Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

طرق لمقارنة العناصر الغذائية في خبز النحل الذي أدلى به Africanized والعسل النحل الأوروبي والتأثيرات على التتر البروتين الدملمف

Published: March 17, 2015 doi: 10.3791/52448
Automatic Translation
1, 2, 3
1Carl Hayden Bee Research Center, USDA-ARS, 2Coupeville, WA, USA, 3Ecotoxicology Division, Eurofins Agroscience Services, Inc.

Abstract

عسل النحل الحصول على المواد الغذائية من حبوب اللقاح التي يجمعونها وتخزينها في الخلية كما خبز النحل. قمنا بتطوير طرق للسيطرة على مصدر حبوب اللقاح التي جمع النحل وتحويله إلى خبز النحل عن طريق وضع المستعمرات في منطقة رحلة المغلقة شيدت خصيصا. تم تطوير طرق لتحليل البروتين وتكوين الأحماض الأمينية من حبوب اللقاح وخبز النحل. وصفنا أيضا كيف تم قياس استهلاك خبز النحل والأساليب المستخدمة لتحديد عامل الكبار التتر البروتين الدملمف النحل بعد تتغذى على خبز النحل لمدة 4 و 7 و 11 أيام بعد ظهور. طبقت أساليب لتحديد ما إذا كان النمط الجيني يؤثر على تحويل حبوب اللقاح إلى خبز النحل والمعدل الذي النحل تستهلك والحصول على البروتين من ذلك. قدمت مع مصدر حبوب اللقاح نفسه، واثنتان السلالة (EHB وAHB على التوالي نحل العسل الأوروبية وAfricanized). وبناء على أساليب تطويرها، وكان خبز النحل التي أدلى بها كل من سلالات أقل تركيزات البروتين والقيم الرقم الهيدروجيني من حبوب اللقاح. بشكل عام، الأمينية يخدع الحمضيةكانت centrations في خبز النحل التي أدلى بها إما EHB أو AHB مماثلة وقعت في المستويات العليا في خبز النحل مما كان عليه في حبوب اللقاح. كلا AHB وEHB تستهلك أكثر بكثير من خبز النحل التي أدلى بها AHB من قبل EHB. على الرغم من EHB وAHB تستهلك كميات مماثلة من كل نوع من خبز النحل، وكانت تركيزات البروتين الدملمف في AHB أعلى مما كانت عليه في EHB. قد تعكس الاختلافات في اكتساب البروتين بين AHB وEHB التكيفات البيئية المتصلة المنطقة الجغرافية التي تطورت كل السلالات. هذه الاختلافات يمكن أن يسهم في نجاح إنشاء السكان AHB في العالم الجديد بسبب الآثار المترتبة على تربية الحضنة والنمو مستعمرة.

Introduction

التغذية يلعب دورا أساسيا في صحة وحيوية مستعمرات النحل العسل وفي إنشائها كما السكان. المواد المغذية من الطعام وتوفر الطاقة والمكونات الكيميائية الحيوية اللازمة لتربية الحضنة، الحراري، تستخدم علفا والاستجابة المناعية. لمستعمرات النحل والعسل، والعناصر الغذائية اللازمة لنمو السكان مستعمرة والحفاظ على صحتهم تأتي من الرحيق وحبوب اللقاح. توفر الرحيق وغبار الطلع الكربوهيدرات لوازم المتبقية المتطلبات الغذائية مثل البروتين، والدهون، والفيتامينات والمعادن 1.

يمكن أن سلالات من نحل العسل تختلف في مقرها غذائيا المعلمات على مستوى مستعمرة مثل طول العمر عامل، الحضنة تربية، وآليات الحصانة الاجتماعية 2-6. قد تكون مرتبطة هذه الاختلافات في كيفية الغذائي، لا سيما تتم معالجة حبوب اللقاح من قبل مستعمرة وهضمها في الأفراد. يتم تخزين حبوب اللقاح في الخلايا مشط وخلال بالميكروبات بوساطة حمض اللبنيك التخمير يتم تغيير كيميائيا 11-14.

نحن هنا وصف الأساليب المستخدمة لمقارنة تكوين واستهلاك خبز النحل التي أدلى بها سلالات مختلفة من عسل النحل. أساليب لقياس الناتج الدملمف التتر البروتين في الشغالات أيضا تم وصفها. وقد أجريت الدراسات السابقة على تكوين الغذائية للخبز النحل مع العسل النحل الأوروبية (EHB) 10،15،16. ومع ذلك، قد تكون هناك اختلافات في خبز النحل التي أدلى بها النحل من السلالات المختلفة حتى عندما تتغذى على نفس حبوب اللقاح. وتمت مقارنة EHB وAHB لأن هذه الغواصاتPECIES لها الاختلافات السلوكية والفسيولوجية المميزة التي قد تكون ذات صلة تجهيز الأغذية والمواد الغذائية اقتناء 17. بعض من أبرز الاختلافات هي التي AHB جمع واستهلاك المزيد من حبوب اللقاح من EHB ويبدو لتحويله بسهولة إلى الحضنة 18. المستعمرات AHB لديهم معدلات ويحتشدون من EHB ويهرب عندما تصبح الموارد الغذائية محدود 19-23. فرار أمر نادر الحدوث في EHB. لديهم أيضا معدلات التمثيل الغذائي AHB أعلى من EHB 24. أساس التغذية للاختلافات على مستوى مستعمرة بين EHB وAHB قد تكون ذات صلة معدل جمع حبوب اللقاح، وكذلك إلى المحتوى المغذيات لها (على سبيل المثال، والأحماض الأمينية والبروتين) بعد أن تم تحويله إلى خبز النحل. استهلاك خبز النحل واكتساب البروتين مما يؤدي أيضا قد تلعب دورا في الاختلافات على مستوى مستعمرة بين EHB وAHB. باستخدام الأساليب المتقدمة، أدلى EHB وAHB خبز النحل من مصدر حبوب اللقاح نفسه. ثم تم تغذية خبز النحل الى النحل من EACح السلالة ويمكن تحديد ما إذا كان النحل تكتسب البروتين من خبز النحل بطريقة مميزة لالسلالة أو إلى مصدر للخبز النحل.

Protocol

1. الحصول على خبز النحل من AHB وEHB المستعمرات

  1. وضع الفخاخ حبوب اللقاح على مستعمرات نحل العسل وجمع حبوب اللقاح. طحن حبوب اللقاح إلى مسحوق ناعم (على غرار حبوب اللقاح من المتك تسليط) باستخدام طاحونة القهوة.
  2. إنشاء 5 مستعمرات كل من AHB وEHB في المنطقة الرحلة هو المغلقة (EFA) بحيث النحل العلف فقط على حبوب اللقاح المقدمة. لمنع العمال من الانجراف بين EHB والمستعمرات AHB، تقسيم التعليم للجميع إلى أقسام منفصلة بحيث النحل لا يمكن أن يعبر بينهما. وضع EHB الفردي أو المستعمرات AHB مع 3،500-4،000 النحل العامل، والشمع مشط مع الرحيق والعسل والحضنة غير ناضجة ومشط فارغة في كل قسم من أقسام التعليم للجميع.
    ملاحظة: المستعمرات لم يكن لديك تخزين حبوب اللقاح عندما أنشئت. معدل يتم تخزين حبوب اللقاح التي يمكن زيادة بنسبة لا بما في ذلك ملكة زرع في المستعمرات.
  3. تغذية حبوب اللقاح الأرض إلى المستعمرات من خلال وضع صينية مع حبوب اللقاح في كل قسم من أقسام التعليم للجميع. نشر حوالي 60 غرام من حبوب اللقاح على كل علبة بحيث foraginيمكن ز النحل بجمع أنه الأحمال corbicular كما وتخزين حبوب اللقاح في مستعمراتها كما خبز النحل. مواصلة تقديم حبوب اللقاح الطازجة على كل علبة يوميا لمدة 3 أسابيع.
  4. الرجوع إلى خبز النحل من المستعمرات الأوروبية، خبز النحل الأوروبي (EBB)، ومن المستعمرات Africanized كما Africanized خبز النحل (ABB).

2. النحل التغذية في أقفاص

  1. إطارات مكان مختومة الحضنة عامل من AHB وEHB المستعمرات في أقفاص منفصلة ظهور في غرفة البيئية وضعت في 32-34 درجة مئوية والرطوبة النسبية 40٪ ..
  2. عندما تظهر العمال وحوالي 24 ساعة من العمر، وإنشاء 12 زجاجي أقفاص الأحيائي (أبعاد = 11.5 X 7.5 × 16.5 سم 3) وإضافة إما 100 EHB ظهرت حديثا أو 100 ظهرت حديثا النحل العامل AHB إلى كل قفص. وضع قسم من مشط مع عدد معروف من خلايا إما EBB أو ABB (24-30 الخلايا في قفص) في كل قفص لتوليد تركيبات العلاج التالية: AHB تغذية ABB، EHB تغذية ABB، AHB تغذية EBB وEHB تغذية EBB. (4 العلاجات؛ (6)أقفاص في العلاج؛ 24 أقفاص في المجموع).
  3. إضافة قارورة من الماء والعسل 50٪ والحل المياه التي صاغها الصوت إلى كل قفص. إعادة ملء العسل والماء قارورة يوميا لفترة الدراسة 11 يوما.

3. النحل أخذ العينات العمال وخبز النحل وتقدير الاستهلاك

  1. عينة ظهرت حديثا 10 EHB وAHB العمال قبل وضعها في أقفاص. الرجوع إلى هذه كما يوم 0 النحل، ويكون لهم بمثابة الأساس لتركيزات البروتين الدملمف.
  2. إزالة 10 النحل من كل قفص بعد أن يتغذى على EBB أو ABB لمدة 4 و 7 و 11 يوما.
  3. وضع النحل الحي في أنابيب microcentrifuge الفردية وتعيين على كمادات الثلج. اختيار عينة فرعية من أربعة النحل لتحليل تركيز البروتين الدملمف.
  4. بعد أخذ العينات النحل في يوم-11، عد عدد الخلايا مشط التي لا تزال تحتوي على خبز النحل. هذا هو مقياس النسبي للاستهلاك خبز النحل.
  5. إزالة خبز النحل المتبقية من الخلايا في كل قفص وتخزينها في separأكل أنابيب microcentrifuge وفقا لالقفص. الحفاظ على عينات خبز النحل في -80 درجة مئوية حتى تحليلها لدرجة الحموضة، تركيز البروتين القابلة للذوبان، ومحتوى الأحماض الأمينية.

4. تقدير درجة الحموضة من حبوب اللقاح وخبز النحل

  1. يستغرق ستة عشوائية 0.3 ز عينات من حبوب اللقاح لتغذية النحل في التعليم للجميع وحله في 300 ميكرولتر من الماء المقطر. قياس الرقم الهيدروجيني باستخدام ماء مزدوج تقاطع درجة الحموضة الرمح مع دقة +0.01.
  2. خذ 0.3 غرام عينة من خبز النحل التي بقيت بعد فترة الرضاعة 11 يوما في كل قفص. حل خبز النحل في 300 ميكرولتر من الماء المقطر وقياس درجة الحموضة كما هو موضح لحبوب اللقاح (4.1).

5. تحليل البروتين

  1. يستغرق ستة عينات من حبوب اللقاح وعينة من EBB وABB من كل قفص. عينات في مخزن -20 درجة مئوية حتى تحليلها لتركيز البروتين القابلة للذوبان.
  2. خلط 20 ملغ من حبوب اللقاح إما أو خبز النحل مع 1،000 ميكرولتر من 0.1 M الفوسفات حل العازلة (PBS).
  3. فوrtex الخليط لمدة 10 ثانية والطرد المركزي في 571.2 x ج لمدة 1 دقيقة.
  4. إزالة عينة 10 ميكرولتر من طاف ومكان في الآبار من 96 مسطحة القاع جيدا EIA / RIA لوحة البوليسترين. تكرار كل عينة في ثلاثة آبار.
  5. رسم الدملمف من النحل التي تم جمعها من كل قفص عن طريق إدخال أنبوب شعري 20 ميكرولتر (التي تم تسخينها وسحبت إلى نقطة إبرة حادة) في الجزء الجانبي الأيمن من الصدر بالقرب من نقطة الحجز على الأجنحة. جمع الدملمف إضافية، إذا لزم الأمر، عن طريق إدخال الأنبوب نفسه في غشاء بين tergites البطن.
  6. إضافة 1 ميكرولتر من الدملمف إلى 9 ميكرولتر من 0.1 M PBS. تخزين حل الدملمف في -20 درجة مئوية حتى تحليل للبروتين للذوبان.
  7. تحديد مجموع تركيزات بروتين قابل للذوبان في غبار الطلع، خبز النحل، وعينات الدملمف باستخدام برادفورد عدة البروتين مقايسة التجارية. اتبع تعليمات الشركة الصانعة.
  8. إنشاء منحنى القياسية لتقدير القابلة للذوبان البروتين جoncentration في العينات عن طريق قياس البروتين الامتصاصية مع تركيزات البروتين المعروفة في ألبومين المصل البقري (BSA). قياس البروتين الامتصاصية في 595 نانومتر باستخدام مقياس الطيف الضوئي.

6. الأمينية تحليل حمض

  1. عينات فردية تجمع من خلايا مشط من كل مستعمرة لخلق عينة تمثيلية من EBB وABB للتحليل.
  2. تأخذ حبوب اللقاح 50 ملغ أو وزن عينة خبز النحل في قوارير الاوتوماتيكى، وإضافة 1 مل من الماء المقطر إلى القارورة، جنبا إلى جنب مع 100 ميكرولتر من 50 نانوغرام / ميكرولتر حل معيار داخلي تتألف من د 4 -alanine، د 23 حمض -lauric، 13 C 6 -glucose ود 39 حمض -arachidiac.
  3. سقف العينة ويصوتن لمدة 5 دقائق.
  4. حالة خرطوشة HLB عن طريق إضافة 1 مل من الميثانول، ومعايرتها عن طريق إضافة 1 مل من الماء المقطر تليها إضافة 1 مل من خبز النحل أو حبوب اللقاح العينة. غسل خرطوشة مع 1 مل من 5.0٪ MeOH / H 2 O وELUالشركة المصرية للاتصالات مع 1 مل من 80٪ MeOH / H 2 O.
  5. تتبخر العينة إلى جفاف تحت سيل من النيتروجين. إعادة العينة مع 50 ميكرولتر من بيريدين و 100 ميكرولتر من N، O-مكرر (trimethylsilyl) trifluoroacetamide + Trimethylchlorosilane (BSTFA + TMCS).
  6. كاب واحتضان العينة على 70 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  7. السماح للعينة لتبريد وتحويلها إلى الاوتوماتيكى قارورة نظيفة.
  8. كاب ووضع العينة إلى الانتقائية للكشف عن قداس ربطه إلى اللوني الغاز لتحليل العينات على حد سواء للمركبات طيارة والأحماض العضوية. فصل الأحماض السكر والعضوية التالية TMS اشتقاق مع BSTFA + TMCS باستخدام عمود (30 م × 0.25 ملم معرف) مع سمك 1.0 ميكرون الفيلم.
  9. ضبط فرن العمود في 50 C لمدة 2 دقيقة، ثم زيادة درجة حرارة خطيا إلى 290 درجة مئوية في 5 C / دقيقة. وعقد لمدة 7 دقائق. تعيين حاقن GC وGC / MS واجهة إلى 250 ° C و 290 درجة مئوية، على التوالي.
    1. استخدام الهليوم باعتبارها الناقل في فلومعدل W من 1.0 مل / دقيقة. ضبط درجة الحرارة مصدر MS إلى 230 درجة مئوية.
  10. ضبط ومعايرة مطياف الكتلة يوميا مع Perfluorotributylamine (PFTBA). استخدام حقن 1 ميكرولتر من PFTBA في مسح كامل (35-700 اتحاد المغرب العربي) وضع ايون ايجابية للحصول على بيانات على وجود وتركيز الأحماض الأمينية.

Representative Results

تم تخزينها خبز النحل في -80 درجة مئوية لمدة أقل من شهر قبل أن يتم تحليلها لدرجة الحموضة والبروتين التركيز، ولمدة 4 أشهر قبل تحليل الأحماض الأمينية. اختلف خبز النحل من حبوب اللقاح في درجة الحموضة وتركيز البروتين (الشكل 1). وكانت درجة حموضة أقل من خبز النحل حبوب اللقاح كما كان تركيز البروتين. كلا EHB وAHB تستهلك المزيد من ABB من EBB (الشكل 2).

وكانت مستويات من البروتين القابلة للذوبان في الدملمف من AHB أعلى بكثير من EHB بغض النظر عن نوع من خبز النحل أنها تستهلك (الشكل 3). وقعت هذه الاختلافات في مستويات البروتين الدملمف على الرغم من EHB وAHB تستهلك كميات مماثلة من كل نوع من خبز النحل. عمر النحل في وقت أخذ العينات تتأثر بشكل كبير تركيزات البروتين القابلة للذوبان في الدملمف. وكانت تركيزات البروتين أقل من ذلك بكثير في يوم 4 النحل مقارنة مع يوم 7 أو 11 والتي لم تختلف.

_content "> من الأحماض الأمينية 10 التي هي ضرورية لنحل العسل، تم الكشف عن ولكن الحامض الاميني في حبوب اللقاح. وفي معظم الحالات، كانت تركيزات الأحماض الأمينية تقاس خبز النحل أعلى مما كانت عليه في حبوب اللقاح (الشكل 4). على سبيل المثال، تركيزات كان ليسين وثريونين أعلى بحوالي 60٪ في خبز النحل مقارنة مع حبوب اللقاح، وكانت تركيزات حمض أميني أساسي أعلى بنحو 25٪. ألانين، كما كانت مستويات حمض، الجلوتامين، وميثيونين الأسبارتيك العالي في خبز النحل مما كان عليه في حبوب اللقاح. لم تركيزات الأحماض الأمينية لا تختلف كثيرا بين كانت ABB وEBB باستثناء الفنيل الأنين والسيستين. مستويات الفنيل الانين عن ضعفي في ABB مقارنة مع أي EBB أو حبوب اللقاح. وكانت تركيزات أقل السيستين في EBB مقارنة مع ABB أو حبوب اللقاح، وكان تريبتوفان الوحيد الحاضر الأحماض الأمينية في تركيزات أعلى في وكانت حبوب اللقاح مما كان عليه في EBB أو ABB. تركيزات البرولين في حبوب اللقاح وABB أعلى منه في EBB.

"دائما"> الشكل (1)
الشكل 1: مقارنات الرقم الهيدروجيني (A) وتركيزات البروتين القابلة للذوبان (B) في حبوب اللقاح وخبز النحل التي أدلى بها الأوروبي (EHB) أو Africanized (AHB) عسل النحل. كانت درجة الحموضة من حبوب اللقاح أعلى بكثير من خبز النحل على النحو الذي يحدده تحليل التباين (F = 2،12 3725، ص <0.0001) تليها Tukeys W- التجارب المقارنة متعددة. وكان تركيز البروتين في حبوب اللقاح أعلى بكثير مما كانت عليه في خبز النحل التي أدلى بها EHB (EBB) أو AHB (ABB) (F = 2،27 16.49؛ P <0.0001). وسائل تليها نفس الرسالة ليست مختلفة بشكل ملحوظ على مستوى 0.05.

الشكل 2
الشكل 2: متوسط ​​النسبة المئوية للسلليرة سورية تحتوي على خبز النحل التي كانت تستهلك تماما على مدى فترة 11 يوما بعد النحل في قفص. وجاء خبز النحل إما الأوروبي (EHB) أو Africanized (AHB) النحل باستخدام مصدر حبوب اللقاح نفسه. وقدرت وسائل من خمسة أقفاص من كل معاملة. أولئك الذين لديهم نفس الرسالة لا تختلف بشكل ملحوظ على مستوى 0.05 على النحو الذي يحدده تحليل التباين الأحادي (F = 3،16 7.3، ع = 0.003) وتوكي W الاختبار. لقد تم تعديل هذا الشكل من 25.

الشكل (3)
الرقم 3: متوسط ​​تركيز البروتين في الدملمف من أوروبا (EHB) أو Africanized (AHB) نحل العسل خبز النحل يتغذى التي أدلى بها Africanized (ABB) النحل الأوروبي (EBB) أو لمدة 4 و 7 و 11 يوما تحليل التدابير المتكررة. وأشار التباين اختلافات كبيرة بين trea 4مجموعات tment (F = 3،20 19.7، p <0.001). وكانت مستويات من البروتين القابلة للذوبان في AHB تغذية ABB أعلى بكثير من EHB تغذية ABB (ع = 0.008) أو EBB (ع = 0.018). عمر النحل في وقت أخذ العينات تتأثر بشكل كبير تركيزات البروتين القابلة للذوبان في الدملمف. وكانت مستويات أقل من ذلك بكثير في يوم 4 النحل مقارنة مع يوم 7 (ع <0.0001) أو 11 (P = 0.001). لم يوم 7 و day11 النحل لا تختلف (ع = 0.149). لقد تم تعديل هذا الرقم من 25.

الشكل (4)
الرقم 4: تركيزات الأحماض الأمينية (ميكروغرام لكل غرام من حبوب اللقاح أو خبز النحل) في حبوب اللقاح أو خبز النحل جعلت منه EBB وخبز النحل الذي أدلى به النحل الأوروبية وقدم ABB من قبل النحل Africanized. تم رسم التربتوفان، السيستين، الفنيل الأنين والبرولين بشكل منفصل لأغراض الوضوح في ما قبلsenting مبالغها. لقد تم تعديل هذا الرقم من 25.

Discussion

باستخدام الأساليب المذكورة أعلاه، وجدنا أن خبز النحل التي أدلى بها AHB كان يستهلك بكميات أكبر من قبل كل من AHB وEHB. على الرغم من EHB وAHB تستهلك كميات مماثلة من كل نوع من خبز النحل، وكان AHB أعلى التتر البروتين الدملمف. وكانت النتائج على أساس طرقنا مماثلة إلى التقارير السابقة حيث كانت مستويات البروتين الدملمف في AHB أعلى مما كانت عليه في EHB على الرغم من كل غذيت بنفس الوجبات الغذائية 26. من خلال قياس استهلاك EBB وABB التي كانت تستهلك بمعدلات مختلفة من قبل كل من EHB وAHB، تقرر أن تركيز البروتين الدملمف في كل السلالة لا يمكن أن تثار عن طريق زيادة استهلاك الأغذية. ويبدو أن هناك هضبة لالدملمف تركيز البروتين في العمال من العمر ممرضة النحل وأن نقطة مجموعة للهضبة أعلى في AHB من EHB.

هناك العديد من الشروط الهامة لإقامة المستعمرات لإنتاج خبز النحل التي من شأنها تحسين معدل تخزين حبوب اللقاح. أولا، شاركlonies تحتاج الإطارات مع الحضنة المفتوحة. دون الحضنة مفتوح لإطعام، والعمال لا جمع الكثير من حبوب اللقاح. ثانيا، يجب أن تكون مستعمرة queenless بحيث يتم إنتاج أي الحضنة إضافية. الحضنة تربية تتطلب كميات كبيرة من حبوب اللقاح، ويتم تخزين حبوب اللقاح الزائد الوحيد. في مستعمرات صغيرة أنشئت في توفير التعليم للجميع، لن يكون هناك غبار الطلع قليلا ليتم تخزينها على شكل خبز النحل إذا المناطق الحضنة تم التوسع لذلك تحتاج المستعمرات لتكون queenless. وأخيرا، لخبز النحل يتعين القيام بها، يجب جمع حبوب اللقاح كما الأحمال corbicular وتخزينها في الخلايا المشط. إذا يتم جمع حبوب اللقاح في الفخاخ حبوب اللقاح، فإنه يجب أن تكون الأرض إلى مسحوق ناعم قبل عرضه على النحل حتى يتمكنوا من جمع أنها الأحمال corbicular.

أساليب لقياس استهلاك خبز النحل ولدت النوع بدلا من التقديرات المطلقة. وكان استهلاك الوحيد الذي كان يحسب عندما خلايا أفرغت تماما من الخبز النحل. يمكن الحصول على تقديرات أكثر دقة من إجمالي استهلاك الخبز النحل عن طريق إزالة ر النحلEAD من الخلايا وجعلها في باتي يمكن أن يكون وزنه قبل وبعد فترة الدراسة. ومع ذلك، أردنا للحفاظ على الخبز النحل في الخلايا بحيث النحل يمكن أن تتغذى على ذلك كما يفعلون في مستعمرة وربما تستمر معالجتها خلال فترة الدراسة. الفرق في الوزن الأقسام مشط قبل وبعد الدراسة لم تستخدم تقديرا للاستهلاك وذلك لأن الوزن قد زادت لأن النحل وضعت العسل المخفف تغذية لهم في بعض الخلايا.

أيضا قد أضاف العمال بعض من العسل المخفف للخبز النحل. لهذه الأسباب، احصي الخلايا التي تحتوي على كميات متساوية تقريبا من الخبز النحل قبل وبعد فترة التغذية ولدت القياس النوعي. ومع ذلك، كان هناك وجود فرق صارخ بين هذين النوعين من خبز النحل في عدد الخلايا ABB فارغة عدها مقارنة مع EBB بعد 11 يوما.

يمكن تحديد متى يصبح حبوب اللقاح المخزنة خبز النحل يكون ديfficult لأن النحل حبوب اللقاح باستمرار إضافة إلى الخلايا. تم إنشاء المستعمرات المستخدمة لإنتاج خبز النحل مع إطارات من الحضنة مفتوحة حتى النحل أن جمع حبوب اللقاح. ومع ذلك، كانت المستعمرات queenless حيث كانت هناك اليرقات لإطعام فقط حوالي 9 أيام بعد أنشئت مستعمرة. للفترة المتبقية من فترة 3 أسابيع عندما كانت المستعمرات في التعليم للجميع، وحبوب اللقاح أن النحل التي تم جمعها تخزين ويجري تحويلها إلى خبز النحل. حفظ حبوب اللقاح المخزنة في الخلايا مشط لمدة 11 يوما إضافية عند تغذية لالنحل في أقفاص أيضا قد واصلت تجهيز حبوب اللقاح إلى خبز النحل. تحويل حبوب اللقاح إلى خبز النحل يستغرق حوالي 7 أيام 8. كان خبز النحل لتغذية EHB وAHB أقل درجة الحموضة وانخفاض تركيزات البروتين مقارنة مع تغذية حبوب اللقاح. وقد تم الإبلاغ عن نتائج مماثلة للتغيرات في حبوب اللقاح خبز النحل بعد تحويل من قبل الآخرين 7،10،27. اختلفت نتائجنا من التقارير السابقة ولكن في وجود فروق في تركيزات سو الأحماض الأمينية معينة بين خبز النحل وحبوب اللقاح. التغييرات في كل من البروتين والأحماض تركيز الأحماض يمكن أن يعزى إلى نشاط الأنزيمات المحللة للبروتين، والمصدر منها قد يكون النحل أنفسهم أو المجتمعات الميكروبية التي أنشئت في خبز النحل 7،8،28،29.

وكانت الأساليب المستخدمة لقياس تركيز البروتين مماثلة لتلك التي سبق وصفها لتحديد آثار البروتين الغذائي على Africanized والنحل الأوروبية 26. امتدادا من الطرق، كنا قادرين على تقدير البروتين القابلة للذوبان في حبوب اللقاح وخبز النحل. تلك الأساليب ولدت نتائج مماثلة لتقارير سابقة 7،10،27. وتقدم النتائج التي توصلنا إليها دليلا إضافيا على أن AHB استيعاب أكثر كفاءة البروتين الغذائي من EHB، وأن هذا يمكن أن يكون عاملا رئيسيا في الهيمنة الإيكولوجية للAHB في معظم المناطق حيث هاجر وتصبح أنشئت 30-32.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
waterproof double junction pH spear  Thermo Fisher
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
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 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brodschneider, R., Crailsheim, K. Nutrition and health in honey bees. Apidologie. 41 (3), 278-294 (2010).
  2. Spivak, M. The relative success of Africanized and European honey-bees over a range of life-zones in Costa Rica. J. Appl. Ecol. 29 (1), 150-162 (1992).
  3. Schneider, S. S., McNally, L. C. Spatial foraging patterns and colony energy status in the African honey bee Apis mellifera scutellata. J. Insect Behav. 6 (2), 195-210 (1993).
  4. Becerra-Guzman, F., Guzman-Novoa, E., Correa-Benitez, A., Zozaya-Rubio, A. Length of life, age at first foraging and foraging life of Africanized and European honey bee (Apis mellifera) workers, during conditions of resource abundance. J. Api. Res. 44 (4), 151-156 (2005).
  5. Saltykova, E. S., Lvov, A. V., Ben’kovskaya, G. V., Poskryakov, A. V., Nikolenko, A. G. Interracial differences in expression of genes of antibacterial peptides, Abaecin, Hymenoptaecin, and Defensin, in bees Apis mellifera mellifera and Apis mellifera caucasica. J. Evol. Biochem. Phys. 41 (5), 506-510 (2005).
  6. Decanini, L. I., Collins, A. M., Evans, J. D. Variation and heritability in immune gene expression by diseased honeybees. J. Hered. 98 (3), 195-201 (2007).
  7. Gilliam, M. Microbiology of pollen and beebread: the genus Bacillus. Apidologie. 10 (3), 269-274 (1979).
  8. Gilliam, M. Microbiology of pollen and beebread: the yeasts. Apidologie. 10 (3), 43-53 (1979).
  9. Gilliam, M. Identification and roles of non-pathogenic microflora associated with honey bees. FEMS Microbiology Letters. 155 (1), 1-10 (1997).
  10. Loper, G. M., Standifer, L. N., Thompson, M. J., Gilliam, M. Biochemistry and microbiology of bee-collected almond (Prunus dulcis) pollen and beebread. I. Fatty acids, sterols, vitamins, and minerals. Apidologie. 11 (1), 63-73 (1980).
  11. Khachatryan, Z. A., et al. Predominant role of host genetics in controlling the composition of gut microbiota. PLoS ONE. 3 (8), e3064 (2008).
  12. Turnbaugh, P. J., Ley, R. E., Mahowald, M. A., Magrini, V., Mardis, E. R., Gordon, J. I. An obesity associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 444 (7122), 1027-1031 (2006).
  13. Ley, R. E., et al. Obesity alters gut microbial ecology. Proc. Natl. Acad. Sci. 102 (31), 11070-11075 (2005).
  14. Ley, R. E., Peterson, D. A., Gordon, J. I. Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine. Cell. 124 (4), 837-848 (2006).
  15. Standifer, L. N., McCaughey, W. F., Dixon, S. E., Gilliam, M., Loper, G. M. Biochemistry and microbiology of pollen collected by honey bees (Apis mellifera L.) from almond, Prunisdulcis. II. Protein, amino acids and enzymes. Apidologie. 11 (2), 163-171 (1980).
  16. Human, H., Nicolson, S. W. Nutritional content of fresh, bee-collected and stored pollen of Aloe greatheadii var davyana (Asphodelaceae). Phytochem. 67 (14), 1486-1492 (2006).
  17. Schneider, S. S., DeGrandi-Hoffman, G., Smith, D. The African honeybee: Factors contributing to a successful biological invasion. Ann. Rev. Entomol. 49, 351-376 (2004).
  18. Winston, M. The biology and management of Africanized honey bees. Annu. Rev. Entomol. 37, 173-193 (1992).
  19. Woyke, J. Brood-rearing efficiency and absconding in Indian honeybees. J. Apic. Res. 15 (3/4), 133-143 (1976).
  20. Fletcher, D. J. C. Brood rearing and absconding of tropical honey bees. African Bees. , Apimondia. Pretoria, South Africa. 96-102 (1977).
  21. Winston, M. L., Otis, G. W., Taylor, O. R. Absconding behavior of the Africanized honey bee in. South America. J. Api. Res. 18 (2), 85-94 (1979).
  22. Schneider, S. S., McNally, L. C. Factors influencing seasonal absconding in colonies of the African honey bee, Apis mellifera scutellata. Insectes Soc. 39 (4), 402-423 (1992).
  23. Hepburn, H. R., Reece, S. L., Neumann, P., Moritz, R. F. A., Radloff, S. E. Absconding in honeybees (Apis mellifera) in relation to queen status and mode of worker reproduction. Insectes Soc. 46 (4), 323-326 (1999).
  24. Harrison, J. F., Fewell, J. H., Anderson, K. E., Loper, G. M. Environmental physiology of the invasion of the Americas by Africanized honeybees. Integr. Comp. Biol. 46 (6), 1110-1122 (2006).
  25. DeGrandi-Hoffman, G., Eckholm, B. J., Huang, M. H. A comparison of bee bread made by Africaized and European honey bees (Apis mellifera) and its effects on hemolymph protein titers. Apidologie. 44 (1), 52-63 (2013).
  26. Cappelari, F. A., Turcatto, A. P., Morais, M. M., DeJong, D. Africanized honey bees more efficiently convert protein diets into hemolymph protein than do Carniolan bee (Apis melliferacarnica). Genet. Mol. Res. 8 (4), 1245-1249 (2009).
  27. Human, H., Nicolson, S. W. Nutritional content of fresh, bee-collected and stored pollen of Aloe greatheadii var davyana (Asphodelaceae). Phytochem. 67, 1486-1492 (2006).
  28. Bonvehi, J. S., Jorda, R. E. Nutrient composition and microbiological quality of honeybee-collected pollen in Spain. J. Agric. Food Chem. 45 (3), 725-732 (1997).
  29. Anderson, K. E., et al. Microbial ecology of the hive and pollination landscape: Bacterial associates from floral nectar, the alimentary tract and stored food of honey bees (Apismellifera). PLoS ONE. 8 (12), e83125 (2013).
  30. Southwick, E. E., Roubik, D. W., Williams, J. M. Comparative energy balance in groups of Africanized and European honey bees: ecological implications. Comp. Biochem. Physiol. A. 97 (1), 1-7 (1990).
  31. Spivak, M. The relative success of Africanized and European honey-bees over a range of life-zones in Costa Rica. J. Appl. Ecol. 29 (1), 150-162 (1992).
  32. Francoy, T. M., et al. Morphometric and genetic changes in a population of Apis mellifera after 34 years of Africanization. Genet. Mol. Res. 8 (2), 709-717 (2009).

Tags

علم الأحياء الجزيئي، العدد 97، حبوب اللقاح، والتغذية، والميكروبات، والبروتين والأحماض الأمينية، والنحل Africanized، النمط الجيني،
طرق لمقارنة العناصر الغذائية في خبز النحل الذي أدلى به Africanized والعسل النحل الأوروبي والتأثيرات على التتر البروتين الدملمف
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Degrandi-Hoffman, G., Eckholm, B.,… More

Degrandi-Hoffman, G., Eckholm, B., Huang, M. Methods for Comparing Nutrients in Beebread Made by Africanized and European Honey Bees and the Effects on Hemolymph Protein Titers. J. Vis. Exp. (97), e52448, doi:10.3791/52448 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter