МІКРОЕЛЕМЕНТИ ТКАНИН ОРГАНІЗМУ БДЖІЛ ЗА ПІДГОДІВЛІ НАНОТЕХНОЛОГІЧНИМИ ЦИТРАТАМИ КОБАЛЬТУ І ГЕРМАНІЮ

Ключові слова: мінеральні елементи, цукровий сироп, тканини, голова, груди і черевце бджіл, нанотехнологічний і атомноабсорбційний методи

Анотація

Досліджено вплив нанотехнологічних цитратів кобальту (30мкг/ 300 мл) цукрового сиропу (ц. с.) i германію (60 мкг/ 300 мл ц. с.), та їхньої суміші у водному розчині на вміст окремих елементів у тканинах різних анатомічних відділів і всього організму бджіл карпатської породи. Сформовано чотири групи бджіл-аналогів: 1) контрольна (300 мл ц. с. на бджолосім’ю/ тиждень); 2) дослідна ( 30мкг Со/ 300 мл ц. с.); 3) дослідна (60мкг Ge /300мл ц. с.); 4) дослідна (30мкг Со+ 60 мкг Ge/ 300 мл ц. с.). Бджіл утримували у садках в умовах 300С у лабораторному термостаті впродовж 30 діб із визначенням умісту Fe, Co, Ni, Cu, Pb i Cd у гомогенатах тканин голови, грудей, черевця і всього організму. Дослідження мікроелементів проведено на атомно-абсорбційному спектрофотометрі СФ-115 ПК у сухому мінералізаті гомогенату тканин. Установлено вірогідно вищий уміст феруму у тканинах грудного відділу за дії 60мкг германію і суміші цитратів із 30мкг Со та 60мкг Ge на тлі вищого рівня кобальту у тканинах бджіл усіх трьох дослідних груп, але нижчого – стосовно свинцю за тенденції до зниження кадмію та нікелю. У тканинах голови бджіл дослідних груп знижувався вміст Fe, Ni, Pb i Cd, a Cu – тільки у дослідній IV групі із невірогідним підвищенням рівня кобальту. Встановлені зміни у тканинах голови відзначено як для черевця, так і для всього організму бджіл дослідних груп порівняно із контрольною, що вказує на певні фізіологічні особливості кумуляції і розподілу досліджених мікроелементів у тканинах та органах бджіл у період підгодівлі нанотехнологічними цитратами кобальту і германію. Важливою є виражена детоксикаційна дія нанотехнологічних цитратів кобальту і германію та їхніх сполук, що забезпечує зниження концентрації свинцю, кадмію і нікелю у тканинах як окремих анатомічних відділів бджіл, так і всього організму. Обговорено антагоністичну та синергічну залежність досліджених мікроелементів із іншими мінеральними елементами у фізіологічних процесах живлення бджіл і вмісту у тканинах організму.

Посилання

1. Alvarez-Suarez, J. M. (2017). Bee Products-Chemical and Biological Properties. Springer International Publishing: New York, USA, 1–306.
2. Bilalov, F., Skrebneva, L., Nikitin, O., Shuralev, E., & Mukminov M. (2015). Seasonal Variation in Heavy-Metal Accumulation in Honey Bees as an Indicator of Environmental Pollution. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 6(4), 215–221.
3. Brych, O. I., Synetar, E. O., & Kaplunenko, V. H. (2015). Perspektyvy zastosuvannia nanoakvakhelativ metaliv [Metals nanoaquahelates prospects usage]. Dosiahnennia biolohii ta medytsyny, 2(26), 64–66 [in Ukrainian].
4. Cebotari, V., Buzu, I., Gliga, O., & Postolachi, O. (2015). New nutritional supplements for bees during deficient harvesting period. Scientific Papers-Animal Science Series: Lucrări Ştiinţifice – Seria Zootehnie, 67, 73–80.
5. Cebotari, V., Buzu, I., & Toderaş, I. (2015a). Influence of some organic coordination compounds containing Co and Bi on development morph-productive characters of the bee families. International Conference of University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine of Bucharest. Faculty of Animal Science. Scientific papers, Series D. Animal Science, Volume LVIII Ed. „Ceres”, România, Bucharest, 181–188.
6. Cho, J. M., Chae, J., Jeong, S. R., Moon, M. J., Shin, D. Y., & Lee, J. H. (2020). Immune activation of Bio-Germanium in a randomized, double-blind, placebocontrolled clinical trial with 130 human subjects: Therapeutic opportunities from new insights. PloS one, 15(10). doi:10.1371/journal.pone.0240358.
7. Chunjiang, T., Lu, X., & Wenlie C. (2015). Germanium in ginseng is low and causes no sodium and water retention or renal toxicity in the diuretic-resistant rats. Experimental Biology and Medicine, 240(11), 1505–1512.
8. DeGrandi-Hoffman, G., Gage, S. L, Corby-Harris, V., Carroll, M., Chambers, M., & Graham, H. (2018). Connecting the nutrient composition of seasonal pollens with changing nutritional needs of honey bee (Apis mellifera L.) colonies. Journal Insect. Physiology, 09, 114–124.
9. Dolaychuk, O. P., Fedoruk, R. S., Kovalchuk, I. I., & Kropyvka, S. I. (2015). Рhysiological and biochemical processes in the organisms of rats when feeding them with different amounts of germanium citrate. Biolohiia tvaryn, 17(2), 50–56 [in Ukrainian].
10. Fedoruk, R. S., Dolaychuk, O. P., Kovalchuk, I. I., & Tsap, M. M. (2015). Reactions of physiological systems rats’ organism by watering them low and high doses Germanium «nanoaquacitrate». Agriculture science and practice, 2(3), 15–21 [in Ukrainian].
11. Fedoruk, R. S., Tesarivska, U. I., Khrabko, M. I., & Tsap, M.M. (2017). Growth and development of the organism and immunophysiological indices of blood of mail F2 rats, affected by different doses of nanogermanium citrate. Agricultural Science and Practice, 4(2), 14–22 [in Ukrainian].
12. Fedoruk, R. S., Tesarivska, U. I., Khrabko, M. I., Tsap, M. M., & Denys, G. G. (2018). Influence of dispensing different doses of germanium citrate on the content of trace elements in tissues and organs of male rats F2. Agricultural Science and Practice, 5(3), 40–46 [in Ukrainian].
13. Fedoruk, R. S., Pashhenko, A. G., Koval'chuk, I. I., & Romaniv, L. I. (2016). Intensivnost' otkladyvanija jaic pchelinymi matkami v vesennij period pri skarmlivanii ih sem'jam citratov Co i Ni s saharnym siropom [Intensity of laying eggs by queen bees in spring when feeding Co and Ni citrates with sugar syrup to their families]. Sollection of works of scientific symposium with international participation ,,Zootechnycal science – an important factor for the european type of the agriculture”. Maximovca, 774–779 [in Russian].
14. Fu, Z., & Xi, S. (2020). The effects of heavy metals on human metabolism. Toxicol. Mech. Methods, 30, 167–176.
15. Kaplunenko, V. H., Fedoruk, R. S., Kovalchuk, I. I., Pashchenko, A. H., Romaniv, L. I., Dvyliuk, I. I., & Kykish, I. B. (2017). Biologic action of citrates of the microelements in melliferous bees in different periods of their lives. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 41(S1), 64.
16. Kovalchuk, I. I., Kykish, I. B., & Kaplunenko, V. H. (2020). Vplyv tsytrativ mikroelementiv na reproduktyvnu zdatnist bdzholynykh matok [Actual problems of natural sciences: modern scientific discussions] : Collective monograph. Riga, Latvia : “Baltija Publishing”, 87–110.
17. Kovalchuk, I. I., Kaplunenko, V. G., Pashchenko, A. G., Dvylyuk, I. I., & Kykish, I. B. (2017). Trace elements of bees tissues after feeding by citrate-based mineral and hydrocarbon complexes. 33 Joint Annual Meeting of the German Society for Minerals and Trace Elements (GMS) with Zinc-UK «Zinc and other Transition Metals in Health and Disease», 35.
18. Kykish, I. B., Koval'chuk, I. I. & Romaniv L. I. (2017). Vlijanie raznyh doz mikrojelementnogo preparata na vyzhivaemost' medonosnyh pchel [Influence of different doses of a microelement preparation on the survival of honey bees]. Sovremennye problemy veterinarnoj patologii i biotehnologii v agropromyshlennom komplekse: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj 95–letiju RUP «Institut jeksperemental'noj veterinarii imeni S. N. Vyshelesskogo», Minsk, 16-17 November, 321–324 [in Russian]
19. Li, L., Ruan, T., Lyu, Y. & Wu, B. (2017). Advances in Effect of Germanium or Germanium Compounds on Animals. Journal of Biosciences and Medicines, 05, 56–73. doi:10.4236/jbm.2017.57006.
20. Lu, S. L., Tang, J. X. & Deng, L. S. (1997). Effects of Germanium Citrate on the Immunogenic Function of Mice. Guangdong Trace Elements Science, 4, 21–23.
21. Lukevics, E. & Ignatovich, L. (2003). Biological Activity of Organogermanium Compounds. Cheminform, 34, 279–295.
22. Malavolta, M., & Mocchegiani, E. (2018). Trace elements and minerals in Health and Longevity. Part of the Healthy Ageing and Longevity book series (series ed. Suresh I. S. Rattan), 8, 328.
23. Matuszewska, E., Klupczynska, A., Maciotek, K. Kokot, Z. I., & Matysiak J. (2021). Multielemental Analysis of Bee Pollen, Propolis, and Royal Jelly Collected in West-Central Poland. Molecules, 26(9), 2415. doi.org/10.3390/molecules26092415
24. Nefodova, O. O., Halperin, O. I., & Shatorna, V. F. (2019). The influence of cerium and germanium citrates on the process of embryogenesis of rat on the background of cadmium intoxication. Bulletin of problems biology and medicine, 1(1), (148), 273–278. doi:10.29254/2077-4214-2019-1-1-148-273-278.
25. Niu, Z. Y., Liu, F. Z., Wan, Y. S., Liang, X. & Xie, M. (2001). Effects of Germanium on the Growth of Main Immune Organs in Broilers. Journal of Northwest A & F University (Natural Science Edition), 10, 41–43.
26. Pashajan, A. S., Stolbov, N. M. (2008). Kormovye dobavki dlja pchel. Pchelovodstvo [Feed additives for bees. Apiculture], 7, 14–15 [in Russian].
27. Pashajan, S. A., Sidorova, K. A., & Jurina, T. A. (2021). Nekotorye voprosy povyshenija zhiznestojkosti pchel v uslovijah tehnogeneza [Optimization of viability indicators of bees under technogenesis conditions]. Vestnik Kras.GAU, (3), 88–92. DOI: 10.367181819/4036-2021-3-88-92 [in Russian].
28. Kosinov M. V., Kaplunenko V. H. Pat. 38391 UA, MPK C 07 C 51/41 Sposib otrymannia karboksylativ metaliv. Nanotekhnolohiia otrymannia karboksylativ metaliv [Method for metal carboxylates obtaining. Nanotechnology of obtaining metal carboxylates]. Opubl. 12.01.2009, Biul. № 1 [in Ukrainian].
29. Solayman, M., Islam, M. A, Paul, S., Ali Y., Khalil, M. I., Alam, N. & Gan, S. H. (2016). Physicochemical Properties, Minerals, Trace Elements, and Heavy Metals in Honey of Different Origins, 15, 119–233. doi.org/10.1111/1541-4337.12182
30. Stoika, R. S. (2017). Bahatofunktsionalni nanomaterialy dlia biolohii i medytsyny: molekuliarnyi dyzain, syntez i zastosuvannia [Multifunctional nanomaterias for biology and medicine: molecular design, synthesis and application]. «Naukova dumka»: Kyiv, 363 [in Ukrainian].
31. Turko, Ya. I. (2015). Vplyv nanokobaltu na antyokysliuvalnoi systemy orhanizmu shchuriv za hostroho toksykolohichnoho eksperymentu [Influence of nanocobalt on antioxidant system of rats by acute incisive experiment]. Naukovyi visnyk Lvivskoho natsionalnoho universytetu veterynarnoi medytsyny ta biotekhnolohii imeni Z. S, Hzhytskoho, 17, 1(61), 194–200 [in Ukrainian].
32. Ushkalov, V. O., & Turko, Ya. I. (2016). Stan antyokysliuvalnoi systemy orhanizmu shchuriv za dii nanokobaltu v khronichnomu toksykolohichnomu eksperymenti [Antioxidant system state of the rats organism at action of nanocobalt in chronic toxicological experiment]. Naukovyi visnyk Lvivskoho natsionalnoho universytetu veterynarnoi medytsyny ta biotekhnolohii imeni S. Z. Gzhytskoho, 18 (1, 65), 238–243 [in Ukrainian].
33. Vlizlo, V. V., Fedoruk R. S., & Iskra R.Ya. (2018). Biolohichna diia funktsionalnykh nanomaterialiv u riznykh vydiv tvaryn [Biological effect of functional nano-materials in various species of animals]. Visnyk Ahrarnoi Nauky, 96(11), 80–86 [in Ukrainian].
34. Yakubchak, O. M. & Yermak A. V. (2019). Vplyv hermaniiu tsytratu na pokaznyky yakosti ta bezpechnosti medu naturalnoho [The influence of hermanium citrate on the indicators of quality and safety of natural honey] Naukovi dopovidi NUBIP Ukrainy, 2(78), 1–9 [in Ukrainian].
35. Yang, W., Tian, Y., Han, M. & Miao, X. (2017). Longevity extension of worker honey bees (Apis mellifera) by royal jelly optimaldose and active ingredient, 5, 3118; DOI 10.7717/peerj.3118.
36. Zhumadina, Sh. M., Kalashnikova, M. V., Sidorova, K. A., & Pashajan, S. A. (2015). Osobennosti morfofunkcional'noj izmenchivosti pchel [Features of morphofunctional variability of bees]. Pavlodar, Kereku, 150 [in Russian].
37. Zoroddu, M. A., Aaseth, J., Crisponi, G., Medici, S., Peana, M. & Nurchi, V. M. (2019). The essential metals for humans: A brief overview. J. Inorg. Biochem., 195, 120–129.
Опубліковано
2021-11-29
Як цитувати
Ковальчук, І. І., Кикіш, І. Б., Федорук, Р. С., & Цап, М. М. (2021). МІКРОЕЛЕМЕНТИ ТКАНИН ОРГАНІЗМУ БДЖІЛ ЗА ПІДГОДІВЛІ НАНОТЕХНОЛОГІЧНИМИ ЦИТРАТАМИ КОБАЛЬТУ І ГЕРМАНІЮ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Ветеринарна медицина, (3 (54), 31-38. https://doi.org/10.32845/bsnau.vet.2021.3.5