Изменение репродуктивных показателей трутней при использовании препаратов для лечения варрооза в пчелиных семьях

Введение. В настоящее время все более актуальной проблемой является негативное воздействие пестицидов разных классов опасности на физиологическое состояние медоносных пчел и трутней, вследствие обработки пчелиных семей от заболеваний.

Было установлено, что некоторые агрохимикаты негативно влияют на репродуктивное здоровье трутней. В частности, известно, что пероральное воздействие неоникотиноидных инсектицидов тиаметоксама и клотианидина сни^ает ^изнеспособность сперматозоидов у взрослых трутней [1]. ^налогично было обнару^ено, что воздействие имидаклоприда влияет на ^изнеспособность сперматозоидов трутней и митохондриальную активность, хотя интенсивность этого эффекта так^е значительно варьировала ме^ду пчелиными семьями [2 ] . Все эти результаты показывают, что воздействие пестицидов либо через загрязнение пчелиного воска, используемого для выращивания пчелиного расплода, либо через потребление загрязненной пищи, отрицательно влияет на количество и ^изнеспособность сперматозоидов трутней медоносной пчелы.

Результаты научных исследований американских ученых ^дриана Фишера II, Д^улиана Рангел показали, что применяемые пчеловодами митициды – амитраз, флувалинат и кумафос, а так^е в меньшей степени применяемые в полевых условиях агрохимикаты хлорталонил и хлорпирифос, ухудшают репродуктивные показатели трутней. В частности, при применении в полевых концентрациях они обнару^или комбинаторный эффект флувалината и кумафоса, а так^е комбинаторный эффект хлорталонила и хлорпирифоса на ^изнеспособность сперматозоидов трутней [3].

Повсеместное присутствие остатков пестицидов внутри ульев не только влияет на развитие трутней и репродуктивное здоровье, но и мо^ет косвенно влиять на репродуктивные показатели пчелиных маток, спаривающихся с трутнями, подвергшимися воздействию пестицидов. Долголетие пчелиной матки зависит от скорости производства ее расплода, причем сни^ение продуктивности часто приводит к перенасыщению [4]. Поскольку трутни являются источником половины генетического материала, необходимого для воспроизводства следующего поколения, у пчелиной матки, спарившейся с некачественными трутнями, мо^ет закончиться ^изнеспособная сперма раньше, чем обычно. Интересно, что давнее мнение о том, что пчелиные матки сохраняют только ^изнеспособные сперматозоиды после спаривания [5], было оспорено недавними доказательствами сохранения не^изнеспособных сперматозоидов в сперматеке матки [5-7]. Это явное следствие было продемонстрировано у маток, искусственно осемененных спермой от трутней, выращенных на сиропе, зара^енном инсектицидом фипронил. Сперматозоиды, хранящиеся в сперматеке этих маток, имели значительно более низкую ^изнеспособность по сравнению с пчелиными матками, осемененными спермой от контрольных трутней [8]. Это так^е наблюдалось у пчелиных маток, выращенных на пыльце, загрязненной неоникотиноидами тиаметоксамом и клотианидином [9].

Кроме того, энтомолог Борис Баер, проводивший исследования размно^ения медоносных пчел, предполо^ил, что размер эякулята трутней непосредственно влияет на успешное хранение спермы у маток после спаривания, в то время как успешное оплодотворение зависит от качества отдельных сперматозоидов [10].

Исследователи, изучавшие фипронил (инсектицид), обнару^или значительные последствия для репродуктивного здоровья трутней после его воздействия, включая сни^ение ^изнеспособности сперматозоидов [8, 11, 12]. Кроме того, воздействие фипронила сни^ает выработку сперматозоидов и, наоборот, повышает метаболизм сперматозоидов [8]. Фипронил оказал синергетическое воздействие на трутней после совместного воздействия с микроспоридийным паразитом Nosema ceranae , усиливая негативное воздействие на нервные метаболические процессы [11]. Кроме того, неоникотиноидный инсектицид имидаклоприд отрицательно влиял на антиоксидантную способность гемолимфы у трутней в разном возрасте. Однако семенная плазма проявляла меньшую антиоксидантную способность, чем гемолимфа, и, следовательно, была более чувствительна к стрессам воздействия инсектицидов [13].

Целью иссле^ований являлось изучение влияния препаратов для лечения варрооза на качество спермы трутней медоносной пчелы.

Услови^, материалы и мето^ы. Научно-исследовательская работа проводилась на пасеке ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства» в весенне-летний период 2021 г. Сформированы одна контрольная и три опытные группы пчелиных семей. Ка^дая группа составила по три пчелиные семьи одинаковые по полезно-хозяйственным признакам.

После появления в опытных группах трутневого расплода, ка^дая пчелиная семья была обработана одним из трех препаратов от клеща Варроа. Первая опытная группа подверглась обработке препаратом Бипин-Т с действующим веществом амитраз (акарицид, 3 класс опасности), вторая опытная группа обработана препаратом Фумисан с действующим веществом флувалинат (акарицид, 3 класс опасности), третья опытная группа обработана препаратом Бисанар с действующим веществом щавелевая кислота и тимол (акарицид, 4 класс опасности).

Трутней помечали перманентными маркерами. Опытные группы, подвергшиеся обработке препаратом Бипин-Т, Бисанаром и Фумисаном, помечали красным, ^елтым и зеленым цветами, а контрольную группу – белым цветом. Для показателей качества спермы отбирали пробы трутней в возрасте 25-29 сут. Затем провели анализ качества спермы трутней медоносной пчелы из контрольной и опытных групп.

Оцениваемые показатели спермы: концентрация [14] и подви^ность [15] с помощью камеры Горяева, ^изнеспособность (целостность мембран) сперматозоидов методом флуоресцентной микроскопии [16], морфология сперматозоидов (дефекты, аномалии) [17].

При оценке ^изнеспособности сперматозоидов методом флуоресцентной микроскопии применяли флюорохром Hoechst 33258 («Пан-Эко», Россия) и PI («Химмед», Россия). Рабочий раствор флюорохрома готовили в трис буфере рН – 8,8 с конечной концентрацией Hoechst 33258 – 5 мкг/мл и PI – 10 мкг/мл. Суспензию из образца спермы готовили в трис буфере с рН 8,8 в соотношение 1:400.

Исследования проводили на биологическом люминесцентном светодиодном микроскопе МИКРОМЕД 3ЛЮМ LED (OOO «Наблюдательные приборы», Россия) при увеличении 400×. Всего подсчитывали 200 сперматозоидов.

Морфологию сперматозоидов (аномалии, деформации) смотрели методом быстрого дифференцированного окрашивания набором реагентов Диахим-Дифф-Квик (ООО «^БРИС+НПФ», Россия).

Полученные данные были обработаны с использованием компьютерной программы Excel 2010, с расчетом средних значений и стандартной ошибки.

Результаты и обсуждение. По окончанию научно-исследовательской работы получены данные по показателям качества спермы трутней контрольных и опытных групп. Данные представлены в таблице.

Таблица – Показатели качества све^еотобранной спермы трутней контрольной и опытных групп

Примечание: достоверные изменения по показателям спермы относительно контрольной группы * – при р<0,05.

^нализ полученных результатов по качеству спермы трутней опытных групп из таблицы 1, показал, что ^изнеспособность сперматозоидов опытных групп № 1 и 3 на 1,2% и 1,5% ни^е относительно контроля, в опытной группе № 2 этот показатель совсем не изменился. Деформации головок сперматозоидов у опытной группы № 1 на 20,9% выше относительно контрольной группы, так^е в опытных группах № 2 и 3 – на 0,3% и на 16,7% соответственно выше.

Самая низкая концентрация сперматозоидов оказалась у трутней опытной группы № 3 на 1,2 млн/мкл, а у остальных опытных групп результаты практически не изменились относительно контрольной группы.

Выводы. Таким образом, в результате исследований получены данные, которые свидетельствуют о влиянии испытанных препаратов для лечения варооза на качество трутней. При обработке противоварроозными препаратами наблюдается сни^ение ^изнеспособности, увеличиваются деформации головок сперматозоидов, качество спермы значительно сни^ается. Все это приводит к сни^ению репродуктивной способности трутней. Самые низкие показатели по качеству спермы отмечены у трутней после обработки препаратом Бисанар (действующее вещество – щавелевая кислота и тимол).