Сравнение проб пчел, хранящихся в разных концентрациях двух спиртов

Для консервирования проб пчел с целью измерения их экстерьера используют в основном метилкарбинол (С2Н6О), в других отраслях, наряду с метилкарбинолом, все более широкое применение находит диметилкарбинол (C3H8O), так как он менее летуч. В настоящее время диметилкарби-нол применяют в качестве заменителя во многих областях использования метилкарбинола, в том числе в медицине и товарах личной гигиены – так как в качестве антисептика он не уступает метилкарбинолу [1], обладает относительно низкой токсичности [2] и не является веществом, подлежащим особому контролю.

Для измерения экстерьера консервирование пчел производят, в основном, в растворе метилкарбинола концентрации 70 об. % [3], но в литературе присутствуют данные о консервировании в концентрации 50 об. % [4].

Цель исследования – снижение расходов на консервирование одной пробы и поиск альтернативного консерванта. Для этого нами проведено сравнение двух спиртов (метилкарбинола и диметилкарбинола) различных концентраций. Эксперимент проводили в лаборатории ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства». Объектами исследования были про- бы пчел, хранящиеся в концентрациях 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 70 об. % метилкарбинола и диметилкарбинола.

Для определения влияния на пробы пчел диметилкар-бинола, а также различных концентраций метилкарбино-ла и диметилкарбинола были заготовлены образцы пчел и законсервированы в этих спиртах с концентрациями 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 70 об. %. По истечении 6, 18 и 36 месяцев пробы пчел были отправлены для определения общего микробного числа (ОМЧ) в Центр стандартизации и метрологии. Общее микробное число определялось по ГОСТ 10444.15-94 путем посева глубинным методом десятичного ряда разведений в гидролизате рыбной муки (ГРМ), агаре и инкубации при температуре 37º С в течение 72 ч. Результаты представлены в табл. 1, фотографии выросших колоний – на рисунке.

На 24-е сутки хранения в спиртах (диметилкарбиноле и метилкарбиноле), с концентрацией спирта в растворе 10 об. %, наблюдалось вздутие крышек, а на дне банок – белый осадок. Банки были открыты и снова закрыты, и в дальнейшем у них не отмечалось вздутия крышек. Большое число КОЕ/г в пробе, хранящейся в 10%-ном ме-

Рисунок. Фотографии выросших колоний: а) споры и вегетативные клетки картофельной палочки под микроскопом (х 600); б–д) колонии картофельной палочки; е) очень мелкие колонии.

Figure. Photographs of grown colonies: a) spores and vegetative cells of potato bacillus under the microscope (x 600); б-д) – colonies of potato bacillus; е) very small colonies.

тилкарбиноле и 40%-ном диметилкарбиноле, возможно, связано с исходным загрязнением проб пчел этими бак-

териями, а их сохранность вполне можно объяснить их спорообразованием.

Далее проведено сравнение проб пчел разных сроков хранения и хранящихся в различных спиртах и разных концентрациях этих спиртов между собой с применением непараметрических критериев. Результаты представлены в табл. 2–5. Рассчитанные (эмпирические) критерии затем сравнивали с табличными (критическими) [5, прил. 1 (критерий Манна-Уитни – табл. 2; критерий Вилкоксо-на - табл. 6; критерий Фридмана - табл. 9, а для с =3, n < 9 -табл. 7а; критерий Крускала-Уоллиса – при c =3 и n ≤ 5 по табл. 3; при с > 3 или n > 5 по табл. 9].

Критерий Манна-Уитни используется для сравнения независимых выборок, с его помощью проверяли две

Сравнение трех сроков хранения по общему микробному числу

Table 1

Comparison of three sample storage periods by the total microbial number

О)       СО I СО Q- " 5	Вид спирта	ОМЧ, КОЕ/г
		6 месяцев (группа 1)	18 месяцев (группа 2)	36 месяцев (группа 3)
10	Метилкарбинол	50	12000	22000
	Диметилкарбинол	< 1	10	< 10
20	Метилкарбинол	< 100	100	110
	Диметилкарбинол	< 100	280	40
30	Метилкарбинол	160	-	20
	Диметилкарбинол	40	< 1	40
40	Метилкарбинол	100	100	30
	Диметилкарбинол	< 100	60	13000
50	Метилкарбинол	164	-	150
	Диметилкарбинол	2000	40	40
60	Метилкарбинол	-	100	10
	Диметилкарбинол	10	40	< 10
70	Метилкарбинол	6000	10	140
	Диметилкарбинол	> 30000	20	10

противоположные гипотезы: Н0 – уровень признака в одной группе не отличается от уровня признака в другой группе; H1 – уровень признака в одной группе отличается от уровня признака в другой группе. Различия между выборками оказались достоверными в двух случаях (табл. 2, помечены «*»).

Далее был применен критерий Вилкоксона для зависимых выборок, которым проверяли описанные выше гипотезы. Параллельное использование критериев для независимых и зависимых выборок обосновано тем, что:

• 1)    результаты измерений выполнены на разных пробах и их, с одной стороны, можно считать независимыми;

• 2)    с другой стороны, пчелы в разных пробах от

одной семьи связаны родством по меньшей мере по материнской линии.

Затем были рассчитаны критерии, позволяющие провести множественные сравнения. Это критерии Крускала-Уоллиса (для независимых групп) и Фридмана (для зависимых переменных). Проверяли две противоположные гипотезы: H0 – различия между разными концентрациями спиртовых растворов по ОМЧ случайны, т. е. выборки не различаются, и Н1 – различия между разными концентрациями спиртовых растворов по ОМЧ не случайны (т. е. выборки различаются). Результаты представлены в табл. 4–5.

В итоге проведенных множественных сравнений с использованием критериев Крускала-Уоллиса и Фридмана достоверных различий не установлено. В нашем случае принимается H0, т. е. различия случайны.

Рассчитанный критерий Манна-Уитни (Mann-Whitney) ( U_эмп ) для различных группирующих переменных

Table 2

The calculated Mann-Whitney criterion (Uemp) for different grouping variables

Переменная	n	U эмп	p-level 2×1 sided exact p
Сравнение двух сроков хранения по ОМЧ, кое/г (два спирта)
ОМЧ, кое/г (6 мес./18 мес.)	14	71,0	0,215	0,227
ОМЧ, кое/г (6 мес./36 мес.)	14	70,5	0,206	0,210
ОМЧ, кое/г (18 мес./36 мес.)	14	94,5	0,871	0,874
Сравнение метилкарбинола и диметилкарбинола по ОМЧ, кое/г
Сроки хранения 6 и 18 месяцев	14	57,0*	0,060	0,062
Сроки хранения 18 и 36 месяцев	14	64,0	0,118	0,125
ОМЧ 6мес , кое/г	7	18,0	0,406	0,456
ОМЧ 18мес , кое/г	7	10,5*	0,074	0фи,073
ОМЧ 36мес , кое/г	7	16,5	0,307	0,318
Сравнение двух сроков хранения по ОМЧ, кое/г
ОМЧметилкарбинол, кое/г (6 мес./18 мес.)	7	19,5	0,523	0,535
ОМЧметилкарбинол, кое/г (6 мес./36 мес.)	7	19,0	0,482	0,535
ОМЧметилкарбинол, кое/г (18 мес./36 мес.)	7	21,5	0,701	0,710
ОМЧ диметилкарбинол , кое/г (6 мес./18 мес.)	7	17,0	0,338	0,383
ОМЧ диметилкарбинол , кое/г (6 мес./36 мес.)	7	18,0	0,406	0,456
ОМЧ диметилкарбинол , кое/г (18 мес./36 мес.)	7	23,5	0,898	0,902

Примечание. Различия между выборками можно считать значимыми (* - р < 0,05), если и эмп <  U ₀₀₅ , и тем более достоверными (** - р < 0,01), если U _эмп ≤ U _0,01 , тогда H ₀ отверга^, ется.

Условные обозначения. Здесь и в табл. 3–5: n - количество наблюдений в одной группе; N – количество наблюдений во всех группах ( n₁+n₂+...+ n_х ); U₀₀₅ и U_{00 1} – критические значения критерия Манна-Уитни для соответ-ст ^, вующе ^, го уровня значимости; T₀₀₅ и T ₀₀₁ - критические значения критерия Вилкоксона для соответствую ^, щего^, уровня значимости; ν – степень свободы, определяется как с-1 ; с – количество сравниваемых выборок (групп) (при сравнении независимых групп), либо количество наблюдений для группы (при сравнении зависимых групп).

Note. Differences between samples can be considered as significant (* -p < 0.05) if U emp <  U 005 and even reliable (** - p < 0.01) if U emp <  U 0 then H 0 is rejected.

Symbols used here and in Tables 3–5: n – number of observations in one group; N – number of observations in all groups ( n₁+n₂+...+ n_х ); U_0.05 and U_0.01 – critical values of the Mann-Whitney criterion for the corresponding significance level; T_0.05 and T_0.01 – critical values of the Wilcoxon criterion for the corresponding significance level; ν - degree of freedom calculated as c-1 ; c – number of samples (groups) to be compared (when comparing independent groups) or number of observations per group (when comparing dependent groups).

Выводы

1. При анализе материала, хранящегося в двух спиртах в разных их концентрациях 36 месяцев, установлено, что ОМЧ только в двух случаях (10%-ный метилкарбинол и 40%-ный диметилкарбинол) было высоким. В этих случаях бактерии были представлены спорообразующими формами, т. е. способными переживать неблагоприятные условия.

Таблица 3

Рассчитанный критерий Вилкоксона (Wilcoxon) ( T_эмп ) для различных пар переменных

Table 3

The calculated Wilcoxon criterion ( T_emp ) for different pairs of variables

Группы	n	T	p-level
Все (два спирта, два срока хранения 6 и 18 мес.) Концентрация спирта, % & ОМЧ, кое/г	28	50,5**	0,001
Все (два спирта, два срока хранения 6 и 36 мес.) Концентрация спирта, % & ОМЧ, кое/г	28	60,0**	0,002
Все (два спирта, два срока хранения 18 и 36 мес.) Концентрация спирта, % & ОМЧ, кое/г	28	97,5**	0,048
Все группы
6 месяцев, ОМЧ кое/г & 18 месяцев, ОМЧ кое/г	14	20,0*	0,248
6 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	14	24,0*	0,239
18 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	14	35,5	0,784
Концентрация спирта, % & 6 месяцев, ОМЧ кое/г	14	6,0**	0,004
Концентрация спирта, % & 18 месяцев, ОМЧ кое/г	14	22,5*	0,108
Концентрация спирта, % & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	14	28,5	0,235
Метилка	рбинол
Концентрация спирта, % & ОМЧ (6 и 36 месяцев) кое/г	14	8,0**	0,005
Концентрация спирта,% & ОМЧ (18 и 36 месяцев) кое/г	14	14,0**	0,016
6 месяцев, ОМЧ кое/г & 18 месяцев, ОМЧ кое/г	7	4,0	0,715
6 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	7	8,0	0,310
18 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	7	12,0	0,735
Концентрация спирта, % & 6 месяцев, ОМЧ кое/г	7	0,0**	0,018
Концентрация спирта, % & 18 месяцев, ОМЧ кое/г	7	3,5	0,076
Концентрация спирта, % & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	7	6,0	0,176
Диметилкарбинол
Концентрация спирта, % & ОМЧ (6 и 36 месяцев) кое/г	14	25,5	0,162
Концентрация спирта,% & ОМЧ (18 и 36 месяцев) кое/г	14	35,0	0,754
6 месяцев, ОМЧ кое/г & 18 месяцев, ОМЧ кое/г	7	8,0	0,310
6 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	7	5,0	0,500
18 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	7	7,0	0,893
Концентрация спирта,% & 6 месяцев, ОМЧ кое/г	7	4,0	0,091
Концентрация спирта,% & 18 месяцев, ОМЧ кое/г	7	8,5	0,675
Концентрация спирта, % & 36 месяцев, ОМЧ кое/г	7	10,5	1,000

Примечание. «Типичный» сдвиг является достоверно преобладающим по интенсивности, если Т м <  Т 005 (* - р < 0,05), и тем более достоверно преобладающим, если Т м <  Т , (** - р < 0,01) [6].

Note. “Typical" shift is significantly dominant by intensity if T emp <  T .5 (* - р < 0.05) and even more significantly dominant if T emp <  T₀₀₁ (** - р < 0.01) [6].

Таблица 4

Рассчитанный критерий Крускала-Уоллиса * (Kruskal-Wallis) (П эм ) (группирующая переменная - концентрация спирта, %)

Table 4

The calculated Kruskal-Wallis criterion* (H emp ) criterion (grouping variable - alcohol concentration, %)

мощью непараметрических критериев множественного сравнения, не выявило достоверных различий.

4. Для консервирования проб пчел экономически выгоднее использование диметилкарбинола из-за его более низкой стоимости и простоты приобретения.

Группа ν N H эмп p Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Источники и литература 1.    Диметилкарбинол. – URL: Изопропанол (дата обращения: 29.03.24). 2.    Papa, A. J. Propanols / A. J. Papa // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry : Weinheim : Wiley-VCH. — 2005. 3.    Meixner, M. D. Standard methods for characterising subspecies and ecotypes of Apis mellifera / M. D. Meixner [et al.] // Journal of Apicultural Research. – 2013. – № 4. – P. 1–27. 4.    Lee, M. R. Age-dependent hypopharyngeal gland development and morphometric characteristics in the cross- Все (два спирта, три срока хранения) 2 42 2,2 0,337 Метилкарбинол (три срока хранения) 2 21 0,7 0,702 Диметилкарбинол (три срока хранения) 2 21 1,1 0,567 6 месяцев (два спирта) 6 14 10,5 0,107 18 месяцев (два спирта) 6 14 4,8 0,573 36 месяцев (два спирта) 6 14 4,7 0,587 два спирта, три срока хранения 6 42 6,0 0,421 Примечание. * Различия между двумя распределениями могут считаться достоверными, если Hэмп ≥ X2005, и тем более достоверными, если Hэмп ≥ X2001. Если Hэмп ≥ критическое з,начение X2, Н0 отвергается. No,te. * Differences between two distributions can be considered as reliable if Hemp ≥ X2005 and even more reliable if Hemp ≥ X2001. If Hemp ≥ critical value X2, Н0 is rejecte, d. ,

Т_аб_лица 5      bred lineage of honeybees reared for

Рассчитанные критерий Фридмана# (Friedman) (Xr2) и коэффициент согласованности Кенделла (Kendall) (Wk) Table 5 The calculated Friedman criterion# (Xr2) and Kendall consistency coefficient Wk high royal jelly production / M. R. Lee [et al.] // Journal of Asia-Pacific Entomology. – 2019. – P. 699–704. 5.    Сидоренко, Е. В. Методы математической обработки в психологии / Е. В. Сидоренко. – СПб.: ООО «Речь», 2000. - 350 с. 6.    Wilcoxon F. et al., 1963 References 1.    Dimetilkarbinol [Dimethyl carbinol]. – URL: Isopropanol (date of access: 29.03.24). 2.    Papa, A. J. Propanols / A. J. Papa // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry : Weinheim : Wiley-VCH. – 2005. 3.    Meixner, M. D. Standard methods Группа n ν Критерий Friedman Коэффициент согласованности Xr2эмп p Wk r* Сравнение разных концентраций между собой по ОМЧ кое/г Метилкарбинол+ диметилкарбинол, ОМЧ кое/г 3 13 16,97 0,201 0,435 0,153 Метилкарбинол, ОМЧ кое/г 3 6 4,00 0,677 0,222 0,167 Диметилкарбинол, ОМЧ кое/г 3 6 10,10 0,120 0,561 0,342 Сравнение трех сроков хранения между собой по ОМЧ кое/г Два спирта, ОМЧ кое/г 14 2 1,51 0,470 0,054 -0,019 Метилкарбинол, ОМЧ кое/г 7 2 1,52 0,468 0,109 -0,040 Диметилкарбинол, ОМЧ кое/г 7 2 0,33 0,846 0,024 -0,139 Примечание. * r – cредний ранг. # Различия между двумя распределениями могут считаться достоверными, если Xr2эмп ≥ X20,05, и тем более достоверными, если Xr2эмп ≥ X20,01. Note. * r – mean rank.

^#Differences between two distributions can be considered as reliable if X_r²_emp reliable if X r ² emp ≥ X² 0.01 . ^p

Работа выполнена в рамках государственного задания, регистрационный номер 0642-2019-0002.

Acknowledgements (state task)

The work was done within the framework of the state task, registration number 0642-2019-0002.

Информация об авторе:

Березин, А. С. Сравнение проб пчел, хранящихся в разных концентрациях двух спиртов / А. С. Березин // Известия Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. Серия «Сельскохозяйственные науки». – 2025. – № 1 (77). – С. 59–63.

Berezin, A. S. Sravnenie prob pchel, hranyashchihsya v raznyh koncentraciyah dvuh spirtov [Comparison of bee samples stored in different concentrations of two alcohols] / A. S. Berezin // Proceedings of the Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. Series “Agricultural Sciences”. – 2025. – № 1 (77). – P. 59–63.

Дата поступления статьи: 04.04.2024

Прошла рецензирование: 31.01.2025

Принято решение о публикации: 26.09.2024