Введение к работе
1.1. Актуальность темы. В любой стране, в том числе и в Российской Федерации, первостепенное значение придается решению Продовольственной программы, интенсификации всех отраслей сельскохозяйственного производства. Другим важным аспектом социальной политики является расширение и совершенствование мероприятий по охране природы и здоровья человека. Эти тесно связанные между собой проблемы общемирового значения сегодня могут быть решены только с использованием передовых и прогрессивных методов сельского хозяйства.
Одной из главных задач современного пчеловодства является поиск экологически чистых и безопасных препаратов для повышения продуктивности, оздоровления пчелиных семей и уменьшения трудозатрат при их содержании. Внимание ученых и практиков все больше привлекают препараты, созданные на основе природных биологически активных веществ и применяемые для стимулирования жизнедеятельности, повышения иммунитета, устойчивости к стрессовым факторам и лечения заболеваний пчел. Особое место среди них занимают феромоны медоносных пчел и их полные синтетические аналоги, поскольку, являясь продуктами генетически запрограммированного метаболизма, они не токсичны, и у пчел не возникает к ним привыкания.
Поэтому проведение систематических исследований по изучению действия феромонов на физиологию медоносных пчел, поиску и разработке методов их использования с целью создания эффективных препаратов для сельского хозяйства, является актуальной проблемой современной биологии.
Целью данной работы явилось изучение влияния синтетически полученных феромонов медоносной пчелы (Apis mellifera L.) на жизнедеятельность пчелиных семей, создание и усовершенствование биологически и фармакологически активных препаратов для пчеловодства и методов их применения.
В соответствии с целью работы на разрешение были поставлены следующие задачи:
1. с использованием теории феромонной коммуникации насекомых разработать композиции на основе синтетически полученных многофункционального феромона матки медоносной пчелы (9-оксо-2Е-деценовая кислота), компонентов железы Насонова (гераниол, цитраль, гераниевая кислота), аттрактанта медоносных пчел (13-гидрокси-2-оксотридекан) и компонента феромона расплода (глицерил-1,2-диолеат-3-пальмитат) и изучить их влияние на жизнедеятельность пчелиных семей:
- на разных стадиях роения;
- на физиологические показатели, стимуляцию развития и продуктивность пчелиных семей;
- на подсадку чистопородных среднерусских маток к семьям-помесям и посадку роев в улей;
- на возможность их тератогенного действия на расплод пчел;
- на реакцию трутней в условиях изолированного случного пункта;
- на пораженные варроатозом и болезнями расплода семьи пчел;
2. на основе полученных данных о влиянии феромонных композиций на физиологию пчелиной семьи, создать новые препараты, усовершенствовать известные и расширить область их применения.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института органической химии Уфимского научного центра РАН по теме: «Биорегуляторы поведения и жизнедеятельности насекомых: синтез и препараты на их основе» (Регистрационный № 01.99.0011834) при финансовой поддержке гранта «Направленный синтез веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе» (Госконтракт № 36) в рамках договоров о научно-техническом сотрудничестве с Башкирским государственным аграрным университетом, НИИ пчеловодства и Академией пчеловодства (г. Рыбное), Башкирской опытной станцией пчеловодства АН Республики Башкортостан, Государственным природным заповедником «Шульган-Таш».
1.3. Научная новизна. С использованием теории феромонной коммуникации насекомых сформулировано и развито перспективное научное направление по изучению влияния феромонов на жизнедеятельность пчел и созданию препаратов для пчеловодства на основе синтетически полученных феромонов медоносной пчелы (Apis mellifera L.) (биологически активных компонентов маточного вещества, пахучей железы Насонова и феромона расплода), включающее разработку эффективных и экономичных синтезов 9-оксо- и 10-гидрокси-2Е-деценовых кислот и глицерил-1,2-диолеат-3-пальмитата, подбор оптимальных композиций препаративных форм и исследование их фармакологической активности на медоносных пчелах, и методов их применения.
Впервые для синтетического компонента многофункционального феромона – 9-ОДК – выявлены новые, ранее неизвестные значительные фармакологические свойства на медоносных пчелах: установлены противоварроатозное действие и антибактериальная и противогрибковая активность при гнильцовых заболеваниях и аскосферозе, что свидетельствует о выполнении «царицей» улья кроме уже хорошо известных функций и лечебной, которая, в свою очередь, прямо коррелирует с количеством 9-ОДК и, в конечном счете, с качеством матки.
Впервые показано, что при регулировании процесса роения с помощью феромонных препаратов роевые мисочки являются биологически активными точками (причем они не равнозначны) и наиболее важными из них являются мисочки с яйцами и личинками, которые наиболее часто посещаются пчелами.
1.4. Практическая значимость. На основе синтетических компонентов маточного вещества медоносных пчел создан, запатентован и сертифицирован многофункциональный феромонный препарат ТОС-3 и разработаны способы его применения в качестве противороевого средства, для подсадки маток, улучшения продуктивных свойств пчелиных семей, усиления летной деятельности, увеличения массы новорожденных пчел и яйцекладки маток.
Установлено, что феромонный препарат ТОС-3 оказывает лечебное действие при европейском и американском гнильцах и аскосферозе, причем его применение в композиции с «ТОС-БИО» и йодинолом позволяет полностью избавиться от последнего.
Предложен экономичный и эффективный способ противороевой обработки внесением препарата ТОС-3 в роевые мисочки в начальной стадии роевого состояния пчелиных семей.
Найдены новые области применения запатентованного и сертифицированного феромонного препарата «Апимил» на основе биологически активных компонентов мандибулярных желез пчелиной матки и пахучей железы Насонова для стимуляции развития пчелиных семей, подсадки чистопородных среднерусских маток к семьям-помесям и в качестве противоварроатозного средства.
Создан и запатентован феромонный препарат «Апимил-М» на основе 9-оксо-2Е-деценовой кислоты, синтетических компонентов железы Насонова, и микродобавок летучих соединений, обнаруженных в теле рабочих особей медоносных пчел.
Разработан метод «планомерного роения», заключающийся в том, что пчелиные семьи после зимовки делятся на 2 группы (сильные и средние+слабые). В группе сильных пчелосемей используют роепривлекающие препараты «Апимил» и «Апимил-М», в другой группе применяют противороевой препарат ТОС-3.
Показано, что обработка препаратом ТОС-3 в начальной стадии роения способствует увеличению производства продукции на 88%, применение препарата «Апимил-М» повышает эффективность поимки вышедших роев в 3.1 раза.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
влияние препарата ТОС-3 на физиологические показатели и продуктивную деятельность рабочих пчел;
-
более эффективный и рентабельный в практических условиях способ противороевой обработки пчелиных семей феромонным препаратом ТОС-3;
-
увеличение (в 2 раза) облета обработанных препаратом ТОС-3 подсаживаемых в нуклеусы маток вследствие большей аттрактивности для трутней.
-
эффективный и рентабельный способ стимуляции развития пчелиных семей феромонным препаратом «Апимил»;
-
пролонгированная и повышенная аттрактивность роепривлекающего препарата «Апимил-М»;
-
противоварроатозное действие препарата «Апимил» и терапевтический эффект препарата ТОС-3 против болезней расплода медоносных пчел;
-
новые эффективные способы подсадки пчелиных маток и посадки роев в улей с помощью препаратов ТОС-3 и «Апимил-М»;
-
аттрактивность препаратов Аписил, Апимил и ТОС-3 для трутней при отсутствии в зоне их лета молодых маток в условиях изолированного случного пункта на расстояниях менее 50 м от пасеки и на высотах значительно меньше 5 м.
1.5. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на III Международной научно-практической конференции «Интермед-2002» (Москва, 2002 г.), Международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003 г.), V Международной научно-практической конференции и Координационном совещании по пчеловодству (Москва, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Биологические науки в XXI веке: проблемы и тенденции развития» (Бирск, 2005 г.) и на XIV Всероссийской конференции «Успехи апитерапии» (Рыбное, 2009), на расширенном заседании кафедры биологии, пчеловодства и охотоведения Башкирского государственного аграрного университета (октябрь 2009).
1.6. Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 14 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, в 47 статьях региональной печати, тезисах 6 докладов и в 1 методическом пособии. Получено 3 патента РФ на изобретения.
1.7. Объем и структура диссертации. Работа изложена на 296 страницах, содержит 45 таблиц, 4 схемы и 36 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы «Использование феромонных препаратов в пчеловодстве», собственных результатов, включающих описание материалов и методов исследования, обсуждения экспериментальных данных, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, состоящего из 425 источников, в том числе 139 иностранных, и приложения.
