszczelno Zesz. Nauk. 14: 75-107. H a r t w i g A. (1971) - Występowanie nozemy jest zależne od temperatury. Pszczelar~two 22(8) : 3--4. H a s s a n e i n M. H. (1952) - The effects of infection with Nosema apis on the pharyngeal salivary glands of the worker honey bee. Proc. R. Ent. Soc. Lond. 27: 22-27. H a s s a n e i n M. H. (1953) - The influence of infection with Nosema apis on the activities and Iongevity of the wórker honeybee. Ann. appl. Biol. 40(2) : 418- -423. M o f f e t J. O., L a w s o n F. A. (1975) - Effects of nosema infection on O 2 eonsumption by honey bees. J. econ. Ent. 68(5) : 627-629. M o r g e n t h a l ero. (1968) - Traite de biologie de l'abeille. IV. Biologie appliquee, Paris Masson & Cie : 397-406. p o t e j k i n a E. A. (1960) - Fizjotogiczeskije sostoianie pczeł oseniu i prodołzitielnost ich żizni pri nozematozie. Pczelowodstwo 37(9) : 18-19. Ru t t n e r F. (1956) - Nosemaseuche und Stoffwechsel bei der Honigbiene. Anz. Schiidlingsk. 29(1) : 9. S i d o r o w N. G., M i c h a i l e n kog. P. (1969) - Istoicziwost raznych porod pczeł k eksperimentalnomu zarażeniu nozemoi. Pczelowodstwo (11) : 14-15. S t e c h e W. (1961) - Die Eiweisshaushalt des Bienenvolkes und die Nosematose der Honigbiene. Z. f. Bienenforsch. 5(6) : 145-176. W a n g D e r L, M o e 11e r F. E. (1969) - Histological comparison of the developmen t of hypopharyngeal glands in healthy and nosema infected worker honey bees. J. Invertebr. Pathol. 14(2) : 135-142. W a n g D e r L, M o e II e r F. E. (1970a) - The division of labor and queen attendance behavior of nosema infected worker honey bees. J. econ. Ent. 63(5): : 1539-1541. W a n g D e r L, M o e II e r F. E. (1970)b - Comparison of the Iree amino acid composition in the haemolymph of healthy and nosem a infected female honey bees. J. Invertebr. Pathol. 15 : 202-206. Z e r e b k i n M. (1968) - Piszczevarenie nozematocznych pożeł. Pczelowodstwo. (5) : 43-45. 10 - Pszczelnicze zeszyty Naukowe 14;;

RELATION BETWEEN WORKER BEES CONDITION AND NOSEMA DESEASE L. B o r n u s, J. M u s z y ń S k a, Z. K o n o D a c k a Summary The research was performed to determine in which extent the nosema desease influence on the eonditions of wosker bees, and to investigate the ill1fluence of the initial condition of bees on their susceptibility to nosema infection. Besides that significance of protein in the diet of infected bees was investigated. The research was performed in 1972, 1974 and 1975. In 1972 the influence of noserna desease on foraging wórker bees was investigated in an apiary experiment with two races: caucasian an carniolan bees. Within each bee race there was cornpared the condition of foragtng bees nosem a free with bees middle and strong infected. The influence of the initial conditicm (before inoculation) of bees for their susceptibility to nosem a infection, and for their later condition were investigated in 1975 in an apiary experiment with caucasian and carniolan bees. The dependence between the condition of nosema infected bees caucasian race and the kind of their food (presence Ol' lack of proteins in the diet) was investigated in laboratory in 1974 and 1975. The results show, that the changes caused by the desease in the bee body are initially little. They can be observed just 14 days after infection and their extent is dependent from the intensity of the desease, Type of this changes suggest some disturbance in the metabolic processes, This changes are stronger rnarked in bees with worse initial condition, than in bees with good initial condition. The presence of pollen in the diet has very good influence on the nosema infected bees. The changes caused by the nosema desease were observed above au in bees which have not obtained pollen in the food. Bees with good conditdcn are more resistant against nosema infection, however if they are infected the development of the parasrte is strongar in their digestive tract.