Акарициды и их воздействие на трутней медоносной пчелы породного типа "Приокский"

Введение. Большая часть научных исследований, посвящены рабочим пчелам, тогда как трутни и пчелиные матки в меньшей степени были изучены. Это вызывает тревогу, поскольку плохо осемененные пчелиные матки подвержены гибели и требуют замены. А покупка плодных пчелиных маток обходится недешево. В большей степени от пчелиных маток зависит рост и развитие пчелиной семьи [1-4]. Трутни также не получили должного внимания в научных исследованиях, потому что они не представляют коммерческого интереса и выращиваются пчелами только в течение активного сезона.

Недавние исследования предполагают, что трутни медоносных пчел, которые, как большинство самцов перепончатокрылых насекомых, являются гаплоидными [5], могут быть более восприимчивы к синтетическим веществам по сравнению с диплоидными пчелами из-за особенностей их иммунных локусов и локусов детоксикации [6].

В настоящее время Varroa destructor является серьезной угрозой для российских и зарубежных пчеловодов. Синтетические акарициды, такие как кумафос, амитраз и тау-флувалинат широко используются для борьбы с эктопаразитарным клещем Varroa destructor. Однако эти препараты нередко вызывают множество негативных воздействий на пчел и имеют длительный период разложения химических веществ в продуктах пчеловодства [7].

Амитраз не накапливается в ульях медоносных пчел, а быстро преобразуется в другие соединения, такие как 2,4-диметилфенилформаминд и N-(2,4-диметилфенил)-N'-метилформамидин. Эти метаболиты амитразы были выявлены как в организме пчел, так и в воске [8].

Амитраз показал значительное снижение жизнеспособности сперматозоидов и высокий уровень сперматозоидов с поврежденной мембраной. Кроме того, раствор амитраза с концентрацией 0,2 % существенно уменьшает количество сперматозоидов [9].

В исследовании Škerl и ее коллег было выявлено наличие акарицидов, включая флувалинат, в обработанных личинках и пчелах, что указывает на их отрицательное воздействие. В работе Shouky и его соавторов было обнаружено, что у трутней, получавших флувалинат или амитразу, наблюдалось низкое количество сперматозоидов в эйякуляте [10].

Исследование показало, что применение пиретроидного флувалината и формамидина амитраза, которые являются основными компонентами многих средств для борьбы с клещом Varroa destructor , в пчеловодстве, приводит к уменьшению массы тела трутней и частоты их брачных полетов.

После применения флувалината у трутней было замечено уменьшение веса приблизительно на 10 %, а также уменьшение размеров правого переднего крыла [11].

Период полураспада тау-флувалината и кумафоса в воске составляет 5 лет, эти химические вещества могут накапливаться в ульях и достигать опасных уровней. Кумафос - это токсичный фосфорорганический препарат, который воздействует на нервную систему, блокируя работу ацетилхолинэстеразы, нарушая передачу сигналов. Недавние исследования показали, что кумафос может влиять на иммунитет и процессы детоксикации в организме пчел, а также оказывать негативное влияние на репродуктивные функции матки и трутней и сокращать продолжительность их жизни [12].

После отбора биоматериала трутней, обработанных кумафосом снижалась как жизнеспособность, так и количество сперматозоидов. Такой же результат наблюдался в образцах, которые хранились на протяжении шести недель [11].

В связи с этим, актуальным вопросом является изучение изменений морфологических показателей и оценка качества спермы трутней при обработки пчелиных семей разными препаратами для лечения и профилактики варрооза.

Целью исследования являлась оценка качества спермы и морфометрических показателей трутней.

Условия, материалы и методы. Научная исследовательская работа проводилась в летний период 2023 года на пасеке № 1 Федерального научного центра пчеловодства, которая находится в городе Рыбное Рязанской области. В рамках исследования были проанализированы трутни породы «Приокский» и их сперма. Были сформированы четыре экспериментальные группы - контроль и три опытные. В каждой группе исследовали по три пчелиные семьи-аналога. Степень зараженности клещом Varroa destructor составляла в экспериментальных семьях 2%. Первую обработку всех экспериментальных групп провели в суточном возрасте личинок трутней. Первая группа получила препарат Бипин-Т с действующим веществом амитразом, вторая - Бисанар с тимолом и щавелевой кислотой, третья - Фумисан с флувалинатом. Контрольная группа не проходила обработку.

Обработка препаратами проводилась согласно инструкции, указанной на упаковке, с использованием пульверизатора. Выращенных трутней помечали перманентными маркерами разного цвета.

Данные были проанализированы с применением программы Excel 2010, с целью вычисления средних показателей и стандартной ошибки.

Результаты и обсуждение. Для определения экстерьерных признаков и показателей качества спермы отбирали пробы трутней в середине июля в возрасте 20-25 суток.

Для определения породной принадлежности отбирали не менее 30 трутней из каждой опытной группы. Анализировали правое переднее крыло и лапку задней правой ножки трутня. Для промеров использовался микроскоп МБС-9 с линейкой окуляр-микрометр под увеличением ]х16,35. Линейные промеры, выполненные в делениях окулярной шкалы, переводят затем в мм, а индексы выражают в процентах.

Для определения трутней к соответствующей породе пчел использовали следующие показатели - дискоидальное смещение, тарзальный индекс и кубитальный индекс. В ходе выполненных исследований были получены данные по внешним признакам трутней, представленные на рисунке 1.

Показатели тарзального индекса у трутней экспериментальных групп № 2 и № 3 снизились на 5% и 3% по сравнению с контрольной группой, в то время как в опытной группе № 1 наблюдалось увеличение на 2%.

Значения кубитального индекса в экспериментальных группах № 1 и № 3 оказались ниже контрольных на 15% и 20% соответственно, тогда как в опытной группе № 2 он увеличился на 16%.

Дискоидальное смещение породного типа «Приокский» должно быть отрицательным не менее 80 %. Под этот показатель попадает как контрольная группа, так и опытная группа № 2. Опытные группы № 1 и № 3 не соответствовали требованиям.

■ Тарзальный индекс, % ■ Кубитальный индеск, % ■ Дискоидальное смещение, %

Рисунок 1 – Морфометрические показатели трутней медоносной пчелы, р=0,95.

При измерении экстерьерных показателей правого переднего крыла трутней были обнаружены под микроскопом различного рода патологии жилок крыла. В основном эти патологии встречались в опытной группе № 1, обработанной препаратом с действующим веществом амитраз (рисунок 2.).

Рисунок 2 – Фотография правого переднего крыла трутней: слева – наличие патологии, справа – отсутствие патологии

Качество спермы трутней оценивали по количеству сперматозоидов, используя камеру Горяева [13], а также изучали их морфологические характеристики, включая дефекты и аномалии. [14].

В процессе изучения морфологии сперматозоидов применялся метод быстрого дифференцированного окрашивания с использованием набора реагентов Диахим-Дифф-Квик (ООО «АБРИС+НПФ», Россия). Исследования проводились с помощью биологического люминесцентного светодиодного микроскопа МИКРОМЕД 3ЛЮМ LED с увеличением 1000×. В каждой группе было подсчитано не менее 600 сперматозоидов.

Изучение результатов, касающихся качества спермы трутней в опытных группах, выявило, что количество деформаций в головках сперматозоидов в группах № 1 и № 3 превышает показатели контрольной группы на 33% и 24% соответственно. В то же время, в опытной группе № 2 наблюдается снижение на 17% по сравнению с контрольными данными.

Результаты по концентрации сперматозоидов спермы трутней показаны на рисунке 4.

• ■    Контроль

• ■ № 1

• ■ № 2

• ■ № 3

Рисунок 4 – Концентрация сперматозоидов трутней, млн/мкл, р ≤ 0,05

В группе № 2 наблюдалось снижение концентрации сперматозоидов, составившее 0,51 млн/мкл, а в экспериментальных группах № 1 и № 3 данный показатель повысился на 0,71 млн/мкл и 0,59 млн/мкл соответственно по сравнению с контрольной группой.

Выводы. По итогам проведенных исследований было выявлено, что протестированные вещества влияли на расплод и взрослых трутней. Это сказывается на качестве получаемых трутней. В частности, Бипин-Т, содержащий амитраз, проявлял выраженное воздействие на аномалии головок сперматозоидов, что выше на 33 % по сравнению с контрольной группой. Отмечается снижение кубитального индекса на 15 % по сравнению с контрольными показателями. По дискоидальному смещению опытные группы № 1 и № 3 не соответствовали стандарту породного типа «Приокский», а также при использовании препарата наблюдались патологии крыльев. У Бисанара с действующим веществом тимолом и щавелевой кислотой показатель концентрации сперматозоидов в микролитре был ниже, чем у контрольной группы на 0,51 млн.