Here are methods to quantify nutrients in pollen before and after its conversion to beebread by two subspecies of honeybees. We describe techniques to measure beebread consumption and resulting protein titers in both subspecies.
Медоносные пчелы получить питательные вещества из пыльцы, которые они собирают и хранят в улье, как перги. Мы разработали методы управления источником пыльцы, что пчелы собирают и конвертировать в перги, помещая колонии в специально построенном закрытом помещении полета. Были разработаны методы для анализа состава кислоты белка и аминокислоты пыльцы и перги. Мы также описать, как потребление перги была измерена и методы, используемые для определения взрослых рабочая пчела кровь и лимфа белка титры после кормления на перги для 4, 7 и 11 дней после появления всходов. Методы были применены, чтобы определить, если генотип влияет на конверсию пыльцы перга и скорость, что пчелы потребляют и приобрести белок из него. Два подвида (европейские и Африканизированные пчелы; EHB и AHB соответственно) были обеспечены того же источника пыльцы. На основании разработанных методов, перга производится как подвид, имели более низкие концентрации белка и значения рН, чем пыльцы. В общем, аминокислоты CONцентрации в перги из любой Ehb или АОБ были похожи, и произошло на более высоких уровнях перги, чем в пыльце. И АОБ и EHB потребляется значительно больше из перги сделанной АОБ, чем Ehb. Хотя EHB и АОБ потребляется одинаковое количество каждого типа перги, концентрации кровь и лимфа белка в ОГВ были выше, чем в Ehb. Различия в приобретении белка от АНВ и Ehb может отражать экологические адаптации, связанные с географическим регионам, где каждый подвид развивались. Эти различия могут способствовать успешному созданию населения AHB в Новом Свете из-за воздействия на расплода и роста колоний.
Питание играет основополагающую роль в здоровье и бодрость пчелиных колоний, а также в их создании, как населения. Питательные вещества, поступающие с пищей обеспечивают энергию и биохимические компоненты, необходимые для расплода, терморегуляции, питание и иммунный ответ. Для пчелиных колоний, питательные вещества, необходимые для роста населения колоний и поддержания их здоровья приходят из нектара и пыльцы. Сок обеспечивает углеводов и пыльца снабжает оставшиеся диетические требования, такие как белка, липидов, витаминов и минералов 1.
Подвид медоносных пчел может отличаться в питательном основе параметров колония уровня, таких как работник долголетия, расплода и механизмов социальной иммунитета 2-6. Эти различия могут быть связаны с тем, как пища, особенно пыльцы обрабатывается колонии и расщепляли у людей. Пыльца хранится в гребенчатых элементов и через микробиологически опосредованного ферментации молочной кислоты, химически изменены <sup> 7-10. Ферментированный пыльца называется перга. Там может быть генотипических различий между подвидами в их способности приобретать питательные вещества из пыльцы, которые они собирают и хранят, и это может повлиять на рост колоний и выживаемость. Генотипические воздействие на пищевой промышленности и приобретения питательного были зарегистрированы в других организмах в результате чего некоторые люди, чтобы получить больше питательных веществ и калорий, чем другие, потребляя те же продукты 11-14.
Здесь мы опишем методы, используемые для сравнения состава и потребления перги, сделанное различных подвидов медоносных пчел. Методы измерения в результате ГЕМОЛИМФЫ белка титры в рабочих пчел также описаны. Предыдущие исследования на питательной композиции перги было сделано с европейскими пчелами меда (Ehb) 10,15,16. Тем не менее, могут быть различия в перги из пчелами различных подвидов, даже когда они питаются той же пыльцы. EHB и АОБ были сравнивать, потому что эти подлодкиpecies имеют различные поведенческие и физиологические различия, которые могут быть связаны с пищевой и питательной приобретения 17. Некоторые из наиболее заметных различий в том, что АОБ собирать и потреблять больше пыльцы, чем Ehb и, кажется, превратить его легче в выводке 18. AHB колонии имеют более высокие показатели роения, чем Ehb и скрыться, когда продовольственные ресурсы становятся ограниченными 19-23. Побега редко встречается в Ehb. АНВ также имеют более высокие скорости метаболизма, чем Ehb 24. Питательной основой для различий колония уровне между Ehb и АОБ может быть связана со скоростью сбора пыльцы, а также его содержания питательных веществ (например, аминокислот и белка) после преобразования в перги. Перги потребление и в результате приобретения белок также может играть роль в различиях колония уровне между Ehb и АНВ. Использование разработанных методов, EHB и АОБ сделал перги из того же источника пыльцы. Перга затем подается обратно к пчелам ВАСч подвидов и может определить, является ли пчелы получить белок из перги таким образом, отличительной их подвидов или источника перги.
Используя методы, описанные выше, мы обнаружили, что перга производится АОБ было потреблено в больших количествах, так АОБ и Ehb. Хотя EHB и АОБ потребляется одинаковое количество каждого типа перги, AHB имели более высокие титры белка гемолимфы. Результаты, основанные на наших методов были похожи на предыдущие доклады, где уровень гемолимфы белка в ОГВ были выше, чем в Ehb хотя и кормили тем же диеты 26. Измеряя потребление приливы и ABB, которые были потребляемого при различных скоростях обеими Ehb и AHB, было установлено, что концентрация белка гемолимфы в каждом подвида не может быть увеличена за счет увеличения потребления пищи. Там, кажется, плато для концентрации белка гемолимфы у работников медсестра пчел возраста и что уставка для плато выше в ОГВ, чем Ehb.
Есть несколько важных условий для создания колонии для перги производства, позволит оптимизировать скорость хранения пыльцы. Во-первых, соlonies нужно кадры с открытым расплодом. Без открытым расплодом, чтобы накормить, рабочие не будет собирать много пыльцы. Во-вторых, колония должна быть queenless так что никаких дополнительных выводок не производится. Расплода требует большого количества пыльцы, и только избыток пыльцы сохраняется. В небольших колоний, созданных в области ОДВ, было бы мало пыльцы быть сохранены как перги, если выводок области расширяются так колонии должны быть queenless. Наконец, для перга быть сделаны, пыльца должна быть собрана в corbicular нагрузок и находится в гребенчатых клеток. Если пыльца собирают в пыльцевых ловушек, он должен быть измельчен в мелкий порошок, прежде чем представлять его на пчел, чтобы они могли собрать его в corbicular нагрузок.
Методы измерения потребления перги генерируется скорее качественный, чем абсолютные оценки. Только потребительский, что было подсчитано было, когда клетки были полностью очищены от пчелиного хлеба. Более точная оценка общего потребления пчелиный хлеб может быть получено путем удаления пчелиный брEAD из клеток и превращение его в пирожки, которые могут быть взвешивают до и после периода исследования. Тем не менее, мы хотели сохранить пчелиный хлеб в клетках, чтобы пчелы могли питаться ею, как в колонии и, возможно, продолжить обработку его в течение периода исследования. Разница в массе секций гребенки до и после исследования, не был использован в качестве оценки потребления, потому что вес может быть увеличен, так как пчелы поставить разбавленный мед, подаваемого в них в некоторых клетках.
Рабочие также могли бы добавить некоторые разбавленного меда пчелиного хлеба. По этим причинам, клетки, содержащие примерно равные количества пчелиного хлеба до и после периода кормления подсчитывали и вызвала качественное измерение. Тем не менее, было поразительное различие между двумя типами перги числа пустых ABB подсчитанных клеток по сравнению с ЕВВ после 11 дней.
Определение при хранении пыльцы становится пергой может быть диfficult, потому что пчелы постоянно добавлять пыльцу клеток. Колонии, используемого для получения перги были созданы с кадрами открытым расплодом так пчелы собирают пыльцу. Тем не менее, колонии были queenless так было личинки питаются только около 9 дней после колония была создана. Для остальной части 3-недельного периода, когда колонии были в ОДВ, пыльцы, что пчелы, собранные хранились и были преобразованы в перги. Ведение хранится пыльцу в сотах клеток для дополнительных 11 дней при кормлении его для пчел в клетках может также продолжили обработку пыльцы перга. Превращение пыльцы перга занимает около 7 дней 8. Перга подается Ehb и АОБ имели более низкий рН и снижение концентрации белка по сравнению с пыльцевой ФРС. Аналогичные выводы об изменениях в пыльце после преобразования перги были зарегистрированы другими 7,10,27. Наши результаты отличались от предыдущих докладов тем не менее, в том, что существуют различия в концентрации OF некоторые аминокислоты между перги и пыльцы. Изменения в обеих концентрациях белка и аминокислот может быть связано с деятельностью протеолитических ферментов, источником которого может быть сами или микробные сообщества, созданные в перги 7,8,28,29 пчелы.
Методы, используемые для измерения концентрации белка были похожи на описанные ранее, чтобы определить влияние диетического белка на африканизированных и европейских пчел 26. В качестве расширения методов, мы смогли оценить растворимого белка в пыльце и перги. Эти методы генерируются подобные выводы предыдущих докладах 7,10,27. Наши результаты обеспечивают дополнительные доказательства, что АОБ более эффективно усваивать диетического белка, чем Ehb, и что это может быть ключевым фактором в экологическом доминирования АОБ в большинстве регионов, где он иммигрировал и сложившуюся 30-32.
The authors have nothing to disclose.
The authors thank Mona Chambers, Geoffrey Hidalgo and Maurissa Two Two for their technical assistance. We also thank Dr. Earl White for amino acid analysis, Dr. Roger Simonds for analysis of pollen for pesticides, and Drs. Stanley S. Schneider, Vanessa Corby-Harris and Kirk Anderson for their reviews and discussion of earlier versions of the manuscript and many helpful suggestions.
Name of the Material/Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
waterproof double junction pH spear | Thermo Fisher | ||
Scientific | |||
Coffee Grinder | Mr. Coffee | model 1DS77 | |
Dulbecco's phosphate buffer solution | Emd-millipore | BSS-1005-B | |
EIA/RIA polystyrene plate | Sigma-Aldrich-Corning | CLS3590-100EA | |
microcapillary pipets | Kimble Glass Inc. | ||
Quick Start Bradford Protein Assay Kit 2 | Bio-Rad | #500-0202 | |
Laboratories | |||
Spectrophotometer | Biotek Synergy HT | ||
Mass Selective Detector | Agilent | 5973N | |
HLB cartridge | |||
gas chromatograph | Agilent | 6930 | |
gas chromatography column | A J&W Scientific | DB-1701 | |
d4-alanine | Sigma-Aldrich | 488917 | |
d23-lauric acid | Sigma-Aldrich | 451401 | |
13C6-glucose | Sigma-Aldrich | 389374 | |
Pyridine | Sigma-Aldrich | 270970 | |
N,O-Bis (trimethylsilyl)trifluoroacetamide + | |||
Trimethylchlorosilane (BSTFA + TMCS) | Sigma-Aldrich | 33148 | |
Perfluorotributylamine (PFTBA) | Sigma-Aldrich | 442747-U | |
d39-arachidiac acid | Cambridge Isotope | ||
Laboratories |