Влияние средовых факторов на иммунную реактивность организма медоносной пчелы

9. Кончиц, В.В. Влияние плотности посадки на морфометрические показатели личинок ленского осетра в условиях Республики Беларусь / В.В. Кончиц, О.В. Усова / Сб. науч. тр. «Вопросы рыбного хозяйства». - Минск, 2011. - Вып. 27. - С. 94-106.

10. Алекин, О.А. Основы гидрохимии / О.А. Алекин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1954. -296 с.

11. Инструкция по химическому анализу воды прудов. - М.: ВНИИПРХ, 1985. - 46 с.

12. Лурье, Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод СССР / Ю.Ю. Лурье // Гидрохимический институт. - Л.: Гидрометиоиздат, 1978. - Вып. 1. - 144 с.

13. Гинзбург, А.С. Развитие осетровых рыб (созревание яиц, оплодотворение и эмбриогенез) / А.С. Гинзбург, Т.А. Детлаф. - М.: Наука, 1969. - 134 с.

14. Никольская, Н.Г. Сравнительный анализ действия постоянных температур на эмбриональном развитии разных видов осетровых / Н.Г. Никольская, Л.А. Сытина // Вопросы ихтиологии. - 1978. - Т. 18. - Вып.1 (108). - С. 101-116.

15. Семенова, А.Д. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши / А.Д. Семенова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - С. 329-332.

16. Пономарев, С.В. Индустриальное рыбоводство / С.В. Пономарев, Ю.Н. Гро-зеску, А.А. Бахарева. - М.: Изд.-во Колос, 2006. - 320 с.

УДК 638.154.36612.017

ВЛИЯНИЕ СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ НА ИММУННУЮ РЕАКТИВНОСТЬ ОРГАНИЗМА МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ

Р.С. ПОЛТОРЖИЦКАЯ, М.И. ЧЕРНИК РНИУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского НАН Беларуси» г. Минск, Республика Беларусь, 220003

Введение. На развитие инфекционного процесса у насекомых, которые, как известно, относятся к группе пойкилотермных животных, существенное влияние оказывает среда обитания. Росту числа инфекционных заболеваний среди пчел способствуют резкие колебания температуры и повышенная влажность. Именно воздействие физических факторов приводит к широкому распространению на пасеках нашей республики гнильцов и микозов пчел. Неизбежные наступательные антропогенные воздействия на животный и растительный мир приводят к вмешательству в эволюционно сложившиеся взаимоотношения между организмом и средой обитания, в биологические циклы развития паразитоценозов в отношения медоносной пчелы с сообществом вирусов, грибов, бактерий, что значительно снижает их сопротивляемость к инфекционным агентам [1, 2, 4].

Анализ факторов, влияющих на восприимчивость пчел к гнильцо-во-микозным заболеваниям, показал, что распространению энтомопа-тогенов среди пчел на пасеках республики способствует ряд экологических факторов, среди которых, согласно современным представлениям, можно выделить в первую очередь физические, химические и биологические. Физическое действие определяется чаще всего климатическими факторами, тогда как химическое напрямую связано либо с антропогенной деятельностью, либо с геохимической зоной обитания.

На уровне сообщества, популяции, организма, органа, клетки функционируют соответствующие системы, осуществляющие взаимо-

действие медоносной пчелы с окружающей средой. В настоящее время на стыке физиологии, иммуннологии и экологии возникло новое научное направление - экологическая иммуннология, исследующее особенности функционирования иммунной системы в условиях меняющейся окружающей среды [8]. Экологическая иммуннология позволяет получить углубленные сведения о воздействиях факторов окружающей среды на различные функциональные процессы организма и предложить средства, способные нивелировать экологически неблагоприятное воздействие их на организм.

На пчелопасеках республики широкое распространение имеют гнильцово-микозные заболевания пчел. Доля пораженности пчелопа-сек этими патогенами как в отдельности, так и в ассоциациях достигает 60-80 %. Пчеловодческие хозяйства несут потери из-за значительного снижения медопродуктивности пчелосемей. Причинами роста заболеваемости пчел гнильцово-микозными патологиями являются нарушения иммунно-физиологическое статуса организма Апис мели-фера и негативное воздействие факторов окружающей среды [1, 2].

Рядом исследователей установлено, что недостаток или избыток химических элементов оказывает значительное влияние на состояние естественной резистентности организма. Дефицит или избыток металлов в среде обитания может привести к нарушению нормального функционирования ряда систем у животных [5].

Так, например, в настоящее время отдельные территории республики подвергаются значительной антропогенной нагрузке со стороны химических поллютантов, радионуклидов [7, 3]. Животный мир в таких регионах испытывает значительный прессинг со стороны повышенных концентраций цинка, меди, свинца, кадмия, сурьмы, а также радионуклидов. Индикатором экологического неблагополучия территорий может служить пчелиная обножка, активно накапливающая поллютанты неорганической природы. Это свойство цветочной пыльцы используется в ряде стран для мониторинга экосистем [6]. Вместе с тем и недостаток (дефицит) химических элементов в почвах отдельных регионах областей республики также относится к неблагополучным для организма факторам внешней среды [5]. Несмотря на имеющиеся сведения о фенотипической и генотипической изменчивости адаптивных реакции организма пчел, особенности изменения функциональной активности системы неспецифической резистентности при гнильцово-микозных патологиях пчел в условиях меняющейся внешней среды на текущий момент не изучены. Отсутствуют сведения по разработке эффективных средств оздоровления пчел от гнильцов и микозов в изменяющихся условиях среды обитания.

Цель работы - изучить особенности изменения функциональной активности системы неспецифической резистентности при гнильцово-микозных патологиях у пчел в условиях меняющейся внешней среды.

Материал и методика исследований. Работа выполнялась в лаборатории болезней рыб и пчел РУП «Институт экспериментальной ве-

351

теринарии им. С.Н. Вышелесского», на опытной пасеке института и пасеках областей республики.

В лабораторных опытах использовано 20000 экземпляров доима-гинальной и имагинальной форм пчелы медоносной.

Эпизоотические исследования с учетом средового воздействия проведены на 56 пчелопасеках Минской, Витебской, Гомельской,

Гродненской, Могилевской и Брестской областях Республики Беларусь.

Изменение показателей функциональной активности факторов иммунитета при гнильцово-микозных патологиях медоносной пчелы в меняющихся условиях внешней среды, а также средства и способы, позволяющие нивелировать негативное действие экогенных факторов, изучали в ряде опытов.

В первой серии опытов пчелы 1-3 групп заражались гнильцами. Для воспроизведения гнильцовой инвазии пчелам задавали смесь Melissococcus pluton и Enterococcus faecalis. Иммунно-физиологическое состояние пчел определяли в динамике бактериальной инфекции на 1-й, 3-й, 7-й, 14-й и 21-й дни от начала заражения заражения по фагоцитарной активности, фагоцитарному индексу, оп-соно-фагоцитарному индексу, активности лизоцима, клеточному составу гемолимфы и массы тела личинок, куколок, летной пчелы, трутней. Интактные пчелы 2-й группы служили контролем.

Пчелы 4-й группы заражались возбудителями европейского гнильца и аскосфероза пчел.

Пчелы 5-7-й групп подвергались заражению спорами гриба Asco-sphaera apis. Состояние функциональной активности иммунитета подопытных пчел определяли в динамике инфекционного процесса на 1-й, 3-й, 7-й, 14-й и 21-й дни после заражения по фагоцитарной активности, фагоцитарному индексу, опсоно-фагоцитарному индексу, клеточному составу гемолимфы и активности лизоцима, а также массы тела личинок, куколок, летной пчелы и трутней. Интактные пчелы 8-й группы служили контролем.

Во второй серии опытов на двух группах пчел со спонтанной инфекцией изучали степень пораженности гнильцами и микозами на пчелопасеках, находящихся в различных почвенно-климатических условиях, а также в зонах с повышенной антропогенной нагрузкой. При этом оценивали состояние физиолого-иммуннологических показателей организма медоносной пчелы.

К экологически благополучным или «чистым» зонам относили территорию н.п. Тальковщина Гродненской области, на которой располагались подопытные пчелопасеки 1-й группы.

К зонам повышенного химического прессинга относили территории, расположенные вблизи бумажных комбинатов, предприятий цветной и черной металлургии, мусоросжигательных заводов, тепловых электростанций, котельных, заводов по производству строительных материалов относились пчелопасеки 2-й группы подопытных

352

пчел, расположенных в районе г. Новополоцка и г. Жлобина и территории Лунинецого района вблизи г. Лунинца, д. Лахвы.

На первом этапе определяли характер пораженности гнильцами и микозами пчел на пасеках в условиях холодной весны и влажного лета, а также в условиях расположения пчелопасек в зонах геохимического неблагополучия.

На втором этапе изучали характер пораженности гнильцами и микозами на пасеках, расположенных в зонах повышенного химического прессинга.

На третьем этапе изучали способы оздоровления от гнильцов и микозов пчелохозяйств, расположенных на территориях Республики Беларусь.

Для оценки роли антропогенного фактора в распространении гнильцов, сырье воскозаводов Минской и Гомельской областей (ОАО Негорельский воскоперерабатывающий и ульевой завод Дзержинского района и МП «Ритм», г. Гомель): воск, искусственная вощина, мерва, смывы с оборудования по производству вощины - было подвергнуто лабораторным исследованиям.

Бактериологическому исследованию подвергнут патологический материал от больных и погибших личинок и куколок с клиническими признаками гнильцов, доставленный от пчел 42 пасек Минской, Бресткой и Могилевской областей Республики Беларусь. Первичные посевы наблюдали через 24 часа в аэробных условиях на МПА, МПБ, среде Черепова. Оценивали биохимические свойства выделенных штаммов, их чувствительность к современным антибиотикам (по общепринятым методикам).

Учитывались климатические факторы: температура, влажность; геохимические факторы: территории с дефицитом меди и цинка; факторы антропогенного действия: повышенный химический прессинг.

Температуру и влажность в гнездах замеряли многоточечным термометром из 18 датчиков, предназначенных для показаний «сухого» и «увлажненного» климата. По психометрической таблице рассчитывали относительную влажность. Одновременно регистрировали внешнюю температуру и относительную влажность воздуха. Показания внешней температуры сопоставляли с проявлением гнильцов и аскосфероза в гнездах пчел.

На всех этапах проводилась оценка степени пораженности пчел гнильцами и микозами. Слабая степень поражения пчелиных семей гнильцами и аскосферозом характеризовалась наличием до 10 больных личинок на сот с учетом мумифицированных на дне улья. Средняя степень поражения - наличием от 10 до 50 больных личинок на сот, сильная степень поражения - от 50 и выше.

Состояние иммунной системы пчел оценивали по фагоцитарной активности, фагоцитарному индексу, опсоно-фагоцитарному индексу (В.Б. Руденко, 1999), клеточному составу гемолимфы (О.Ф. Гробов, 1968). Классификация гемоцитов - по Л.Р. Гайфуллиной (2003); со-

353

держание лизоцима определяли по А.И. Егоровой (1979), титр лекти-нов гемолимфы - по Б.В. Зюману (1988); антимикробная активность гемолимфы - по А.И. Егоровой (1979); содержание общего белка - по В.Б. Зюману, Г.И. Устиновой (1989), уровень глюкозы и липидов (Методические указания по исследованию влияния акарицидных препаратов на пчел и клещей варроа, 1982).

Определяли массу тела летной, ульевой пчелы, медопродуктив-ность пчелосемей. Проводились спекторфотометрические исследования, включающие определение химических элементов с помощью многоэлементного спектрометра ближнего ультрафиолета.

Результаты исследований и их обсуждение. Как показали результаты наших исследований, доля пораженности гнильцами на пчелопа-секах республики составляет 68,7±3,8 %, микозами - 53,3±3,4 %, смешанными инфекциями - 41,0±3,9 %. На заболеваемость оказывает влияние воздействие внешней среды. Современное представление о значении экологических факторов для организма позволяет выделить физические, химические, биологические, социальные факторы. Функциональная активность жизненно важных систем пойкилотермных животных, к которым относятся пчелы, в значительной степени зависит от температурного фактора среды обитания. Экстенсивность поражения пчелосемей при температуре воздуха 10,4±2,6 оС и влажности 92±4,4 % составляет от 60 до 100 %, тогда как при температуре 14,2±2,6 оС и влажности 78±2,3 % - от 30 до 60 %. Химические элементы оказывают значительное влияние на заболеваемость гнильцами и микозами, а также на состояние естественной резистентности организма пчел. Нами были выделены зоны Минской и Витебской областей геохимического неблагополучия по цинку и меди, а также Моги-левская область как зона повышенного содержания загрязнителей. В качестве контроля были выбраны пчелопасеки Гродненской области (табл. 1).

Таблица 1. Влияние содержания цинка в почвах территорий на показатели заболеваемости пчел гнильцами и микозами

Гнильцы и микозы пчел Витебская область

количество обследованных пчелосемей количество пораженных экстенсивность, % количество обследованных пчелосемей количество пораженных экстенсивность, %

Гнильцовые болезни 124 101 81,45 160 70 43,75

Микозы 205 123 60,0 211 63 29,85

Смешанные формы: гнильцы + + микозы 190 95 50,0 117 23 19,65

Данные табл. 1 показывают, что на пасеках, расположенных в зонах геохимического неблагополучия (с дефицитом цинка), экстенсивность

354

поражения гнильцами и микозами составляет 60-81 %, смешанные формы регистрируются в 50 % случаев.

Результаты клинических и лабораторных исследований пчел свидетельствуют, что на пасеках Витебской области доминировали семьи, инфицированность которых гнильцами и микозами достигала сильной степени поражения, т. е. свыше 50 больных личинок на соторамку (табл. 2).

Таблица 2. Влияние содержания меди в почвах на показатели заболеваемости пчел гнильцами и микозами

Гнильцы и микозы пчел Минская область

количество обследованных пчелосемей количество пораженных экстенсивность, % количество обследованных пчелосемей количество пораженных экстенсивность, %

Гнильцовые болезни 256 185 72,26 160 70 43,75

Микозы 302 191 63,24 211 63 29,85

Смешанные формы 198 90 45,45 117 23 19,65

Данные табл. 2 свидетельствуют, что ситуация по гнильцам и микозам на отдельных пасеках Минской области с низким обеспечением почв медью (1,32 мг/кг) более напряженная, чем на пасеках Гродненской области: из обследованных пасек - в 100 % случаев регистрировали гнильцовые заболевания, в 80 % - микозы и в 60 % - смешанные формы.

Индикатором экологического благополучия отдельных регионов республики служила пчелиная обножка, в которой очень активно накапливались поллютанты химической природы. Высокое содержания кадмия, свинца и других тяжелых металлов в среде обитания оказывают влияние на показатели пораженности пчелосемей инфекционными болезнями (табл. 3).

Таблица 3. Влияние поллютантов на показатели заболеваемости пчел гнильцами и микозами

Гнильцы и микозы пчел Могилевкая область ++

количество обследованных пчелосемей количество пораженных экстенсивность, % количество обследованных пчелосемей количество пораженных экстенсивность, %

Гнильцовые болезни 156 118 75,64 160 70 43,75

Микозы 212 142 66,98 211 63 29,85

Смешанные формы 168 92 54,76 117 23 19,65

Таким образом, дефицит цинка, меди, а также повышенное содержание химических поллютантов в среде обитания оказывают сильное влияние на показатели пораженности пчелосемей гнильцами, микозами и их смешанными формами.

Сравнительное изучение активности показателей неспецифической резистентноссти организма пчелы медоносной (Apis mellifera L.) при бактериальных, микозных и бактериально-микозных патологиях с учетом внешнесредового фактора, кроме научного интереса, имеет важное практическое значение, связанное с устойчивостью этих полезных насекомых к болезням.

Установлено, что в организме пчел при гнильцово-микозных инфекциях происходят следующие изменения в состоянии иммунитета и обменных процессах, которые носят достоверный характер (Р<0,05). Изменения, вызванные действием бактерий и грибов на организм пчел, в том числе иммуннодепрессивным влиянием в условиях слабой и средней степени моноинфекций характеризуются увеличением фагоцитарной активности гемоцитов (до 71,1±3,6 % при микозах и до 80,1±4,6 % при гнильцах). Увеличение фагоцитарного индекса до 3,44±0,06% при микозах и до 3,34±0,06 % при гнильцах, увеличение опсоно-фагоцитарного индекса до 1,87±0,06 % при микозах и до 1,42±0,01 % при гнильцах. Увеличение общего белка (до 78,56±2,0 % при микозах, до 78,36±3,0 % при гнильцах); увеличение активности лектинов (агглютинация в разведении 1:400 при гнильцах); увеличение уровня лизоцима (до 8,5±1,8 мкг/мл при гнильцах); увеличение антимикробной активности гемолимфы (до 8,7±4,2 мк при гнильцах) при сильной степени инфекции, а также при сочетанной форме, независимо от степени поражения, отмечается иммуннодепрессивное влияние: снижение фагоцитарной активности гемоцитов (до 30,7±4,5 % при микозах, до 12,6±4,5 % при гнильцах, до 19,7±4,5 % при смешанной форме); уменьшение общего белка (до 38,5±2,4 % при микозах, до 27,4± ±4,8 % при гнильцах, до 22,5±2,4 % при ассоциативной форме); снижение активности лектинов (агглютинация в разведении 1:100); снижение уровня лизоцима (до 0,5±0,6 мкг/мл при гнильцах, до 0,25± ±0,02 мкг/мл при смешанной форме); уменьшение антимикробной активности (при гнильцах до 4,5±0,6 жизнеспособных микроорганизмов, при ассоциативной форме до 2,2±0,4).

Таблица 4. Степень реагирования отдельных факторов иммунитета организма пчел на действие средовых факторов

Экологические факторы Антимикробная активность Уровень лизоцима Активность лектинов Общий белок Количество гемоцитов Фагоцитарная активность

Климатические (Т0С, влажность) — + + ++ + +

Геохимические (деффицит Cu,Zn); поллютанты + +++ ++ +++ +++ +++

Биологические -(энтомо-патогены) ++ ++ + ++ ++ +

Необходимо отметить, что при микозах в ответной реакции наиболее активно участвуют факторы клеточного иммунитета, гуморальные факторы задействованы слабо.

Общая картина реагирования отдельных показателей неспецифической резистентности организма пчел в ответ на воздействие биотических и абиотических факторов отображена в табл. 4.

Заключение. Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:

- средовые факторы оказывают выраженное влияние на показатели пораженности пчел гнильцами, микозами и смешанными гнильцово-микозными патогенами на пчелопасеках республики. Моноинфекции средней и сильной тяжести течения, а также смешанные формы гниль-цово-микозных заболеваний регистрировались на пчелопасеках территорий геохимического неблагополучия Минской и Витебской областей в 60,3±2,6 % случаев или антропогенного прессинга в Могилевкой области - 63,6±2,3 % случаев, тогда как в Гродненской области (контроль) этот показатель составлял 30,3±2,1 %;

- в иммунологическом ответе организма пчел в ответ на проникновение патогенов бактериальной природы задействованы все звенья клеточного и гуморального иммунитета, тогда как при микозах регистрируется лишь активация клеточного иммунитета - инкапсуляция и фагоцитоз;

- ассоциированное паразитирование энтомопатогенов в организме пчел оказывает резкое иммунно-депрессивное действие на антимикробную активность, активность лизоцима, лектинов, уровень общего белка, количество гемоцитов и их фагоцитарную активность. Климатические факторы - температура, влажность обладают слабым влиянием на изменение функциональной активности иммунитета пчел по отдельным показателям: активности лизоцима, содержании общего белка, фагоцитарной активности у пчел в организме пчел. Геохимические факторы - обитание пчел в зонах геохимического неблагополучия, а также повышенные уровни поллютантов сопровождаются в организме пчел отчетливыми изменениеями функциональной активности таких иммунологических показателей, как активность лизоцима, содержание общего белка, фагоцитарная активность и количество гемоцитов в гемолимфе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гайфулина, Л.Р. Клеточный иммунитет насекомых / Л.Р. Гайфулина, Е.С. Салтыкова, А.Г. Николаенко // Успехи современной биологии. - 2003. - Т. 123. - № 2. -С.175-186.

2. Glinski, Z. Defense strategies of honey bees to fungal infections / Z. Glinski //Annales universitatis marife Curiie-Skladowska. - Lublin, 2001. - S. 39-47.

3. Головатый, С.Е. Тяжелые металлы в агроэкосистемах / С.Е. Головатый. -Минск, 2002. - 239 с.

4. Ерошов, А.И. Метаболизм естественных радионуклеидов в организме животных / А.И. Ерошов. - Минск, 2002. - С. 113.

357

5. Клюев, В.А. Распространение некоторых микроэлементов в почвах Беларуси и их влияние на жизнь животных и человека / В.А. Клюев // Сахаровские чтения 2003 года экологические проблемы XXI века: мат. междунар. конф. - Минск. - 2003, 19-20 мая. -С.224-225.

6. Осинцева, Л.А. Экотоксикологическая характеристика пестицидов / Л.А. Осин-цева // Пчеловодство. - 2000. - № 4. - С. 17-19.

7. Тиво, П.Ф. Тяжелые металлы и экология / П.Ф. Тиво, И.Г. Быцко. - Минск: Юнипол, 1996. - 190 с.

8. Черешнев, В.А. Экологическая иммунология / В.А. Черешнев, Н.Н. Кеворков, Б.А. Бахметьев. - Иммунология. - 2001. -№» 3. - С. 12-16.

УДК 619:616.995.1:636.597

ОСОБЕННОСТИ ГЕЛЬМИНТОФАУНЫ ДИКИХ И ДОМАШНИХ УТОК В СЕВЕРНОЙ ЗОНЕ БЕЛАРУСИ

Д.В. КУКАР

УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины» г. Витебск, Республика Беларусь, 210026

Введение. Развитию утководства в Республике Беларусь способствуют благоприятные географические условия: наличие большого количества водоемов, пойменных лугов, на которых можно успешно содержать стада уток и гусей. С 2000 г. на Ольшевском племптицеза-воде Брестской области начата работа по получению новых линий пекинских уток с использованием популяций сохраняемого генофонда. В недалеком прошлом утятина составляла четвертую часть от производимого в Республике Беларусь мяса птиц, теперь этот показатель снизился до 1,5 % за счет смещения акцента на цыплят-бройлеров. Разведению водоплавающих птиц в Республике Беларусь с использованием водоемов, богатых дешевыми естественными кормами препятствуют гельминтозы [4, 7].

В.Т. Белокобыленко (1964) отмечал варьирование зараженности уток в отдельных хозяйствах Казахстана (вблизи Басканских озер) трематодозами от 15 до 100 %, регистрировал экстенсивность инвазии уток цестодозами в Талды-Курганской области до 70 %, на юго-востоке Казахстана эхинуриозом до 58,3 % уток [2]. По данным Х.И. Егизбае-вой (1964-1966 гг.), на юге Казахстана эхиностомозом были поражены 25 % уток, на севере - 48 %, на юго-востоке и востоке - 40-84 %, в некоторых хозяйствах Северного Казахстана зараженность уток эхи-ностомами доходила до 38,2 %, экстенсивность инвазии уток цестодозами в Чимкентской области доходила до 70-80 %, а в северных областях не превышала 28 %, экстенсивность инвазии домашних уток акантоцефалойPolymorphusmagnus (Skrjabin, 1913) в некоторых хозяйствах Северного Казахстана доходила до 100 %, а акантоцефалой Polymorphusminutus (Goeze, 1782) в некоторых хозяйствах северных областей доходила до 78 %, в Кокчетавской области экстенсивность

358