О пасеке

Пчеловодство, разведение и содержание пчел. Пчелы и здоровье. Огород, сад, дача.

Фев, 2013
12

Производные хитина как адаптогены в пчеловодстве

Опубликовал: Petr_MS



Болезни пчел часто приводят пчеловодческие хозяйства к существенным убыткам. Нередко это связано с применением лекарств, вызывающих угнетение естественных защитных систем организма медоносной пчелы. В связи с этим на первый план выходят препараты, основанные на природных компонентах, оказывающих иммуномодулирующее действие.

Одни из перспективных соединений такого рода — производные хитина — хитозаны (гетерополимеры N-ацетилглюкозамина и глюкозамина). Они обладают широким спектром биологических эффектов: антибактериальной [3]и фунгицидной активностью [6]; способностью стимулировать иммунную систему [3]и стабилизировать окислительно-восстановительные процессы [5]. Конечный результат действия производных хитина зависит от их молекулярной массы [4], степени деацетилирования его молекулы, наличия функциональных групп, а также от применяемой концентрации.

Несмотря на то что хитиновые производные используются и в медицине, и в животноводстве [1], до сих пор не созданы препараты для применения в пчеловодстве [2].

Для оценки иммуномодулирующих свойств мы испытали сукцинированную (обработанную янтарной кислотой) форму хитозана — сукцинат хитозана — с молекулярной массой 330 кДа и степенью деацетилирования 95%. Сукцинат хитозана удобно применять благодаря более высокой степени его растворимости по сравнению с несукцинированными формами.

Исследовали влияние сукцината хитозана на выживаемость пчел при воздействии на них бактериальным препаратом. В качестве биоинсектицида использовали спорокристаллический препарат битоксибациллин (БТБ) в сублетальной концентрации (0,5%).

Пчел содержали в сетчатых садках (30x30x30 см) по 200, не более, особей при 18-часовом освещении и комнатной температуре. В течение трех суток пчелам скармливали сукцинат хитозана (анализируемые концентрации 0,1; 0,01; 0,001; 0,0001%), растворенный в 20%-ном медовом сиропе, а затем в течение четырех последующих суток—препарат БТБ. Анализ выживаемости производили на 8-е сутки (192 ч) эксперимента, то есть спустя 4 сут (96 ч) после начала применения БТБ. 


выживаемость пчел

Определили (рис. 1), что выживаемость пчел при концентрации сукцината хитозана 0,001% составила 66%, в то время как в контрольном варианте без применения БТБ выживаемость не превысила 40%, а в контроле с применением БТБ составила лишь 11%. Таким образом, сукцинат хитозана значительно повышает сопротивляемость пчел к инфекционному воздействию за счет БТБ. Данный эффект предполагает существование элиситорных свойств у данного соединения при данной концентрации и наличие стимулирующего действия и при других формах инфекции.

Элиситоры — имитаторы инфекционного стресса, активирующие те реакции в организме, которые участвуют в защите от микроорганизмов, не вызывая при этом патологических изменений. В защитных механизмах насекомых против патогенов важнейшее значение принадлежит реакциям гуморального иммунитета, в особенности фенолоксидазному каскаду, активация которого осуществляется молекулярными компонентами оболочек бактериальных и грибных клеток. Хитозаны обладают молекулярной структурой, имеющей большую степень сходства с молекулами-имитаторами, и поэтому могут активировать биохимические реакции, ведущие к повышению устойчивости к патогенам.

Мы изучили изменение активности фермента дифенолоксидазы — одного из главных компонентов фенолоксидазной системы. Изучение активности ферментов производили во временной динамике (1, 2, 4 и 24 ч) после применения сукцината хитозана (концентрация 0,001%) с последующим воздействием БТБ. Показано повышение активности фермента в кишечнике спустя 2 и 4 ч после применения бактериального препарата (рис. 2). 

бактериального препарата

Кишечник — орган, через который чаще всего проникает инфекция, и повышение активности дифенолоксидазы может способствовать повышению устойчивости к инфекциям в условиях повышенного риска. Функционирование фенолоксидазной системы, как правило, сопровождается генерацией активных кислородных радикалов. В этой связи большую роль играют антиоксидантные ферменты, например каталаза. Установлено, что уровень активности каталазы повышается одновременно с ростом активности дифенолоксидазы во временных точках 2 и 4 ч, а также спустя 24 ч после начала действия БТБ (рис. 3). 

уровень активности каталазы

Таким образом, сукцинат хитозана способствует повышению выживаемости медоносных пчел при инфекционном стрессе, проявляя активность в относительно низкой концентрации. Показана активация ферментов дифенолоксидазы и каталазы, играющих важную роль в защитных механизмах организма. Применение сукцината хитозана может быть рекомендовано при условиях повышенного риска заражения микробными патогенами, а также в профилактических целях.

Б.К.НАЗМИЕВ,
Е.С.САЛТЫКОВА, А.Г.НИКОЛЕНКО
Институт биохимии и генетики
УНЦ РАН
ж-л «Пчеловодство» №1, 2013 г.

Литература

1. Албулов А.И., Клюкина В.И., Крапивина Е.В., Иванов Д.В., Кузнецов П.А., Шмидт Е.В., Крыжанов-ская Е.В. Эффективность применения хитозана на фоне вакцинации телят против пастереллеза // Материалы межд. конф. «Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов». — Щелково, 2007.

2. Николенко А, Г., Салтыкова Е.С., Гайфуллина Л.Р., Поскряков А.В. Адаптоген нового поколения для пчеловодства // Материалы науч. — практ. конф. — Казань, 2010.

3. Салтыкова Е.С, Николенко А.Г. Применение хитозана в качестве адаптогена для медоносной пчелы // Материалы 9-й межд. конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана». — Ставрополь, 2008.

4. Червинец В.М., Бондаренко В.М., Виноградов В.Ф., Чернин В.В., Базлов И., Комаров Б.А., Албулов AM., Смоленская Л.В. Антибактериальная и антиадгезивная активность хитозана // Сб: науч. трудов. — М., 2002.

5. Khan W., Prithiviraj В., Smith D.L. II J. Plant Physiology. 2003. —V. 160. №8.

6. Xiao-Fang Li, FengXiao-Qiang, Yang Sheng, WangTing-Pu, Su Zhong-Xing. Effects of molecular weight and concentration of chitosan on antifungal activity against Aspergillusniger // Iranian Polymer Journal. — 2008. — V. 17. №11.





Организация и оборудование любительской пасеки
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Общайтесь со мной:

Google Bookmarks Digg Reddit del.icio.us Ma.gnolia Technorati Slashdot Yahoo My Web News2.ru БобрДобр.ru RUmarkz Ваау! Memori.ru rucity.com МоёМесто.ru Mister Wong

Хотите получать новые статьи на почту? Введите свой Email

 

 

«С этой статьей также смотрят:»

Ваш отзыв


    Обо мне

    E-mail: petr9921()yandex.ru

    Skype: Petr_MS

    HitMeter - счетчик посетителей сайта, бесплатная статистика