СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИММУННОГО СТАТУСА ПЧЕЛИНЫХ СЕМЕЙ, ЗАРАЖЕННЫХ НОЗЕМАТОЗОМ
METHOD FOR INCREASING THE IMMUNE STATUS OF BEE COLONIES INFECTED WITH NOSEMATOSIS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к отрасли пчеловодство.
Природа наделила медоносных пчел индивидуальной и групповой системами защиты, которые ответственны за формирование иммунного статуса организма. Индивидуальная устойчивость, в свою очередь, представлена секреторными клетками кишечника и кишечных желез, гемоцитами и ретикуло-эндотелиальными клетками. Факторы, производимые иммунной системой пчел, такие как лизоцим, антибактериальные пептиды, лектины, комплемент, полифенолоксидаза, кишечные протеазы выполняют строго определенную функцию и проявляют следующие защитные механизмы: агглютинация, фагоцитоз, меланизация, инкапсулирование, агломерация и лизис.
Групповая или эффективная защита, характерная сообществу насекомых, реализуется при достижении и сохранении оптимального уровня численного развития семьи, что является одним из основных инстинктов у пчел. В этом случае в пчелиной семье формируется усредненный защитный фон - перекисный гомеостаз, который проявляется при благоприятных условиях [3, 4].
Несмотря на вооруженность пчелиных семей к неблагоприятным факторам восприимчивость их к заболеваниям значительно выросла за последние десятилетия, что обусловлено резким сокращением медоносов, загрязненностью окружающей среды, постоянным нахождением насекомых в стрессовой ситуации (длительная зимовка, сублетальная концентрация пестицидов, присутствие пади в кормах). Инфекционные и инвазионные заболевания пчел снижают качество семей и их продуктивность, приводят к ослаблению и, в ряде случаев, гибели пчел [2].
Для лечения и профилактики инфекционных и инвазионных болезней пчел бесконтрольно применяются антибиотики и химиотерапевтические препараты. При этом длительное использование только антимикробных средств в конечном итоге приводит к появлению устойчивых или полирезистентных популяций возбудителей болезней, процветанию анормальной микрофлоры в пчелиной семье [2, 5].
По-прежнему существенной проблемой остается борьба с нозематозом, решение которой требует изыскания средств и методов подавления резистентности возбудителя к лекарственным препаратам или предупреждения проявления этого фактора. Nosema apis характеризуется высокой устойчивостью в окружающей среде, а болезнь наносит значительный экономический ущерб пчеловодству, снижая продуктивность пчелиных семей, по разным оценкам, на 50-60% и продолжительность жизни - на 30%. Есть предположение, что коллапс пчелиных семей - опасное заболевание медоносной пчелы A. mellifera, характеризующееся неожиданной гибелью всей семьи, происходит при участии микроспоридий N. apis.
Нозематоз - инвазионная болезнь пчелиных семей, вызываемая простейшим паразитом микроспоридией нозема апис, который локализуется в среднем отделе кишечника взрослых пчел, трутней, маток. В организме пчел, пораженных нозематозом, активность антибактериальных пептидов и лизоцима снижается в гемолимфе и экстракте из подглоточной железы, полностью отсутствует активность лектинов, снижается зона меланизации экстракта из подглоточной железы, активность пищеварительных ферментов [2, 5-7, 9-10].
Кроме того, известно, что заражение пчелиной семьи может способствовать увеличению восприимчивости к другим патогенам [5].
По мнению пчеловодов эффективного лечения нозематоза, не отражающегося на природе меда, не существует, и заболевание требует к себе постоянного внимания при осуществлении системы профилактических и оздоровительных мероприятий с обязательным соблюдением ветеринарно-санитарных правил содержания пчел.
В связи с этим, поиск средств борьбы против инвазионных болезней, направленных на повышение функциональной активности жизненно важных систем медоносных пчел, представляет большой научный и практический интерес.
Целью изобретения является способ повышения устойчивости организма пчел за счет активизации клеточного иммунитета.
Для лечения пчел от нозема апис в пчеловодстве применяют антибиотики: фумагиллин, ноземат, 3% раствор перекиси водорода.
Имеется многолетний опыт по применению специфического препарата фумагиллин. Фумагиллин в качестве действующего вещества содержит 2,2% фумагиллина бициклогексаламина, препарат задерживает и разрушает вегетативные стадии микроспоридий Nosema, подавляет репликацию ДНК у микроспоридий. С лечебной целью до облета пчел применяют с канди из расчета 20 г на 5 кг канди (по 0,5 кг на одну 1 пчелиную семью).
Главный недостаток - действующее вещество является небезопасным и загрязняет продукты пчеловодства, к тому же длительное применение химических препаратов приводит к привыканию паразита к ним. В странах Европейского Союза применение в пчеловодстве большинства антибиотиков, в том числе фумагиллина, при лечении нозематоза запрещено по директиве ЕС 3/01/081 [5].
Для увеличения продолжительности жизни пчел, зараженных нозематозом, известно применение ноземата. В состав ноземата входят химические компоненты метронизадол и окситетрациклин с выраженным бактерицидным и бактериостатическим действием на микрофлору средней кишки пчел. До облета пчел препарат смешивают с канди из расчета 2,5 г препарата на 5 кг канди (по 0,5 кг на 1 пчелиную семью). После облета ноземат дают с сахарным сиропом (1:1) из расчета 2,5 г ноземата на 10 л сиропа. Лечебный сироп скармливают по 100 мл на 1 рамку с пчелами дважды с интервалом 5-6 раз.
К недостаткам следует отнести то, что препарат, устранив все проявления диареи у пчел, не действует на споры возбудителя и загрязняет продукты пчеловодства [10].
Рекомендуют использовать для лечения и профилактики ноземы экстракт погибших, озоленных и высушенных пчел вместе с экстрактом измельченной сосновой хвои. Добавка органического происхождения создает дискомфортные условия для ноземы за счет изменения рН среды кишечника насекомого, пополнения недостающих белков и витаминов в больном организме.
Из недостатков применения добавки следует отметить трудоемкий и длительный процесс ее получения, кроме этого белок в составе добавки, поступающий в организм уже ослабленных пчел, не усваивается из-за нарушения всасывания всех питательных веществ, а только перегружает организм и способствует усилению заболевания [10].
Имеется польский опыт применения 3%-ной перекиси водорода: весной перекись водорода давали с водой концентрацией 2 мл/л до середины мая, зимой - в сахарном сиропе в той же концентрации. Отмечено, что раствор перекиси водорода влияет на поддержание оптимального равновесия кишечной микрофлоры и ликвидирует воспаление среднего кишечника.
Из недостатков следует выделить, что в случае воздействия ряда негативных факторов на организм пчелы, сопровождающегося нарушением баланса между АО и CP, каталаза разрушается и начинает накапливаться перекись водорода, который приводит к образованию наиболее опасного гидроксидного радикала [11].
В литературе также встречается информация о применении против ноземы таких препаратов как нозевит, ApiHerb, ацетилсалициловая кислота, вытяжки чеснока (чтобы не придать товарному меду запах чеснока, все обработки прекращают за 20 дней до медосбора), отвар полыни (водный настой полыни горькой добавляют в сахарный сироп из расчета 60 мл на 1 л сиропа, спиртовую настойку из расчета 15 мл на 0,5 л сахарного сиропа) с добавлением ацетилсалициловой кислоты.
В практике указанные средства не показали желаемой эффективности в подавлении развития спор ноземы [5, 7, 11].
Считается, что кислая среда подавляет развитие грибковых инфекций медоносной пчелы, но экспериментально было показано, что сироп, подкисленный уксусной кислотой, не подавляет развитие нозематоза в семьях пчел.
К средствам экстренной терапии относится супероксиддисмутаза (СОД) - сильный высокомолекулярный антиоксидант, относящийся к мембраносвязанным и цитозольным ферментам. По своему строению представляет олигомерный фермент: состоит из нескольких субъединиц - протомеров, объединенных в четвертичную структуру, выполняющих каталитические и регуляторные функции. Научно доказано, что СОД защищает кровь, а также клетки от токсического воздействия свободных радикалов (CP), перерабатывая супероксидные радикалы в соединения, обладающие значительно меньшей токсичностью. Она превосходит природные антирадикальные механизмы защиты выраженным антиоксидантным, противовоспалительным, общеукрепляющим эффектом; нейтрализует вредное химическое и радиационное воздействие на пациентов при лечении онкологических заболеваний [1, 8].
Применение антиоксидантного внутриклеточного фермента СОД в комплексе с пероксидазами - каталазой и глутатионпероксидазой при проведении профилактических и противонозематозных обработок пчелиных семей ранее не фиксировалось, что соответствует критерию «новизна».
Сущность способа и новизна работы заключаются в применении антиоксидантного ферментного препарата - S.O.D. (Solary Park City, UT 84098 USA) для повышения резистентности пчелиных семей против инвазионных заболеваний, в том числе и против нозематоза. Выбор в пользу препарата был продиктован свойствами его действующего вещества - супероксиддисмутазы с глутатионпероксидазой и каталазой. В функциональном комплексе СОД с каталазой и глутатионпероксидазой формирует надежную защиту организма от токсического действия высоких концентраций супероксидного анион-радикала и перекиси водорода. В то же время представленная антиоксидантная система поддерживает на контролируемом минимальном уровне CP, которые жизненно необходимы для осуществления многих клеточных процессов и сохранения баланса между АО и активными формами кислорода (АФК).
Настоящее изобретение иллюстрируется следующим примером.
Пример. Для проведения апробации эффективности данного препарата проведены исследования.
Контрольная группа получала углеводную подкормку (1:1) в чистоте, опытные - дополнительно высокомолекулярный антиоксидантный препарат S.O.D. (супероксиддисмутаза+каталаза+глутатионпероксидаза). Подкормку осуществляли 3-кратно, с периодичностью в 12 дней, при этом разница в дозировке между исследуемыми группами на протяжении опыта составляла 50 мг (таблица 1).
Анализ по динамике пчелиного расплода выявил стимулирующее действие АО-го препарата на репродуктивные показатели маток. Семьи 1 опытной группы нарастили к моменту второго замера на 9,1 ячеек (7,4%) больше, чем в контрольной группе; разница после третьего замера увеличилась на 28,1 ячеек (15,6%). Семьи 2 опытной группы, получившие более высокую концентрацию ферментативного препарата, нарастили ячеек соответственно на 61,8% и 45,9% больше, чем в контрольной группе.
Основным показателем медовой продуктивности, подтверждающим эффективность пчелиных семей, является валовый сбор меда. Пчелами контрольной группы всего было собрано 42-48 кг меда, семьи 1 опытной группы превосходили по сбору и переработке нектара контрольные семьи на 4,2-7,1%; семьи 2 опытной группы - на 14,3-14,6%.
Возможно, что введение S.O.D. в организм ослабленных пчел повышает устойчивость биосистемы к инвазии за счет активации клеточного иммунитета: ферментативный комплекс корректирует и ограничивает свободнорадикальное окисление за счет дисмутации избыточного количества высокореакционных радикалов, которые образуются в ответ на разрушающее действие патогена. Благодаря препарату в меньшей степени подвергается морфофункциональным изменениям гемолимфа, в организме же молодых пчел (в возрасте до 14 сут.) препарат усиливает барьерные функции перитрофической мембраны. В семьях контрольной группы радикалы, продуцируемые воспалительными клетками, начинают атаковать и здоровые клетки тканей, что приводит к наступлению окислительного стресса, сопровождающегося накоплением денатурированных белков, продуктов перекисного окисления липидов.
Оздоравливающий эффект препарата отразился и на показателях качества меда. Значение диастазы в контрольной группе составило 7 ед., в то время как во 2 опытной группе ферментативная активность желез пчел была выше, что отразилось на инверсии сахарозы - 13 ед.
Таким образом, проведенные исследования по эффективности использования СОД с каталазой и глутатионпероксидазой при нозематозе пчел подтверждают возможность применения этого препарата для лечения данной инвазии ввиду его высокой антирадикальной и детоксицирующей активности в отношении возбудителя.
1. Волыхина, В.Е. Супероксиддисмутазы: структура и свойства / В.Е. Волыхина, Е.В. Шафрановская // Вестник ВГМУ. - 2009. - Т. 8. - №4. - С. 1-11.
2. Гробов, О.Ф. Болезни и вредители медоносных пчел / О.Ф. Гробов, А.М. Смирнов, Е.Т. Попов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 335 с.
3. Зюман, Б.В. Почему болеют пчелы / Б.В. Зюман // Пчеловодство. - 1993. - №4. - С. 24-25.
4. Ивлев, А.Н. В чудесном мире пчел: учеб. пособие / А.Н. Ивлев. - Ленинград: Лениздат, 1988. - 254 с.
5. Ильясов, Р.А. Биология, распространение и профилактика микроспородий рода Nosema, паразитирующих на медоносной пчеле / Р.А. Ильясов, Л.Р. Гайфуллина, Е.С. Салтыкова, А.Г. Николенко // Биомика. - 2014. - Т. 6. - №3. - С. 145-154.
6. Козуб, М.А. Осенняя профилактика нозематоза / М.А. Козуб, Л.Я. Морева // Пчеловодство. - 2012. - №9. - С. 28.
7. Кузьмина, Э.В. Создание дискомфортных условий для ноземы / Э.В. Кузьмина // Пчеловодство. - 2011. - №3. - С. 27-28.
8. Попов, С.С. Активность суперокисддисмутазы, каталазы и содержание А-токоферола в сыворотке крови больных сахарным диабетом 2 типа, осложненным стеатогепатитом, при проведении комбинированного лечения с эпифамином / С.С. Попов, А.Н. Пашков, К.К. Шульгин, А.Ю. Перегудова // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2014. - №1. - С. 92-97.
9. Смирнов, А.М. Лечение нозематоза / А.М. Смирнов, А.Б. Сохликов // Пчеловодство. - 2002. - №4. - С. 28-29.
10. Сохликов, А.Б. Лечение и профилактика нозематоза пчел / А.Б. Сохликов, О.А. Кадилина // Пчеловодство. - 2013. - №3. - С. 26-28.
11. Romanuk, K. Попытки использования перекиси водорода в профилактике и борьбе с нозематозом пчел / K. Romanuk // Pszczelarstwo. - 2013. - №3. - С. 23-25.