Пыльца и перга
Пчела и здоровье человека под редакцией проф. Т.В. Виноградовой и проф. Г.П. Зайцева (Издательство МСХ РСФСР — 1962)
Пыльца цветковых растений или цветень, как ее называют, образуется в пыльниках цветков 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.
Рис. 35. Пыльцевые зерна различных растений:
1 — кабачка; 2 — рододендрона; 3 — маргаритки; 4 — одуванчика; 5 — мальвы; 6 — сосны; 7 — лилии; 8 — настурции.
Для собрания пыльцы с цветков пчелы пользуются своими ротовыми органами, ножками и волосками, покрывающими их тело. Верхними челюстями пчелы разгрызают и выскребают 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, ее 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 своих двух 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 (в %) приводится (по Тодду и Бретеринку, 1942) в таблице 11.
В золе пыльцы находятся: кремний, сера, медь, кобальт, натрий, железо, алюминий, кальций, магний, марганец, фосфор, барий, серебро, цинк, молибден, хром, стронций и др.
Таблица 11
Вид растений | Вода | Белок | Жир | Сахар и крахмал | Зола | Клетчатка и пр. |
Сосна | 11,25 | 13,45 | 1,80 | 13,92 | 2,35 | 57,23 |
Рогоз | 6,43 | 18,83 | 1,28 | 31,93 | 3,82 | 37,71 |
Кукуруза | 5,53 | 20,32 | 3,67 | 36,59 | 2,55 | 31,34 |
Грецкий орех | 3,91 | 23,15 | 17,55 | 13,72 | 3,07 | 39,60 |
Ива | 12,30 | 22,33 | 4,15 | 33,18 | 2,61 | 26,43 |
Дуб | 11,49 | 19,13 | 6,56 | 37,25 | 1,98 | 23,59 |
Клевер белый | 11,56 | 23,71 | 3,40 | 26,89 | 3,14 | 31,30 |
Василек | 16,23 | 21,19 | 6,56 | 24,88 | 1,80 | 29,30 |
Горчица черная | 13,22 | 21,74 | 8,58 | 25,83 | 2,54 | 28,00 |
Сурепка | 9,99 | 25,29 | 9,61 | 24,69 | 2,79 | 27,63 |
Слива | 9,79 | 28,66 | 3,15 | 28,29 | 7,62 | 27,49 |
Зверобой | 11,10 | 26,90 | 2,85 | 30,37 | 3,04 | 25,74 |
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 мкг, пиридоксин (В6) — 5,0 мкг, никотиновая кислота — 200 мкг, пантотеновая кислота — 30,0—50,0 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, винно-каменная, молочная.
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 2/3 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 се 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.
Примерный состав березовой пыльцы и перги (в %) приводится в таблице 12.
Таблица 12
Белки | Жиры | Сахара | Зола | Молочная кислота | |
Пыльца | 24,06 | 3,33 | 18,5 | 2,55 | 0,56 |
Перга | 20,3—21,7 | 0,67—1,53 | 24,4—34,8 | 2,4—2,6 | 3,06—3,20 |
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.
Пыльца и перга, содержащие белки, жиры, ферменты, витамины и соли, являются единственным источником белкового жирового, витаминного и минерального питания пчелиных семей. 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 дней) питаются смесью меда и перги, доставляемой им пчелами-кормилицами. Подсчитано, что на воспитание одной рабочей пчелы пчелиная 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.
Сбор и хранение пыльцы и перги
Пчеловоды давно научились создавать запасы пыльцы и перги в целях использования их для кормления пчелиных семей в период, когда в природе нет цветущих пыльценосов или они недоступны. Эти же запасы создаются и используются иногда для лечебных целей и диетического питания.
Сбор пыльцы осуществляется двумя способами: ручным и при помощи простого прибора, называемого пыльцеуловителем. В пору максимального цветения крупных растений-пыльценосов — орешника, ольхи, осины, тополя и др. срезают с их ветвей созревающие мужские соцветия (сережки), подсушивают их в теплом помещении, а затем кладут в мелкое сито и, встряхивая, просеивают пыльцу на листы бумаги. В тихую погоду можно прямо стряхивать пыльцу с деревьев на подостланные под ними простыни.
Сбор пыльцы при помощи пыльцеуловителя значительно упрощает работу. Пыльцеуловитель — это ящик, подставляемый или подвешиваемый к передней стенке улья против летка. Передней и задней стенки этот ящик не имеет; через два отверстия в боковой стенке в него вдвигаются: рамка с натянутой на ней двойной металлической сеткой, а ниже рамки — ящичек, в который попадает приносимая пчелами пыльца. Пыль-цеуловитель прикрепляется к передней стенке улья так, что пчелы могут войти в улей только через рамку с двойной сеткой; они задевают сетки своими обножками и теряют их. Наиболее подходит для этого сетка с ячеями величиной 4,5х4,5 мм и расстоянием между ее двумя слоями в 4,5—5 мм. Упавшие обножки проваливаются сквозь горизонтальную решетку и попадают в ящик для пыльцы. Чтобы пчелы, выходящие из улья, не сталкивались с входящими через сетку пыльцеуловителя, боковые стенки и потолок пыльцеуловителя сделаны так, что они не доходят до стенки улья на 1 см; через эти отверстия пчелы могут выходить из улья вверх и в стороны.
Чтобы приучить пчел входить в улей через пыльцеуловитель, его на несколько дней подвешивают к улью, не вставляя рамки с двойной сеткой, а когда пчелы привыкнут ходить через него, ставят на место и рамку с сеткой. При проходе через сетку пыльцеуловителя пчелы, несущие маленькие обножки не теряют их; кроме того, некоторые пчелы быстро приспосабливаются проходить в улей через проходы у верхнего и боковых краев пыльцеуловителя. Благодаря этому пчелы вносят в улей часть приносимой пыльцы. Практика показала, что применение пыльцеуловителя побуждает пчел более энергично собирать пыльцу. Поэтому, хотя в пыльцеуловитель и попадает около 60—80% пыльцы, в улей пчелы приносят достаточное количество ее для выкармливания расплода и прочих потребностей семьи. Сильные пчелиные семьи при наличии в природе обилия цветущих пыльценосов ежедневно приносят в пыльцеуловитель до 150 г пыльцы.
Рис. 36. Пыльцеуловитель: А — общий вид спереди; Б — поперечным разрез, показывающий положение пыльцеуловителя на передней стенке улья: 1 — передняя стенка улья; 2 — дно улья; 3 — леток; 4 — пыльцеуловитель; 5 — ящик для пыльцы; 6 — рамка с двойной сеткой; 7 — потолок в пыльцеуловителе; 8 — крыша; 9 — горизонтальная сетка; 10 — прилетная доска; 11 и 12 — верхний проход для вылетающих пчел.
Вопрос о хранении пыльцы, собранной вручную или пыльцеуловителем был поставлен учеными специалистами лишь недавно в связи с исследованиями качества пыльцы, хранившейся более или менее длительное время. Оказалось, что при длительном хранении пыльца значительно снижает свои питательные свойства, главным образом за счет изменения ее белковых веществ и витаминов.
При хранении пыльцы изменяются и ее биологические свойства: собранная ручным способом пыльца фруктовых деревьев сохраняет оплодотворяющую способность при обычной температуре только ограниченное время, несколько дней, а взятая из пыльцеуловителя — теряет активность на 62% уже через 5 часов. Лучше сохраняется пыльца при низкой температуре, например, пыльца томатов при 0° потеряет активности в течение 6 месяцев, законсервированная холодом пыльца кукурузы в течение года сохраняет свои витамины, тогда как при тех же условиях в пыльце ольхи витамины В1, В2 и пантотеновая кислота разрушаются.
В целях сохранения питательных свойств пыльцы профессор Свобода предлагает способ консервирования пыльцы наподобие того, как пчелы консервируют в улье пергу: 150 г меда и 0,25 л кипяченой воды смешивают, немного подогревая (не выше 40°) до растворения меда, а затем прибавляют 1 кг сухой пыльцы и перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь укладывают в чистую стеклянную банку и придавливают сверху чистой деревянной дощечкой с грузом. Банку ставят на 4—6 дней в теплое место (35—40°), а затем удаляют груз и дощечку, закрывают плотной крышкой и заливают ее смесью воска с парафином (1:3). В таком виде пыльца может храниться долгое время без изменения своих качеств. Пчелам ее скармливают, разбавляя теплой кипяченой водой в 2—3 раза в кормушках или намазывая в пустые соты.
Клиническое испытание пыльцы и перги
Как указывает французский исследователь Шовен, такие испытания начаты сравнительно недавно, и поэтому об их результатах сообщаются только предварительные данные. Наблюдения проводились над больными, страдающими различными нарушениями деятельности органов пищеварения. В качестве лечебного препарата применяли чистую пыльцу в дозах по 1—2 столовых ложки в день. При этом было отмечено благотворное влияние пыльцы на работу кишечника, выражающееся в прекращении упорных поносов. При запорах, связанных с аномалиями кишечной флоры, гнилостными колитами, пыльца давала положительный эффект.
Хорошие результаты были получены у анемичных детей. При введении в рацион пыльцы отмечалось повышение гемоглобина и улучшение общего самочувствия больных. Приемы пыльцы также оказывали заметное положительное влияние и на выздоравливающих после тяжелых заболеваний, на стариков; у тех и других длительное применение пыльцы приводит к общему подъему сил, повышению аппетита и веса, появлению чувства бодрости.
Шовен отмечает, что при клинических испытаниях различных видов пыльцы была обнаружена существенная разница их эффективности. Он не считает возможным говорить в настоящее время о каких-то составных частях пыльцы, являющихся основой положительного влияния ее на больных. Он даже не решается приписывать благотворное действие пыльцы на деятельность кишечника только наличию ее антибиотических свойств.
В Советском Союзе пергу применяют в Клинике общей хирургии 2-го Московского государственного медицинского института имени Н. И. Пирогова в виде мазей при лечении различных ран.