Давыдова Юлия Юрьевна кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии, химии, экологии и методик обучения НГПУ им. К. Минина
О медоносных пчелах и продуктах пчеловодства: меде, перге, прополисе, воске, маточном молочке – написаны многие и многие тома литературы: научной, научно-популярной, художественной. Несмотря на это, необычные химические и биологические свойства мёда настолько поражают воображение, что по-прежнему вызывает у нас любопытство и порождает большое количество вопросов. Давайте попробуем разобраться в секретах тайной жизни маленьких тружениц пчел и рассмотрим не самые очевидные факты их физиологии, связанные с производством мёда. А поможет нам в этом кандидат биологических наук, доцент Мининского университета Давыдова Юлия.
- Скажите, почему пчелиный мёд настолько удивителен в своих свойствах и так популярен в народной медицине как антимикробное и общеукрепляющее средство?
- Начнем с самого начала и определимся с тем, что же такое мёд и какую роль он играет в пчелиной семье? С биологической точки зрения мёд является продуктом жизнедеятельности медоносной пчелы: переработанным цветочным нектаром. Основа меда – нектар, выделяемый особыми желёзками энтомофильных растений – нектарниками. Это высокоуглеводистый сироп, содержащий моносахариды – глюкозу и фруктозу, а также дисахарид – сахарозу. Они являются ключевыми компонентами будущего меда. Помимо углеводов в нектаре присутствуют вещества, защищающие этот притягательный вкуснейший продукт от грибков и бактерий и сохраняющие его в первозданном виде для основного потребителя – пчелы. К таким защитным веществам нектара относится особая органическая кислота, проявляющая выраженный антимикробный эффект. Название этой кислоты – бензойная, и произошло оно от названия росного ладана или бензойной смолы – вещества, выделяемого дикорастущим деревом из рода стираксовых Styrax benzoin, произрастающим на территории стран Юго-Восточной Азии. В нектар, а соответственно затем и в мед, бензойная кислота попадает благодаря биохимическим реакциям синтеза растений, пчелы, как и любые другие животные, не способны синтезировать это ценное антимикробное вещество.
- Получается, что бензойная кислота – это подарок, получаемый пчелами от растений. Скажите, а есть ли у меда защитные вещества, выделяемые самими пчелами? То есть вещества животного происхождения?
- Да, у пчел есть еще одна стратегия защиты меда от микробов – это наличие в меде особого пчелиного фермента ингибина. Этот фермент добавляется пчелами в нектар при его переработке ими в особых медовых зобиках. Он способен катализировать реакции превращения глюкозы в глюкуроновую кислоту с выделением перекиси водорода. А как мы все знаем, перекись водорода – это абсолютный яд для большинства микроорганизмов, именно поэтому он есть практически в каждой домашней аптечке. Такая ингибиновая система защиты меда столь же эффективна, сколь и уязвима. Дело в том, что фермент ингибин легко разрушается на свету и действует лишь при определенной достаточно высокой температуре, которая поддерживается пчелами в улье. Это следует учитывать и при хранении меда в домашних условиях!
- Существует такое мнение, что для сохранения антимикробных свойств меда, его не следует разбавлять водой. Действительно ли это так?
- Действительно, в этом утверждении есть разумное основание, так как защитные свойства меда обеспечиваются не только бензойной кислотой, но и его густой консистенцией. Концентрация сахаров в меде крайне высока – до 80% от общего объема, для сравнения в нектаре их доля только 40-50%. Упаривание нектара – это еще один механизм, позволяющий пчелам сделать мёд непригодным для жизнедеятельности микроорганизмов, не способных развиваться в столь концентрированной среде.
- Как же медоносные пчелы решают задачу удаления избытка воды из незрелого меда?
- Удаление воды из нектара происходит в улье уже после закачивания нектара в ячейки пчелиных сот, насекомые приступают к активной работе по созданию мёда с помощью своих перепончатых крыльев. Находясь на поверхности сот, рабочие особи начинают активно работать крыльями, быстро сокращая и расслабляя летательные мышцы. Таким образом создаются два очень важных условия: во-первых, при работе летательных мышц пчелы вырабатывается большое количество тепловой энергии, что приводит к повышению температуры в улье и активному испарению влаги из нектара в сотах, и, во-вторых, благодаря взмахам крыльев воздух в улье активно вентилируется, и вместе с потоками теплого воздуха удаляются появившиеся излишки паров воды.
- Мед со временем кристаллизуется и становится очень плотным. Почему это происходит? И теряет ли мед при этом свои ценные свойства?
Кристаллизация меда при его длительном хранении – это закономерный процесс, однако он делает его непригодным для питания пчел в зимний период. Действительно, моно- и дисахариды достаточно охотно образуют твердый осадок в виде белых прозрачных кристаллов. Особо склонна к этому процессу сахароза – тростниковый сахар, и именно поэтому очень важным биологическим критерием качества пчелиного меда является ее концентрация в конечном продукте. Важным эволюционным приобретением пчел является их способность вырабатывать с помощью своих глоточных желез еще один особый фермент – инвертазу. Это биологически активное вещество способно расщеплять тростниковый сахар до молекул глюкозы и фруктозы, снижая тем самым концентрацию этого нежелательного компонента в меде. Мало того, этот химический процесс является причиной повышенной сладости мёда, который на вкус гораздо слаще сахара благодаря повышенному содержанию вышеуказанных моносахаридов. Однако следует заметить, что при кристаллизации меда, откачанного пчеловодом из пчелиных сот, он нисколько не теряет своих антимикробных и питательных свойств. Меняется лишь его консистенция и органолептические свойства, что совершенно не портит данный продукт.
- Своеобразным продуктом пчеловодства является перга. Расскажите, что она собой представляет с биологической точки зрения?
- Итак, мёд - это ценный энергетический запас, необходимый для выживания пчелиной семьи в зимний период и состоящий преимущественно из сахаров. Но только ли мёдом питаются пчелы? Что является источником белков, жиров, аминокислот, витаминов и других сложных органических соединений в рационе пчел? Оказывается, что в качестве основной кормовой базы пчелы используют пыльцу растений, которая и составляет наиболее питательную часть их диеты. Пыльца является легкодоступным продуктом в летние месяцы и запасается в достаточных объемах пчелами-сборщицами. В улье пыльца хранится в виде плотно утрамбованной перги в ячейках сот. Пыльцой же выкармливаются и подрастающие личинки пчел. Таким образом, в летний период пища пчел - это цветочный нектар и пыльца, а зимой - мёд и перга. Однако стоит помнить, что на этих уникальных изобретениях медоносной пчелы не заканчивается список интереснейших и загадочных фактов о ней.
- Какие ценные свойства продуктов пчеловодства или интересные факты о жизни пчел известны ученым?
- Удивительные свойства прополиса, необычные качества маточного молочка, идеальное устройство общественной жизни пчелиной семьи, их сложный язык - это только то немногое, что является объектом пристального внимания ученых из самых разных областей науки: от зоологии и этологии до фармацевтики и нутрициологии. Да, сложно поспорить с тем, что пчелы - это одни из самых загадочных и необычных существ нашей живой планеты!
