CC BY
1
Научная статья УДК 638.178
doi: 10.47737/2307-2873_2024_45_98
ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ И СВОБОДНАЯ КИСЛОТНОСТЬ ТЕЛ МЕДОНОСНЫХ ПЧЁЛ КАК ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
©2024. Дмитрий Викторович Митрофанов1, Елена Петровна Лапынина2
1,2Федеральный научный центр пчеловодства, Рыбное, Россия [email protected]
Аннотация. Подмор, представляющий собой тела медоносных пчёл, погибших естественным путём в процессе зимовки, является недорогим и перспективным сырьём для получения ряда продуктов, одним из которых является хитин-хитозан-меланиновый комплекс. Для непосредственного применения в апитерапии предпочтителеннее не зимний подмор пчёл, а замор, представляющий собой тела пчёл активного сезона, убитых специально для приготовления продукции. Замор не содержит продуктов микробиологической ферментации, и меньше контаминирован микрофлорой. Получение замора ведёт к определённому ослаблению пчелиных семей, что сопровождается снижением их продуктивности. По таким показателям качества, как водородный показатель и свободная кислотность, зимний подмор незначительно отличается от тел пчёл, полученных в активный сезон, что позволяет перерабатывать его для получения хитин-хитозан-меланинового комплекса без ущерба для пчелиных семей, в результате чего повышается экономическая эффективность отрасли пчеловодства.
Ключевые слова: тела медоносных пчёл; подмор; рН; свободная кислотность; качество
Введение. Тела медоносных пчёл, погибших естественным путём при зимовке, иначе называемые подмором, являются перспективным источником биологически активных веществ. В нашей стране возможно получать ежегодно от 1 до 6-10 тысяч тонн подмора [1, 3]. В Украине сырьевая база подмора составляет 900-1200 тонн в год [2], по другим данным - до 3 тыс тонн ежегодно [4]. В настоящее время спрос на подмор невелик, и пчеловоды зачастую утилизируют его как отход, тогда как он может служить сырьём для производства медицинских, пищевых и промышленных продуктов.
Продемонстрирована антиоксидантная активность экстрактов подмора [5]. Изучен состав экстрактов подмора в зависимости от температуры и длительности экстракции [6]. Изучено содержание биологически активных компонентов в телах медоносных пчёл [7]. По антиоксидантной активности водный отвар подмора превосходит спиртовой экстракт подмора и водный отвар прополиса. Спиртовой экстракт прополиса превосходит водный отвар прополиса и спиртовой экстракт подмора. Все изученные образцы имели анитоксидантную активность выше, чем у дигидрокверцитина [8].
Пчелиный подмор в составе композиции способствует выведению из организма экспериментальных животных радиоактивного цезия. Помимо этого, антиоксидантные свойства,
профилактическая и терапевтическая активность позволяют использовать композицию в качестве радиопротекторного средства [9, 10].
Выход хитина из подмора при отбеливании хитин-хитозан-меланинового комплекса перманганатом калия составляет 18,3 % [11]. По другим данным, выход хитина составляет 23%, что больше, чем выход из отходов винного, пивного производства и грибов Amanita phalloides и Lactarius subdulius, но меньше, чем из тараканов Pariplaneta Americana [12]. Приводится сравнение методов выделения и выхода хитозана из различных источников [13]. Введение в состав композиции на основе трутневого расплода хитин-хитозан-меланинового комплекса модулирует спектр биологической активности композиции в отношении эндокринной системы [14, 15, 16]. Однако, сравнения физико-химических показателей зимнего подмора пчёл и тел пчёл активного сезона не проводилось.
Актуальность работы обусловлена возможностью использования доступного
материала в качестве сырья для производства хитин-хитозан-меланинового комплекса, обладающего высокой биологической активностью.
Целью работы является определение оптимального времени получения тел медоносных пчёл для получения хитин-хитозан-меланинового комплекса.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Сравнить водородный показатель тел медоносных пчёл в зависимости от сезона;
2. Сравнить свободную кислотность тел медоносных пчёл в зависимости от сезона;
3. Оценить экономическую целесообразность отбора пчёл в течение активного сезона для получения хитин-хитозан-меланинового комплекса.
Методика. В качестве материала для исследований были определены тела медоносных пчёл как погибших естественным
6,3 6,25 6,2 6,15 6,1 6,05 6
5,95 5,9 5,85 5,8 5,75
образом в процессе зимовки (подмор), так и умерщвлённых специально в течение активного сезона. Определяли водородный показатель рН при помощи иономера, снабжённого хлорсеребряным электродом.
Водородный показатель определялся потенциометрически в 2 % растворе продукта на рН-метре с чувствительностью 0,01 ед. рН. Свободная кислотность определялась на том же оборудовании путём потенциометрического титрования 0,1М раствором гидроокиси натрия до рН раствора 8,3.
Результаты. Рисунок 1 демонстрирует, что водородный показатель зимнего подмора пчёл несколько выше, чем тел пчёл в активный сезон. Это может быть связано с процессами микробиологической ферментации влажного подмора пчёл на днище улья до сбора и высушивания с образованием свободных аминов.
6,24
С ПС
5,96 5,94 5,94
--1---1---1---1
зима весна лето осень
Рис 1. Водородный показатель Fig. 1. PH value
Рисунок 2 демонстрирует, что свободная кислотность зимнего подмора несколько ниже, чем у тел пчёл в активный сезон. Это обусловлено той же причиной, что и более высокий водородный показатель.
Однако эти различия невелики, и не играют роли при использовании тел пчёл для приготовления хитин-хитозан-меланинового комплекса, так как в этом процессе происходит очистка материала как от посторонних веществ,
в том числе продуктов ферментации, так и от микроорганизмов. В этой связи целесообразно использовать для получения хитин-хитозан-меланинового комплекса зимний подмор пчёл, так как это не приводит к ослаблению пчелиных семей в активный сезон и, тем самым, позволяет увеличить экономическую эффективность отрасли пчеловодства.
215 210 205 200 195 190 185 180
210
¿0b,7
¿02,1
19 1,9
зима
весна
лето
осень
Рис 2. Свободная кислотность Fig. 2. Free acidity
Выводы. Таким образом, водородный показатель и свободная кислотность зимнего подмора пчёл незначительно отличается от аналогичных показателей пчёл в активный сезон. Кроме того, в процессе переработки для получения хитин-хитозан-меланинового комплекса все балластные вещества удаляются. Отбор зимнего подмора не наносит вреда пчелиной семье, что обусловливает перспективность
его использования для получения хитин-хитозан-меланинового комплекса.
Специально умерщвлять пчёл в течение активного сезона нецелесообразно, так как полученные тела пчёл не превосходят по качеству зимний подмор, но в то же время сохранённые живыми пчёлы способствуют большей экономической эффективности производства.
Список источников
1. Варламов В.П., Албулов А.И. Подмор пчелиных как перспективное сырье для получения хитин-меланинового комплекса // Роль биоразнообразия пчелиных в поддержании гомеостаза экосистем: монография под общ. ред. В.А.Сысуева, А.З.Брандорф. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2017. С.180-182.
2. Абрамова М. В., Васильченко О. А. Сравнительный анализ технологий получения хитозана из подмора пчел // Вгсник Национального Авiацiйного Ушверситету. 2017. Т. 2. №. 71. С. 115-119.
3. Андриенко К. Ю., Максимова И. А., Межерицкий М. Н. и др. Пчелиный подмор и восковая моль-как источники биологически активных веществ // Pridneprovskiy scientific bulletin. 2020. Т. 8. № 664.
4. Немцев С.В., Зуева О. Ю., Хисматуллин М. Р. и др. Получение хитина и хитозана из медоносных пчел // Прикладная биохимия и микробиология. 2004. Т. 40. № 1. С. 46-50.
5. Вахонина Е. А., Лапынина Е. П. Антиокислительная активность прополиса, подмора и их фракций // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2022. Т. 14. №. 2. С. 17-24.
6. Бурмистрова Л. А., Лапынина Е. П., Харитонова М. Н. Минеральный состав экстрактов пчелиного подмора // Пчеловодство. 2019. №. 3. С. 60-61.
7. Лапынина Е.П., Митрофанов Д.В. Содержание биологически активных компонентов в подморе пчёл // материалы Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием). Махачкала: ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Республики Дагестан», 2021. С. 285-289.
8. Корочкина П. С., Васильцова И. В. Антиоксидантный статус прополиса и пчелиного подмора // Актуальные проблемы агропромышленного комплекса: материалы научно-практической конференции преподавателей, студентов, магистрантов и аспирантов. Новосибирск: Золотой колос, 2016. С. 348-351.
9. Конюхов Г. В., Тарасова Н. Б., Низамов Р. Н. и др. Разработка методов и средств для снижения поступления и ускорения выведения радионуклидов из организма животных // Учёные записки учреждения образования Витебская ордена знак почёта государственная академия ветеринарной медицины. 2018. Т. 54. № 4. С. 58-61.
10. Тарасова Н. Б., Шашкаров В. П., Ишмухаметов К. Т. и др. Разработка средств и способов производства экологически чистой продукции в зонах техногенных радиационных загрязнений // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2018. № 20. С. 339-342.
11. Draczynski, Z. Honeybee corpses as an available source of chitin // Journal of applied polymer science. 2008. Vol. 109. N 3. P. 1974-1981., DOI: 10.1002/app.28356.
12. Kovaleva E., Pestov A., Stepanova D., et al. Characterization of chitin and its complexes extracted from natural raw sources / E. Kovaleva // AIP Conference Proceedings. 2016. P. 050007-050007. DOI: 10.1063/1.4964577.
13. Nwe N., Furuike T., Tamura H. Chitin and chitosan from terrestrial organisms // Chitin, chitosan, oligosaccharides and their derivatives: Biological activities and applications, 2010. P. 3-10.
14. Митрофанов Д.В., Будникова Н.В., Бурмистрова Л.А. Новый стабилизатор трутневого расплода // Пчеловодство. 2016. №10. С. 58-59.
15. Митрофанов Д.В., Рязанова Е.А., Лизунова А.С. Изучение эндокринотропных свойств трутневого расплода // Вестник РГАТУ. 2020. № 3. с. 27-31, DOI 10.36508/RSATU.2020.67.98.005
16. Рязанова Е.А., Митрофанов Д.В., Лизунова А.С. Способность хитин-меланинового комплекса регулировать гормональную активность гипертиреоидных крыс при действии трутневого расплода // Биохимические научные чтения памяти академика РАН Е.А. Строева: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Рязань, 26-27 января 2022 г.) / ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России. Рязань, 2022. С. 69-71.
PH VALUE AND FREE ACIDITY OF HONEY BEES' BODIES AS QUALITY
INDICATORS
©2024. Dmitry V. Mitrofanov1, Elena P. Lapynina2
^Federal Beekeeping Research Centre, Rybnoye, Russia [email protected]
Abstract. Bee subpestilence, which is the bodies of honey bees that died naturally during wintering, is an inexpensive and promising raw material for obtaining a number of products, one of which is the chitin-chitosan-melanin complex. For direct use in apitherapy the bodies of bees of active season, killed specifically for the preparation of products, are preferable than winter bee subpestilence. They do not contain products of microbiological fermentation and are less contaminated with microflora. Bee kill leads to a certain weakening of bee colonies, it is accompanied by a decrease in their productivity. In terms of such quality indicators as the pH value and free acidity, the winter bee subpestilence differs slightly from the bodies of bees obtained during the active season, which allows it to be processed to obtain a chitin-chitosan-melanin complex without harming bee colonies, as a result the economic efficiency of the beekeeping industry increases.
Key words: bodies of honey bees; bee subpestilence; pH; free acidity; quality
References
1. Varlamov V.P., AlbulovA.I. Podmor pchelinykh kak perspektivnoe syr'e dlya polucheniya khitin-melaninovogo kompleksa (Bee subpestilence as a promising raw material for the production of chitin-melanin complex) // Rol' bioraznoobraziya pchelinykh v podderzhanii gomeostaza ekosistem: monografiya pod obshch. red. V.A.Sysueva, A.Z.Brandorf. - Kirov: NIISKH Severo-Vostoka, 2017., S.180-182.
2. Abramova M. V., Vasil'chenko O. A. Sravnitel'nyj analiz tekhnologij polucheniya khitozana iz podmora pchel (Comparative analysis of technologies for producing chitosan from bee subpestilence) // Visnik Nacional'nogo Aviacijnogo Universitetu., 2017. T. 2., №. 71., S. 115-119.
3. Andrienko K. YU., Maksimova I. A., Mezhertskii M. N. i dr. Pchelinyj podmor i voskovaya mol'-kak istochniki biologicheski aktivnykh veshchestv (Dead bees and wax moths as sources of biologically active substances) / K. YU. Andrienko, // Pridneprovskiy scientific bulletin. 2020., T. 8., № 664.
4. Nemtsev S.V., Zueva O. YU., Khismatullin M. R. i dr. Poluchenie khitina i khitozana iz medonosnykh pchel (Preparation of chitin and chitosan from honey bees) // Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. 2004., T. 40., № 1., S. 4650.
5. Vakhonina E. A., Lapynina E. P. Antiokislitel'naya aktivnost' propolisa, podmora i ikh frakcij (Antioxidant activity of propolis, bee subpestilence and their fractions). Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva., 2022., T. 14., №. 2., S. 17-24.
6. Burmistrova L. A., Lapynina E. P., Kharitonova M. N. Mineral'nyj sostav ekstraktov pchelinogo podmora (Mineral composition of bee subpestilence extracts). Pchelovodstvo., 2019., №. 3., S. 60-61.
7. Lapynina E.P., Mitrofanov D.V. Soderzhanie biologicheski aktivnykh komponentov v podmore pchyol (Content of biologically active components in bee subpestilence) // Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii (s mezhdunarodnym uchastiem). Makhachkala: FGBNU «Federal'nyj agrarnyj nauchnyj centr Respubliki Dagestan», 2021., S. 285-289.
8. Korochkina P. S., Vasil'tsova I. V. Antioksidantnyj status propolisa i pchelinogo podmora (Antioxidant status of propolis and dead bees) // Aktual'nye problemy agropromyshlennogo kompleksa: materialy nauchno-prakticheskoj konferencii prepodavatelej, studentov, magistratntov i aspirantov: Novosibirsk, Zolotoj kolos. 2016., S. 348-351.
9. Konyukhov G. V. Tarasova N. B., Nizamov R. N. i dr. Razrabotka metodov i sredstv dlya snizheniya postupleniya i uskoreniya vyvedeniya radionuklidov iz organizma zhivotnykh (Development of methods and means to reduce the intake and accelerate the removal of radionuclides from the body of animals) // Uchyonye zapiski uchrezhdeniya obrazovaniya Vitebskaya ordena znak pochyota gosudarstvennaya akademiya veterinarnoj mediciny. T. 54. № 4. 2018. S. 58-61.
10. Tarasova N. B., Shashkarov V. P., Ishmukhametov K. T. i dr. Razrabotka sredstv i sposobov proizvodstva ekologicheski chistoj produkcii v zonakh tekhnogennykh radiacionnykh zagryaznenij (Development of means and methods for producing environmentally friendly products in territories with man-made radiation pollution) // Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva i pererabotki produkcii sel'skogo khozyajstva, 2018., № 20., S. 339-342.
11. Draczynski, Z. Honeybee corpses as an available source of chitin // Journal of applied polymer science. 2008. Vol. 109. N 3. P. 1974-1981., DOI: 10.1002/app.28356.
12. Kovaleva E., Pestov A., Stepanova D., et al. Characterization of chitin and its complexes extracted from natural raw sources / E. Kovaleva // AIP Conference Proceedings. 2016. P. 050007-050007. DOI: 10.1063/1.4964577.
13. Nwe N., Furuike T., Tamura H. Chitin and chitosan from terrestrial organisms // Chitin, chitosan, oligosaccharides and their derivatives: Biological activities and applications., 2010, P. 3-10.
14. Mitrofanov D.V., Budnikova N.V., Burmistrova L.A. Novyj stabilizator trutnyovogo rasploda (New drone brood stabilizer) // Pchelovodstvo., 2016, №10, s. 58-59
15. Mitrofanov D.V., Ryazanova E.A., Lizunova A.S. Izuchenie endokrinotropnykh svojstv trutnevogo rasploda (The study of endocrinotropic properties of drone brood) // Vestnik RGATU. 2020 № 3, str. 27-31, DOI 10.36508/RSATU.2020.67.98.005
16. Ryazanova E.A., Mitrofanov D.V., Lizunova A.S. Sposobnost' hitin-melaninovogo kompleksa regulirovat' gormonal'nuyu aktivnost' gipertireoidnykh krys pri dejstvii trutnevogo rasploda (The ability of the chitin-melanin complex to regulate the hormonal activity of hyperthyroid rats under the influence of drone brood) // Biokhimicheskie nauchnye chteniya pamyati akademika RAN E.A. Stroeva: sbornik materialov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem (Ryazan', 26-27 yanvarya 2022 g.) / FGBOU VO RyazGMU Minzdrava Rossii. Ryazan', 2022., S. 69-71
Сведения об авторах
'Д. В. Митрофанов - старший научный сотрудник;
2 Е. П. Лапынина - старший научный сотрудник.
1,2 Федеральный научный центр пчеловодства, Рыбное, Россия
'ORCID 0000-0002-9162-0584
2ORCID 0000-0002-6473-1393
Information about the authors
'D.V. Mitrofanov - Senior Researcher; 2E.P. Lapynina - Senior Researcher.
1 2 Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Beekeeping Research Centre», Rybnoye, Russia
1ORCID 0000-0002-9162-0584
2ORCID 0000-0002-6473-1393
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest.
Статья поступила в редакцию 05.06.2023; одобрена после рецензирования 07.02.2024; принята к публикации 10.02.2024 The article was submitted 05.06.2023; approved after reviewing 07.02.2024; acceptedfor publication 10.02.2024
