Jakość produktów pszczelich i kondycja pszczół w miastach
W ostatnich latach obserwujemy światowy trend przenoszenia pasiek z terenów rolniczych do miast. Pszczelarstwo miejskie prężnie rozwija się również w Polsce. Wraz z rozwojem pszczelarstwa miejskiego pojawiły się obawy o jakość produktów pszczelich pozyskiwanych w aglomeracjach oraz o kondycję pszczół zamieszkujących dosyć nietypowe dla nich środowisko.
fot.© 821292, Pixabay
Analizy stężenia metali ciężkich a normy
Badania naukowe dotyczące pasiek miejskich koncentrują się przede wszystkim na ocenie zawartości metali ciężkich w ciele pszczół, miodzie, pyłku i propolisie. Metale ciężkie należą do najbardziej trwałych zanieczyszczeń, które mają silny wpływ na fizjologię organizmów (Eraly i wsp., 2011).
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
fot.© cheerdj, Pixabay
Ostatnim istotnym elementem jest działalność człowieka, która miała lub ma miejsce w rejonie z pożytkami (Meli i wsp., 2015). Nie należy również zapominać, że zdrowie i kondycja pszczół, a także wiek robotnic również będą wpływać na stężenie metali ciężkich w pszczołach (Giglio i wsp., 2017).
Naukowcy z polskich ośrodków badawczych rozwiązali problem braku norm wskazujących na dopuszczalne stężenie metali w ciele pszczół czy produktach pszczelich. Posługują się wycofanymi polskimi normami dotyczącymi stężenia metali ciężkich w miodzie (PN-88/A-77626: 1988), pyłku (PN-R-78893: 1997) oraz propolisie (PN-P-77627: 1997) (Tab. 1).
| Produkt pszczeli | Zawartość pierwiastków [mg/kg] | |||
|---|---|---|---|---|
| Arsen | Kadm | Chrom | Ołów | |
| Miód | 0,24 | 0,120 | 0,14 | 0,50 |
| Pyłek kwiatowy | 0,20 | 0,125 | 0,14 | 0,50 |
| Propolis | 0,20 | 0,120 | 0,14 | 0,50 |
| Metal ciężki | Dopuszczalne Niskie zanieczyszczenie |
Warte uwagi Średnie zanieczyszczenie |
Niepokojące Silne zanieczyszczenie |
|---|---|---|---|
| Kadm | maks. 0,052 mg/kg | do 0,1 mg/kg | i więcej |
| Chrom | maks. 0,04 mg/kg | do 0,12 mg/kg | i więcej |
| Ołów | maks. 0,3 mg/kg | do 0,7 mg/kg | i więcej |
| Nikiel | maks. 0,1 mg/kg | do 0,3 mg/kg | i więcej |
Stężenie metali ciężkich w produktach pszczelich
Istnieje kilka doniesień na temat stężeń metali ciężkich (głównie kadmu, ołowiu, chromu i niklu) w pszczołach i produktach pszczelich pochodzących z pasiek miejskich. Badania takie wykonywane są w głównej mierze w Europie, w regionach cechujących się silnie rozwiniętym pszczelarstwem tradycyjnym.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Jednakże jednocześnie autorzy wskazują, że wyższe stężenie tego metalu wykazano w pyłku z pasiek z terenów o charakterystycznym angielskim żywopłotowym krajobrazie (Lambert i wsp., 2012).
Propolis jest stosunkowo rzadko analizowany pod kątem zanieczyszczeń. Istnieje jedno doniesienie naukowe wskazujące na 5-krotne przekroczenie norm stężenia metali ciężkich – kadmu i chromu w propolisie pochodzących z pasiek zlokalizowanych w Rzymie (Conti i Botré, 2001).
Jak wskazują Alqarni i wsp. (2015) propolis może być jednym z najbardziej zanieczyszczonych produktów pszczelich. Autorzy ci wykazali, że w propolisie pszczół z pasiek miejskich obecne mogą być pochodne ropy naftowej z asfaltu.
Prawdopodobnie w przypadku ograniczenia roślinności, która pomocna jest przy tworzeniu propolisu, pszczoły zbierają inne substancje (farby, oleje mineralne, smołę asfaltową), które pozwolą im uzyskać substancję podobną do propolisu.
Dane na temat zanieczyszczenia wosku metalami ciężkimi pochodzą jedynie z badań Contiego i Botré (2001). Wykazali oni, że wosk z pasieki zlokalizowanej w Rzymie może być silnie zanieczyszczony metalami ciężkimi w porównaniu do pasiek z terenów nieskażonych (różnica w stężeniu może być nawet 3-krotna w przypadku ołowiu i 3,5-krotna dla kadmu).
fot.© Engin_Akyurt, Pixabay
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Stężenie metali ciężkich w ciele pszczół
Poza jakością produktów pszczelich warto również zastanowić się nad kondycją samych pszczół pochodzących z pasiek miejskich. Stosunkowo dużo wiemy na temat obecności metali ciężkich w ciele pszczół z miast. Analizy pszczół z Rzymu (Conti i Botré, 2001), Triestu (Giglio i wsp., 2017), Nantes (Lambert i wsp., 2012) czy Cordoby (Gutiérrez i wsp., 2015) wykazały, że stężenie metali ciężkich w ciele pszczół może przekraczać dopuszczalną normę zaproponowaną przez Gutiérreza i wsp. (2015). Jednakże nie jest to regułą. Przekroczenie normy wykazano jedynie dla stężenia ołowiu u pszczół pochodzących z pasieki w Cordobie oraz chromu u pszczół z Triestu.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Zazwyczaj obszar rozpoznawany przez rodzinę pszczelą średniej wielkości to 7 km². Jeśli przyjmiemy, że w każdym ulu jest min. 1 000 zbieraczek, a każda z nich odwiedza ok. 1 000 kwiatów dziennie to wytwarzany miód jest wynikiem min. 1 000 000 interakcji pszczoła-kwiat na dzień. W konsekwencji obszar zawierający bazę pożytkową jest skutecznie próbkowany pod kątem zanieczyszczeń, w tym metali ciężkich przez cały okres wegetacyjny (w zależności od strefy klimatycznej, w Polsce od wiosny do jesieni) (Erbilir i Erdogrul, 2005).
fot.© estefaniardz18, Pixabay
Kondycja rodziny pszczelej z pasieki miejskiej
Ciekawych zagadnieniem związanym z pszczelarstwem miejskim jest produktywność rodziny pszczelej. Badania Lecocqa i wsp. (2015) wykazały, że wydajność (mierzona jako suma zbieranego pyłku, nektaru oraz produkowanego miodu) rodzin pszczelich pochodzących z pasiek miejskich w Danii była większa w porównaniu do tradycyjnych pasiek zlokalizowanych na terenach rolniczych.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
W celu analizy tego zagadnienia na Uniwersytecie Śląskim prowadzone są badania na pszczołach pochodzących z pasieki miejskiej zlokalizowanej na dachu Wydziału Prawa i Administracji UŚ w centrum Katowic. Uzyskane rezultaty będą cennym głosem w dyskusji na temat słuszności obecności pszczół w centrach miast.
Metale ciężkie
Metale ciężkie to dość nieprecyzyjne określenie metali i półmetali, które charakteryzują się dużą gęstością w porównaniu do wody (Tchounwou i wsp., 2012). Ich wspólną cechą jest toksyczność dla organizmów żywych, a mechanizmy jej powstawania wiążą się z wieloma aspektami, z których niektóre nie są jasno wyjaśnione lub zrozumiałe.
Jednak wiadomo, że każdy metal ma unikalne cechy i właściwości fizyko-chemiczne, które determinują jego toksyczne oddziaływanie na komórki organizmu. Jony metali ciężkich mogą uszkadzać błony komórek i organelli oraz oddziaływać z DNA i je uszkadzać (genotoksyczność), co prowadzi do zaburzeń cyklu komórki, nowotworzenia (rakotwórczość) lub śmierci komórki.
Do “wielkiej trójki” najbardziej toksycznych metali ciężkich zaliczono rtęć (Hg), ołów (Pb) i kadm (Cd) (Wuana i Okieimen, 2011). Należy jednak podkreślić, że niektóre metale ciężkie w niewielkich dawkach („[…] bo tylko dawka czyni truciznę” Paracelsus) nie są toksyczne.
Kobalt (Co), miedź (Cu), chrom (Cr), żelazo (Fe), magnez (Mg), mangan (Mn), molibden (Mo), nikiel (Ni), selen (Se) i cynk (Zn) uznawane są za mikroelementy istotne dla funkcjonowania organizmów roślin i zwierząt, w tym człowieka.
Niedostateczna podaż tych mikroskładników pokarmowych powoduje szereg chorób lub zespołów niedoborowych [WHO, 1996].
Metale ciężkie są naturalnymi składnikami skorupy ziemskiej. Uznawane są za pierwiastki śladowe, ponieważ w ekosystemach naturalnych występują w niewielkich stężeniach (zakres ppb do 10 ppm). Ich mobilizacja w ekosystemach wynika głównie z działalności człowieka – wydobycia oraz przetwarzania materiałów zawierających metale ciężkie.
Głównymi źródłami emisji metali ciężkich są: górnictwo i hutnictwo, energetyczne spalanie paliw i odpadów, produkcja materiałów budowlanych, tworzyw sztucznych, tekstyliów, mikroelektroniki i nawozów fosforowych, transport (drogowy, żegluga, lotnictwo, maszyny rolnicze), produkcja żelazostopów i akumulatorów, procesy przetwarzania papieru i konserwacji drewna czy linie wysokiego napięcia.
Należy jednak pamiętać, że naturalne źródła i procesy – erozja skał macierzystych zawierających metale ciężkie, uruchomienie osadów, a także erupcje wulkanicznie również mogą przyczynić się do zwiększenia zanieczyszczenia metalami ciężkimi (Tchounwou i wsp., 2012, Krajowa Strategia Ograniczenia Emisji Metali Ciężkich, 2002).
Łukasz Nicewicz, Agata Bednarek
Katedra Fizjologii Zwierząt i Ekotoksykologii, Uniwersytet Śląski w Katowicach
