Нами было исследовано несколько марок инвертированного сиропа: Биоинверт, Апиинверт, HI, GF56, GF85, GF56+GF85 и «ПЧЕЛИТ». Качественные различия сиропов Биоинверт, Апиинверт и HI были выявлены в ходе экспериментов, проведенных в летний период в изоляции после того, как пчелы запасли корм в сотах. Исследования показали, что пчелы очищали сиропы. Сахарные сиропы Биоинверт А, Апиинверт A, 1999 года содержали гидроксиметилфурфурол (ГМФ): 85.9, 32.7 и 1.43 мг/кг соответственно. Уровень ГМФ снизился после переработки пчелами сиропа и закладки корма в соты. Содержание ГМФ в сиропах Биоинверт Б, Апиинверт Б, HI составило 16.1, 2.64 и 0 мг/кг, соответственно. Содержание ГМФ в сахарных сиропах GF 85, GF 56, GF 85+GF 56, используемых при подкормке пчел в зиму составило 5.8, 48.0, 27.7 мг/кг. В «ПЧЕЛИТе» ГМФ обнаружен не был.

 Корм, запасенный пчелами в сотах, имел большее содержание биологически активных  веществ по сравнению с тем кормом, который им скармливали. В Биоинверте A 1999  и 2000 гг., а также в Апиинверте A 1999 г. отсутствует диастазная активность. Данное вещество присутствовало в Биоинверте Б – 3.88 и 6.07 единиц Готе и в Апиинверте Б – 6.69 единиц Готе. Уровень сахарозы в сиропах (A) 2000 и 2001 гг. составил 47.0% и 47.8%. Благодаря инвертазе, выделяемой пчелами, сиропы (Б) содержали только 11.6 и 6.75% сахарозы. Низкая инвертазная активность (2.18 и 16.9 МЕ) была обнаружена в Биоинверте А 1999 и 2000 г.г. Тем не менее, активность этого фермента увеличилась после переработки сиропов пчелами: в Биоинверте Б 1999 г. она достигла 64.6 и 53.6 МЕ, а в Апиинверте Б – 41.9 МЕ.

Сахарные сиропы GF56, GF85, GF56+GF85 и «ПЧЕЛИТ» использовались для подкормки пчел в зиму. Наивысшая потребляемость корма – 1.9 кг на рамку – была обнаружена у пчел, которые получали GF56, хотя они вывели меньше расплода. Весной кристаллизация этого сиропа была обнаружена только в нескольких ячейках сота. Сила пчелиных семей, зимовавших на этом сиропе, немного снизилась с 5 баллов (оценка осенью) до 4,5 (оценка весной). Наилучшим образом зимовка прошла у семей, потреблявших «ПЧЕЛИТ» и GF56+GF85. Количество расплода после зимовки составило 220 и 162 сотни ячеек; потребление корма – 1.4 и 1.5 кг на рамку, соответственно.

Ключевые слова: инвертированный сахарный сироп, диастаза, инвертаза, гидроксиметилфурфурол, зимовка пчелиных семей.

 ВВЕДЕНИЕ 

Осенью, когда мед из ульев забирают, запасы корма в семьях пополняют с помощью сахарного сиропа. В процессе переноса сахарного сиропа в соты пчелы расщепляют сахарозу на глюкозу и фруктозу. Для этого они используют свои биологические ресурсы, а также до 23.0% этого сиропа. Это изнашивает пчел, и они уходят в зимовку ослабленные. Для того, чтобы предотвратить изнашивание, вызванное переработкой сиропа, целесообразно перед зимой снабжать пчел уже готовым кормом, а именно, сиропом, в котором сахар уже инвертирован. В инвертном сиропе сахароза расщеплена на глюкозу и фруктозу, поэтому использование такого корма меньше изнашивает пчел (Забоенко, 2000). Яхимович (1976) другого мнения. Согласно этому автору, глоточные железы пчел изнашиваются при переносе инвертного сиропа в соты точно в той же степени, в какой и при переносе обычного сахарного сиропа, приготовленного из рафинированного сахара (сахарозы).

Сахарный сироп, приготовленный из рафинированного свекольного или тростникового сахара, подходит для подкормки пчел. Примеси, встречающиеся в нерафинированных сахарах, вредны для пчел (Бэйли, 1966). Предполагается, что сиропы из рафинированного сахара больше подходят для кормления пчел в зиму, чем мёд. Немецкая фабрика Судзукер производит высококачественный инвертированный сахарный сироп, который содержит 72.7% сахара и 27.3% воды. Состав сахара в этом сиропе: 30% сахарозы, 31% глюкозы и 39% фруктозы (Каммерер, 1989).

Пчеловодам удобно использовать инвертированный сахарный сироп, т.к. это сокращает затраты труда. Некоторые авторы сообщают, что инвертированный сироп менее привлекателен для лётных пчёл, и поэтому при использовании такого сиропа не возникает проблема воровства (Баркер и Лехнер, 1974а). Инвертированный сироп, полученный из пшеничного крахмала, оказался вредным для пчёл, т.к. в нём содержались непереваримые полисахариды, в особенности, крахмал (Доулл, 1974).

Сахарные сиропы с низким содержанием сахарозы, но имеющие в своем составе галактозу, арабинозу, ксилозу, маннозу, раффинозу и лактозу были непригодными для кормления пчёл (Баркер и Лехнер, 1974б).

Сироп самого высокого качества получают с использованием фермента инвертазы, который расщепляет сахарозу. Этот фермент, который содержится в мёде, расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу. Таким образом, возможно, используя натуральный мёд, приготовить инвертированный сироп. Российский НИИ Пчеловодства (г. Рыбное) применяет следующий способ инверсии сахара: 72.5 кг сахара, 7.5 кг мёда, 20 л воды и 24 г концентрированной уксусной кислоты (доведенной до 100%). Инверсия сахарозы длится 5-6 дней при температуре 34-36°C (Стройков, 1990). В разных типах мёда активность инвертазы разная и в целом более низкая, чем у коммерческой инвертазы, поэтому приготовление инвертного сиропа с использованием мёда занимает много времени. Когда чистая инвертаза, выделенная из дрожжей, используется для расщепления сахарозы, получается микробиологически чистый инвертированный сахарный сироп, свободный от патогенных микроорганизмов и вредных веществ (Стройков, 1990). В России ферментно-дрожжевой препарат «ПЧЕЛИТ» рекомендуется для приготовления инвертного сахарного сиропа. Этот препарат прошел испытания в НИИ Пчеловодства в г. Рыбное. Согласно описанию от производителя «ПЧЕЛИТ» обогащает инвертный сироп аминокислотами, липидами, витаминами группы B и микроэлементами. Зимующие пчёлы, которых кормили сиропом, приготовленном с помощью «ПЧЕЛИТа», потребляли меньше пыльцы (на 40%) и сахара (на 20-30%) по сравнению с пчёлами, которых кормили обычным сахарным сиропом (Билаш, 2005).

Сахарный сироп должен подкисляться органическими кислотами (лимонная, щавелевая, уксусная, молочная). Хорошие результаты зимовки были получены, когда в сахарный сироп для подкормки пчёл в зиму добавляли 0.3 г уксусной кислоты на каждый килограмм сахара. Каловая нагрузка на кишечник у этих пчёл была ниже, чем у тех пчёл, которых кормили обычным сахарным сиропом (Таранов, 1986).

Старый мёд (Яхимович и Эль Щербины, 1975) или недостаточно инвертированный сироп с высоким содержанием ГМФ не подходит для осенней подкормки пчёл, т.к. это вещество токсично для пчел. Яхимович и Эль Щербины обнаружили в 1975 году, что ГМФ – это одна из причин гибели пчёл. Они заявляют, что коммерческий инверт, который был приготовлен с помощью кислотного гидролиза, с содержанием ГМФ 15 мг на 100 г, значимо повысил смертность пчёл. После того, как пчелам скормили инвертный сироп с содержанием ГМФ 15 мг на 100 г, в среднем 58% пчел погибли в течение 20 дней от начала кормления. Сироп с содержанием ГМФ 3 мг на 100 г и 6 мг на 100 г не наносил вреда пчелам. В результате многие специалисты рекомендуют кормить пчёл сиропом, в котором концентрация ГМФ не превышает 2 мг на 100 г – как и в большинстве видов мёда (Каммерер, 1989). Инвертный сироп рекомендуется скармливать пчёлам только после измерения концентрации ГМФ в нём (Яхимович, 1976).

Когда сахароза инвертируется органическими кислотами, в сиропе образуется меньше ГМФ, нежели в случае инверсии неорганическими кислотами. Было обнаружено, что каждый 1% кислоты, использованной для инверсии сахарозы, производит следующие концентрации ГМФ (мг на 100 г сахара): молочная кислота – 61.4, лимонная кислота – 24.4, винная кислота – 56.8, фосфорная кислота – 112.1 (Стройков, 1990).

Содержание непереваримых веществ в кормах для зимующих пчёл не должно превышать 0.1%. Это необходимо для того, чтобы предотвратить переполнение кишечника пчёл в течение зимнего периода. Высокое содержание ГМФ и минеральных веществ в корме, наряду с присутствием в нём полисахаридов, может вызвать понос пчёл в период зимовки (Охе и Шенбергер, 2000; Яхимович и Эль Щербины, 1975).

 Цели эксперимента:

 – оценить качество по-разному приготовленных кормов для подкормки пчёл в зиму;

– оценить качество сиропов до скармливания пчёлам и после того, как они поместили сироп в ячейки;

– сравнить влияние разных кормов на зимовку пчелиных семей.

 Лабораторные и полевые эксперименты, посвященные подкормке пчёл в зиму, были проведены в Литовском институте сельского хозяйства на кафедре пчеловодства в период с 2000 по 2004 г.г.

Подробные характеристики сахарных сиропов, использованных для подкормки пчёл в нуклеусах и для подкормки зимующих пчёл, даны в табл. 1.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИНВЕРТНОГО СИРОПА С ПОМОЩЬЮ МЁДА (HI) 

К 2 л кипящей воды добавили 3 кг сахара. Смесь перемешивали, пока сахар не растворился полностью. Когда сироп остыл до 35°C, к нему добавили 0.38 кг мёда и перемешали. Сироп выдержали 5 дней при температуре 38-40°C, перемешивая его дважды в день. Через 5 дней в сироп добавили 1.2 г лимонной кислоты. После этого сироп выдерживали еще 5 дней, также перемешивая его дважды в день. 

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИНВЕРТНОГО СИРОПА С ПОМОЩЬЮ ДРОЖЖЕЙ («ПЧЕЛИТ») 

15 кг сахара растворили в 15 л горячей воды, остудили сироп и добавили 6 г «ПЧЕЛИТа». Сироп еще раз перемешали и выдержали 48 часов при температуре 25-30°C, а затем в течение недели скормили пчёлам.

 НУКЛЕУСНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ 

Сиропы Биоинверт, Апиинверт, а также те сиропы, которые были произведены в Литовском институте сельского хозяйства (Табл. 1) использовались в лабораторных тестах, в которых оценивалось их качество и пригодность для подкормки пчёл в нуклеусах. По причине того, что мы обнаружили высокое содержание ГМФ в Биоинверте 1999г, было принято решение провести тесты в нуклеусах. Пчёл кормили инвертным сиропом в нуклеусах, помещенных в изолятор на открытом воздухе. Летом 2000 – 2001 г.г. мы изучали состояние пчёл, которых кормили этими сиропами, а также оценивали качество переработанного сиропа, который пчёлы запасали в сотах.

Для того чтобы оценить влияние инвертного сиропа на развитие расплода, мы поместили нуклеусные соты с плодовитой маткой породы краинка в рамку-изолятор в улье на 5 дней, так, чтобы матка могла откладывать яйца. После этого соты с яйцами были перемещены в нуклеусы, в каждом из которых было по 200 г молодых пчёл и неоплодотворённая матка. После того как пчёлы запечатывали ячейки с расплодом, расплод помещали в термостат, в котором поддерживалась температура 35±0.5°C. 

Таблица 1. Исследование качества сиропов и их пригодности для подкормки пчёл в зиму.

 ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 

Пчелиные семьи зимовали в лесу в ульях Дадана. В каждой группе было по шесть семей. Эксперимент проводился на пяти пасеках в Кедайнском районе. Эксперименты по оценке качества зимовки в зависимости от подкормки проводились в 2000-2003 г.г. Использовались семьи пчёл краинской породы с матками одного возраста. В каждом улье было по 7-8 рамок с зимующими пчёлами. Пчёл кормили сиропами GF 56, GF 85, GF 85+GF 56 и «ПЧЕЛИТом» по три раза, с 9 по 16 сентября, с интервалом в 2-3 дня.

Осенью мы взвесили мёд, который был в сотах до начала подкормки. Часть корма в зиму составил этот мёд, а часть – инвертный сироп (примерно 2,7 кг на рамку). Сила семей оценивалась по количеству улочек пчёл и по количеству расплода (сотен ячеек).

Весной, когда температура воздуха поднялась до 15°C, мы снова измерили силу каждой семьи. Измерялось количество улочек с живыми пчёлами и количество расплода (сотен ячеек). Также взвешивался оставшийся запас корма. Количество корма, потребленного пчёлами за зиму, подсчитывалось, исходя из того, сколько корма было перед зимовкой и сколько осталось весной. Также подсчитывалось количество потреблённого корма на каждую рамку. Рамки с кормом взвешивались с помощью карманных электронных весов KERN. Запасы корма из ульев не исследовались после кормления пчёл.

Пчёл кормили следующими сиропами:

S; GF 56; GF 85; GF 56+GF 85; «ПЧЕЛИТ».

 

Методы оценки качества сиропов и запасенных кормов в нуклеусах:

– содержание восстанавливающих сахаров и сахарозы – по Лейн-Эйнон (CODEX STAN 12-1981)

– содержание ГМФ – по Винклеру

– содержание минеральных веществ – путем взвешивания золы, оставшейся от сгорания мёда

– содержание влаги – по Ведмору (Wedmore)

– активность диастазы – по Шаде

– pH опытного образца измерялась pH-метром

– активность инвертазы – мы использовали p-нитро-α-D-глюкопиранозид как субстрат для определения активности инвертазы (Сигентхалер, 1977).

– электрическая проводимость – по Vorwohl, 1964

– сахарный состав – с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (Богданов и Бауманн, 1988).

Лабораторные анализы проводились пять раз, определение сахарного состава – один раз.

Для статистической обработки использовался дисперсионный анализ.

 РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА СИРОПОВ В НУКЛЕУСНОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ 

Эксперимент показал, что организм пчелы играет роль биологического фильтра. Содержание ГМФ в сиропе, помещенном пчёлами в соты, было ниже, чем в исходном сиропе (Табл. 2).

Содержание ГМФ в Биоинверте А и Апиинверте А 1999 г. составило 85.9 мг/кг и 32.7 мг/кг соответственно. В Биоинверте Б оно снизилось до 16.1 мг/кг, а в Апиинверте Б – до 2.64 мг/кг. Биоинверт А 2000 г. был лучшего качества, чем в 1999 г. – там не было обнаружено ГМФ. В сиропе, приготовленном с помощью мёда (HI) образовалось немного ГМФ – 1.43 мг/кг. Сравнение состава корма, который получали пчёлы, с тем кормом, который был запасён в сотах, показало, что во многих случаях корм в сотах содержал больше биологически активных компонентов – диастазы и инвертазы. В Биоинверте А 1999 и 2000 г.г. и в Апиинверте А 1999 г. не наблюдалось диастазной активности. Диастаза появляется в Биоинверте Б – 3.88 и 6.07 единиц Готе, и в Апиинверте Б – 6.69. Низкая инвертазная активность была отмечена в Биоинверте А 1999 и 2000 г.г. – 2.18 и 16.9 МЕ, а также в Апиинверте А 1999 г. – 29.2 МЕ. Активность инвертазы увеличилась в Биоинверте Б 1999 г. – 64.6 и 53.6 МЕ, а также в Апиинверте Б – 41.9 МЕ. Этот эксперимент показал, что новые вещества попадают в корм из слюнных желез пчёл. Диастазы и инвертазы не было в сиропах S (A), но эти ферменты были обнаружены в S (Б). Диастазная активность в сиропе S (Б) 1999 и 2001 г.г. достигла 7.07 и 6.60 единиц Готе. Активность инвертазы в сиропе S (Б) 2001 г. была практически идентичной с Биоинвертом Б 2000 г., достигая 52.2 и 53.6 МЕ, соответственно. Содержание сахарозы в сиропах S (A) 2000 и 2001 г.г. составило 47.0% и 47.8% и, благодаря увеличенной инвертазной активности, снизилось до 11.6% и 6.75% в S (Б). Наивысшая активность диастазы (15.8 и 42.1 единиц Готе) и инвертазы (85.7 и 128.1 МЕ) была обнаружена в сиропе H (Б) 2000 и 2001 г.г.

Проанализировав сиропы GF 85, GF 56 и GF 85+GF 56, мы обнаружили инвертазную активность, которая указывает на то, что эти сиропы были получены ферментативным гидролизом сахарозы (Табл. 3). 

Таблица 3. Качество сиропов, импортированных Шяуляйской кондитерской фабрикой «РУТА» и сиропа, инвертированного «ПЧЕЛИТом».

pH исследованных сиропов GF 56, «ПЧЕЛИТа» и GF 85+GF 56 был выше и ближе к pH мёда по сравнению с сиропом GF 85, где pH составил 5.19. Исследования Таранова в 1986 г. подтвердили положительный эффект сахарного сиропа для зимующих пчёл, подкисленного органическими кислотами. Повышенное содержание ГМФ в сиропах GF 85, GF 56 и GF 85+GF 56 указывает на то, что эти сиропы хранились при более высокой температуре и дольше, чем разрешено согласно инструкции. Высокое содержание ГМФ (48.0 мг/кг) было обнаружено в сиропе GF 56. Тем не менее, наивысшее содержание ГМФ (48.0 мг/кг) в этих сиропах, импортированных АО «Сиаулиу Рута» оказалось безвредным для пчёл, т.к. Яхимович и Эль Щербины обнаружили в 1975 г., что концентрация ГМФ вплоть до 60.0 мг/кг безвредна для пчёл. 

Таблица 4. Качество сиропов производства АО «Gliukoze».

Таблица 5. Содержание различных сахаров (%) в сиропах (в сухом веществе).

Результаты говорят о том, что кондитерские сиропы GF 56, GF 85 и GF56+ GF85, использованные для подкормки пчёл в зиму в 2000-2003 г.г. оказались пригодными для благополучной зимовки пчёл (Табл. 6). Наши данные также показывают, что, когда пчёл кормили сиропом GF 56, сила семей после зимовки немного снизилась: с 5 баллов осенью до 4.5 весной. Скорее всего, это произошло из-за кристаллизации запасов корма и из-за присутствия в нём полисахаридов – 6.0%. Наивысшее потребление корма в расчете на 1 рамку показали пчёлы, которые потребляли GF 56, но эти семьи вырастили меньше расплода. Весной кристаллизация сиропа GF 56 была обнаружена лишь в нескольких ячейках сота. При использовании сиропа GF56+GF85 кристаллизация весной не наблюдалась. Этот сироп оказался более эффективным для зимовки пчёл, чем GF 56 и GF 85, судя по количеству пчёл в улочках весной и по количеству расплода.

Пчелиные семьи, потреблявшие сироп, приготовленный с помощью «ПЧЕЛИТа», оказались лучшими по показателю «количество расплода», т.к. они потребили меньше всего корма на выращивание расплода. Все семьи выжили зимой.

 Таблица 6. Результаты зимовки пчелиных семей, которых подкармливали разными сиропами осенью (по 6 ульев в каждой группе).

1. Концентрация ГМФ 85.9 мг/кг (Биоинверт А 1999 г.) и 32.7 мг/кг (Апиинверт А) снизилась после скармливания сиропов пчёлам в 5.3 и 12.4 раз. Концентрация ГМФ 48.0 мг/кг была безвредной для зимующих пчёл.
2. Электрическая проводимость сиропа – это ценный показатель, отражающий количество минеральных веществ в сиропе.
3. Сироп, приготовленный с помощью «ПЧЕЛИТа», эффективен для подкормки пчёл в зиму, т.к. они потребляют его меньше, нежели обычный сахарный сироп (1.4 кг на рамку против 1.92 кг на рамку).
4. Наибольшее количество расплода (220 сотен ячеек) наблюдалось в семьях, получавших сироп, приготовленный с помощью «ПЧЕЛИТа», по сравнению с семьями, которые потребляли сиропы S, GF 56, GF 85 и GF56+GF85, где количество расплода составило 40.2, 20.0, 21.5 и 162 сотни ячеек, соответственно.
5. При использовании сиропа GF56+GF85 кристаллизации весной не наблюдалось. Незначительная кристаллизация сиропа GF 56 весной не оказала никакого негативного эффекта на пчёл.

БИБЛИОГРАФИЯ 

1. Bailey R. J. (1966) – The effect of acid-hydrolyzed sucrose on honeybees. J.Apic. Res., 5: 127–136.
2. Barker R. J., Lehner T. (1974a) – Influence of diet on sugars found by thin-layer chromatography in thoraces of honey bees, Apis mellifera. L. J. Exp. Zool., 188: 157–164.
3. Barker R., J., Lehner Y. (1974b) – Food choice changes in aging honey bees. Ann. Entomolog. Soc. Am., (67): 717–718.
4. Bogdanov S., Baumann E. (1988) – Bestimmung von Honigzucker mit HPLC. Mitt. Gebiete Lebensm. Hyg., (79): 198–206.
5. Doull K., M. (1974) – Trials with commercial sugar syrups as supplementary or maintenance food for honeybees. Aust.Bee J., 55 (2), 17–19.
6. CODEX STAN 12 (1981) – Codex Alimentarius Commission. Codex alimentarius. Codex standards for sugars (including honey), Rome 3: 1–53.
7. Gałuszka H., Koteja J., Tworek K. (1996) – Pszczoły na spadzi. Wyd. Sądecki Bartnik. Nowy Sącz: 69–73.
8. Jachimowicz Th. (1976) – Wozu brauchen wir Invertzucker bei der Biennenfütterung. Bienenvater, 5: 131–133.
9. Jachimowicz T. and El Sherbiny G.(1975) – Zur Problematik der Verwendung von Invertzucker fur die Bienenfütterung. Apidologie, 6: 121–143.
10. Kammerer F. X. (1989) – Aktueller Stand der Erkenntnisse über die Fütterung von Bienen mit Zucker. Imkerfreund, 1: 12–14.
11. Ohe W., Schönberger H. (2000) – Futtersirup im Vergleich. Deutsches Bienen Journal, 8: 312–314.
12. Siegenthaler U. (1977) – Eine einfache und rasche Methode zur Bestimung der α-Glucosidase (Saccharase) im Honig. Mitt.Geb. Lebensmittelunters. Hyg., 68, 251–258.
13. Vorwohl G. (1964) – Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Honigs und der Verwendung der Messwerte zur Sortendiagnose und zum Nachweis von Verfälschungen mit Zuckerfütterungshonig. Zeitschr. Bienenforsch., 7: 37–47.
14. Билаш Н.Г. (2005) – Искусственные корма. Пчеловодство, 8: 12–14.
15. Забоенко А.С. (2000) – Современная энциклопедия пчеловода. Донецк: 75–76.
16. Стройков С.А. (1990) – Инвертированный сироп. Пчеловодство, 7: 27–28.