Ю.В. Ковальский, Я.И. Кирилив

Львовский национальный университет ветеринарной медицины

и биотехнологий имени С.З. Гжицкого, г. Львов, Украина

E-mail: [e-mail]

Синтез маточного молочка в организме медоносных пчел происходит
в слюнных железах. Среди них глоточная железа играет ведущую роль.
Ее развитие зависит от совокупности различных факторов. Среди них наиболее значимым и являются: возраст, сезон, интенсивность питания личинок в постэмбриональном периоде, сбалансированность рациона, болезнетворные факторы и др. (Таранов, 1961; Knecht, Kaatz, 1990; Лебедев, Билаш, 1991; Winston, 1991). При этом остается малоисследованным изучение влияния пониженной температуры инкубации расплода на показатели физиологической пригодности медоносных пчел.

Материал и методы исследований. Контролем считали пчел, которые в течение онтогенеза находились в гнезде сильной пчелиной семьи. Исследовательской была группа, расплод которой искусственно созревал в термостате при температуре +32ºС. После выхода пчел из их ячеек, как и контрольных особей, метили маркером и помещали в гнездо пчелиной семьи. Пчелы подопытных групп были одинакового возраста. Через каждые трое суток с улья проводили отбор меченых пчел. После наркотизации хлороформом проводили резекцию капсулы головы пчелы с последующим препарированием левой доли глоточной железы. Ее переносили на предметное стекло, куда вносили каплю раствора глицерин-вода 1:1. В слепом конце железы анатомировали участок с ацинусами. Их количество колебалось в пределах от 20 до 30 шт. Осуществляли измерения длины, ширины и площади ацинусов. На первом этапе определяли степень развития железы по 4-балльной шкале Гесса (Knecht, Kaatz, 1990). Ее осмотр проводили с помощью бинокулярной лупы МБС-10 при увеличении в 42, 49, 140 раз. Обзор гистопрепаратов проводили при увеличении в 420 раз (Пішак, Федонюк, 2008). Морфометрические показатели ацинусов глоточных желез определяли по методике В.И. Масленниковой (Масленникова, Королев, 2010).

Результаты исследований. Гипофарингиальная железа расположена
в голове пчелы спереди и сзади зрительных лопастей мозга. В ее состав входят два длинных хитиновых тяжа, длиной 20-25 мм с 550 альвеолами (ацинусами), продуцирующие секрет, который входит в склад маточного молочка (рис. 1).

    

Рис. 1. Макропрепарат левой доли глоточной железы медоносной пчелы

(Нативный макропрепарат, увеличение х 49).

 

Развитие железы характеризуют по диаметру ацинусов, а также степени наполнения везикул молочно-белым секретом. Ацинусы глоточной железы на начальных стадия развития в основном прозрачные и расположены на определенном расстоянии. Гистологические исследования показали, что количество секреторных клеток в ацинусах зависит от развития железы и колеблется в пределах от 6 до 8 шт. Подавляющее количество площади клеток занимают везикулы, наполненные маточным молочком. Количество везикул и степень их наполнения секретом зависит от функционального развития железы. В пик развития железы в каждой клетке насчитывается до 20 хорошо развитых везикул (рис. 2).

    

Рис. 2. Микроморфология ацинуса глоточной железы

(увеличение х 420)

При рождении пчел линейные размеры ацинусов маленькие. Промеры ацинусов показывают, что их средняя длина у пчел контрольных семей составляла 131,6 мкм, а ширина 71,4 мкм. У пчел исследовательской группы ацинусы глоточной железы по морфометрическими показателям практически не отличались и соотношение их длины к ширине аналогично. Очевидно,
в период онтогенеза медоносной пчелы снижение температуры инкубации расплода на 2ºС проявляет некоторое влияние на рост ацинусов глоточной железы в продольном направлении. Отклонение температурного режима от нормального повлияло на рост ацинусов и в ширину, в частности в исследовательской группе ширина ацинусов была меньше на 7,6%. У суточных пчел контрольной группы площадь ацинусов на 9,8% была больше по сравнению
с исследовательской. Такие отклонения можно трактовать тем, что в период формирования слюнных желез в постэмбриональный период температурный фактор является определяющим, особенно на стадии куколки. У подопытных пчел, начиная с третьих суток имагинального периода, некоторые ацинусы наполнены молочным секретом, что свидетельствует о физиологической
готовности к продуцированию маточного молочка. Однако за счет того, что активность протеолитических ферментов низкая, предполагается, что рост секреторных составляющих слюнных желез на 3-и сутки осуществляется
за счет резерва депонированных пластических веществ в различных тканях и, в том числе в жировом теле. В подтверждение этого нужно отметить тот факт, что после выхода из ячеек масса подопытных пчел снижается. Каждая железистая клетка в своем составе содержит извилистые внутриклеточные канальцы. Каналец выстлан кутикулой, состоящей из тонкой епикутикулы
и более толстой фибриллярной ендокутикулы (Knecht, Kaatz,1990). Таким образом, секреторные резервуары и канальцы, по которым транспортируется молочко, представляют морфологический орган, обеспечивающий хранение и транспорт секрета. Из всех канальцев маточное молочко движется в основной выводной проток, а затем в глотку (рис. 3).

   

Рис. 3. Система выводных протоков ацинуса глоточной железы

(увеличение х 420)

Исследуя морфометрические показатели ацинусов глоточной железы
в 6-суточном возрасте, установлено, что они продолжали свой рост. Однако линейные изменения в этот период происходят значительно медленнее. Средняя длина ацинусов увеличилась лишь на 5,0%. В возрастном аспекте аналогичные изменения выявлены в исследовательской группе. Их длина увеличилась на 5,9%. В этом возрасте, вследствие пребывания расплода
в благоприятном диапазоне температуры, минимальная длина ацинусов составляла 184,9 мкм. В опытной группе мельчайшие ацинусы имели 8,9% меньшую длину. Температурный фактор в этом возрасте влиял существеннее, чем возрастной. В частности, в исследовательской группе длина ацинусов меньше на 10,4% (р≤0,05). В этот период онтогенеза активность протеолитических ферментов выше по сравнению с 3-суточными пчелами. Вследствие этого происходит увеличение ширины ацинусов в исследовательской группе на 23,7%. Вместе с тем, в опытной группе при нарушении параметров микроклимата инкубации расплода ширина ацинусов уменьшается на 13,3% (р≤0,01). Интересные данные получены по минимальной ширине ацинусов
у 6-суточных пчел. По сравнению с опытной группой минимальная ширина ацинусов глоточной железы в контроле была на 25,0% больше. В этих условиях в контрольной группе ширина ацинусов составляла 128,9 мкм, в исследовательской – 101,0 мкм. Очевидно, что увеличение показателей длины
и особенно ширины влияет на показатели площади ацинусов в контрольной
и опытной группах. В частности, средняя площадь ацинусов у 6-суточных пчел составляла 19,4 тыс. мкм², что на 22,5% больше по сравнению с площадью ацинусов у 3-суточных пчел. В контрольной группе площадь ацинусов глоточной железы колебалась от 17,3 до 21,2 тыс. мкм².

Рис. 4. Динамика площади ацинусов, тыс. мкм²

Средняя площадь ацинусов в исследовательской группе, из-за воздействия температурного фактора, была на 18,9% меньше по сравнению с площадью ацинусов пчел, которые инкубирувались при температуре +34°С (р≤0,001). При этом в контрольной группе площадь ацинусов была на 39,1% больше по сравнению с площадью ацинусов у исследовательских пчел.
Эти данные могут свидетельствовать о лучших условиях гистогенеза у пчел контрольной группы. На основе этих данных можно заметить, что в период
с 6 по 9 сутки линейные размеры длины ацинусов у подопытных пчел подтверждают свой апогей развития. После 9-тых суток происходит инволюция глоточной железы.

Вывод. Инкубация расплода медоносных пчел при температуре +32ºС приводит к уменьшению ширины ацинусов глоточной железы у 3-суточных пчел на 17,97% (Р≤0,001), у 6-суточных на 13,29% (Р≤0,01), у 9-суточных
на 2,55%.

Литература

Лебедев В.И., Билаш Н.Г. Биология медоносной пчелы. М.: Агропромиздат, 1991. 239 с.

Масленникова В.И., Королев А.В. Возрастные изменения физиологического состояния пчел в теплицах блочного типа // Пчеловодство. 2010. № 4 С. 14.

Таранов Г.Ф. Биология пчелиной семи. М.: Гос. изд-во сельхоз. лит-ры, 1961. 335 с.

Пішак В.П., Федонюк Л.Я., Зажаєва В.В. Гістологія з основами гістологічної техніки. Київ: КОНДОР, 2008. 400 с.

Knecht D., Kaatz H. Patterns of larval food production by hypopharyngeal glands in adult worker honey bees // Apidologie. 1990. V. 21. P. 457-468.

Maurizio A. Pollernernahrung und Lebensvorgange bei der Honigbiene (Apis mellifera) // Landwertsch. Jahrb. Schweis. 1954. V. 68. P. 115-182.

Winston M. The biology of the honey bee. London, England: First Harvard University Press 1991. 74 p.