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.
मधुमक्खियां beebread रूप छत्ते में वे इकट्ठा पराग और दुकान से पोषक तत्वों को प्राप्त करते हैं। हम मधुमक्खियों को इकट्ठा करने और एक विशेष रूप से निर्मित संलग्न उड़ान क्षेत्र में कालोनियों रखकर beebread कन्वर्ट करने के लिए है कि पराग स्रोत को नियंत्रित करने के तरीकों को विकसित किया है। तरीके पराग और beebread के प्रोटीन और एमिनो एसिड संरचना का विश्लेषण करने के लिए विकसित किए गए। हम यह भी beebread की खपत मापा और तरीकों के उद्भव के बाद 4, 7 और 11 दिनों के लिए beebread पर खिलाने के बाद वयस्क कार्यकर्ता मधुमक्खी hemolymph प्रोटीन titers निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया गया था कि कैसे का वर्णन। तरीके जीनोटाइप beebread को पराग के रूपांतरण और मधुमक्खियों का उपभोग और इसे से प्रोटीन के अधिग्रहण उस दर को प्रभावित करता है, तो यह निर्धारित करने के लिए लागू किया गया। दो उप (यूरोपीय और Africanized मधु मक्खियों; क्रमशः EHB और AHB) एक ही पराग स्रोत के साथ प्रदान किया गया। विकसित तरीकों के आधार पर, दोनों उप-प्रजाति द्वारा किए गए beebread पराग की तुलना में कम प्रोटीन सांद्रता और पीएच मान था। सामान्य में, एसिड चोर अमीनोया तो EHB या AHB द्वारा किए गए beebread में centrations समान थे और पराग में से beebread में उच्च स्तर पर हुई। AHB और EHB दोनों EHB द्वारा की तुलना में AHB द्वारा किए गए beebread की काफी अधिक सेवन किया। EHB और AHB beebread के प्रत्येक प्रकार की समान मात्रा में सेवन हालांकि, AHB में hemolymph प्रोटीन सांद्रता EHB की तुलना में अधिक थे। AHB और EHB के बीच प्रोटीन अधिग्रहण में मतभेद प्रत्येक उप-प्रजाति विकसित जहां भौगोलिक क्षेत्र से संबंधित पर्यावरण रूपांतरों प्रतिबिंबित हो सकता है। इन मतभेदों की वजह से बच्चे के पालन और कॉलोनी के विकास पर प्रभाव की नई दुनिया में AHB आबादी की सफल स्थापना के लिए योगदान कर सकता है।
पोषण शहद मधुमक्खी कालोनियों के स्वास्थ्य और शक्ति में और आबादी के रूप में उनके प्रतिष्ठान में एक मौलिक भूमिका निभाता है। भोजन से पोषक तत्वों को ऊर्जा और बच्चे के पालन, तापमान के लिए आवश्यक जैव रासायनिक घटकों, foraging और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं। शहद मधुमक्खी कालोनियों के लिए, पोषक तत्वों कॉलोनी आबादी बढ़ने और उनके स्वास्थ्य अमृत और पराग से आते हैं बनाए रखने की जरूरत है। अमृत कार्बोहाइड्रेट प्रदान करता है और पराग ऐसे प्रोटीन, लिपिड, विटामिन और खनिज 1 के रूप में शेष आहार आवश्यकताओं की आपूर्ति।
मधुमक्खियों के उप-प्रजाति ऐसी कार्यकर्ता दीर्घायु, बच्चे के पालन, और सामाजिक उन्मुक्ति 2-6 के तंत्र के रूप में पोषण आधारित कॉलोनी स्तर के मानकों में अलग कर सकते हैं। इन मतभेदों को भोजन, विशेष रूप से पराग कॉलोनी द्वारा संसाधित और व्यक्तियों में पच जाता है कैसे करने के लिए जोड़ा जा सकता है। पराग रासायनिक बदल गया है कंघी कोशिकाओं में और microbially मध्यस्थता लैक्टिक एसिड किण्वन के माध्यम से संग्रहीत किया जाता है <sup> 7-10। किण्वित पराग beebread कहा जाता है। वहाँ वे इकट्ठा पराग और दुकान से पोषक तत्वों को प्राप्त करने के लिए अपनी क्षमता में उप प्रजातियों के बीच genotypic मतभेद हो सकता है और इस कॉलोनी विकास और अस्तित्व को प्रभावित कर सकता है। खाद्य प्रसंस्करण और पोषक तत्व अधिग्रहण पर genotypic प्रभाव ही खाद्य पदार्थ 11-14 जबकि खपत कुछ व्यक्तियों दूसरों की तुलना में अधिक पोषक तत्वों और कैलोरी प्राप्त करने के कारण अन्य जीवों में दर्ज़ किया गया है।
यहाँ हम मधु मक्खियों के विभिन्न उप-प्रजाति द्वारा की गई रचना और beebread की खपत की तुलना करने के तरीकों का इस्तेमाल किया वर्णन। तरीके कार्यकर्ता मक्खियों में जिसके परिणामस्वरूप hemolymph प्रोटीन titers भी वर्णित हैं मापने के लिए। Beebread में पोषक तत्वों की संरचना पर पिछले अध्ययनों यूरोपीय मधु मक्खियों (EHB) 10,15,16 के साथ किया गया। हालांकि, वे एक ही पराग पर खिलाने के भी जब विभिन्न उप-प्रजाति की मधुमक्खियों द्वारा किए गए beebread में मतभेद हो सकता है। EHB और AHB तुलना की गई इन बाद के चरणों की वजह सेPECIES खाद्य प्रसंस्करण और पोषक तत्व अधिग्रहण 17 से संबंधित हो सकता है कि अलग व्यवहार और शारीरिक मतभेद हैं। सबसे उल्लेखनीय मतभेद के कुछ AHB इकट्ठा करने और EHB की तुलना में अधिक पराग की खपत और बच्चे 18 में और अधिक आसानी से इसे बदलने के लिए लगता है कि कर रहे हैं। AHB कालोनियों EHB की तुलना में अधिक रेंगनेवाले दर है और खाद्य संसाधन सीमित 19-23 बन जब फरार। फरार EHB में दुर्लभ है। AHB भी EHB 24 से अधिक उच्च चयापचय दर है। EHB और AHB के बीच कॉलोनी स्तरीय मतभेद के लिए पोषण का आधार है और यह भी अपने पोषक तत्व सामग्री यह beebread में बदल जाती है के बाद (उदाहरण के लिए, एमिनो एसिड और प्रोटीन) को पराग संग्रह की दर से संबंधित हो सकता है। Beebread खपत और जिसके परिणामस्वरूप प्रोटीन अधिग्रहण भी EHB और AHB के बीच कॉलोनी स्तरीय मतभेद में एक भूमिका निभा सकता है। विकसित विधियों का प्रयोग, EHB और AHB एक ही पराग स्रोत से beebread बनाया है। beebread तो पूर्वी वायु कमान के मधुमक्खियों को वापस तंग आ गया थाएच उप प्रजातियों और मधुमक्खियों उनके उप-प्रजाति के लिए या beebread के स्रोत के लिए विशिष्ट एक तरीके से beebread से प्रोटीन का अधिग्रहण अगर निर्धारित सकता है।
ऊपर वर्णित विधि का प्रयोग, हम AHB द्वारा किए गए beebread AHB और EHB दोनों के द्वारा अधिक से अधिक मात्रा में सेवन किया था कि पाया। EHB और AHB beebread के प्रत्येक प्रकार की समान मात्रा में सेवन हालांकि, AHB उच्च hemolymph प्रोटीन titers के लिए किया था। AHB में hemolymph प्रोटीन का स्तर दोनों एक ही आहार 26 खिलाया गया, हालांकि EHB की तुलना में अधिक थे, जहां हमारे तरीकों के आधार पर निष्कर्ष पिछली रिपोर्टों के समान थे। दोनों EHB और AHB से अलग दरों पर भस्म थे जो भाटा और एबीबी की खपत को मापने के द्वारा, यह प्रत्येक उप प्रजातियों में hemolymph प्रोटीन एकाग्रता बढ़ाने के भोजन की खपत से नहीं उठाया जा सकता है कि निर्धारित किया गया था। नर्स मधुमक्खी उम्र के कार्यकर्ताओं में hemolymph प्रोटीन एकाग्रता के लिए और पठार के लिए सेट बिंदु EHB से AHB में अधिक है कि एक पठार हो रहा है।
पराग भंडारण की दर अनुकूलन होगा कि beebread उत्पादन के लिए कालोनियों की स्थापना के लिए कई महत्वपूर्ण शर्तों रहे हैं। सबसे पहले, सहlonies खुला चिंता के साथ फ्रेम की जरूरत है। खिलाने के लिए खुला चिंता के बिना, कार्यकर्ताओं ज्यादा पराग इकट्ठा नहीं किया जाएगा। कोई अतिरिक्त चिंता का उत्पादन किया जाता है, ताकि दूसरे, कॉलोनी queenless होना चाहिए। चिंता पालन पराग की बड़ी मात्रा की आवश्यकता है, और केवल अतिरिक्त पराग संग्रहीत किया जाता है। ईएफए में स्थापित छोटे कालोनियों में, कालोनियों queenless होने की जरूरत है, ताकि बच्चे क्षेत्रों का विस्तार किया गया beebread रूप में जमा होने के लिए थोड़ा पराग होगा। Beebread किए जाने के लिए के लिए अंत में, पराग corbicular भार के रूप में एकत्र और कंघी कोशिकाओं में संग्रहित किया जाना चाहिए। पराग पराग जाल में एकत्र किया जाता है, तो यह है कि वे corbicular भार के रूप में इसे जमा कर सकते हैं ताकि मधुमक्खियों के लिए इसे पेश करने से पहले एक ठीक पाउडर के लिए जमीन की जानी चाहिए।
विधियों beebread की खपत नहीं बल्कि पूर्ण अनुमानों की तुलना में गुणात्मक उत्पन्न करने के लिए उपाय। कोशिकाओं को पूरी तरह मधुमक्खी रोटी की खाली थे जब गिना गया है कि केवल खपत था। कुल मधुमक्खी रोटी की खपत का एक अधिक सटीक अनुमान मधुमक्खी बीआर हटाने के द्वारा प्राप्त किया जा सकता हैकोशिकाओं से EAD और पहले और अध्ययन की अवधि के बाद तौला जा सकता है कि एक पैटी में इसे बनाने। हालांकि, हम वे एक कॉलोनी में होगा और शायद अध्ययन की अवधि के दौरान यह प्रक्रिया जारी रखने के रूप में मधुमक्खियों उस पर खिला सकता है इतना है कि कोशिकाओं में मधुमक्खी रोटी रखना चाहता था। वजन में वृद्धि हुई है हो सकता है क्योंकि मधुमक्खियों कुछ कोशिकाओं में उन्हें तंग आ पतला शहद डाल दिया क्योंकि पहले और अध्ययन के बाद कंघी वर्गों के वजन में अंतर की खपत के एक अनुमान के रूप में इस्तेमाल नहीं किया गया था।
कार्यकर्ता भी मधुमक्खी रोटी के लिए पतला शहद की कुछ जोड़ा है हो सकता है। इन कारणों के लिए, खिला अवधि से पहले और बाद में मधुमक्खी रोटी के लगभग बराबर मात्रा युक्त कोशिकाओं की गिनती और एक गुणात्मक माप उत्पन्न किया गया। फिर भी, 11 दिनों के बाद ईबीबी के साथ तुलना में गिना खाली एबीबी कोशिकाओं की संख्या में beebread के दो प्रकार के बीच एक हड़ताली अंतर था।
संग्रहीत पराग beebread हो जाता है जब निर्धारण किया जा सकता है डिमधुमक्खियों लगातार कोशिकाओं को पराग जोड़ने क्योंकि fficult। मधुमक्खियों पराग इकट्ठा करेंगे ताकि उत्पादन beebread के लिए इस्तेमाल कालोनियों खुला चिंता के फ्रेम के साथ स्थापित किए गए थे। कॉलोनी स्थापित किया गया था के बाद लार्वा के बारे में केवल 9 दिनों के लिए फ़ीड करने के लिए वहाँ थे ताकि हालांकि, कालोनियों queenless थे। तीन सप्ताह की अवधि के शेष के लिए कालोनियों ईएफए, एकत्र मधुमक्खियों जमा हो गया था और beebread करने के लिए परिवर्तित किया जा रहा है कि पराग में थे। पिंजरों में मधुमक्खियों को खिलाने जब एक अतिरिक्त 11 दिनों के लिए कंघी कोशिकाओं में संग्रहित पराग रखते हुए भी beebread को पराग के प्रसंस्करण के लिए जारी किया है हो सकता है। मधुमक्खी रोटी के लिए पराग के रूपांतरण के बारे में 7 दिन 8 लेता है। EHB और AHB को खिलाया beebread कम पीएच और पराग फेड के साथ तुलना में कम प्रोटीन सांद्रता था। रूपांतरण beebread के बाद पराग में परिवर्तन के इसी तरह के निष्कर्ष दूसरों 7,10,27 द्वारा सूचित किया गया है। हमारे परिणाम हालांकि पिछली रिपोर्टों से मतभेद, उस में सांद्रता में मतभेद ओ वहाँ थेbeebread और पराग के बीच एफ कुछ अमीनो एसिड होता है। दोनों प्रोटीन और एमिनो एसिड की सांद्रता में परिवर्तन एंजाइमों की गतिविधि के कारण हो सकता है, स्रोत, जिनमें से मधुमक्खियों को खुद या beebread 7,8,28,29 में स्थापित माइक्रोबियल समुदायों हो सकता है।
प्रोटीन एकाग्रता को मापने के लिए इस्तेमाल किया तरीकों पहले से Africanized पर आहार प्रोटीन और यूरोपीय मधुमक्खियों 26 के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए वर्णित उन लोगों के लिए इसी तरह के थे। विधियों का एक विस्तार के रूप में, हम पराग और beebread में घुलनशील प्रोटीन का अनुमान करने में सक्षम थे। उन तरीकों पिछली रिपोर्टों 7,10,27 करने के लिए इसी तरह के निष्कर्ष उत्पन्न। हमारा निष्कर्ष AHB और अधिक कुशलता से EHB से आहार प्रोटीन आत्मसात कि, और यह बात आकर बसा और 30-32 स्थापित हो गया है, जहां अधिकांश क्षेत्रों में AHB की पारिस्थितिकी प्रभुत्व में एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है कि अतिरिक्त सबूत प्रदान करते हैं।
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 |