Albinele ca biofiltru natural

Albina joacă un rol cheie în mediul natural. Sarcina sa cea mai importantă este polenizarea plantelor, care se polenizează de catre insecte, ceea ce contribuie la aparitia fructelor și la producerea semințelor. În zilele noastre, omul cunoaște perfect biologia și ecologia albinelor și, datorită acestui fapt, este capabil să folosească aceste insecte polenizatoare nu numai pentru a obține produse apicole, ci și pentru a monitoriza starea de contaminare a mediului cu metale grele și pesticide. Boindicarea este o metodă de evaluare a stării mediului cu ajutorul organismelor vii. Bioindicatorii includ animale, plante, ciuperci și chiar ecosisteme întregi.

Fot. Maciej Bryś

În Romania și în întreaga lume, numărul amenințărilor la care este expusă albina este în creștere, de exemplu, boli și agenți patogeni, precum și orice poluare a mediului, de exemplu, metale grele, care pot proveni atât din surse naturale, cât și din surse antropice. Sursele naturale includ degradarea rocilor, erupțiile vulcanice sau procesele de formare a solului [Sitarz-Palczak și colab., 2015]. Omul contribuie la poluarea mediului înconjurător cu metale grele, consumând combustibili lichizi și solizi, dezvoltând industria metalurgică etc.

În secolul XXI, există o dezvoltare dinamică a industriei auto, a avut loc un tratament chimic anterior al agriculturii, iar iar deșeurile municipale au pătruns în sol, ceea ce a dus la pătrunderea liberă a prafului și cu acesta numeroase impurități în sol și direct în polenul de nectar și floră [Madras-Majewska, 2014; Kisała și Dżugan, 2009; Pantswska și Romaniuk, 2007]. Poluanții emiși plutesc în aer și apoi, spontan sau cu precipitații, se acumulează în sol, plante și animale.

În plus, albinele sunt expuse la diferite tipuri de substanțe nocive care pătrund în organismele lor cu alimente, apă și aer inhalat [Stawarz și Masierowska, 2014]. De la an la an crește nivelul de contaminare a mediului natural, ceea ce perturbă echilibrul ecologic [Banaszak și Izdebska, 1994]. Rezervoarele de sol și apă de la locul extracției cărbunelui și biocombustibililor sunt contaminate cu metale grele [Burden et al., 2019].

Aceste elemente sunt detectate nu numai la albine și produse apicole obținute din plante situate în vecinătatea zonelor industrializate și agricole, ci și în zonele ecologice curate [Pantswska și Romaniuk, 2007]. Există o ipoteză că toate deșeurile din aer produse în orașe și în zonele industrializate plutesc în aer, în timp ce, cu curenții de aer, se deplasează pe distanțe lungi și spontan sau cu precipitații se depun și se acumulează, printre altele. în sol.

Gradul de poluare a mediului poate fi determinat prin metode fizico-chimice. De asemenea, se utilizează indicatori naturali, care includ insecte polenizatoare [Banaszak și Izdebska, 1994; Naggar și colab., 2013]. Bioindicația este una dintre cele mai vechi metode de evaluare a stării mediului natural [Skorbiłowicz și colab., 2018]. Un bun bioindicator de mediu se caracterizează printr-o durată de viață scurtă, o perioadă de multiplicare foarte rapidă, un interval îngust de toleranță la factorul de mediu (temperatură, salinitate, pH etc.), reacție rapidă la condiții dăunătoare, număr mare și recunoaștere ușoară.

Albinele sunt indicatori excelenți ai stării de poluare a mediului și datorită faptului că obțin materii prime dintr-un interval limitat de 2-3 km de la stup [Roman, 2003; Madras-Majewska și colab., 2014]. Mai mult, corpul acestor insecte este acoperit cu fire de păr care colectează diferite particule, crescând contactul strâns cu mediul [Naggar et al., 2013]. Alinele lucratoare vizitează florile și datorită firelor de păr colectează polenul și îl piaptana într-un coș.

Fot. Maciej Bryś

Metalele grele dăunează insectelor deoarece cadmiul are un impact negativ, semnificativ asupra intensității oxidării lipidelor, mercurul provoacă degradarea proteinelor, plumbul interferează cu procesele de reproducere, iar alte metale grele pot provoca leziuni permanente sistemului nervos la albine [Ptaszyńska și colab., 2018] . Mai mult, zincul și cuprul cresc mortalitatea larvelor și reduc greutatea corporală [Szentgyörgyi, 2017].

Aceiași autori au arătat că albinele infectate cu Nosema ceranae în timpul verii aveau mai mult cadmiu, mercur, plumb și arsen în corpul lor decât albinele sănătoase. Mai mult, la lucratoarele de iarnă, conținutul de cadmiu și plumb este mai mare, iar mercurul și arsenul sunt mai mici, indiferent de infecția cu nosemoză. Autorii subliniază, de asemenea, că colectarea in timpul zborurilor mărește expunerea la metalele grele, în timp ce încercarea de a explica de ce conținutul de cadmiu și plumb din corpurile albinelor, crește iarna, necesită cercetări suplimentare [Ptaszyńska și colab., 2018].

Adaptări ale albinei pentru a acționa ca bioindicator.

Pe lângă acumularea de metale grele în țesuturile și produsele apicole, insectele polenizatoare sunt expuse produselor de protecție a plantelor. Acești agenți, inclusiv insecticide, reduc calitatea curățeniei cuibului efectuate de către lucratoare. Astfel de rame devin rapid un loc bun pentru dezvoltarea infectiilor. Drept urmare, nu există un loc în care puietul să fie crescut de colonia de albine. Larvele de albine sunt expuse la contactul cu albine otrăvite sau cu un insecticid din alimente, ceea ce provoacă tulburări în dezvoltarea lor.

În concluzie, albinele au un mecanism de filtrare a materiei prime pentru miere în gușă, datorită căreia mierea conține o cantitate mai mică de metale grele și substanțe chimice periculoase. În plus, albinele au multe caracteristici ale bioindicatorilor, deci pot fi folosite ca instrument alternativ pentru evaluarea stării mediului.

Mgr Maciej S. Bryś

Glosar:

Bioindicație

- o metodă de evaluare a stării mediului în care se utilizează organisme vii.

Boindicator

- un organism caracterizat printr-un interval îngust de toleranță la un anumit factor, ușor de determinat, caracterizat printr-o rată rapidă de multiplicare, care răspunde în mod adecvat factorului testat.

Xenobiotic

- o substanță chimică care nu este o componentă a unui organism viu.

Metale grele

- din punct de vedere biologic, elemente utilizate în industrie care au un impact negativ asupra corpului uman sau asupra mediului. Metalele grele includ, printre altele mercur, plumb, cadmiu, nichel, arsenic.

Metale grele

- din punct de vedere biologic, elemente utilizate în industrie care au un impact negativ asupra corpului uman sau asupra mediului. Metalele grele includ, printre altele mercur, plumb, cadmiu, nichel, arsenic.

Literatură:

Banaszak J., Izdebska B., Efectul contaminării mediului asupra albinelor sălbatice, albinelor și produselor apicole. Kosmos, 43, 2, 285-302, 1994.

Burden M., C., Morgan O., M., Hladun R., K., Amdam VG, Trumble J., J., Smith H., B., Expunerea acută subletală la metale grele toxice modifică albina de miere (Apis mellifera) comportament de hrănire, rapoarte științifice, 9, 4253, 2019.

Jabłoński B., Kołtowski Z., Marcinkowski J., Rybak-Chmielewska, Szczęsna T., Warakomska Z., Conținutul de metale grele (Pb, Cd și Cu) din nectar, miere și polen din plantele care cresc pe căile de comunicație. Jurnale științifice apicole, XXXIX, 2, 129-144, 1995.

Kisała J., Dżugan M., Influența stării mediului și a modului de păstrare a albinelor asupra calității mierii. Lucrări științifice, 11, 115-120, 2009.

Łopuch S., Influența substanțelor toxice asupra comportamentului albinelor, Wieś i Doradztwo, 4, 94, 2017.

Madras-Majewska B., Jasiński Z., Zajdel B., Gąbka J., Ochnio M., Petryka W., Kamiński Z., Ścięgosz J., Conținutul elementelor toxice selectate în produsele apicole, Revizuirea reproducerii, 3, 49- 51, 2014.

Moroń D., Impactul poluării mediului cu metale grele asupra polenizării plantelor cu flori de către insecte, Wieś i Doradztwo, 4, 94, 2017.

Ptaszyńska A., Gancarz M., Wiącek D., Nawrocka A., Borsuk G., Strachecka A., Wójciak H., Załuski D., Paleolog J., Infecțiile albinelor de la Nosema cernae pot crește acumularea de metale grele în organismele lor, Rezumatul conferinței științifice apicole, Kazmierz Dolny, 44-45, 2018.

Roman A., Conținutul elementelor selectate din produsele apicole din regiunea Silezia de Jos. Food, 4, 37, 368-378, 2003.

Sitarz-Palczak E., Kalembikiwiecz J., Galas D., Evaluarea conținutului de metale grele selectate în Samales de mierea polsih, Journal of Ecological Energineering, 16, 3, 130-138, 2015.

Pantswska A., Romaniuk K., Hidrocarburi clorurate în albine în 1996-2005 într-o stupină selectată a pădurii Piska, Medycyna Weterynaryjna 63, 2, 247-249, 2007.

Stawiarz E., Masierowska M., Produse apicole - bioindicatori ai poluării mediului. Episteme, Journal of Science and Culture, 32, 179-187, 2016.

Szentgyörgyi H., Revizuirea substanțelor toxice care amenință albinele - cu excepția produselor fitosanitare, Wieś i Doradztwo, 4, 94, 2017.

Skorbiłowicz E., Skorbiłowicz M., Cieśluk I., Albinele ca bioindicatori ai poluării mediului cu metale într-o zonă urbană, Journal of Ecological Energineering, 19, 3, 229-234, 2018.

Roman A., Bioacumularea oligoelementelor selectate în organismele lucrătorilor de albine și drone, Medicină Veterinară, 62, 12, 1439-1442.

Pratt CR, Sikorski R., S., Conținutul de plumb al florilor sălbatice și al albinelor de miere (Apis mellifera) de-a lungul unei căi: posibilă contaminare a unui lanț alimentar simplu, Proceedings of the Pennsylvania Academy of Science, 56, 2, 151-152, 1982 .

Jabłoński B., Kołtowski Z., Contaminarea nectarului, a mierii și a polenului de la plantele de pe drum. Apicultură, 47, 11, 10-11, 1996.

Roman A., Pszczoły și produsele apicole ca bioindicatori ai contaminării mediului în zona afectată de industria cuprului (LGOM) și industria cimentului și a varului (Opole). Zesz. Ştiinţă. AR Wrocław, Zoot., 323, 175-195, 1997.

Naggar A., Yahya și Naiem, Elsaied și Mona, Mohamed și Seif, Amal, albinele și produsele lor ca bioindicator al poluării mediului cu metale grele. MELLIFER. 26.10-20, 2013.

Abonament