Co lepsze dla pszczół: cukier, inwert czy miód nektarowy?
Aby pszczoły mogły przetwarzać i przechowywać węglowodany (jako miód), najpierw muszą rozłożyć dwucukry znajdujące się w nektarze na cukry proste, ponieważ tylko monosacharydy mogą przejść przez ścianę jelita środkowego do hemolimfy pszczoły. Następnie przedostają się do komórek pszczoły i tam wykorzystywane są do wytworzenia energii niezbędnej do życia. Trawienie cukrów dzieje się pod wpływem chemicznych reakcji enzymatycznych. Wyniki sekwencjonowania genomu pszczoły miodnej z 2006 r. pozwoliły zidentyfikować geny, które kodują enzymy metabolizujące węglowodany. Zidentyfikowano także białka z gruczołów pokarmowych i ślinowych związanych z metabolizmem węglowodanów i produkcją energii. Pszczoły nie tylko przetwarzają cukry zawarte w nektarze, ale także dodają mikroorganizmy i znacznie zmniejszają zawartość wody, aby zapobiec fermentacji. Produktem końcowym jest miód pszczeli: stabilny fizycznie i chemicznie magazyn energii zwykle zawierający następujące składniki: głównie fruktozę, glukozę oraz w mniejszej ilości sacharozę, maltozę, wodę (poniżej 17%), inne składniki – do 3% [Taylor i in. 2019].
Fot. 955169 z Pixabay
Utrzymywanie pszczół miodnych w pasiekach wymusza najczęściej karmienie substytutami nektaru takimi jak: cukier buraczany lub trzcinowy1 (złożony z dwucukru sacharozy), lub ostatnio coraz bardziej popularny gotowy syrop inwertowany składający się z już przetworzonych cukrów prostych pochodzenia skrobiowego. W środowisku pszczelarskim od dawna toczą się niezliczone dyskusje, jaki pokarm dla pszczół jest najlepszy: cukier, miód, a może inwert? Chociaż miód tradycyjnie uważany jest często za „idealny pokarm dla pszczół”, naukowcy i pszczelarze uznają, że syrop inwertowany lub z sacharozy w niektórych sytuacjach może być lepszy, np. podczas zimowli. Najlepszym przykładem są tu niektóre odmiany miodu spadziowego, które przez zawartość niestrawnych dla pszczół wielocukrów lub tendencję do krystalizacji w formie bardzo zbitej, twardej, krystalicznej masy mogą powodować problemy z przezimowaniem. Natomiast syropy składające się z samego cukru i wody również mają wady, np. zawierają mniej substancji antybiotycznych [Bugarova i in. 2021]. Dodatkowo badania naukowe dowodzą, że praktyka karmienia pszczół już gotowym zasklepionym pokarmem z innych rodzin lub miodem konfekcjonowanym może również zwiększyć ryzyko rozprzestrzeniania się zgnilca amerykańskiego. Niektórzy postulują, że karmienie cukrem buraczanym „spracowuje pszczoły”, co jest związane z produkcją enzymów trawiennych i przetwarzaniem sacharozy na cukry proste przez same pszczoły. Miałoby to być niekorzystne podczas zimowli. Innym argumentem niezwiązanym ze stanem pszczół jest nakład pracy włożonej przez pszczelarza. Tutaj zdecydowanie wygrywają nowoczesne gotowe inwertowane syropy.
Mimo trwających od lat dyskusji, nie da się znaleźć porządnych recenzowanych przeglądowych artykułów naukowych2 analizujących i porównujących wiele badań na ten temat i przedstawiających aktualny stan wiedzy. „Najnowszą” taką przeglądówkę udało mi się znaleźć z 1970 r., czyli opublikowaną ponad 50 lat temu (!) [Haydak 1970]. Siłą rzeczy wraz z aktualnie dynamicznie rozwijającą się nauką biologii i pszczelnictwa taki stan rzeczy odstaje od standardów. Wynika to najprawdopodobniej z braku dużej ilości badań oraz wielu trudności metodologicznych tego problemu badawczego. Postarajmy się jednak przyjrzeć wnioskom tych pojedynczych eksperymentów, które wykonano.
Klasycznym badaniem funkcjonujących często w literaturze pszczelarskiej jest doświadczenie opisane w czasopiśmie „Apidologie” przez amerykańskich naukowców [Barker i Lehner, 1978]. W eksperymencie tym ok. 1200 robotnicom zamkniętych w pojemniku, w którym mogły odbudować plastry z węzy, oraz z matką w klateczce podawano syrop cukrowy, rozcieńczony miód, syrop fruktozowy z kukurydzy i syrop winogronowy. Badacze stwierdzili, że wszystkie pokarmy były przez pszczoły akceptowane, a plastry odbudowywane. Najdłużej żyły pszczoły karmione syropem cukrowym i różnica ta była istotna statycznie w porównaniu do pszczół karmionych miodem i syropem z kukurydzy. Z kolei syrop z winogron wyraźnie skracał życie robotnic. Po tym badaniu uznano (i uznaje się do dzisiaj), że odparowany syrop cukrowy nie tylko może zastępować miód, ale także działać nawet korzystnie na pszczoły (brak obciążania ich organizmów produktami ubocznymi zawartymi w nektarze). Wciąż w publikacjach naukowych, nawet z 2021 r. naukowcy, powołując się na te badania, we wstępie potrafią napisać: „Sacharoza jest doskonałą alternatywą dla nektaru” [Al-Ghamdi i in. 2021]. Problem jednak w tym, że opis badania z 1978 r. jest bardzo ogólny jak na współczesne standardy publikacji naukowych, a sama opisana charakterystyka metodologii jest tak skromna, że ciężko z dzisiejszej perspektywy poddać to badanie rygorystycznej ocenie, nie wspominając już o replikacji (jego powtórzeniu celem naukowej weryfikacji). Dodatkowo trudno wyciągać wnioski tylko z tego jednego eksperymentu w sztucznych warunkach laboratoryjnych, kiedy pszczelarze najczęściej karmią rodzinę pszczelą przez cały sezon, a które w pasiekach mają swobodę zbierania nektaru i pyłku ze środowiska niezależnie od karmienia substytutami. To są przecież zupełnie inne warunki.
Jednym z pierwszych badań nad całymi rodzinami, jakie wykonano, próbując odpowiedzieć na pytanie, jak skuteczniej uzyskać produkcyjnie pożądany rozwój pszczół (tzw. siłę rodziny), jest badanie z 1984 r. Seversona i in. opublikowane w „Journal of Economic Entomology”. W badaniu tym jako grupę kontrolną przyjęto rodziny pszczele karmione syropem z sacharozy, a za eksperymentalną rodziny karmione syropem inwertowanym. Sumarycznie do eksperymentu dobrano 39 rodzin pszczelich wyrównanych pod kątem siły i innych zabiegów w trakcie trwania badań. Nie odkryto istotnych statystycznie różnic w zimowli pszczół i rozwoju wiosennym, który uwzględniał też budowanie plastrów pszczelich w określonym czasie. Zwrócono uwagę także na przyjmowanie matek pszczelich, które nie różniło się pomiędzy grupami.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
W jednym z nielicznych badań nad mikroflorą porównywano tylko rodzaj węglowodanowych pokarmów do zakarmiania rodzin pszczelich na zimę [D’Alvise i in. 2018] i dotyczyło podatności rodziny pszczelej na nosemozę (chorobą sporowcową wywoływaną przez grzyba Nosema cerenae). Było ono interesujące, gdyż naukowcy najpierw przeanalizowali wpływ pasożytów znajdujących się w jelitach pszczół w relacji do współwystępowania zakażenia. Wykazali, że istnieje związek pomiędzy robotnicami, które są porażone pasożytem, a składem ich mikroflory. Jednak głównej postawionej hipotezy, że owa zmiana mikroflory może wynikać z zastępowania miodu – jako zapasu węglowodanowego pszczół na zimę – syropem cukrowym, nie udało się potwierdzić. Drobne różnice w populacjach bakterii probiotycznych Bifidobacterium na poziomie 1–2% nie mogły według naukowców wpływać w sposób istotny na zdrowie pszczół, a tym samym funkcjonowanie całej rodziny pszczelej.
W badaniu klateczkowym [Taylor i in. 2019] naukowcy z Nowej Zelandii wykazali, że karmienie sacharozą i cukrem inwertowanym pozbawionych bioaktywnych substancji zawartych w miodzie manuka, który spożywają zwykle pszczoły w Nowej Zelandii, w porównaniu z syropem z dodatkiem tych substancji, powoduje zmiany w dominującym składzie bakteryjnym mikroflory pszczół. Chociaż wzrost niektórych szczepów bakterii może nie mieć żadnych konsekwencji patogennych, to – jak spekulują naukowcy – przerost tych bakterii mógłby potencjalnie wpływać na zdrowie całej kolonii. Jednak sam eksperyment trwał 6 dni i były to badania klateczkowe, więc obciążony tym samym problemem nieadekwatności rozszerzania wyników eksperymentu na prawdopodobny wpływ na całą rodzinę pszczelą w długim czasie, o których pisałem wyżej.
Fot. xiSerge z Pixabay
W innych badaniu klateczkowym [Abou-Shaara 2017] przeprowadzonym w Egipcie, symulowano warunki zimowe pobierania pokarmu przez pszczoły oraz zdolność pszczół do przetrwania zimy, które zjadają różny pokarm węglowodanowy. Osiągnięto to przez umieszczenie pszczół w lodówce w temperaturze 6°C. oraz podawanie pokarmu o różnej konsystencji np. syropu, galaretki lub ciasta. Wykazano, że pszczoły żyły dłużej, kiedy karmione były ciastem miodowo-cukrowym oraz galaretką miodową w porównaniu do syropu lub ciasta z samego cukru. Odporność pszczół na niską temperaturę mierzono czasem potrzebnym ciałom pszczół do powrotu do pełnej aktywności fizjologicznej po wyłożeniu ich z powrotem do temperatury pokojowej. W tym wypadku syrop cukrowy był tak samo dobry jak ciasto miodowo-cukrowe. Warto zauważyć, że wyniki te są odmienne niż rezultaty często cytowanego badania z 1978 r., które omówiłem wyżej. Egipski naukowiec twierdzi, że za odmienny wynik odpowiedzialne mogą być różnice w temperaturze. Jest to możliwe, ale to czysta spekulacja, tym bardziej, że w starszym badaniu pszczoły przebywały z matką i miały możliwość budowania plastrów. Tak więc warunki były inne z co najmniej kilku powodów.
[...] - część treści ukryta, w całości dostępna tylko dla zalogowanych e-Prenumeratorów
Jakub Jaroński
Więcej na temat mikroflory i pożytecznych organizmów u pszczół przeczytasz w artykule Adriany Nowak pt. „Preparaty probiotyczne dla pszczoły miodnej”.
1 - Nie znalazłem żadnych dowodów na to, że karmienie cukrem trzcinowym wpływa inaczej na pszczoły niż buraczanym.
2 - Przez co rozumiem publikację w czasopiśmie naukowym o wysokich standardach anonimowego sprawdzania artykułów podczas procesu akceptacji do publikacji oraz cieszących się uznaniem w świecie nauki, co może – choć nie musi – przekładać się na współczynnik cytowań Impact Factor czasopisma: im wyższy tym teoretycznie lepszy.
3 - Amerykański odpowiednik odkładów przeznaczonych na sprzedaż, ale już w formie zintegrowanych rodzin pszczelich i pełnowartościowej strukturze młodej rodziny pszczelej.
4 - Więcej na ten temat przeczytasz w artykule A. Nicewicz i Ł. Nicewicz na str. 189 – przyp. red.
