HRANA SI RELATIILE DE NUTRITIE INTRE ALBINE

HRANA SI RELATIILE DE NUTRITIE INTRE ALBINE

1 HRANA ALBINELOR

Apa este un element indispensabil, necesar in digestie, asimilatie, la efectuarea diferitelor schimburi nutritive la nivel celular, la elaborarea secretiilor glandulare si hemolimfei. Apa este utilizatǎ de cǎtre albine la prepararea hranei larvare si la climatizarea cuibului.

Necesarul de apǎ pe zi si familie variazǎ in functie de puterea familiilor si sezon, fiind cuprins intre 50- 200g primǎvarǎ si intre 300 -500g vara.

O parte din apa necesarǎ este asiguratǎ de nectar ( datoritǎ continutului sau ridicat in apǎ ), restul fiind completat de la sursele naturale sau prin folosirea adǎpǎtoarelor apicole.

Nectarul este un produs complex, secretat de glandele nectarifere ale florilor. In afarǎ de apǎ, in compozitia chimicǎ a nectarului intrǎ zaharurile reprezentate in principal de : zaharozǎ, glucozǎ, fructozǎ si in cantitǎti mai mici de : maltozǎ, rafinozǎ, melibiozǎ etc. Alǎturi de zahǎruri, participǎ si in alte substante in cantitǎti foarte mici : proteine, acizi organici, enzime, vitamine, substante minerale, pigmenti, substante aromatice etc. , care asigurǎ aroma si unele proprietǎti specifice ale mierii. Reactia nectarului, cel mai adesea, este acidǎ sau neutrǎ ( pH 2, 7 - 6 , 4 ) si mai rar alcalinǎ ( pH panǎ la 9, 1 ).

Concentratia nectarului in flori variazǎ in limite foarte largi, de la 5 % la 70%. Albinele preferǎ nectarul cu o concentratie de 50% .

In afarǎ de nectar, albinele mai recolteaza manǎ, care reprezintǎ produsii de excretie, cu gust dulce, ale unor insecte care se hrǎnesc cu seva plantelor parazitate.

Transformarea nectarului in miere

Transformarea nectarului in miere are loc in urma eliminǎrii excesului de apǎ si a unor procese biochimice de invertire a zaharurilor sub influenta invertazei din nectar, cat si sub influenta si amilazei continute in secretiile glandelor hipofaringiene ale albinelor lucratoare dupa a 21- a zi de viatǎ.

Concentratia si mǎturarea mierii cuprind doua faze si se realizeazǎ numai in interiorul stupului.

In prima faza rolul albinelor este activ. Albina regurgiteazǎ din gusa la extremitatea inferioarǎ a trompei o picǎturǎ de miere care apoi o ingereazǎ, proces care se repetǎ intr- un interval de timp de circa 20 de minute. In felul acesta, nectarul este expus In pelicula subtire la aerul cald din stup, pierzand o parte insemnatǎ de apǎ. Rezultǎ astfel o miere semimaturatǎ cu un continut in S. U. De 50- 60% .

In faza a doua rolul albinelor este activ. Albinele depun aceastǎ miere sub forma de mici picǎturi pe peretii celulelor sau ca o peliculǎ subtire pe fundul acestora. De regulǎ, celula este umplutǎ pe 1/4 sau 1/3 din volum, iar in situatia unui cules abundent sau a lipsei spatiului de depozitare celulele sunt umplute la 1/2 sau 3/4 . Cand mǎturarea avanseazǎ, mierea este mutatǎ in alte celule, care vor fi umplute la 3/4 din volumul lor.

Mǎturarea finala dureaza 1- 3 zile in functie de continutul de apǎ din nectar in momentul depunerii in celulǎ, de nivelul la care sunt umplute celulele, de intensitatea circulatiei aerului ( care la randul ei depinde de puterea familiei si sistemul de ventilatie a stupului ) si de temperaturǎ si umiditatea relativa a aerului.

Cand mierea contine 20% apǎ, procesul de mǎturare este incheiat. Albinele completeazǎ celulele cu miere mǎturatǎ luatǎ din alte celule si le cǎpǎcesc cu cearǎ. Cǎpǎcelul de cearǎ impiedicǎ absorbtia apei din mediul inconjurǎtor si implicit fermentarea mierii.

In timp ce apa se evaporǎ din miere, in timpul procesului de mǎturare se produc o serie de transformǎri chimice, care afecteazǎ in principal hidratii de carbon. Aceste transformǎri au loc sub influenta enzimelor, mentionate anterior, care scindeazǎ zaharurile cu molecula mare in zaharuri simple glucozǎ si fructozǎ.

Mierea asigurǎ organismului albinelor energia necesarǎ. Glucidele care prezintǎ peste 80% S. U. Joacǎ un rol structural, participand la constituirea membranelor celulalre, a tesutului conjunctiv, hormonilor si anticorpilor.

Cea mai mare parte a glucidelor in miere este reprezentatǎ de glucozǎ si fructozǎ.

Glucoza este mai putin dulce decat fructoza si de doua ori mai dulce decat zaharoza, dar prezintǎ inconvenientul cristalizǎrii rapide, motiv pentru care mierea cu un continut ridicat de glucoza nu se recomandǎ pentru hrǎnirea albinelor in timpul iernii. Fructoza, in schimb, cristalizeazǎ foarte greu si prezintǎ un grad mare de solubilitate, ceea ce favorizeazǎ valorificarea in hrǎnirea albinelor. Zaharoza cristalizeazǎ usor, dar nu reprezintǎ decat panǎ la 5% din continutul in glucide. Un continut de zaharozǎ mai mare de 5% poate constitui un indiciu de falsificare a mierii.

Dintre glucide, albinele pot folosi : glucozǎ, fructozǎ, zaharozǎ, maltozǎ, prehalozǎ, melizitozǎ - ca zaharuri " dulci " , apoi arabinozǎ, xilozǎ, galactozǎ, celebiozǎ, rafinozǎ, manitolul si scorbitolul - ca zaharuri " nedulci " . Ele nu pot folosi ramnoza, fuzoca, manoza, sorboza, lactoza, melibioza, dulcitolul, eritritolul sau inozitolul. Albinele pot folosi dextrinele, dar dintre aminodonuri pe acelea care le sunt importante din punct de vedere biologic, cum ar fi cele de polen ( Vogel, citat de Haydak, 1961 si 1967 ) .

Alǎturi de glucide in substanta uscatǎ a mierii se gǎsesc in cantitǎti reduse : enzime, vitamine, substante minerale, proteine si acizi organici.

Enzimele din miere sunt reprezentate de invertaza, amilaza, maltaza, fosfotaza, glucozitaza, lipaza, catalaza, care accelereazǎ reactiile metabolice avand functii de scindare cat si de sintezǎ.

Vitamile joacǎ un rol de biocatalizatori in procelese metabolice din organismul albinelor, existand interrelatii intre acestea cu enzimele si substantele hormonale.

Proteinele din miere isi au originea, in cea mai mare parte, in polenul care se gǎseste in masa mierii in cantitǎti reduse ( 0, 15- 0, 70% din S.U.) .

Substantele minerale variazǎ intre 0, 1- 0, 5% in miere floralǎ si 0, 5- 1, 0% in cea de manǎ. Ele joacǎ roluri de ordin structural si de reglare a presiunii osmotice si al echilibrului acido- bazic din organismul albinelor.

Acizii organici din miere sunt reprezentati de acizii, glutamic, oxalic, tartric, butiric, lactic, formic, si acetic si joacǎ un rol important in metabolismul albinelor

Cantitatea de miere necesarǎ pentru hrǎnirea unei familii de putere medie este de circa 90 kg in decursul unui an.

Polenul

Polenul asigurǎ proteinele necesare in hrǎnirea albinelor. Acestea recolteazǎ polenul florilor folosindu- se de perisorii de pe suprafata corpului, piesele bucale si cele trei perechi de picioare.

Comportamentul albinelor in timpul recoltǎrii polenului este influentat de structura florilor pe care le viziteazǎ. In esenta, acest comportament se rezumǎ, pentru inceput, in acele activitǎti prin care albina reuseste sǎ retinǎ prin perisorii de pe suprafata corpului cat mai multe grǎuncioare de polen ( Meeuse, 1961, citat dupa Lazar ) . Astfel, la florile de Rosa si Taraxacum, albina culegǎtoare de polen executǎ miscǎri rapide printre stamine si adesea retrage spre ea cu picioarele si le apucǎ intre mandibule pentru a disloca grǎuncioarele de polen. La alte plante, albina colecteazǎ polenul doar intamplǎtor in timpul recoltǎrii nectarului.

Operatiunea de recoltare se desfǎsoarǎ in doua faze ( Parker, 1926, citat dupa Lazǎr ) . In prima fazǎ, polenul rǎspandit pe cap si partial pe torace este colectat cu ajutorul periilor bazitarsale de la picioarele anterioare, iar polenul de pe trompa si antene cu ajutorul strigilului. Polenul de pe torace si partial de pe abdomen este adunat cu ajutorul picioarelor mijlocii, iar cel de pe restul abdomenului cu picioarele posterioare. In timpul actiunii de periere, picioarele anterioare si mijlocii sunt in contact cu trompa, la nivelul cǎreia, cu ajutorul mierii regurgitate se umezeste polenul adunat, usurandu- se " impachetarea acestuia " .

In faza a doua, care se desfǎsoarǎ in timpul zborului, polenul umezit, desprins de pe perisorii corpului cu membrele anterioare si mijlocii, este trecut pe membrele mijlocii si de pe acestea pe cele posterioare prin frecarea tarsului cu polen printre periile bazitarsale ale picioarelor posterioare. Prin frecarea picioarelor posterioare unul de altul, polenul este transferat de pe o perie bazitarsalǎ in presa de polen a celuilalt picior si de aici in adancitura corbiculei. Prin adaugarea succesivǎ de cantitǎti noi recoltate, incǎrcǎtura de polen se mǎreste, luand forma caracteristicǎ corbiculei.

Greutatea unei incǎrcǎturi de polen ajunge la 8- 12 mg, maximum 20mg in ambele corbicule. Durata recoltǎrii unei incǎrcǎturi este de 12- 16 minute panǎ la 30 de minute in conditii mai putin favorabile.

In cuib, polenul este depozitat in celulele de lucratoare in jurul elipsei cu puiet panǎ la 2/3 din volumul lor, ceea ce inseamnǎ o cantitate de 0, 1 - 0, 175g polen intr- o celula, cantitate suficientǎ pentru hrǎnirea a doua larve.

Transformarea polenului in pǎstura

Procesul de formare a pǎsturii se desfasoarǎ ca efect al interventiilor succesive ale unor bacterii din genurile Pseudomonas, Lactobacillus si a ciupercii microscopice Saccharomyces, care sunt prezente in mod specific in polen.

Constituirea pǎsturii cuprinde trei etape, corespunzǎtoare dezvoltǎrii microorganismelor mentionate.

Prima etapa incepe in prima sǎptǎmanǎ de depozitare a polenului in celulele fagurelui, odatǎ cu inmultirea in masǎ a acestuia a bacteriei Pseudomonas sp. si folosirea de cǎtre aceasta ca substrat nutritiv a unor cantitǎti infime de polen. Asupra celulei de polen activeazǎ metaboliti ai bacteriei, care determinǎ permeabilizarea sporodermei. Secretiile exogene de tip enzimatic ale bacteriei pǎtrund prin sporoderma si vin in contact cu continutul celular, iar unele din componentele acestuia sunt partial metabolizate In procesul de digestie. Pseudomonas sp. Fiind aeroboa, pe mǎsura dezvoltǎrii si multiplicǎrii ei, consuma oxigenul care il epuizeaza si se ajunge panǎ la autoasfixierea bacteriei, eliminandu- se posibilitǎtile de germinare si dezvoltare a oricǎrui microorganism aerob.

In a doua etapǎ intervine bacilul lactic ( Lactobacillus sp. ), care foloseste glucidele ca sursǎ de oxigen. Fermentatiile tactice au ca substrat glucoza provenitǎ din adaosul de nectar in timpul formǎrii glomerului la polen. La inceputul dezvoltǎrii coloniei Lactobacillus sp. , cantitǎti mici de acid lactic protejeaza colonia, actionand ca un factor inhibitor pentru alte microorganisme anaerobe cu care bacilul lactic este in concurentǎ in exploatarea suportului nutritiv. Prin acumularea de acid lactic panǎ la 3% in pǎstura in formare, se ajunge la intoxicarea bacilului lactic.

In a treia etapa, levurile de genul Saccharommyces preiau in circuitul metabolic propriu resturile glucidelor rezultate din partiala oxidare a glucozei in conditii de anaerobioza. In aceastǎ fazǎ, se pare cǎ se desǎvarseste procesul de formare a pǎsturii. Exista unele pǎreri precum cǎ in aceastǎ etapa s- ar forma unii compusi care determinǎ atractivitatea pǎsturii pentru albine.

Rolul polenului in metabolismul albinelor

Continutul proteic al polenului variazǎ intre 7- 35% , in functie de speciile de la care provin. Proteinele indeplinesc rol plastic, functional, constituind in acelasi timp apofermentii unor coenzime pe care le activeazǎ si tot pe baza lor sunt posibile reactii fiziologice pentru producerea unor secretii ( cearǎ, lǎptisor, venin etc. ).

Albinele incep sǎ se dezvolte fiziologic imediat ce incep sǎ consume polen. In interval de 5 zile, continutul de azot a sporit cu 93% in cap, 79% in abdomen, si cu 37% in torace ( Haydak, 1934 ) .

In acelasi timp incepe dezvoltarea glandelor hipofaringiene, corpului adipos si alte organe ( Maurizio, 1954 ), ceea ce explicǎ longevitatea mare a albinelor eclozionate la sfarsitul verii. In lipsa indelungatǎ a polenului, cresterea puietului se realizeazǎ prin consumul de miere si pe baza substantelor proteice de constitutie, care conduce la scǎderea greutǎtii corporale si reducerea cantitǎtii de azot, care se aflǎ in cea mai mare parte in abdomen, la nivelul corpului adipos. Albinele tinere, care eclozioneazǎ in aceste conditii, contin o cantitate de azot in abdomen mai redusǎ cu 19% fatǎ de cele eclozionate in conditii normale ( Haydak, 1937 ) si contin cu 62% mai putinǎ tiaminǎ ( Haydak, 1954 ) .

Cand albinele recent eclozionate sunt hrǎnite numai cu miere, continutul de azot din corpul lor se reduce, iar mortalitatea creste considerabil. Acelas autor aratǎ influenta polenului introdus in hrana albinelor dupa un regim de hrǎnire numai pe baza de zaharuri. Astfel, dupa 30 zile de hrǎnire numai cu miere, albinele si- au restabilit dezvoltarea normalǎ, iar albinele crescute de ele au fost normale.

O familie alcǎtuitǎ din albine in varsta de 47 de zile, hrǎnitǎ cu zahǎr timp de 189 de zile, si - a mentinut activitatea normalǎ de zbor, dar albinele si- au pierdut din greutate 33% , iar la continutul de azot 22% , cel mai ridicat procent de reducere inregistrandu- se la nivelul abdomenului ( 44, 7%) .

Albinele mai in varstǎ au nevoie pentru asigurarea necesarului de energie numai de hidrati de carbon, iar celelalte substante necesare pentru refacerea organelor esentiale se obtin prin catabolizarea substantelor de rezervǎ asimilate in organism in timpul perioadelor precedente de dezvoltare.

Dacǎ albinele adulte sunt obligate sǎ creascǎ puiet, ele consumǎ polen si dupa depǎsirea varstei de doicǎ. In asemenea conditii, la albinele de varstǎ de 75- 83 de zile, glandele hipofaringiene erau active panǎ la 70% , dar secretia acestora avea o consistentǎ mai mult apoasǎ decat cea lǎptoasǎ obisnuitǎ si cu un continut mai scǎzut in vitamine din complexul B. Cand doicile au avut o varstǎ de peste 50 de zile, albinele care au eclozionat au avut intestinele foarte fragile si o longevitate scǎzuta. La fel, greutatea mǎtcilor si continutul lor in azot au fost foarte mici cand acestea au fost crescute de albinele varstnice ( Haydak 1964 ) .

Necesarul de proteine pentru realizarea unui anumit ritm de dezvoltare depinde de compozitia cantitativǎ a aminoacizilor din proteina respectivǎ si de nevoile organismului pentru fiecare din aminoacizi.

Aminoacizii esentiali si procentele in care ei trebuie sǎ se gǎseascǎ pentru cresterea albinelor adulte : argininǎ (3,0%), histidinǎ (1,5%), lizinǎ (3,0%),triptofan (1,0%), fenilalaninǎ (2,5%), metioninǎ (1,5%), treoninǎ (3,0%), leucinǎ (4,5%), izoleucinǎ (4,0%), valinǎ (4,0%).

Serina, glicina si prolina, desi nesentiale pentru crestere, exercitǎ un efect stimulator la nivele de dezvoltare sub optimale.

Hrana naturalǎ a albinelor nu pune problema unui deficit de aminoacizi pentru albine.

Lipidele din polen (4%), sunt reprezentate de esteri ai acizilor grasi indispensabili vietii albinelor: oleic, linolic, linoleic, palmitic, arahidonic.

In polen au fost identificate 12 vitamine: tiaminǎ, riboflavinǎ, acidul pantotenic, piridoxinǎ, acidul ascorbic, acidul folic, biotinǎ, provitamina A, tocoferolul, calciferolul, rutinǎ si carnitinǎ.

Dintre enzime au fost identificate: amilaza, invertaza, proteaza, lipaza,fostfaza, catalaza si lactaza.

Substantele minerale sunt bine reprezentate (3%), continutul lor in polen variind in functie de specia de la care este recoltat, conditiile pedo-climatice etc.

Dintre acizii organici au fost identificati in polen acizii: citric, tartric, malic, malonic, succinic, aconitic, giberelic, adipic, indolilacetic, fumaric, cetoglutamic.

In polenul recoltat de albine se gǎsesc cantitǎti insemnate de glucide (40%) care provin in cea mai mare parte din adaosul de nectar in timpul operatiunii de recoltare. Consumul de polen pentru o familie in decursul unui an este de 15-55 kg, in functie de puterea familiei si activitatea desfǎsuratǎ.

Un kg albina consumǎ pe zi 3 g de polen cand nu creste puiet si 56 g cand creste puiet si clǎdeste faguri. Pentru cresterea unei larve se consumǎ in medie 145 mg polen, ceea ce inseamnǎ cǎ pentru obtinerea unui kg de albinǎ este necesara cantitatea de 1,5 kg polen(Winston,1987).

2 RELATIILE DE NUTRITIE LA ALBINE

In interiorul coloniei de albine exista relatii de nutritie prin care hrana este trecutǎ de la un individ la altul- mecanism cunoscut in biologie sub denumirea de trofalaxie, care are rolul de a asigura atractia reciproca intre indivizi contribuind la coeziunea si integritatea biologica a familiei.

In mod normal functia de hrǎnire a unui organism animal se desfǎsoarǎ ca o succesiune de acte mecanice si procese fiziologice celulare specifice. Cu toate acestea, insǎ, viata albinei se scurteazǎ mult atunci cand este obligatǎ sa trǎiascǎ izolat. Viata socialǎ este extrem de complexǎ si se intretine prin comunicǎri alimentare, informatii culese si mediate prin intermediul organelor de simt, emisiunea de feromoni, etc.

Intr-o familie de albine normal dezvoltatǎ, prin schimburile de hranǎ numai 6 albine reusesc sǎ comunice in 2 ore la 72% din culegǎtoare si la 19% din cele de pe faguri orice aliment, "mesaj" sau altǎ substantǎ. In 24 de ore mesajul este receptionat de 76% din culegǎtoare si de 50% din albinele de pe faguri si tot pe aceasta cale este comunicatǎ concentratia zaharului din nectar.

Principalul mijloc de transport al metabolismului albinelor il reprezintǎ hemolimfǎ care, pe langǎ rolul de transportor al substantelor nutritive cǎtre organe, prin relatiile de nutritie ajutǎ la realizarea asa numitei "circulatii sociale" prin care se mediatizeazǎ comportamente si reactii fiziologice diverse. Dintre acesti mediatori fac parte secretiile salivare ale glandelor hipofaringiene si mandibulare, neuro-secretiile (vezi sistemul neuroendocrin) si functiile organelor de simt. Cel mai puternic stimul il reprezinta mirosul receptionat prin contactele antenale intre indivizi. Stimulul se dovedesste mai puternic cand indivizii fac parte din aceiasi colonie, si mai slab cand acestia fac parte din colonii diferite, dar aici fenomenele sunt mult mai complexe intrucat acelasi stimul poate declansa activitǎti comportamentale diferite. Spre exemplu intr-o anumitǎ situatie, stimulul declanseazǎ comportamente specifice vietii sociale, dar in alte situatii comportamente de apǎrare si deci agresivitate.

Relatiile de nutritie intre albine reprezintǎ acte reflexe innǎscute. In sprijinul acestei informatii, (Free, 1970), aratǎ cǎ intre albinele recent eclozionate si izolate de restul familiei au loc relatii de nutritie lipsite de precizia manifestatǎ la albinele varstnice, unde a intervenit si invǎtarea.

Relatiile de nutritie intre albinele lucrǎtoare

Observatiile mai multor autori au arǎtat cǎ hrana este trecutǎ de la o albinǎ la alta de mai multe ori. Nixon si Ribbands (1952) citat, dupǎ Ribbands (1955), au determinat 6 albine sǎ aducǎ in stup sirop de zahǎr cu fosfor radioactiv si au constatat cǎ dupǎ 5 ore in stup, 62% din albinele culegǎtoare, 18% din albinele aflate pe fagurii cu puiet, 16% din corpul de jos si 21% din corpul de sus erau radioactive. Dupǎ 48 de ore toate albinele din stup erau radioactive. Cea mai scǎzutǎ radioactivitate de numai 27% a fost constatatǎ la trantori. In timpul hrǎnirii indivizii stau fatǎ in fatǎ si-si agitǎ reciproc antenele. Albina donatoare desface larg mandibulele, isi extinde trompa inainte si regurgiteazǎ din gusa o picǎtura de miere pe care o ia albina solicitantǎ. In perioada cresterii puietului numǎrul contactelor de hrǎnire intre doici si culegǎtoare este mai mare decat toamna, cand inceteazǎ creserea puietului. Durata contactului de hrǎnire intre doi indivizi, este mai mare cu cat rezervele de hranǎ din cuib sunt mai mari. Schimbul e hranǎ se face diferit in functie de stadiul de dezvoltare, albinele varstnice cedeazǎ mai multǎ hranǎ decat cea pe care o primesc.

Relatiile de nutritie intre matcǎ si albinele lucrǎtoare

Matca este hranitǎ tot timpul anului de cǎtre albinele doici constituite in " suita mǎtcii " la intervale de 10-15 minute. Hrǎnirea se face numai cu lǎptisor in momentul in care isi depune ponta cand stǎ cateva minute nemiscatǎ. Numai in conditiile in care matca este inchisǎ pe fagure sub colivie sau in perioada de ecloziune si imperechere se hrǎneste cu miere pe care si-o ia singurǎ din celule. Tot rare sunt si situatiile cand matca cedeazǎ hrana; aceastǎ situatie este introdusǎ intre albine strǎine. Tot prin relatiile de nutritie albinele preiau prin lins de pe corpul mǎtcii substanta de matcǎ care are rolul de inhibare a dezvoltǎrii ovarelor si instinctul de clǎdire a botcilor la lucrǎtoare.

Relatiile de nutrtie intre trantori si albinele lucrǎtoare

Trantorii panǎ la 4 zile de eclozionare, cand sunt inca pe fagurii cu puiet cer hrana pe care o primesc de la albine. Mai tarziu dupǎ ce se retrag pe fagurii cu miere se hrǎnesc singuri, luandu-si mierea din celule. La varsta de 15-18 zile, cand incep zborurile pentru imperechere, inainte de plecare isi incarcǎ gusile cu miere. Intr-un zbor de circa 30 de minute, un trantor consumǎ aproximativ 14 mg de zahǎr, de 3 ori mai mult decat o albinǎ lucrǎtoare. Pe cand in repaos in stup are nevoie de 1-3 mg zahǎr pe orǎ (Mindt citat de Winston, 1988).

Cǎtre sfarsitul verii albinele ii lasǎ flǎmanzi si ii alungǎ in afara stupului.