ПЫЛЬЦА И ПЕРГА ХИМИЧЕСКИЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Пыльца цветковых растений, или цветень, как ее называют, образуется в пыльниках цветов и состоит из множества пыльцевых зерен. Каждое пыльцевое зерно имеет двойную оболочку из клетчатки и содержит внутри живую протоплазму с двумя ядрами. Одно из них является мужским половым ядром и служит для оплодотворения женской половой клетки; второе ядро - неполовое, вегетативное. При созревании пыльники раскрываются и пыльца из них переносится на рыльца пестиков цветков; этот перенос совершается насекомыми или ветром. Попадая на рыльце пестика, каждое пыльцевое зерно прорастает, образует длинную тонкую пыльцевую трубочку, которая проникает по пестику в завязь цветка к находящимся в ней женским половым клеткам. По растущей пыльцевой трубочке плазма и половое ядро пыльцы проходят к одной из женских половых клеток и оплодотворяют ее, давая начало развитию зародыша будущего семени!
У каждого вида растений пыльцевые зерна имеют определенные постоянные размеры, форму, окраску и рисунок поверхности. Благодаря этому, рассматривая под микроскопом пыльцевые зерна, взятые с тела пчелы или из меда, можно определить, какие цветы посещала пчела или с каких растений собран нектар.
Размеры пыльцевых зерен различных растений сильно колеблются: у большинства видов они достигают только 0,015-0,050 мм в диаметре и лишь у немногих - до 0,15- 0,20 мм (например, у тыквенных).
По форме пыльцевые зерна бывают: шаровидные (например, у фасоли, кукурузы, желтой люцерны, белого клевера), овальные (у моркови и гречихи), треугольные (у липы, малины, рапса, кабачков), многогранные (у одуванчика, настурции) и т. д. У большинства энтомофильных растений наружная оболочка пыльцевых зерен покрыта разнообразными выростами в виде шипов (подсолнечник, маргаритка, мальва), бугорков (огурец, малина), гребешков и т. п., тогда как у анемофильных она имеет гладкую поверхность (кукуруза, лиственница). Благодаря выростам оболочки зерна пыльцы легко зацепляются за волоски, покрывающие тело пчелы, и хорошо удерживаются на них. Этому способствует также липкая маслянистая жидкость, выделяемая поверхностью пыльцевых зерен. Окраска оболочки пыльцевых зерен также бывает очень разнообразна: от очень светлой, почти белой, до темно-фиолетовой и темно-бурой.
Для собирания пыльцы с цветков пчелы пользуются своими ротовыми органами, ножками и волосками, покрывающими их тело. Верхними челюстями пчелы разгрызают и выскребывают пыльники, освобождают находящуюся в них пыльцу и сгребают ее нижними челюстями и хоботком; при этом они смачивают пыльцу нектаром, собранным на том же цветке, или медом из своего зобика. Пыльца увлажняется настолько, что при переносе ее в корзиночки задних ножек волоски груди и щеточки ножек также увлажняются и потому легко сметают пыльцу с тела пчелы. Операция переноса пыльцы с ротовых частей на средние ножки и дальше в корзиночки задних ног выполняется очень быстрыми и точными движениями. В то же время все волоски тела пчелы, усики, ножки и т. д. покрываются рассыпающейся пыльцой. Щеточками ножек пчела сгребает ее и переносит в корзиночки задних ножек, где пыльца собирается в комочек, называемый обножкой. В зависимости от цвета пыльцевых зерен обножка бывает различно окрашена. Поэтому по цвету обножек, приносимых пчелами, можно узнавать, с каких растений собрана пыльца: белая - с малины, желтоватая - с яблони, золотисто-желтая - с подсолнечника и желтого донника, красно-желтая - с груши, темно-красная - с абрикоса и каштана, коричневая - с белого и шведского клевера, желто-зеленая- с дуба и клена, светло-зеленая - с липы, фиолетовая - с фацелии и т. д.
За один раз пчела приносит в двух своих обножках много тысяч пыльцевых зерен, общий вес которых достигает 20 мг. О масштабах работы пчел по собиранию пыльцы можно судить по следующим показателям: одна цветущая головка белого клевера содержит около 150 тыс. пыльцевых зерен, а две обножки, собранные пчелой с этих головок, около 350 тыс. зерен.
Химический состав пыльцы разных растений (%) приводится (по Тодду и Бретеринку, 1942) в таблице 18.
В золе пыльцы находятся: кремний, сера, медь, кобальт, натрий, железо, алюминий, кальций, магний, марганец, фосфор, барий, серебро, цинк, молибден, хром, стронций и др
Содержание белка в пыльце от 7-11% (у сосны) до 35% (у пальмы); жира -от 1% (у березы) до 14,4% (у одуванчика) и 17,5% (у грецкого ореха).
Смесь пыльцы, собранной пчелами, содержит около 18- 22% белков, витамины В, С, немного витаминов D, Е.
Лучший заменитель смеси пыльцы состоит из 3 частей соевой муки, 1 части сухих пивных дрожжей, 1 части сухого обезжиренного молока, 10% казеина и 10% сухого яичного желтка.
Перечисленные составные части пыльцы зависят от вида растений. Например, пыльца липы имеет такой состав: 16% воды, сырого протеина - 18,9; углеводов -17,78; жиров 1,16; золы 3,7%. Глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза составляют 97% от всех Сахаров. Азотистые вещества пыльцы состоят из различных белков (пептоны и глобулины) и многочисленных аминокислот.
Пыльца в большом количестве содержит витамины: тиамин (B1)-9,2 мкг на 1 г пыльцы, рибофлавин (В2)- 18,5 мгк, пиридоксин (В6)-5 мкг, никотиновая кислота - 200 мкг, пантотеновая кислота - 30-50 мкг, фолиевая кислота- 3,4-6,8 мкг. Витамин К отсутствует, аскорбиновой кислоты (С)-70-150 мкг; найдены также провитамин А (каротин) и витамин Р (рутин).
В пыльце каштана, ивы, яблони, колокольчика найдено много биотина, а в пыльце кукурузы - инозитола. В пыльце присутствуют также ферменты инвертаза, сахароза и каталаза и органические кислоты - яблочная, виннокаменная, молочная.
Итак, пыльца является питательным и витаминным резервом для пчел. Состав пыльцы разнообразен: протеины в виде свободных аминокислот, липоиды - растворимая фракция в органических растворителях, важна для содержания жирорастворимых ферментов, глюциды, богатые сахарами. Пыльца богата разнообразными витаминами, по содержанию их превосходит дрожжи, но количество их различно в зависимости от вида растений. Так, в 1961 г. дан витаминный состав пыльцы (на грамм сухого вещества пыльцы в gammas): витамин В - 5,6-10,8; витамин Е-2 (рибофлавин) -6,3-19,2; РР (никотиновая кислота) 87,9-210; Ва (пиридоксин) -9, пантотеновая кислота-16-51; биотин -0,2; фолиевая кислота- 3,4-6,8; витамин С-152-640. Инозитола в пыльце 1%, витамина Е - 0,3 млг на 1 г, витамина D-0,2-0,6 м. е., провитамины А - в пигменте пыльцы.
Имеются энзимо-каталаза, амилаза, сахароза, аденозин, трифосфатаза. Есть микроэлементы: калий, серебро, кальций, хлор, железо, кремний, фосфор, сера, медь.
Пыльцу, приносимую в улей в виде обножек, пчелы складывают в ячейки сотов и уплотняют ее, утрамбовывая своими головками; каждую ячейку заполняют не более, чем на 2/з ее глубины, а сверху заливают пыльцу слоем меда. Сложенная таким образом пыльца называется пергой, или «хлебиной» (английские, французские и немецкие пчеловоды называют ее «пчелиный хлеб»).
В течение весны и лета в природе постепенно происходит смена цветения различных растений; соответственно этому и пчелы приносят в улей и складывают в ячейки пыльцу различных растений, которая, будучи различно окрашенной, ложится в ячейках разноцветными слоями. Анализируя под микроскопом состав этих слоев из пыльцевых зерен разных растений, можно установить, какие растения цвели одновременно в данной местности, а также увидеть и последовательную смену цветения.
Под влиянием ферментов пчелиной слюны, меда и самих пыльцевых зерен, а также благодаря деятельности бактерий, попавших в ячейки, в перге постепенно происходят изменения ее составных веществ - белков, углеводов, жиров и т. д. Вследствие этого перга, хранившаяся в течение нескольких недель в улье, значительно отличается по химическому составу и питательным свойствам от свежей пыльцы; количество белковых веществ и жиров в ней уменьшается, а количество молочной кислоты возрастает; увеличивается также количество сахаров, что зависит от прибавления к пыльце меда.
Химический состав перги
Примерный процентный состав березовой пыльцы и перги приводится в таблице 19.
Перга отличается от пыльцы повышенным содержанием сахара и большим содержанием молочной кислоты.
Изменения, происходящие в перге, представляют естественный процесс, похожий на силосование растительных кормов. Большое количество образующейся здесь молочной кислоты, а также высокое содержание сахара препятствуют развитию плесневых грибков и гнилостных бактерий, вследствие чего перга может сохраняться долгое время в улье и вне его в сухом прохладном помещении.
О сроках хранения пыльцы существуют разнообразные мнения. Так, Гайдак указывает, что пыльцу можно хранить не менее 17 лет, а Хюгель отмечает, что пыльца через год хранения потеряла 75% питательной значимости, а после двух лет хранения была бесполезной.
Опыт показал, что при кормлении пчел восьмидневного возраста в нуклеусах пыльцой разных сроков хранения глоточные и челюстные железы недоразвивались, установлена также зависимость между витаминами пыльцы и сроками жизни. Здесь же выявилось, что пыльца, хранившаяся год, теряет 75% своей питательной ценности, пыльца же двухлетней давности становится бесполезной.
Пыльца и перга, содержащие белки, жиры, ферменты, витамины и соли, являются единственным источником белкового, жирового, витаминного и минерального питания пчелиных семей. Профессор Свобода указывает на сравнительное количество витаминов группы В в меде и пыльце (на 100 г в мг): витамина B1 в меде - 0,044, в пыльце - 0,6, витамина В2 соответственно 0,026-1,7, витамина РР - 0,11- 10,0, витамина В6 - 0,01- 0,9, пантотеновой кислоты - 0,055-3,0, биотина - 0,066-25,0.
Главными потребителями пыльцы и перги в семьях являются молодые пчелы-кормилицы; они поедают пыльцу и пергу и за счет их белковых веществ, жиров и витаминов вырабатывают в своих глоточных железах молочко, которым кормят молодых личинок и матку. Личинки старшего возраста (от 2,5 до 5,5 дня) питаются смесью меда и перги, доставляемой им пчелами-кормилицами. Подсчитано, что на воспитание одной рабочей пчелы семья расходует около 90-120 мг перги, а на все жизненные потребности сильной семьи в течение года расходуется около 20-30 кг пыльцы и перги. В соответствии с потребностями своей семьи пчелы всего интенсивнее собирают пыльцу весной и в начале лета, когда в семье воспитывается наибольшее количество расплода, нуждающегося в белковых веществах, жирах и витаминах.