Микроводоросли оказались питательней искусственной пыльцы для пчел

Спирулина (сине-зеленая водоросль Arthrospira platensis) по своим питательным свойствам соответствует пыльце в рационе медоносных пчел и превосходит заменитель пыльцы. Водоросль содержит все необходимые пчелам аминокислоты; питаясь ей, насекомые быстро набирают вес, у них выделяется вителлогенин, маркер качества питания. Кроме того, у пчел, которых кормили спирулиной, увеличилось содержание полезных бактерий кишечника. После дополнительных исследований на колониях пчел эту водоросль можно будет использовать в качестве новой пищевой добавки для медоносных пчел. Статья опубликована в журнале Apidologie.

Пчеловоды часто подкармливают пчел заменителем пыльцы — в периоды, когда естественного корма не хватает, или когда хотят увеличить колонию перед началом опылительного периода. Можно кормить пчел и пыльцой, которую они собрали сами, однако этот процесс дороже, его трудно стандартизировать, а с настоящей пыльцой могут передаваться болезни или же она может содержать пестициды.

Заменители пыльцы состоят из белков, которые получают из сои, дрожжей, яиц, пшеницы или чечевицы. Однако некоторые заменители недостаточно питательны: например, продукты на основе сои содержат токсичные сахара и ингибиторы протеаз. Современные коммерческие заменители пыльцы, по-видимому, соответствуют пыльце по питательной ценности, однако их состав запатентован и скрыт, и изучить влияние отдельных компонентов невозможно.

В последнее время широкое распространение в качестве кормовой добавки для водных и наземных животных получили микроводоросли, например, одноклеточные сине-зеленые водоросли Arthrospira platensis, известные под названием спирулина. Их питательные свойства хорошо изучены; водоросли быстро растут и размножаются, и их легко выращивать в промышленных масштабах.

Винсент Ричильяно (Vincent Ricigliano) и Майкл Симоне-Финстрём (Michael Simone-Finstrom) из Лаборатории селекции, генетики и физиологии медоносных пчел Службы сельскохозяйственных исследований Департамента сельского хозяйства США изучили потенциал спирулины в качестве корма для медоносных пчел (Apis mellifera L.). Новорожденных рабочих пчел селили в клетки по 50 особей (всего использовали более ста клеток с насекомыми) и кормили сахаром, пыльцой, коммерческим заменителем пыльцы, сухой или свежей спирулиной.

На пятый и десятый день эксперимента из каждой клетки случайно отбирали по десять особей для физиологического и молекулярного анализа. У каждой пчелы отделяли голову, грудь и брюшко. Грудь высушивали и измеряли средний вес для каждой клетки; в голове с помощью спектрофотометрии определяли содержание белков. У половины пчел из брюшек доставали кишечник и измеряли среднюю жировую массу, у второй половины с помощью генетического анализа определяли разнообразие кишечных бактерий и экспрессию гена вителлогенина. Этот липопротеин выделяет жировое тело пчел, его выработка связана с жировым составом пищи и является маркером качества питания пчел.

Содержание всех 15 рассмотренных аминокислот в спирулине соответствовало пыльце или было выше, а в заменителе пыльцы всех аминокислот, кроме гистидина и лизина, было меньше. За пять и десять дней эксперимента больше всего веса набрали пчелы, которые питались сухой спирулиной; содержание белка в голове было самым высоким при диете с заменителем пыльцы и не отличалось при питании пыльцой и спирулиной; самая большая жировая масса была у пчел, которые ели спирулину и пыльцу.

Вителлогенин больше всего экспрессировался у пчел, которые питались заменителем пыльцы (p < 0,001); для спирулины и пыльцы этот показатель не отличался. Содержание кишечных бактерий (Lactobacillus Firm 5, Bifidobacterium и Snodgrasella) было выше у насекомых, которых кормили спирулиной, и самым низким, когда кормом был заменитель пыльцы (p < 0,001).

Авторы работы считают, что спирулина может стать пищевой добавкой, которая успешно заменит пыльцу по своим питательным свойствам. Водоросль можно использовать в качестве единственного источника белков и жиров для пчел, а также как пробиотик. Но перед тем, как повсеместно кормить пчел спирулиной, необходимо исследовать ее эффекты на целую колонию.

Питательные свойства спирулины широко известны. Однако эту водоросль используют и более необычными способами: например, из нее сделали биосовместимых микророботов. Такие микрочастицы оказались токсичными для раковых клеток — вероятно, из-за веществ самой спирулины.

Алиса Бахарева