Metódy porovnania výživných látok vo včelom chlebe, ktoré vyrábajú afroamerizované a európske včely medonosné a

Abstrakt

Úvod

Výživa hrá zásadnú úlohu pri zdraví a vitalite včelstiev a pri ich zakladaní ako populácií. Živiny z potravy poskytujú energiu a biochemické zložky potrebné na chov, termoreguláciu, hľadanie potravy a imunitnú odpoveď. Včelstvá pre živiny vyžadované populáciami kolónií pre rast a udržanie zdravia pochádzajú z nektáru a peľu. Nektár poskytuje sacharidy a peľ zaisťuje zvyšné stravovacie požiadavky, ako sú bielkoviny, lipidy, vitamíny a minerály.

Poddruhy včiel medonosných sa líšia v nutrične založených parametroch na úrovni kolónií, ako je životnosť pracovníkov, chov plodu a mechanizmy sociálnej imunity 2-6. Tieto rozdiely môžu súvisieť s tým, ako sa potraviny, najmä peľ, spracúvajú v kolónii a trávia jednotlivci. Peľ sa nachádza v bunkách voštín a chemicky sa skladuje mikrobiálne sprostredkovanou fermentáciou s kyselinou mliečnou 07/10. Fermentovaný peľ sa nazýva včelí chlieb. Mohli by existovať genotypové rozdiely medzi poddruhmi v ich schopnosti získavať živiny z peľu, ktorý zhromažďujú a skladujú, čo by mohlo ovplyvniť rast a prežitie kolónií. Genotypové účinky na spracovanie potravín a získavanie živín boli dokumentované v iných organizmoch, čo spôsobuje, že niektorí ľudia prijímajú viac výživných látok a kalórií ako ostatní pri konzumácii rovnakých potravín.

Protokol

1. Získanie včelieho chleba AHB a EHB kolónií

2. Kŕmenie včiel v klietkach

1. Umiestnite rámom uzavretú pracovnú plodinu z kolónií AHB a EHB do samostatných klietok v miestnosti s teplotou 32 až 34 ° C a relatívnou vlhkosťou 40%. .
2. Keď sa pracovníci objavia a majú približne 24 hodín, postavte 12 klietok na biologické skúšky z plexiskla (rozmery = 11,5 x 7,5 x 16,5 cm 3) a pridajte buď 100 novo vytvorených EMS, alebo 100 novo vytvorených včiel pracovníkov AHB. každá klietka. Umiestnite časť hrebeňa so známym počtom buď EBB alebo ABB buniek (24-30 buniek na klietku) do každej klietky, aby ste vytvorili nasledujúce kombinácie liečby: AHB kŕmené ABB, EHB kŕmené ABB, AHB kŕmené EBB a EHB kŕmené EBB . (4 ošetrenia; 6 klietok na ošetrenie; celkom 24 klietok).
3. Formulované v injekčných liekovkách s vodou a 50% medom a vodným roztokom na objem v každej klietke. Naplňte injekčné liekovky s medom a vodou každý deň počas 11-denného obdobia štúdia.

3. Odber vzoriek včiel robotníc a úľového chleba a odhad spotreby

1. Ukážte 10 nových, skôr ako ich umiestnite do klietok s pracovníkmi EHB a AHB. Vidíte ich ako včely v deň 0 a slúžia ako základ pre koncentrácie proteínov hemolymfy.
2. Odstráňte 10 včiel z každej klietky po kŕmení na EBB alebo ABB počas 4, 7 a 11 dní.
3. Umiestnite živé včely do jednotlivých skúmaviek na mikrocentrifúgu a vložte do nich vrecká s ľadom. Vyberte čiastkovú vzorku štyroch včiel na analýzu koncentrácie hemolymfového proteínu.
4. Po odbere vzoriek zo včiel v deň 11 spočítajte počet buniek voštín, ktoré ešte obsahujú úľ. Toto je relatívna miera spotreby beebread.
5. Zvyšný úľ z buniek v každej klietke a uložený do samostatných mikrocentrifugačných skúmaviek pomocou klietky. Vzorky beebread uchovávajte pri -80 ° C, kým sa neanalyzuje koncentrácia proteínu rozpustného v pH a obsah aminokyselín.

4. Odhad pH peľu a včelieho chleba

1. Odobrať šesť náhodných 0,3 g vzoriek peľu privádzaných včelám do EFA a rozpustiť ich v 300 μl destilovanej vody. Zmerajte pH vodotesným dvojitým krížom s presnosťou na 0,01.
2. Vezmite 0,3 g vzorky úľového chleba, ktorý zostal v každej klietke po 11-dňovom období kŕmenia. Hovädzí chlieb rozpustite v 300 μl destilovanej vody a zmerajte pH podľa popisu v peľu (4.1).

Reprezentatívne výsledky

Úľ sa skladoval pri -80 ° C po dobu kratšiu ako jeden mesiac, potom sa analyzoval pH a koncentrácia proteínu a asi 4 mesiace pred analýzou aminokyselín. Úľ sa líšil od peľu v pH a koncentrácii bielkovín (Obrázok 1). PH včelieho chleba bolo nižšie ako koncentrácia peľového proteínu. EMS aj AHB používajú viac ABB ako EBB (Obrázok 2).

Hladiny rozpustného proteínu v hemolymfe AHB boli významne vyššie ako EHB bez ohľadu na typ úľa, ktorý konzumoval (Obrázok 3). Tieto rozdiely v hladinách hemolymfového proteínu sa vyskytli, aj keď EHB a AHB spotrebovali podobné množstvá z každého typu úľa. Vek včiel v čase odberu vzoriek významne ovplyvňuje koncentrácie rozpustných bielkovín v hemolymfe. V porovnaní s dňom 7 alebo 11 boli koncentrácie nediferencovaného proteínu významne nižšie u včiel dňa 4.

_obsah "> Z 10 aminokyselín nevyhnutných pre včely medonosné boli všetky okrem histidínu zistené v peľu. Vo väčšine prípadov boli koncentrácie aminokyselín namerané v bebelovom chlebe vyššie ako v pele. (Obrázok 4). Napríklad koncentrácie leucínu a treonínu boli asi o 60% vyššie v porovnaní s včelím chlebom s peľom a koncentrácie valínu boli asi o 25% vyššie. Hladina alanínu, kyseliny asparágovej, glutamínu a metionínu bola tiež o beebread vyššia ako v peľu. Koncentrácie aminokyselín sa medzi ABB a EBB významne nelíšia, s výnimkou fenylalanínu a cysteínu. Hladiny fenylalanínu boli asi dvakrát vyššie v porovnaní s ABB, či už s EBB alebo s peľom. Koncentrácie cysteínu boli v EBB nižšie v porovnaní s ABB alebo peľom. Tryptofán bol jedinou aminokyselinou, ktorá sa v peľu nachádzala vo vyšších koncentráciách ako v EBB alebo ABB. Koncentrácie prolínu v peľu a ABB boli vyššie ako v EBB.

Obrázok 1: Porovnanie pH (A) a koncentrácie rozpustného proteínu (B) Vyrobené z peľu a včelieho chleba európskymi (EHB) alebo africkými (AHB) včelami. PH peľu bolo významne vyššie ako u včelieho chleba stanoveného analýzou rozptylu (F 2,12 = 3725, p 25 upravené.

Obrázok 3: Priemerná koncentrácia proteínu v hemolymfe európskych (EHB) alebo afrikanizovaných (AHB) včiel medonosných kŕmených včelím plástom od európskych (EBB) alebo afrických (ABB) včiel 4, 7 a 11 dní Jedno opakované meranie analýza. Rozptyl indikoval významné rozdiely medzi 4 liečenými skupinami (F 3,20 = 19,7, p 25 upravené.

Obrázok 4: Koncentrácie aminokyselín (µg na gram peľu alebo včelieho chleba) v pele alebo včelom chlebe z neho EBB sa skladá Úľ bol vyrobený z európskych včiel a figa z afroamerizovaných včiel. Tryptofán, cysteín, fenylalanín a prolín boli vynesené do grafu osobitne, aby sa objasnilo ich predbežné množstvo. Toto číslo sa zmenilo z 25.

Diskusia

Použitím vyššie opísanej metódy sme zistili, že firma AHB, ktorá sa zaoberá výrobou včelieho chleba, konzumuje vo väčších množstvách AHB aj EHB. Aj keď EHB a AHB konzumovali podobné množstvá každého druhu včelieho chleba, AHB mala vyššie titre hemolymfového proteínu. Zistenia založené na našich metódach boli podobné ako v predchádzajúcich správach, kde hladiny hemolymfového proteínu boli vyššie v AHB ako v EHB, aj keď boli obe kŕmené rovnakou stravou26. Meraním spotreby EBB a ABB, ktoré sa konzumovali rozdielnou rýchlosťou v EHB aj AHB, sa zistilo, že koncentrácie hemolymfového proteínu v každom poddruhu sa nezvyšujú zvýšením príjmu potravy. Zdá sa, že existuje koncentrácia pre hladinu hemolymfového proteínu vo veku včely ošetrovateľky a že nastavená hodnota pre plató je vyššia v AHB ako EHB.

Existuje niekoľko dôležitých požiadaviek na produkčné kolónie beebread, aby sa optimalizovala rýchlosť skladovania peľu. Najprv musia kolónie zarámovať otvorený plod. Bez prísunu otvoreného plodu nebudú pracovníci zbierať veľa peľu. Po druhé, kolónia musí byť bez kráľovnej, aby sa neprodukovalo žiadne ďalšie potomstvo. Chov plodu vyžaduje veľké množstvo peľu a uskladňuje sa iba prebytočný peľ. V malých kolóniách usadených v EFA by bolo k dispozícii len málo peľu ako včelieho úľa, ak by došlo k rozšíreniu chovných oblastí, takže kolónie musia byť nešikovné, aby sa dali skladovať. Nakoniec, aby sa mohol vyrobiť beebread, musí byť peľ kortikulárnou záťažou, ktorá sa zhromažďuje a skladuje v bunkách voštín. Keď sa peľ zhromažďuje v lapačoch peľu, je potrebné ho rozdrviť na jemný prášok, kým ho včely nebudú mať k dispozícii, aby ho mohli zhromaždiť ako mozgovú záťaž.

Metódy používané na meranie spotreby včelieho úľa vyprodukovali skôr kvalitatívne ako absolútne odhady. Jediná spotreba, ktorá sa počítala, bola, keď boli bunky úplne vyprázdnené od úľa. Presnejší odhad celkovej spotreby včelieho chleba je možné získať odstránením včelieho chleba z buniek a vytvorením koláča, ktorý je možné odvážiť pred a po skončení štúdie. Chceli sme však ponechať včelí úľ v bunkách, aby sa na neho včely mohli sústrediť, keď ho kŕmia v kolónii, a možno ho ďalej spracovávať počas obdobia štúdia. Rozdiel v hmotnosti hrebeňových rezov pred a po štúdii sa nepoužíva ako odhad spotreby, pretože sa zvyšuje, pretože včely im dávajú zriedený med, ktorý sa im podáva, do niektorých buniek.

Pracovníci mohli do úľa pridať aj časť zriedeného medu. Z týchto dôvodov sa bunky obsahujúce približne rovnaké množstvá úľa spočítali pred a po období kŕmenia a vykonali sa kvalitatívne merania. Stále však bol markantný rozdiel medzi týmito dvoma druhmi včelieho chleba v počte prázdnych buniek, ktoré ABB porovnával s EBB počítaným po 11 dňoch.

Metódy používané na meranie koncentrácie bielkovín boli podobné tým, ktoré už boli opísané na stanovenie účinkov bielkovín v strave na afroamerické a európske včely 26. Ako rozšírenie postupu sme boli schopní odhadnúť rozpustný proteín v peľu a v beebread. Tieto metódy priniesli podobné výsledky ako predchádzajúce správy 7,10,27. Naše výsledky poskytujú ďalšie dôkazy o tom, že AHB asimilujú bielkoviny v strave efektívnejšie ako EHB a že to môže byť kľúčovým faktorom v environmentálnej dominancii AHB vo väčšine regiónov, kam sa prisťahovali a založili 30-32.

---