Порівняння поживного складу маточного молочка та робочого желе медоносних бджіл (Apis mellifera)

Анотація

У цьому дослідженні хімічний та мінеральний склад та мікроелементи маточного молочка (RJ) та робочого желе (WJ) та маточного молочка у певні дні (RJ лише на 2 дні [O2d], RJ лише на 3 дні [O3d ] та лише 4-денний RJ [O4d]). Значні відмінності у рівнях вологи, білка, 10-гідрокси-2-деценової кислоти (10-HDA), фруктози (F) та глюкози (G) були виявлені між зразками RJ та WJ. Вміст поживних речовин був значно вищим у зразках на O2d, ніж на зразках O3d та O4d. Результати цього дослідження додають до сучасних знань про харчову цінність RJ та WJ. Ці результати також свідчать про сильний зв’язок між харчовими ефектами та поліфенізмом у медоносних бджіл.

Вступ

Склад RJ був предметом дослідження численних дослідників більше століття (Lercker et al. 1981; пор. Огляди: Ramadan and Al-Ghamdi 2012). Вміст вологи (Sabatini et al. 2009), вуглеводів (Asencot and Lensky 1988; Lercker et al. 1992), білків (Simúth 2001; Boselli et al. 2003; Garcia-Amoedo and Almeida-Muradian 2007), ліпідів (Lercker та ін. 1992; Noda та ін. 2005), 10-HDA (Bloodworth та ін. 1994; Koshio та de Almeida-Muradian 2003; Памплона та ін. 2004) та мінерали (Benfenati et al. 1986; Stocker et al. 2005; Garcia-Amoedo and Almeida-Muradian 2007) була ретельно задокументована. Однак важливо зазначити, що майже всі ці дослідження були зосереджені на якості комерційного РЖ (тобто їжі 4-денних личинок маток). Крім того, їжа личинки матки в її клітині щодня збільшується, і личинка завжди їсть найсвіжішу їжу. Сумнівно, що є якісь зміни у складі РЖ, що личинок маток щодня годують бджоли-годувальниці. Це дослідження базується на гіпотезі про те, що склад цілого РЖ, отриманого з клітини, відрізняється від складу, який постачається личинкам маток медпрацівниками в певний день.

Якщо поживний склад RJ та WJ буде різним, ми будемо змушені переглянути взаємозв'язок між поживними речовинами та визначенням касти у медоносних бджіл. Метою цього дослідження було систематичне дослідження хімічного складу (включаючи вологу, загальний білок, 10-HDA, вуглеводи та мінерали) різновікових зразків RJ та WJ.

Матеріали і методи

Колекція зразків RJ та WJ

Всі експерименти та обстеження проводились на експериментальній пасіці Шаньдунського сільськогосподарського університету (Тай ’ань, провінція Шаньдун, Китай). Відбір проб RJ та WJ проводився в період з вересня по жовтень 2014 року. П'ять колоній з королевою (Apis mellifera L.) були використані в наших експериментах. Виробництво RJ та WJ проводилося одночасно у п’яти колоніях.

Принципова схема різних зразків RJ.

Аналітичні процедури

Вміст вологи визначали за допомогою вакуумного методу сублімаційного сушіння (Messia et al. 2005). Загальний вміст сирого білка оцінювали за допомогою методу Кельдаля, як повідомляє Hoegger (1998). Вміст 10-HDA аналізували за допомогою високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ), як визначено національним галузевим стандартом на маточне молочко (GB/T 9697–2008) Генеральної адміністрації з нагляду за якістю, інспекції та карантину Народної Республіки Китай (2008). Два основних цукру RJ і WJ (фруктоза та глюкоза) були кількісно визначені за допомогою ВЕРХ, як повідомляє Sesta (2006).

Щоб визначити рівні мікроелементів, приблизно 0,5 г (з точністю до 0,1 мг) зразків RJ та WJ спочатку розщеплювали із застосуванням 20-мл суміші 4: 1, HNO3: H2O2 протягом 24 годин. Суміш нагрівали до 300 ° C, і коли колір суміші набував темний колір, додавали кілька крапель H2O2 (30%, об./Об.), Поки вона не стала безбарвною. Розчин переносили в 25-мл мірну колбу і заповнювали до об'єму 5% HNO3. Порожнє розщеплення зразків, що не містять RJ або WJ, проводили таким же чином, щоб усунути помилки реагенту. Вміст восьми мінеральних елементів визначали методом атомно-абсорбційної спектроскопії (AA-6601 F; Shimadzu Corporation, Кіото, Японія), використовуючи метод, описаний Chen et al. (2006).

Статистичний аналіз

Перед проведенням аналізів використовували тести Бартлетта та Левена, щоб переконатися, що дані відповідають припущенням ANOVA. Дані статистично аналізували за допомогою односторонньої процедури ANOVA в SAS (версія 9.1, SAS Institute Inc., 2003; Cary, NC, USA). Для порівняння відмінностей між середніми показниками використовували багатодіапазонний тест Дункана, і відмінності на P

Результати

Приблизний склад та вміст мінеральних елементів у зразках RJ та WJ наведені у таблицях I та II відповідно.

Вміст вологи в WJ було значно вищим, ніж у RJ протягом усіх 3 днів (2d: F = 321,5, P 0,05). WJ підтримував відносно стабільний вміст білка при d2, d3 і d4, але він значно зменшився при d5 (F = 27,4, P 0,05; Fe: F = 1,21, P > 0,05; Na: F = 0,02, P > 0,05; і Ca: F = 1,05, P > 0,05). Найнижчі рівні Zn і Mn були виявлені у зразках O3d RJ (Zn: F = 3,32, P > 0,05; і Са: F = 6,05, P

Обговорення

У ссавців на експресію та розвиток генів може впливати харчування (Dolinoy et al. 2007). Попередні дослідження показали, що на швидкість прийому їжі впливає рівень цукру (Asencot and Lensky 1975, 1976; Lensky 1985), найімовірніше, пов'язаний з гормонально регульованими механізмами (Lensky et al. 1978; Asencot and Lensky 1984). Хоча робота Камакури (2011) базується на впливі одного білка на диференціацію маток, це, безперечно, хороший старт для розуміння взаємозв'язку між харчуванням та визначенням касти. У цьому дослідженні спостерігались величезні зміни в хімічному складі між зразками RJ та WJ. Ми досі дуже мало знаємо про роль цих поживних речовин у визначенні касти медоносної бджоли. Отже, ще багато чого слід дослідити щодо взаємозв’язку між харчовими ефектами та поліфенізмом у медоносних бджіл.

Список літератури

Asencot, M., Lensky, Y. (1975) Доповнення робочого желе, викликаючи диференціацію самок личинок медоносних бджіл у маток. Симп. Феромони та захисні секрети у соціальних комах, IUSSI, Діжон.

Asencot, M., Lensky, Y. (1976) Вплив цукрів та ювенільного гормону на диференціацію самок личинок медоносних бджіл (Apis mellifera Л.) маткам. Life Sci. 18(7), 693–699

Asencot, M., Lensky, Y. (1984) Індукція юнацьких гормонів "королівством" у самки медоносної бджоли (Apis mellifera L.) личинки, вирощені на робочому желе і на зберігається маточне молочко. Комп. Біохім. Фізіол. Частина Б: Біохім. 78(1), 109–117

Asencot, M., Lensky, Y. (1985) Фагостимулююча дія цукрів на індукцію "королівності" у самки медоносних бджіл (Apis mellifera L.) личинки. Комп. Біохім. Фізіол. Частина А: Фізіол. 81(1), 203–208

Asencot, M., Lensky, Y. (1988) Вплив розчинних цукрів у зберігається маточне молочко на диференціацію жіночих медоносних бджіл (Apis mellifera L.) личинки до маток. Комаха Біохім. 18(2), 127–133

Бенфенаті, Л., Сабатіні, А., Нанетті, А. (1986) Composizione in sali minerali della želatina reale. Апіколтура 2, 129–143

Bloodworth, B.C., Harn, C.S., Hock, CT, Boon, YOO (1994) Рідинне хроматографічне визначення вмісту транс-10-гідрокси-2-деценової кислоти в комерційних продуктах, що містять маточне молочко. J. AOAC Int. 78(4), 1019–1023

Boselli, E., Caboni, M.F., Sabatini, A.G., Marcazzan, G.L., Lercker, G. (2003) Визначення та зміни вільних амінокислот у маточному молоці під час зберігання. Апідологія 34(2), 129–138

Чень, Ю.З., Чжан, Л.К., Сонг, Х.Х., Ван, Ю.Х. (2006) Порівняння якості яєць 7 корінних курей-несучок Шаньдун. Дослідження мікроелементів та здоров’я 23(6), 32–34

Chen, S.L., Su, S.K., Lin, X.Z. (2002) Вступ до високопродуктивних методів виробництва маточного молочка в Китаї. Світ бджіл 83, 69–77

Дітц, А. (1966) Вплив факторів навколишнього середовища та харчування на ріст та визначення касти жіночих медоносних бджіл. Дисертація, Університет Міннесоти, Сент-Пол, штат Міннесота.

Dolinoy, D.C., Das, R., Weidman, J.R., Jirtle, R.L. (2007) Метастабільні епіаллеї, відбитки та фетальне походження захворювань дорослих. Педіатр. Рез. 61, 30–37

Ельсер, Е. (1928) Die chemische zusammensetzung einiger blütenstaubarten mit besonderer berücksichtigung der für die biene wertvollen nährstoffe.

Ельсер, Е. (1929). Die chemische zusammensetzung der nahrungsstolfe der biene. Märkische Bienenztg. 19: 211–5, 232–5, 248–52.

Гарсія-Амедо, Л.Х., Алмейда-Мурадіан, Л.Б. (2007) Фізико-хімічний склад чистого та фальсифікованого маточного молочка. Кім. Нова 30(2), 257–259

Загальне керівництво наглядом, інспекцією та карантином Китайської Народної Республіки (2008) Стандарт якості маточного молочка.

Хайдак, М.Х. (1943) Харчування личинок та розвиток каст у медоносних бджіл. Дж. Екон. Ентомол. 36(5), 778–792

Хайдак, М.Х. (1970) Харчування медоносних бджіл. Анну. Преподобний Ентомол. 15(1), 143–156

Hoegger, R. (1998) Навчальні роботи з визначення азоту за Кельдалем. Büchi Labortechnik AG. Флавіл 1, 18

Камакура, М. (2011) Роялактин викликає диференціацію маток у медоносних бджіл. Природа 473(7348), 478–483

Кошіо, С., де Альмейда-Мурадіан, Л.Б. (2003) Застосування CLAE для визначення 10-гідрокси-2-декадоїка (10-HDA) в реальній пурі та додатковому бразилеро. Кім. Нова 26(5), 670–673

Ленскі, Ю. (1985) Фагостимулююча дія цукрів на індукцію "королівності" у самки медоносних бджіл (Apis mellifera L.) личинки. Комп. Біохім. Фізіол. Частина А: Фізіол. 81(1), 203–208

Lensky, Y., Baehr, J., Porcheron, P. (1978) Дозування радіоімунологічних препаратів екдизонів та гормонів juvéniles au cours du développement post-embronnaire chez les ouvrières et les reines d'abeille (Apis mellifica L. var. ligustica). C.R. hebd. Сеанс Акад. Наук, Серія Д - наук нац 287(8), 821–824

Леркер, Г., Кабоні, М., Веккі, М., Сабатіні, А., Нанетті, А. (1992) Caratterizzazione dei principali costituenti della želatina reale. Апіколтура 8, 27–37

Lercker, G., Capella, P., Conte, L., Ruini, F., Giordani, G. (1981) Компоненти маточного молочка: I. Ідентифікація органічних кислот. Ліпіди 16(12), 912–919

Месія, М.К., Кабоні, М.Ф., Марконі, Е. (2005) Оцінка стабільності зберігання ліофілізованого RJ шляхом визначення фурозину. J. Agric. Харчова хімія. 53(11), 4440–4443

Nijhout, H.F., Wheeler, D.E. (1982) Ювенільний гормон та фізіологічні основи поліморфізму комах. Кварта. Преподобний Біол .: 109–133.

Noda, N., Umebayashi, K., Nakatani, T., Miyahara, K., Ishiyama, K. (2005) Виділення та характеристика деяких ефірів гідрокси жирної та фосфорної кислот 10-гідрокси-2-деценової кислоти з королівської желе з медоносних бджіл (Apis mellifera). Ліпіди 40(8), 833–838

Памплона, Л.К., Азедо, Р.А., Олівейра, К.Ц.Л., Гарсія-Амоедо, Л.Х., Алмейда-Мурадіан, Л.Б. (2004) Фізико-хімічні аналізи показали контроль якості маточного молочка з медом. Food Sci. Технол. (Кампінас) 24(4), 608–612

Рамадан, М.Ф., Аль-Гамді, А. (2012) Біоактивні сполуки та оздоровчі властивості маточного молочка: огляд. J. Функція. Продукти харчування 4(1), 39–52

Сабатіні, А.Г., Маркацан, Г.Л., Кабоні, М.Ф., Богданов, С., Алмейда-Мурадіан, Л. (2009) Якість та стандартизація маточного молочка. J. ApiProduct ApiMedical Sci. 1(1), 1–6

Сеста, Г. (2006) Визначення цукру в маточному молоці за допомогою ВЕРХ. Апідологія 37(1), 84–90

Шуель, Р., Діксон, С. (1959) Дослідження способу дії маточного молочка на розвиток медоносних бджіл: ii. дихання новоспечених личинок на різні субстрати. Можна. Дж. Зоол. 37(5), 803–813

Шуель, Р., Діксон, С. (1960) Раннє встановлення диморфізму у самки медоносних бджіл, Apis mellifera L. Комахи Soc. 7(3), 265–282

Simúth, J. (2001) Деякі властивості основного білка медоносних бджіл (Apis mellifera) маточне молочко. Апідологія 32(1), 69–80

Сміт, М.В. (1959) Диференціація королеви та біологічне випробування маточного молочка. Mem. Корнелл Агрік. Досвід. Ста. No 356.

Стокер, А., Шрамель, П., Кеттруп, А., Бенгш, Е. (2005) Мікроелементи та елементи в маточному молочку та гомеостатичні ефекти. J. Trace Elem. в галузі медицини та біол. 19(2), 183–189

Такенака Т., Ечіго Т. (1980) Хімічний склад маточного молочка. Бик. Фак. Агрік Університет Тамагави 20, 71–78

фон Планта, А. (1888) Ueber den Futtersaft der Bienen. З. Фізіол. Черн. 12, 327–354

Wilde, J., Beetsma, J. (1982) Фізіологія розвитку касти у соціальних комах. Адв. Комаха Фізіол. 16, 167–246

Вінстон, М.Л. (1991) Біологія медоносної бджоли. Преса Гарвардського університету.

Zheng, H.Q., Hu, F.L., Dietemann, V. (2011) Зміни у складі маточного молочка, зібраного в різний час: наслідки для стандартів якості. Апідологія 42, 39–47

Подяка

Ця робота була фінансово підтримана Проектами племінних сільськогосподарських сортів провінції Шаньдун (2014–2016), цільовим фондом Китайської системи досліджень сільського господарства (№ CARS-45) та Національним фондом природничих наук Китаю (№ 31172275).

Інформація про автора

Приналежності

Коледж тваринницьких наук і технологій, Шаньдунський сільськогосподарський університет, Тай 'ан, Шаньдун, 271018, Китайська Народна Республіка

Ін Ван, Лантінг Ма, Вейсін Чжан, Сюепей Цуй, Хунфан Ван і Баохуа Сю

Ви також можете шукати цього автора в PubMed Google Scholar

Відповідний автор

Додаткова інформація

Порівняння складу композицій з поживними речовинами гель-рояль і де-ла-гель для уврієр шас абей ( Apis mellifera )

речовина chimique/valeur dietnelle/білки/фруктоза/глюкоза

Vergleich der Nährstoffzusammensetzung von Königinnen- und Arbeiterinnenfuttersaft der Honigbiene ( Apis mellifera )

chemische Zusammensetzung/Gelée royale/Arbeiterinnenfuttersaft/Nahrungseffekt