Завантажити повний текст у PDF

Bìol. Tvarin. 2023; 25 (1): 20–26.
https://doi.org/10.15407/animbiol25.01.020
Received 03.10.2022 ▪ Revision 27.12.2022 ▪ Accepted 12.03.2023 ▪ Published online 31.03.2023

---

Ліпідний склад та продукти перекисного окиснення тканин організму бджіл за впливу різних доз нанотехнологічного цитрату Ge та пробіотика Lactobacillus casei В-7280

А. З. Пилипець¹, М. Я. Співак², Р. С. Федорук¹, М. М. Цап¹, І. І. Ковальчук^1,3, M. M. Романович¹

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

¹Інститут біології тварин НААН, вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна
²Інститут мікробіології і вірусології імені Д. К. Заболотного НАН України, вул. Академіка Заболотного, Київ, 03143, Україна
³Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Ґжицького, вул. Пекарська 50, м. Львів, 79010, Україна

---

Застосування сучасних засобів збереження медоносних бджіл спрямоване на підвищення їх життєздатності, рівня живлення та продуктивності у різні періоди розвитку. Відзначено тенденцію до використання нових ефективних засобів натурального походження, механізми дії яких відрізняються від синтетичних речовин і препаратів за рахунок активації захисних реакцій організму на фізіологічному рівні. Пробіотик Lactobacillus casei IMV B-7280 має ефективну стимулювальну дію на фізіологічні процеси за різних екологічних та експериментальних умов життєдіяльності бджіл. Фізіологічний вплив цього пробіотика пов’язаний з нормалізацією кишкової бактеріальної мікрофлори та участю в модуляції захисних реакцій організму. Опірність медоносних бджіл також залежить від мінерального живлення, що впливає на обмінні процеси на рівні тканин, органів і систем та визначає життєздатність і резистентність організму. Мінеральні елементи беруть участь у білковому, ліпідному, вуглеводному та енергетичному обмінах, активують ферментні системи. Тому метою досліджень було визначення впливу пробіотичного препарату класу L. сasei B-7280 у поєднанні з різними дозами нанотехнологічного цитрату (НТЦ) Ge на ліпідний склад та вміст продуктів перекисного окиснення у тканинах організму бджіл. Бджоли контрольної групи отримували підгодівлю з 60% цукрового сиропу (ЦС) в кількості 1 мл/групу/добу. Перша дослідна група (E1) бджіл додатково до 1 мл цукрового сиропу отримувала 0,1 мкг Ge у вигляді нанотехнологічного цитрату та розчин пробіотика L. casei В-7280 у концентрації 10⁶ КУО/мл; друга дослідна (E2) — 0,2 мкг Ge у вигляді цитрату та пробіотик L. casei В-7280 у концентрації 10⁶ КУО/мл. Тривалість випоювання цукрового сиропу, Ge цитрату та пробіотика — 34 дні. Встановлено, що підгодівля бджіл цукровим сиропом, L. сasei 10⁶ КУО/мл та різними дозами Ge цитрату характеризувалась вищим відносним вмістом фосфоліпідів, моно- і диацилгліцеролів в E2 групі та етерифікованого холестеролу — в E1, але зниженням вільного холестеролу, неетерифікованих жирних кислот стосовно контрольної групи і дослідного періоду. Ці результати вказують на дозозалежний вплив нанотехнологічного цитрату Ge на обмін ліпідів в гомогенатах тканин організму. Відзначено підвищення рівня триацилгліцеролів у ліпідах тканин бджіл всіх груп у дослідний період. Біологічний вплив нанотехнологічного цитрату Ge і L. сasei зумовлював у тканинах організму бджіл дослідних груп зниження рівня процесів пероксидації ліпідів за дії вищої дози цитрату Ge.

Ключові слова: бджоли, Ge цитрат, пробіотик, ліпіди, продукти перекисного окиснення

1. ---

   Almasri H, Tavares DA, Diogon M, Pioz M, Alamil M, Sené D, Tchamitchian S, Cousin M, Brunet JL, Belzunces Physiological effects of the interaction between Nosema ceranae and sequential and overlapping exposure to glyphosate and difenoconazole in the honey bee Apis mellifera. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021; 217: 112258. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2021.112258.
2. Briganti S, Picardo M. Antioxidant activity, lipid peroxidation and skin diseases. What’s new. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2003; 17 (6): 663–669. DOI: 10.1046/j.1468-3083.2003.00751.x.
3. Cho JM, Chae J, Jeong SR, Moon MJ, Shin DY, Lee JH. Immune activation of Bio-Germanium in a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial with 130 human subjects: Therapeutic opportunities from new insights. PLoS ONE. 2020; 15 (10): e0240358. DOI: 10.1371/journal.pone.0240358.
4. Daisley BA, Chmiel JA, Pitek AP, Thompson GJ, Reid G. Missing microbes in bees: How systematic depletion of key symbionts erodes immunity. Trends Microbiol. 2020; 28 (12): 1010–1021. DOI: 1016/j.tim.2020.06.006.
5. Dolaychuk OP, Fedoruk RS, Kovalchuk II, Kropyvka SY. Physiological and biochemical processes in the organisms of rats that were fed with different amounts of germanium citrate. Bìol. Tvarin. 2015; 17 (2): 50–56. DOI: 10.15407/animbiol17.02.050. (in Ukrainian)
6. Dvylyuk I. Mineral and lipid composition the body of the honeybees organism and the biological value of honey in the summer-autumn period under the conditions of feeding honey bees by citrate-capped silver and copper nanoparticles. Mess. LNUVMBT. Ser. Agricult. Sci. 2018; 20 (89): 89–94. DOI: 10.32718/nvlvet8917.
7. Dvylyuk II, Kovalchuk II. Reproductive ability of bee queens at the conditions of feeding citrates of Argentum and Cuprum. Bìol. Tvarin. 2017; 19 (2): 30–36. DOI: 10.15407/animbiol19.02.030.
8. Falalyeyeva TM, Leschenko IV, Beregova TV, Lazarenko LM, Savchuk OM, Sichel LM, Tsyryuk OI, Vovk TB, Spivak Probiotic strains of lactobacilli and bifidobacteria alter pro- and anti-inflammatory cytokines production in rats with monosodium glutamate-induced obesity. Fiziol. Zh. 2017; 63 (1): 17–25. DOI: 10.15407/fz63.01.017.
9. Fedoruk RS, Kovalchuk II, Mezentseva LM, Tesarivska UI, Pylypets AZ, Kaplunenko VH. Germanium compounds and their role in animal body. Bìol. Tvarin. 2022; 24 (1): 50–60. DOI: 10.15407/animbiol24.01.050. (in Ukrainian)
10. Fedoruk RS, Kovalchuk II, Romaniv LI, Xrabko MI. Influence of germanium citrate and selenium on lipid and heavy metals content in melliferous bees’ organism. Bìol. Tvarin. 2014; 16 (2): 141–149. Available at: http://aminbiol.com.ua/index.php/archive/100-archive/bt-16-2-2014/1487 (in Ukrainian)
11. Fedoruk RS, Tesarivska UI, Kovalchuk II, Tsap MM, Kaplunenko VH, Koleschuk OI, Khrabko MI. Biological effects of iodine, selenium, sulfur citrates in broiler chickens. Mech. Biosys. 2021; 12 (3): 523−530. DOI: 10.15421/022172.
12. Feldlaufer MF, Harrison Neutral sterols in honey bee (Apis mellifera) feces. J. Apicult. Res. 2020; 59 (5): 1033–1036. DOI: 10.1080/00218839.2020.1753917.
13. Folch J, Lees M, Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. Biol. Chem. 1957; 226 (1): 497–509. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)64849-5.
14. Frias BED, Barbosa CD, Lourenço AP. Pollen nutrition in honey bees (Apis mellifera): impact on adult health. Apidologie. 2016; 47 (1): 15–25. DOI: 10.1007/s13592-015-0373-y.
15. Galiniak S, Mołoń M, Biesiadecki M, Bożek A, Rachel M. The role of oxidative stress in atopic dermatitis and chronic urticaria. Antioxidants. 2022; 11 (8): 1590. DOI: 10.3390/antiox11081590.
16. Hartfelder K, Bitondi MMG, Brent CS, Guidugli-Lazzarini KR, Simões ZLP, Stabentheiner A, Tanaka ÉD, Wang Standard methods for physiology and biochemistry research in Apis mellifera. J. Apicult. Res. 2013; 52 (1): 1−48. DOI: 10.3896/IBRA.1.52.1.06.
17. Karavan VV, Kachmaryk DY, Cherevatov VF, Yazlovytska LS. Influence of wintering temperature on the state of the antioxidative system in Apis mellifera Bìol. Tvarin. 2021; 23 (4): 32–42. DOI: 10.15407/animbiol23.04.032. (in Ukrainian)
18. Kosinov MV, Kaplunenko VH. Method of obtaining metal carboxylates “Nanotechnology of obtaining metal carboxylates”. Patent UA no 38391. from 12.01.2009. Available at: https://buipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=128062 (in Ukrainian)
19. Kovalchuk II, Fedoruk RS. Content of heavy metals in the bees tissues and products depending on agroecological conditions of the Carpathians region. Bìol. Tvarin. 2013; 15 (4): 54–65. Available at: http://aminbiol.com.ua/index.php/archive/94-archive/bt4-15-2013/1536 (in Ukrainian)
20. Kovalchuk II, Fedoruk RS, Rivis YF, Romaniv LI. Lipid and fatty acid composition of body tissues of honey bees and pollen under conditions of supplementation with germanium and selenium nanoaquacitrates. Tech. Bull. SRCIVMFA IAB. 2014; 15 (2−3): 31−36. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ntbibt_2014_15_2-3_7 (in Ukrainian)
21. Kovalchuk II, Fedoruk RS, Spivak MY, Romanovych MM, Iskra RY. Lactobacillus casei IMV B-7280 immunobiotic strain influence on the viability of honey bees and the content of microelements in the organism. Z. 2021; 83 (2): 42–50. DOI: 10.15407/microbiolj83.02.042.
22. Kovalchuk II, Kykish IB, Kaplunenko VH. Influence of citrate microelements on the reproductive capacity of queen bees. In: Actual problems of natural sciences: modern scientific discussions. A collective monograph. Riga, Latvia, Baltija Publ., 2020; 87–110. DOI: 10.30525/978-9934-26-025-4-6.
23. Lazarenko LM, Babenko LP, Gichka SG, Sakhno LO, Demchenko OM, Bubnov RV, Sichel LM, Spivak MY. Assessment of the safety of Lactobacillus casei IMV B-7280 probiotic strain on a mouse model. Antimicr. Prot. 2021; 13 (6): 1644–1657. DOI: 10.1007/s12602-021-09789-1.
24. Lazarenko LM, Babenko LP, Mokrozub VV, Demchenko OM, Bila VV, Spivak MY. Effects of oral and vaginal administration of probiotic bacteria on the vaginal microbiota and cytokines production in the case of experimental staphylococcosis in mice. Mikrobiol. Z. 2017; 79 (6): 105–119. DOI: 10.15407/microbiolj79.06.105.
25. Li Z, Hou M, Qiu Y, Zhao B, Nie H, Su S. Changes in antioxidant enzymes activity and metabolomic profiles in the guts of honey bee (Apis mellifera) larvae infected with Ascosphaera apis. Insects. 2020; 11 (7): 419. DOI: 10.3390/insects11070419.
26. Lu CY, Huang PJ, Hsu CY. The cholesterol-hydroxyecdysone-vitellogenin pathway is involved in the longevity of trophocytes and oenocytes of queen honey bees (Apis mellifera). Apidologie. 2018; 49: 721–733. DOI: 10.1007/s13592-018-0596-9.
27. Mucci CA, Ramirez L, Giffoni RS, Lamattina L. Cold stress induces specific antioxidant responses in honey bee brood. Apidologie. 2021; 52: 596–607. DOI: 10.1007/s13592-021-00846-w.
28. Mylostiva D. Influence of germanium citrate on the defensive antioxidative system of rats organism. Tech. Bull. SRCIVMFA IAB. 2017; 18 (2): 34–37. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ntbibt_2017_18_2_7 (in Ukrainian)
29. Neov B, Georgieva A, Shumkova R, Radoslavov G, Hristov P. Biotic and abiotic factors associated with colonies mortalities of managed honey bee (Apis mellifera). Diversity. 2019; 11 (12): 237. DOI: 10.3390/d11120237.
30. Prezenská M, Sobeková A, Sabová L. Antioxidant enzymes of honeybee larvae exposed to oxamyl. Folia Vet. 2019; 63 (4): 9–14. DOI: 10.2478/fv-2019-0032.
31. Romaniv LI, Kovalchuk II, Pashchenko AG, Fedoruk RS. Content of lipids in tissues of the melliferous bees additionally fed with soybean meal, sugar syrup and citrates of Co and Ni. Bìol. Tvarin. 2018; 20 (3): 84–92. DOI: 10.15407/animbiol20.03.084. (in Ukrainian)
32. Tauber JP, Collins WR, Schwarz RS, Chen Y, Grubbs K, Huang Q, Lopez D, Peterson R, Evans JD. Natural product medicines for honey bees: Perspective and protocols. Insects. 2019; 10 (10): DOI: 10.3390/insects10100356.
33. Tawfik AI, Ahmed ZH, Abdel-Rahman MF, Moustafa AM. Effect of some bee bread quality on protein content and antioxidant system of honeybee workers. J. Trop. Insect. Sci. 2022; 43: 93–105. DOI: 10.1007/s42690-022-00888-2.
34. Tezuka T, Higashino A, Akiba M, Nakamura T. Organogermanium (Ge-132) suppresses activities of stress enzymes responsible for active oxygen species in monkey liver preparation. Enz. Res. 2017; 5 (2): 13–23. DOI: 10.4236/aer.2017.52002.
35. Vlizlo VV. (ed.). Laboratory Methods in Biology, Stockbreeding and Veterinary Medicine. Lviv, 2012: 764 p. (in Ukrainian)
36. Yefimenko T, Odnosum H, Vorobiy O. Flow of sacbrood disease in creation of infertile period at bee colonies in comparison with bee colonies treatment with eucalyptus and hypericum extracts and analogue means. Ukr. 2021; 1 (6): 18–23. DOI: 10.46913/beekeepingjournal.2021.6.03.