Пыльца,пыльцеваяобножкаиперга

Составной частью медоносных ресурсов цветковых растений яв- ляются пыльценосные ресурсы. Они, в основном, продуцируют цве- точную пыльцу и нектар. Рабочие медоносные пчёлы собирают пыль- цевые зёрна, формируют пыльцевые обножки и приносят их в гнездо (улей) на кормовые цели. Сначала пчёлы откладывают обножки в ячейки,добавляютвнихопределенныевещества,затемтромбуютих,и в результате молочнокислого брожения они превращается в доступный и ценный белковый корм – пергу. Пыльца, пыльцевая обножка и перга имеют не совсем одинаковые биологические характеристики и функ- циональное значение.

Пыльца − ценнейший репродуктивный продукт цветковых рас- тений, обеспечивающий качественное перекрёстное опыление и панмиксию энтомофильных и анемофильных био- и агрогеоценозов. Эффективный перенос пыльцы осуществляют не только медоносные пчёлы, но и одиночные пчёлы, шмели, а также ветер, при благоприят- ных погодных условиях. Больше всего это научное направление меж- биогеоценотического взаимодействия насекомых-опылителей и цвет- ковых растений изучено в прикладной антэкологии, энтомологии и пчеловодстве.

Пыльца, пыльцевая обножка и перга– близко родственные био- логически активные растительные и растительно-животные трофиче- ские и энергетические продукты, несколько отличающиеся по биохи- мическому составу. В условиях подготовки пыльцевых зёрен медонос- ными пчёлами к кормовому использованию, их качество и функции изменяются.

В результате межбиогеоценотического взаимодействияпокрыто- семенных растений и медоносных пчёл происходят следующие важ- нейшие биологические и химические процессы: а) цветковые растения выделяют пыльцу, её переносят пчёлы на рыльце цветка и обеспечи- ваютихкачественноеперекрёстноеопыление,панмиксиюизаклады-

вают основы высокой урожайности, б) медоносные пчёлы собирают выделяемые пыльцевые зёрна растений, формируют пыльцевые об- ножкииперерабатываютихвболеедоступныйбелковыйкорм–пергу, обеспечивая своё развитие и продуктивность БАПП.

Таким образом, через панмиксию покрытосеменных растений и трофику животных– медоносных пчёл, идёт их взаимный биологиче- ский прогресс. В свою очередь, пыльца, пыльцевая обножка и перга, используемые людьми, могут воздействовать на человека и положи- тельно, и отрицательно. Эти продукты либо повышают устойчивость, функциональную активность, здоровье и продолжительность жизни организма людей, или вызывают поллинозы у населения идр. отрица- тельные воздействия.

Пыльца состоит из множества пыльцевых зёрен. Это мужские редуцированные гаметофиты (покрытые оболочкой), развивающиеся в микроспорангии из микроспоры, которые участвуют в опылении и оплодотворении покрытосеменных растений. При попадании пыльце- вых зёрен цветковых растений на рыльца пестиков выделяется клейкая жидкость. Пыльцевые зёрна разбухают и из их вегетативных клеток прорастает разное количество пыльцевых трубок. В одной пыльцевой трубке находятсядва спермия, каждый из них имеетгаплоидный набор хромосом (n). Спермии, в процессе микрогаметного естественного от- бора, перемещаются внутрь семязачатка. Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n). Второй спермий (n) объеди- няется с клеткой зародышевого мешка (2n), в результате формируется питательное вещество– эндосперм (3n). Этотпроцесс уцветковых рас- тений называется двойным оплодотворением. Кроме панмиксии, пыль- ца является регулятором эволюционной пластичности перекрёстно- опыляемых растений и важнейшим индикатором загрязнения окружа- ющей среды.

Различают два основных типа пыльцы − энтомофильную и ане- мофильную. Анемофильная пыльца вырабатывается в большом коли- честве, адаптирована к переносу ветром − лёгкая, сухая, гладкая (ли- шена скульптуры), содержит большей частью поры. Энтомофильная пыльца скульптурированная, клейкая, с большим количеством апер-тур– адаптирована к переносу насекомыми-опылителями. Пыльца имеет разную окраску и форму, покрыта многослойной оболочкой − спородермой. Она состоит из морфологически различных слоев: пери- на (периспорий), экзина (экзоспорий) и интина (эндоспорий). Споро- дерма защищает пыльцу от физических, химических и микробиологи- ческих факторов, обеспечивает дыхание, водообмен и др.

Пыльца собирается рабочими пчёлами с помощью пыльцевого гребешка голени задней ножки, второй и первой пары задних ножек, ротовых органов и волосяного покрова.

Рис.15.1.Пчеласпыльцойнаножке(ФотоЕ.В. Бирюковой)

Сначала пыльцапомещаетсявротовую полость,затем складыва- етсявуглублениенанаружнойсторонеголени.Углублениеназывается

«корзиночкой» и оно окаймлено волосками. По мере сбора рабочими пчёлами пыльцевых зёрен, в них добавляется нектар, мёд и секрет гло- точных желез, которые запускают биохимические процессы. Посте- пенно собираемые пыльцевые зёрна округляются и склеиваются в пыльцевые обножки. Добавка нектара и мёда также изменяет цвет об- ножки.

Одна обножка (в зависимости от вида растения и условий сбора) имеет массу в пределах 4,2–10,7мг. Годовой сбор пыльцы (пыльцевых обножек) одной пчелиной семьи достигает 60кг, а её расход, в зависи- мости от силы семьи, составляет, 20–45кг в год. Максимальный ре- сурсный потенциал сбора пыльцевой обножки в Рязанской области составляет 4260000кг в год. В России ресурсы добывания пыльцевой обножки не подсчитаны.

Рис.15.2.Пыльцевая обножка(ФотоЕ.С. Иванова)

В настоящее время Межгосударственным советом по стандарти- зации, метрологии и сертификации (МГС) принят новый ГОСТ 28887– 2019Пыльцевая обножка. Технические условия (протокол от 30июля 2019г. №120-П). ГОСТ разработан ФГБНУ «Федеральный научный центр пчеловодства». Приказом Федерального агентства по техниче- скому регулированию и метрологии от 15августа 2019г. N 500-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 28887–2019введён в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1июня 2020г. Настоящий стандарт распространяется на сухую и нативную пыльцевые обножки, предназначенные для использования на пищевые цели в чистом виде и в промышленной переработки.

После формирования пыльцевой обножки, пчела сборщица при- летает в улей, размещает пыльцевые обножки в пустые стерильные ячейки и снова улетает за пищей. Через некоторое время пыльцевые зёрна в обножке теряют способность к опылению и оплодотворению. При этом усиливаются её бактерицидные свойства. После приноса пыльцевых обножек в гнездо, рабочие ульевые пчёлы разрушают и прессуют их в ячейках, добавляя нектар, мёд и секрет слюнных желез. Далее, в ячейках под воздействием секретов желез пчёл, ферментов мёда и микроорганизмов (без доступа кислорода) идёт процесс молоч- нокислого брожения обножек (15дней) и образуется перга − уникаль- ный природный белковый корм пчелиных семей. (См. ГОСТ 31776– 2012Перга.Технические условия. Датаактуализации: 01.02.2020).Бла- годаряналичиюмолочнойкислоты,обладающейбактерициднымдей-

ствием и пропитыванию верхнего слоя перги мёдом, происходит сте- рилизацияпергив сотах.Этоконсервируетпергу,обеспечиваетеёдли- тельный срок хранения и рациональное применение.

Пыльца, пыльцевая обножка и перга близки по химическому со- ставу. Однако при ферментации пыльцевых зёрен обножки в перге об- разуется больше углеводов (примерно в 2,5раза), синтезируется значи- тельноеколичествомолочнойкислоты,снижаетсяколичествожиров (в 1,5–2раза) и белков, происходит формирование всех незаменимых аминокислот.

Основныекислотыперги:

а) аминокислоты: глютаминовая, аспарагиновая, лейцин, аланин, серин, глицин, треонин, валин, изолейцин, пролин, фенилаланин, тиро- зин, лизин, гистидин, аргинин и метионин;

б) жирные кислоты: лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, пальмитолеиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая (омега–6), ли- ноленовая(омега–3),гадолеиновая,арахидоновая(омега–6),эруковаяи клупинодоновая.

Пыльца ряда растений не имеет полного набора аминокислот. В отличие от пыльцы, перга стерильна, менее аллергична, более энерге- тична, содержит больше каротиноидов и моносахаров, минеральных веществ, ферментов (энзимов) и витаминов (С, Р, Е, D). Насыщенность перги калием составляет 40 %, магнием–25%, железом–17%, кальци- ем–17%. Перга значительно лучше усваивается личинками пчёл и че- ловеком. По питательной ценности перга в 3 раза превосходит пыльцу.

Биохимический состав собираемой обножки сильно зависит от видов цветущих медоносных растений в активный период жизнедея- тельности пчелиных семей (в радиусе продуктивного лёта пчел). По обобщенным данным, в состав пыльцы (пыльцевой обножки), в зави- симости от видов растений и условий сбора, входит вода (~8–10% − пыльца высушенная ~20% − свежесобранная), сухие вещества, вклю- чая протеины (70–81,7%), углеводы: глюкоза, фруктоза, сахароза, ара- биноза, галактоза, рибоза, ксилоза, раффиноза, стахиоза, декстрины, крахмал и целлюлоза (20–40%), липиды и липоиды, включая фосфоли- пиды (1–20%), минеральные вещества (1–7%).

Особое значение в пыльцевой обножке имеют биологически ак- тивные вещества:

а) аминокислоты (в том числе незаменимые): аргинин, гистидин, лейцин, лизин, метионин,фенилаланин,треонин,валин, триптофан.По количествунезаменимыхаминокислотэтотпродуктв5–6разпревос-

ходит говядину. Среди свободных аминокислот доминируют пролин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты;

б) белки: представлены ферментами-амилаза, инвертаза, катала- за, сахараза, рибонуклеаза, пероксидаза, щелочная фосфотаза, цито- хромоксидаза,козимаза,сукцинатдегидрогеназа−всегоболее 50 энзимов;

в)кислоты:незаменимыежирные– линолевая,линоленовая,ара- хидоновая;заменимыежирные–декановая,пальмитиновая,олеиновая, эйкозановая, бегеновая, гептадекановая, лауриновая, стеариновая;

г) витамины: тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин (РР, В3), пантотеновая кислота (В5), фолиевая кислота (В9), аскорбиновая кис- лота (С), кальциферол (D), токоферолы (Е), биотин (Н, В7), ретинол(А) и каротиноиды (каротин, ксантины, ксантофилл), инозитол (вита- миноподобное вещество-вырабатывается организмом);

в) основные элементы – K, Na, P, S, Cl, Mg, Ca, Cu, Fe, Ni, Ti,Wn, Si, Cr, Ba, Al, Md, B, Ga, Pl, Ag, Sr, Sn, Zn, As, Co, Be, U и др.;

д) флавоноиды: и другие фенольные соединения– лейкоантоци- аны, катехины, флавонолы, флавононы, оксифлавонолы, рутин, квер- цетин, хлорогеновые кислоты.

Из гормонов обножки следует отметить ауксины, брассиносте- роиды, гиббереллины и цитокенины.Найдены также нуклеиновые кис- лоты (ДНК и РНК), фитостерины, холестерин и другие вещества.

Установлены фитогормональные функции пыльцы (Бойценюк Л.И.). Они проявляются на следующих уровнях: а) цветок (перенос генетического материала, содержащегося в мужских гаметофитах − пыльце,нарыльце пестика), б) пчела (обеспечениебелковым кормом− сбор пчёлами пыльцы, с последующей переработкой в пергу), в) расте- ние (физиологические механизмы предоплодотворения и постоплодо- творения), г) пчелиная семья (трофические и физиологические процес- сы жизнедеятельности). При этом фитогормоны пыльцы оказывают влияние на следующие процессы и показатели:

– предоплодотворение путём увеличения прорастаемости пыльцевых зёрен и длины пыльцевых трубок;

– увеличение аттрагирующей силы семяпочки на стадии по- стоплодотворения– при транспортировке генетического материала пыльцы пчёлы переносят и её гормоны, повышающие жизнеспособ- ность самой пыльцы, образование завязей плодов и их налив;

– стимуляцию нектаровыделения энтомофильных растений, способствующую увеличению посещаемости цветков пчёлами и влия- нию на повышение урожайности;

– увеличение продолжительности жизни медоносных пчёл, яй- ценоскости маток, силы пчелиных семей, их лётно-опылительной ак- тивности и медопродуктивности.