Оценка влияния различных искусственных диет на Apis mellifera L. Использование биомаркеров здоровья и показателей эффективности

Рацион Apis mellifera L. является решающим фактором для управления его колониями, особенно в периоды засухи. Было разработано множество рационов; однако их глобальное внедрение сталкивается с трудностями из-за различных климатических условий и некоторых других факторов. Для решения этой проблемы были протестированы три ранее оцененных рациона (выбранных из семи) для оценки их воздействия на A. mellifera с использованием ключевых биомаркеров здоровья (иммунная функция, реакция на стресс) и показателей производительности (активность поиска пищи, качество меда и социальные взаимодействия). Эксперимент проводился с использованием 12 колоний, включая три репликации, в Исламском университете Бахавалпура, Пакистан, с июня по сентябрь 2023 года. Результаты показали, что все протестированные параметры были значительно затронуты рационами. Самая высокая активность фенолоксидазы была зарегистрирована у T1 (28,7 ед./мг). Полосы белка теплового шока (HSP) показали, что у T1 было меньше всего (Hsp70), в то время как у T0 было больше полос (Hsp40, Hsp60 и Hsp70), что указывает на различия в стрессе. В кормодобыче среднее количество вылетающих пчел было самым высоким в T1 (81,8) и самым низким в T0 (31,2), и аналогичная тенденция наблюдалась для возвращающихся пчел, т. е. T1 (81,8) и T0 (31,2). Для пчел, переносящих пыльцу, самое большое количество пчел было подсчитано в T1 (34,9), а самое низкое в T0 (4,10). Качество меда также значительно зависело от рациона, pH был самым высоким в T1 (3,85), а влажность была самой высокой в ​​T0 (19,44%). Активность диастазы, содержание золы и электропроводность были лучшими в T1 (13,74 ед./г, 0,17%, 0,94 мСм/см соответственно). Содержание минералов было самым высоким в T1 (406,54 мг/кг), а содержание фруктозы также достигло пика в T1 (396,21 мг/кг). Содержание антиоксидантов, общее содержание фенолов, содержание флавоноидов и значение ORAC были самыми высокими в T1 (60,50 мг GAE/100 г, 44,41 мг QE/100 г, 10 237,30 мкмоль TE/г), в то время как T0 постоянно демонстрировал самые низкие значения по всем параметрам. В экспериментах по социальному взаимодействию события трофаллаксиса были наиболее частыми в T1 (7,38), и T1 также демонстрировал самое длительное время трофаллаксиса (5,51 с). Количество пчел на событие трофаллаксиса и частота антеннации следовали аналогичной тенденции, с самым высоким показателем, зарегистрированным в T1 (5,16 пчел/событие, частота антеннации 10,1) и самым низким показателем в T0 (2,94 пчел/событие, частота антеннации 4,18). Поэтому диета 1 (арбузный сок 20 мл + порошок пажитника 2 г + мука из нута 20 г + мука из люпина 20 г + мука из маша 20 г + дрожжи 10 г + сахарная пудра 40 г + растительное масло 10 мл) рекомендуется в качестве подходящей замены для управления колониями A. mellifera в периоды нехватки питательных веществ.

Evaluating the Influence of Different Artificial Diets on Apis mellifera L. Using Health Biomarkers and Performance Metrics

The diet of Apis mellifera L. is a crucial factor for managing its colonies particularly during dearth periods. Numerous diets have been developed; however, their global implementation faces challenges due to diverse climatic conditions and some other factors. To address this issue, three previously evaluated diets (selected from seven) were tested to assess their effects on A. mellifera using key health biomarkers (immune function, stress response) and performance metrics (foraging activity, honey quality, and social interactions). The experiment was conducted using 12 colonies, including three replications, in The Islamia University of Bahawalpur, Pakistan, from June to September 2023. The results revealed that all the tested parameters were significantly affected by diets. Highest phenol-oxidase activity was recorded in T1 (28.7 U/mg). Heat shock protein (HSP) bands showed that T1 had the fewest (Hsp70), while T0 had more bands (Hsp40, Hsp60, and Hsp70), indicating stress differences. In foraging activity, average number of outgoing bees were highest in T1 (81.8) and lowest in T0 (31.2) and similar trend was followed for returning bees, i.e., T1 (81.8) and T0 (31.2). For pollen-carrying bees, the highest bees were counted in T1 (34.9), and the lowest in T0 (4.10). Honey quality was also significantly affected by diets, pH was highest in T1 (3.85), while moisture was highest in T0 (19.44%). Diastase activity, ash content, and electrical conductivity were best in T1 (13.74 units/g, 0.17%, 0.94 mS/cm, respectively). Mineral content was highest in T1 (406.54 mg/kg), and fructose content also peaked in T1 (396.21 mg/kg). Antioxidant contents, total phenolic content, flavonoid content, and ORAC value were highest in T1 (60.50 mg GAE/100 g, 44.41 mg QE/100 g, 10,237.30 µmol TE/g), while T0 consistently showed the lowest values across all parameters. In social interaction experiments, trophallaxis events were most frequent in T1 (7.38), and T1 also exhibited the longest trophallaxis time (5.51 s). The number of bees per trophallaxis event and antennation frequency followed a similar trend, with the highest recorded in T1 (5.16 bees/event, 10.1 antennation frequency) and the lowest in T0 (2.94 bees/event, 4.18 antennation frequency). Therefore, diet-1 (Watermelon juice 20 mL + Fenugreek powder 2 g + Chickpea flour 20 g + Lupin flour 20 g + Mung bean flour 20 g + Yeast 10 g + Powdered sugar 40 g + vegetable oil 10 mL) is recommended as a suitable substitute for managing A. mellifera colonies during dearth periods.