CC BY
1
DOI 10.12737/24507 УДК 638.12:591
ВЗАИМОСВЯЗЬ МИКРОБИОЦЕНОЗА КИШЕЧНОГО ТРАКТА МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ КАРПАТСКОЙ ПОРОДЫ С ИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
Сердюченко Ирина Владимировна, канд. вет. наук, доцент кафедры «Микробиология, эпизоотология и вирусология», ФГБОУ ВО Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина.
350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13/49/29.
E-mail: [email protected]
Ключевые слова: пчела, медоносная, микробиоценоз, кишечный, тракт, карпатская, порода, активность.
Цель исследования - выявление взаимосвязи между состоянием микробиоценоза кишечного тракта у пчел после зимовки с их физиологической активностью. Были проведены опыты по определению видового состава микрофлоры кишечного тракта пчел после зимовки, по определению воспроизводительной способности матки и определено их влияние на медопродуктивность пчелосемей. Исследования проводились на базе частной пчеловодной пасеки ИП «Овсянников» Мостовского района Краснодарского края. Объектами исследования были пчелосемьи с различным состоянием кишечного тракта, обозначаемым в баллах и определяемым по методике Л. А. Шагун (1983). Исследовали по 3 пчелосемьи, у которых состояние кишечника оценивалось в 2, 3 и 4 балла. Пчелосемей с состоянием кишечника в 1 балл выявлено не было. У отобранных пчел также провели и бактериологическую оценку состояния кишечного тракта, результаты которого показали высокую коррелятивную зависимость состояния кишечного тракта пчел от количественного присутствия в его содержимом микроорганизмов, в частности, энтеробактерий, лактобактерий и энтерококков. С увеличением количества в кишечном тракте энтеробактерий, стафилококков, псевдомонад, дрожжей и плесневых грибов ухудшается анатомическое состояние кишечника пчел. Следовательно, при выраженном дисбиозе, при котором состояние кишечного тракта насекомых оценивается в 2 балла, происходит ослабление пчелосемей, снижается воспроизводительная способность матки и, как следствие, медопродуктив-ность пчелиных семей.
Симбиотические микроорганизмы играют значительную роль в поддержании гомеостаза макроорганизма [1, 2]. Это связано с тем, что они принимают участие не только в синтезе биологически активных веществ, необходимых для регуляции обмена веществ и защиты макроорганизма, но и в деградации пищевых нутриентов, делая их доступными для макроорганизма, а также инактивации ряда токсических продуктов, образуемых в пищеварительном тракте животных и человека [4].
Для жизнедеятельности пчел симбионтная микрофлора кишечника имеет важное значение, так как установлено, что за счет бактериальных ферментов осуществляется расщепление углеводов и превращение нектара в мед, усваиваются белковые компоненты корма [3], осуществляется защита от патогенных микроорганизмов [4, 5, 6].
Цель исследования - выявление взаимосвязи между состоянием микробиоценоза кишечного тракта у пчел после зимовки с их физиологической активностью.
Задачи исследований - изучить видовой состав микрофлоры кишечного тракта пчел карпатской породы после зимовки, воспроизводительную способность матки и их влияние на медопродуктивность пчелосемей.
Материалы и методы исследования. Опыты проводились на базе частной пчеловодной пасеки ИП «Овсянников» Мостовского района Краснодарского края. Объектами исследования явились пчелосемьи карпатской породы с различным состоянием кишечного тракта, обозначаемым в баллах по методике Л. А. Шагун [7], согласно которой состояние кишечника оценивается следующим образом:
I балл - стенка кишечника представляет собой очень тонкую оболочку, легко разрывается, заполнена водянистым, хлопьевидным содержимым, кишечник легко разрывается при извлечении его из брюшка пчелы;
II балла - стенка кишки рыхлая, заполнена жидкими, однородными, легко растекающимися экскрементами, представляется возможным извлечь из брюшка пчелы только часть кишки;
III балла - кишка извлекается полностью, ее стенки не разрываются, заполнена слабо растекающимися однородными экскрементами;
IV балла - кишка полностью сохраняет свою структуру, извлекается легко и целиком, ее стенка упругая, не разрывается, хорошо удерживает экскременты, на внешней стороне отчетливо видна мускулатура с трахеями в виде белых ниточек; экскременты сформированы и плотные.
Исследованию подверглись по 3 пчелосемьи, у которых состояние кишечника оценивалось в 2, 3 и 4 балла. Пчелосемей с состоянием кишечника в 1 балл выявить не удалось. У отобранных пчел также провели и бактериологическую оценку состояния кишечного тракта, результаты которого отражены в таблице 1.
Таблица 1
Количественное присутствие основных представителей кишечной микрофлоры у пчел при различном
состоянии их кишечника после зимовки
Микроорганизмы Количество микроорганизмов при различном состоянии кишечного тракта пчел, 1д КОЕ/г Коэффициент корреляции (Р
2 балла 3 балла 4 балла
Энтеробактерии 9,7+0,3 6,6+0,8 5,3+0,5 -0,83
Лактобактерии 3,7+0,4 5,3+0,4 6,3+0,9 0,85
Стафилококки 6,0+0,1 5,8+0,3 5,0+0,2 -0,64
Энтерококки 3,6+0,7 5,0+0,3 5,4+0,5 0,75
Псевдомонады 5,9+0,5 5,7+0,1 5,1+0,3 -0,51
Дрожжи 6,0+0,6 5,7+0,4 5,5+0,5 -0,44
Плесневые грибы 1,7+0,3 0,8+0,2 0,5+0,1 -0,56
Установлено, что визуальная оценка состояния кишечного тракта у пчел после зимовки зависит от количественного присутствия в нем различных микроорганизмов [1]. При этом установлена высокая степень обратной и прямой коррелятивной зависимости между количественным присутствием в кишечнике энте-робактерий и лактобактерий. Как оказалось, чем больше в кишечном тракте энтеробактерий, тем ниже оценка состояния кишечника (Р= -0,83), и, наоборот, чем больше лактобактерий, тем выше оценка состояния кишечника (Р=0,85). Определенная коррелятивная зависимость установлена меду количеством энтерококков, стафилококков, псевдомонад и плесневых грибов. В отношении энтерококков эта зависимость прямая (Р=0,75), а стафилококков, псевдомонад и плесневых грибов - обратная (-0,64, -0,51 и -0,56 соответственно). Низкая степень коррелятивной зависимости отмечена между количеством дрожжей и состоянием кишечника (Р= -0,44).
Следовательно, результаты данных исследований показали, что повышение содержания в кишечнике энтеробактерий, стафилококков, псевдомонад и плесневых грибов приводит к дисфункции пищеварительного тракта насекомых, вплоть до развития анатомических дефектов. В тоже время количественное превалирование в кишечнике кислотопродуцирующих микроорганизмов позитивно сказывается на структуре и состоянии кишечника пчел. Следовательно, состояние кишечника, оцениваемое в 4 балла, соответствует нормо-биозу, а от 1 до 3 баллов - дисбактериозу разной степени выраженности.
Как влияет состояние кишечного тракта пчел, установленное в конце зимовки, на их физиологическую активность, показали дальнейшие наблюдения за семьями, при которых оценивались воспроизводительная способность матки и медопродуктивная способность насекомых.
Учет количества печатного расплода, произведенный с 14 марта по 13 мая через каждые 12 дней, показал (табл. 2), что наиболее интенсивно яйцекладка осуществлялась в семьях с 4-х бальной оценкой состояния кишечника, т.е. при нормобиозе.
В данных семьях количество печатного расплода было в 1,6 раза больше, чем в семьях с 3-х бальной оценкой. При дальнейших исследованиях установлено, что в последующем интенсивность расплода в семьях, где состояние кишечного тракта оценено в 4 балла, была наиболее выраженной.
Таблица 2
Количество печатного расплода в семьях с различным состоянием кишечника у пчел_
Количество печатного расплода в семьях при различном состоянии
Дата исследования кишечного тракта пчел, квадраты
2 балла 3 балла 4 балла
14.03 24,3+3,5 31,6+2,7 39,5+4,4
26.03 38,7+5,6 50,2+5,3 65,8+1,8
7.04 58,1+7,3 81,3+4,1 103,4+3,7
19.04 93,0+8,4 129,6+9,4 184,0+5,8
1.05 101,6+7,7 158,0+9,4 222,7+8,4
13.05 134,1+6,8 183,7+5,6 255,6+6,7
Предполагаемое количество пчел в семье к периоду цветения белой акации 32870 47130 66230
К середине мая в этой группе среднее количество печатного расплода увеличилось по сравнению с первоначальными данными в 6,5 раз и составило 255,6±6,7 полных квадратов (или 25560 ячеек). Предполагаемое количество пчел к моменту цветения белой акации составит 66230 особей, что соответствует примерно 7 кг массы семей (масса взрослой особи пчелы карпатской породы составляет в среднем 105 мг).
В семьях, где состояние пчел в конце зимовки было оценено в 3 балла, расплод был менее интенсивным, чем в семьях с 4-х бальной оценкой. Количество печатного расплода к середине мая увеличилось в 5,8 раза и насчитывало 183,7±5,6 полных квадрата или 18370 ячеек. Предполагаемое количество пчел в
данных семьях в среднем к периоду сбора нектара из цветков белой акации составит 47130 особей или это примерно 5 кг.
Наименьшая интенсивность расплода была зарегистрирована в семьях, где у пчел состояние кишечного тракта было оценено в 2 балла и по микробиологической оценке это соответствовало дисбактерио-зу. К середине мая в этих семьях количество печатного расплода увеличилось в 5,5 раза и составило в среднем 134,1 ±6,8 полных квадрата на семью или 13410 ячеек. К получению меда из белой акации сила таких семей составит предположительно 32870 особей или 3,5-4 кг.
Таким образом, исследования показали, что при выраженном дисбиозе, при котором состояние кишечного тракта насекомых оценивается в 2 балла, расплод в семьях сокращается в 2 раза, что приводит в целом к ослаблению семьи и, следовательно, может привести и к снижению ее медопродуктивности.
С этой целью производили учет собранного меда в течение всего сезона медосбора. Результаты этих исследований представлены в таблице 2, из которой видно, что наилучшая продуктивность была выявлена в 3 группе, которую составили пчелосемьи с оценкой состояния кишечного тракта пчел в 4 балла. В среднем каждая из наблюдаемых семей этой группы заготовила 65,0±3,0 кг мёда, что в 1,3 раза больше, чем во 2-й группе и в 1,9 раза больше, чем в 1-й группе.
Таблица 2
Медопродуктивность пчелосемей в зависимости от клинического состояния пчел (n=3)_
Группа (состояние кишечника пчел) Получено меда, кг
всего в среднем на 1 пчелосемью
1 (2 балла) 104,0 34,7+1,3
2 (3 балла) 148,0 49,3+3,0
3 (4 балла) 195,0 65,0+3,0*
Примечание: * - Р<0,05 по отношению к контролю (1 группе).
Следовательно, пчелы, отличающееся крепкой и упругой структурой кишечника, наиболее продуктивны, чем пчелы, у которых состояние кишечного тракта оценивается в 2 балла, что соответствует дисбио-
зу.
Заключение. Состояние кишечного тракта пчел в конце зимовки существенно влияет на их физиологическую активность, и как следствие, их медопродуктивность. При выраженном дисбиозе, при котором состояние кишечного тракта насекомых оценивается в 2 балла, происходит ослабление пчелосемьи и, следовательно, может привести и к снижению ее медопродуктивности.
Библиографический список
1. Сердюченко, И. В. Микроэкология кишечных заболеваний медоносных пчел / И. В. Сердюченко, С. С. Бобкин, З. Т. Калмыков // Современные концепции развития науки : сб. ст. Международной науч.-практ. конф. - Уфа : Аэтерна, 2016. - С. 161-166.
2. Сердюченко, И. В. Микроэкология пищеварительного тракта медоносных пчел / И. В. Сердюченко, О. В. Свитенко // Фундаментальные и прикладные науки сегодня : мат. VIII Международной науч.-практ. конф. - North Charleston, USA : Академический, 2016. - С. 1-3.
3. Сердюченко, И. В. Микробиоценоз кишечного тракта медоносных пчел и его коррекция : дис. ... канд. вет. наук / Сердюченко Ирина Владимировна. - Краснодар, 2013. - 145 с.
4. Сердюченко, И. В. Изменение микрофлоры кишечного тракта взрослых медоносных пчел в течение года в условиях Краснодарского края // Новая наука: теоретический и практический взгляд : мат. Международной науч.-практ. конф. -Стерлитамак : АМИ, 2016. - С.11-16.
5. Сердюченко, И. В. Особенности микробиоценоза кишечного тракта взрослых медоносных пчел в зависимости от сезона года / И. В. Сердюченко, В. И. Терехов, Н. Н. Гугушвили [и др.] // Труды КубГАУ. - 2014. - №49. - С. 140-143.
6. Асташкина, А. П. Современные взгляды на биологическую роль бифидо- и лактобактерий // Вестник ВГУ. - 2010. -№1. - С. 133-139. - (Серия «Химия, биология, фармация»).
7. Шагун, Л. А. Повышение зимостойкости и продуктивности пчелиных семей путем использования минеральных добавок в зимнем корме : дис. ... канд. с.-х. наук / Шагун Людмила Александровна. - Рыбное, 1983. - 136 с.
