Тяжелые металлы в меде

Обновлено: 02.07.2024

В настоящее время человечество столкнулось с таким опасным для жизни явлением, как промышленное загрязнение воздуха, воды и почвы, накопление токсичных отбросов (тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов и др.

Загрязнение окружающей среды, химизация сельского хозяйства способствуют попаданию в мед чужеродных веществ, представляющих опасность не только для здоровья человека, но и для его жизни. Источниками попадания в мед чужеродных веществ могут быть профилактические и лечебные медикаменты, разрешенные к применению в пчеловодстве, растения-нектароносы, а также соединения, образующиеся в процессе тепловой обработки и хранения.

Наибольшую опасность с точки зрения распространения и токсичности имеют следующие компоненты: токсичные элементы (тяжелые металлы): — ртуть, свинец, мышьяк, кадмий; антибиотики; пестициды, которые могут накапливаться в меде вследствие бесконтрольного использования химических средств защиты растений; радионуклиды (цезий 137, стронций 90).

Во всем мире ужесточаются требования к качеству продуктов пчеловодства, а именно к их экологической чистоте и безопасности. Для снижения поступления токсичных веществ в организм человека с продуктами пчеловодства нормативно-технической документацией и санитарно-эпидемиологическими правилами и нормами в нашей стране регламентированы их ПДК.

Гигиеническая экспертиза меда проводится в соответствии с санитарными требованиями и нормами “Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов” (далее — Санитарные правила), которые устанавливают гигиенические нормативы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также требования по соблюдению указанных нормативов при обращении пищевой продукции.

Гигиенические нормативы качества и безопасности для меда представлены в табл.

Гигиенические нормативы безопасности меда

Допустимые уровни, мг/кг, не более

Токсичные элементы: свинец

( a , b , y -изомеры)

ДДТ и его метаболиты

Примечание. Допустимые уровни гексахлорциклогексана ( a , b , y -изомеры), ДДТ и метаболитов рассчитываются по основному виду сырья как на массовой доле, так и по допустимым уровням нормируемых пестицидов.

Гигиеническая экспертиза меда проводится в соответствии с правами и обязанностями, возложенными на органы и учреждения санитарно-эпидемиологической службы России. Санитарно-гигиеническая экспертиза меда осуществляется после ветеринарно-санитарной экспертизы, проводимой государственной ветеринарной службой в соответствии с действующими ветеринарно-санитарными правилами и при обязательном наличии документов, выданных органами госветсанслужбы.

Органам и учреждениям санитарно-эпидемиологической службы представляется право предъявить министерствам, предприятиям, учреждениям, а также должностным лицам и отдельным гражданам обязательные требования о проведении санитарно-оздоровительных и противоэпидемических мероприятий с указанием сроков их выполнения, возлагать на научно-исследовательские учреждения и лаборатории санитарно-эпидемиологического профиля проведение гигиенической экспертизы, выносить в отдельных случаях постановления об уничтожении продуктов, признанных непригодными к употреблению в пищу.

Гигиеническая экспертиза проводится в порядке плановой работы санитарно-эпидемиологических служб и вне плана — при наличии особых эпидемических показателей, а также в порядке арбитража.

Внеплановая гигиеническая экспертиза меда, качество которого с гигиенической точки зрения вызывает сомнение или опасение, проводится учреждениями санитарно-эпидемиологической службы по показаниям или по обращению различных ведомств и организаций в следующих случаях:

• по специальным санитарно-эпидемиологическим показаниям при подозрении на химическое загрязнение, а также поступлении сигналов о нарушении технологии обработки меда при его фасовке;

• в порядке арбитража по поручению вышестоящих организаций санэпидемслужбы в случае возникновения разногласий по показателям, имеющим гигиеническое значение;

• по обоснованному письменному заявлению предприятий в сложных случаях товароведческой экспертизы или при возникновении разногласий в оценке качества меда по гигиеническим показателям.

Внеплановая гигиеническая экспертиза меда может осуществляться санитарно-эпидемиологическими лабораториями на договорных началах с оплатой по действующим расценкам.

При организации и проведении экспертизы эксперт должен учитывать и руководствоваться всеми действующими нормативными документами, касающимися требований гигиенической оценки меда.

При гигиенической экспертизе импортного меда следует принимать во внимание документы, сопровождающие партию меда, а также данные об условиях приемки продукции по качеству, предусмотренные в договоре с поставщиком.

Территориальные санитарно-эпидемиологические станции, расположенные в местах ввоза, должны проводить плановый лабораторный контроль импортной продукции.

Порядок и периодичность контроля за содержанием чужеродных веществ в пищевых продуктах осуществляется в соответствии с методическими указаниями “Порядок и периодичность контроля за содержанием чужеродных веществ в пищевых продуктах” и с методическими указаниями, утвержденными главным государственным санитарным врачом.

Периодичность контроля за содержанием чужеродных веществ в пищевых продуктах рекомендована с учетом реальной опасности и приоритетности.

В соответствии с международными требованиями, предъявляемыми Объединенной комиссией ФАО/ВОЗ Кодекс Алиментариус, наиболее важным в гигиеническом контроле за содержанием токсичных элементов в меде являются восемь микроэлементов: ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, стронций, олово и железо.

Особенно важным является контроль за содержанием токсичных элементов в меде из регионов расположения предприятий металлургической, машиностроительной, химической, горнодобывающей промышленности. Первоочередное значение имеет также контроль за содержанием токсичных элементов в меде, расфасованном в металлическую тару.

Мед подвергается исследованию на наличие антибиотиков, применяемых в пчеловодстве и ветеринарии. Присутствие антибиотиков в меде не допускается.

Для образования меда пчелы собирают и перерабатывают нектар непосредственно из активных желез растений-нектарников. При этом медоносные пчелы собирают нектар энтомофильных, плодовых, овощных и других культур, при выращивании которых используется широкий ассортимент химических средств, предназначенных для повышения урожайности, защиты и регуляции роста растений. К числу наиболее опасных химических средств с точки зрения загрязнения продуктов питания и влияния на здоровье человека относят пестициды, поэтому мед исследуют на содержание предельно допустимых концентраций пестицидов (гексахлорциклогексан, a , b , y -изомеры, ДДТ и его метаболиты).

Источниками загрязнения пищевой продукции являются радионуклиды. Авария на Чернобыльской АЭС показала интенсивную биогенную миграцию радионуклидов цезия и стронция, которая обусловливает высокие уровни поступления их в организм человека.

Попадая в организм человека, радиоактивные элементы распределяются в органах, тканях и в неодинаковой степени выводятся из организма. Особенно важно защищать организм от долгоживущих радионуклидов (стронций-90, цезий-137), которые способны мигрировать по пищевым цепям, накапливаться в органах и тканях, подвергать облучению костный мозг и костную ткань, повышая риск развития злокачественных новообразований. Поэтому мед подвергается исследованию на наличие радионуклидов стронция-90 и цезия-137.

Автором проведены исследования по наличию долгоживущих радионуклидов (стронций-90, цезий-137) в меде, полученном в зоне повышенной радиации в Брянской области, в Климовском и Унеческом районах. Всего было исследовано пять образцов гречишного меда, четыре — липового, три — цветочного полифлорного. Гречиха цветет один день утром. Ульи вывозились на разные поля, так как зоны заражения на отдельных участках почвы были неодинаковы. После созревания все образцы меда были исследованы на содержание стронция-90 и цезия-137. Однако ни в одном образце гречишного меда эти радионуклиды не были обнаружены, что объясняется, вероятно, очень коротким периодом цветения гречихи.

Не были обнаружены эти радионуклиды и в липовом меде.

В продуктах пчеловодства не ограничивается требование по содержанию меди и цинка, которое может быть значительным. Установление зависимости содержания этих элементов от экологических условий весьма актуально, поскольку они являются компонентами минерального состава продуктов пчеловодства.

В России экологические исследования начаты сравнительно недавно, но уже утвердительно можно сказать о целесообразности использования пчел в биологическом мониторинге. Ткани пчел и продукты пчеловодства (мед, воск, пыльца, перга, прополис), в которых накапливаются радиоактивные нуклиды, тяжелые металлы, пестициды и другие вредные вещества, дают информацию о загрязнении внешней среды.

Тяжелые металлы входят в состав всех промышленных и транспортных выбросов. По их содержанию в продуктах пчеловодства, пчелах можно судить о загрязнении окружающей среды.

Исследования, проведенные ГНУ НИИ пчеловодства, показали, что загрязнение окружающей среды токсичными элементами существенно отражается на чистоте прополиса и пыльцы. Мед и воск являются продуктами, не накапливающими тяжелые металлы, высокое содержание меди и цинка в теле пчел свидетельствует об аккумулировании ими этих элементов.

В связи с противоречивыми литературными данными о действии загрязняющих факторов на экологическую чистоту продуктов пчеловодства работа в этом направлении является актуальной и вопрос требует тщательного изучения.

Исследование продуктов пчеловодства и других объектов с пасек Рязанской, Орловской, Владимирской, Пензенской областей, Краснодарского края и других мест, проведенных в ГНУ НИИ пчеловодства РАСХН на соответствие требованиям стандартов к содержанию тяжелых металлов на атомно-абсорбционном спектрофотометре, показали, что по физико-химическим показателям продукты пчеловодства в основном отвечали требованиям соответствующих стандартов, кроме образцов прополиса, большая часть которых имела отклонения от нормы по одному или нескольким показателям. Вероятно, это обусловлено технологическими факторами, о чем свидетельствовали превышающие технические требования количества механических примесей и воска в этом продукте.

Зависимость содержания токсичных элементов в продуктах пчеловодства от их наличия в объектах окружающей среды отражена в табл.

Содержание токсичных элементов в продуктах пчеловодства и окружающей среде, мг/кг

Тяжелые металлы в меде

В настоящее время уделяется большое внимание изучению свойств тяжелых металлов, миграции их в окружающей среде и наличия в различных продуктах питания, в том числе и продуктах пчеловодства.

Проводятся исследования динамики продвижения их по трофической цепочке «почва — растения — пчелы — продукты пчеловодства — человек». При этом различные авторы иногда приходят к противоположным мнениям.

Установлено, что концентрация тяжелых металлов в медоносных растениях может возрастать или уменьшаться по отношению к их содержанию в почве, а в теле пчел может быть больше или меньше, чем в растениях.

В связи с этим мы провели исследования объектов окружающей среды и продуктов пчеловодства в Уссурийском районе Приморского края на предмет содержания в них некоторых тяжелых металлов, используя принципы метода апимониторинга. Пробы почвы, соцветий медоносных растений, пчел (около тысячи штук), трутней, пыльцы, меда, воска и прополиса для анализа отбирали в течение двух лет (2007–2008 гг.) с мая по сентябрь один раз в месяц на нескольких пасеках района, расположенных в местностях с различными природными и антропогенными условиями.

Определение содержания тяжелых металлов в полученных образцах проводили в аккредитованной испытательной лаборатории ФГУ ГЦАС «Приморский» Приморского края методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

Результаты лабораторных анализов двухлетних исследований, характеризующие изменения средних показателей концентраций тяжелых металлов в цепочке «почва — растение — тело пчелы — продукты пчеловодства», отражены в таблице.

Количество кадмия в почве колеблется от 0,1 до 0,5 мг/кг, свинца — от 12 до 98,4, никеля — от 6,7 до 27, кобальта — от 2,8 до 12,3 мг/кг.

Содержание тяжелых металлов определяли в соцветиях липы, одуванчика, леспедецы, клена, клевера, гречихи и др. Установлено, что их концентрация в соцветиях медоносных растений снижается по сравнению с почвой в 2– 10 раз в зависимости от вида растения. В среднем кадмия они содержат меньше в 1,63 раза, никеля — в 2,61 раза, свинца — в 9,66 раза, кобальта — в 10,55 раз, лишь соцветия гречихи накапливают его почти столько же, сколько и почва.

По отношению к растениям концентрация тяжелых металлов в теле рабочих пчел уменьшилась: свинца — в 2,23 раза, кадмия — в 2,67 раза, кобальта — в 3,11 раза, никеля — в 3,62 раза. Наблюдается более низкий разброс показателя по цепочке «растение — пчела», чем на этапе цепочки «почва — растение».

В теле трутней содержание кадмия и кобальта практически идентично показателям у пчел, их уменьшение по отношению к цветкам растений не имеет больших различий. В теле трутней в 1,74 раза меньше свинца и никеля, чем в теле пчел, а по отношению к растениям содержание свинца сокращается в 3,89 раза, никеля — в 6,30 раза.

Продукты пчеловодства аккумулируют тяжелые металлы в разной степени. Л.А.Бурмистрова и другие (2008) считают, что больше всего их накапливается в перге, нектаре и прополисе и в меньшей степени подвержены загрязнению продукты, продуцируемые самими пчелами (воск, маточное молочко, пчелиный яд).

ФГОУ ВПО «Приморская государственная
сельскохозяйственная академия», г. Уссурийск

Загрязнение продуктов пчеловодства тяжёлыми металлами

Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами является одной из острейших проблем экологии. Особенно актуальной она стала в последние годы, так как она тесно пересекается с другой глобальном проблемой -проблемой получения экологически чистых продуктов питания. Тяжёлые металлы относятся к группе потенциально опасных для здоровья человека веществ. По степени опасности их подразделяют на три класса:

1) вещества высокоопасные - мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк;

2) умеренноопасные вещества — молибден, медь, олово, хром;

3) малоопасные вещества - барий, вольфрам, марганец, стронций.

Уже известно, что загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами представляет серьёзную опасность для экосистем и здоровья людей. Особенно опасны тяжёлые металлы, проявляющие высокую токсичность в следовых количествах - ртуть, свинец, кадмий. Эти вещества, входящие в состав выбросов промышленных предприятий и автомобильного транспорта, попадают в гнездо пчёл при сборе ими нектара, пыльцы, прополиса.

Миграция тяжёлых металлов происходит по цепочке почва - растения - продукты пчеловодства - человек. Тяжёлые металлы поступают в почву с атмосферными осадками, с выбросами и стоками близлежащих промышленных предприятий, выхлопными газами автомобильного транспорта, пестицидами и удобрениями. Основным источником загрязнения почв ртутью являются химические вещества, используемые в сельском хозяйстве. Так, с пестицидами в почву ежегодно, попадает 3-4 г/га ртути.

Вторым звеном цепи являются растения. Из почвы растения получают посредством почвенно-поглотительного комплекса минеральные вещества, в том числе и тяжёлые металлы, которые аккумулируются в органах растений. Дополнительно на поверхности растений могут накапливаться тяжёлые металлы из воздуха, оседая на листьях и цветках в виде аэрозолей. В процессе производства мёда пчёлы собирают нектар и сгущают его, тем самым увеличивая концентрацию тяжёлых металлов в мёде.

Содержание тяжёлых металлов в вегетативных органах растений различается в зависимости от региона и места произрастания, механического и химического состава почвы, времени года.

Работы по определению тяжёлых металлов в мёде впервые появились в Германии ещё в 1935 г. После этого исследователи Италии, Франции, Германии и других государств опубликовали многочисленные данные, свидетельствующие о загрязнении тяжёлыми металлами медов с пасек, расположенных вблизи автострад и промышленных предприятий.

В. Г. Голоскоков (1983), анализируя набор из шести видов мёда на содержание микроэлементов, установил, что отмеченные в них различия определялись видом растений и их способностью усваивать минеральные вещества. При этом наблюдалась прямая зависимость между содержанием элементов в почве и их концентрацией в медах. Так, более высокому содержанию меди и цинка в почве соответствует и более высокая их концентрация в мёде. Наиболее высокая концентрация меди и цинка наблюдается в донниковом, подсолнечниковом и полифлерном медах. Содержание отдельных элементов подвержено широким колебаниям. В частности предельные значения для свинца и меди различаются в 100 - 500 раз, для цинка - в 9000 - 20000 раз.

Исследования, проведённые в 1992-1994 гг. в Польше показали, что концентрация свинца в липовом мёде около автомагистрали превышает польскую норму по этому показателю (0,5 мг/кг) на 70%, на расстоянии 100 м - на 15%. В 1 км от трассы содержание свинца было ниже ПДК.

В. В. Максимов (1998) исследовал концентрацию тяжёлых металлов в мёде Восточного Казахстана, в регионах, отличающихся высоким насыщением промышленных предприятий. Отмечается, что даже в зонах, загрязнённых тяжёлыми металлами, их содержание в мёде находится на уровнях, не выходящих за пределы допустимых концентраций [13]

3. О меде и его качестве

Пчеловодство — отрасль неэнергоемкая: даст Бог хорошую погоду и защитит жительниц улья от болезней — будет мед.

Предположим, что трудом пчеловода и с Божьей помощью мед получен. Теперь нужно превратить его в деньги. Тут надежды на Бога мало. Недостаточно произвести хороший мед, нужно его еще и продать, желательно выгоднее.

Теперь цена зависит от спроса. Динамика закупочных цен на мед последнего сезона продемонстрировала это как нельзя убедительно. По сравнению с началом сезона в конце его цены уменьшились в три раза. Основная причина — хороший урожай при отсутствии роста потребления меда, а рассчитывать на сколько-нибудь значительный рост его потребления россиянами в обозримом будущем не приходится. Однако есть еще и внешний рынок. Спрос на этот продукт пчел и в Европе и Америке велик. Цены также способствуют выгодной торговле. Вроде бы все просто, нужно продавать излишки меда за границу. При наличии спроса подтянется и производство, и наше пчеловодство станет развиваться ускоренными темпами.

К сожалению, за границей не спешат закупать российский мед. Отдавая должное его вкусовым характеристикам, аромату, разнообразию, западные бизнесмены вынуждены отказываться от закупок из-за несоответствия наших процедур контроля качества меда требованиям действующих в других странах стандартов.

Нужен контроль натуральности меда по методикам, принятым в развитых странах. Наш стандарт на «мед натуральный», но собственно натуральность и не проверяется. Только с помощью такого контроля можно предотвратить проникновение на рынок подделок. У нас применяют анализы, позволяющие обнаружить только грубый фальсификат, и нет методик, выявляющих более изощренные подделки.

В заключение отметим, что успешное развитие пчеловодства возможно только при стабильном сбыте продукции отрасли и, прежде всего меда, за цену, делающую занятие пчеловодством делом выгодным. Грамотно, на современном уровне составленный стандарт будет способствовать этому и поможет выйти российскому меду на международный рынок.[11]

Пчелиный мед представляет собой сложную смесь. П. Гавриэл и другие. (1965) установили, что в нем содержится до 0,35% минеральных веществ. По их мнению, более разнообразен минеральный состав полифлерного меда.

Это в первую очередь зависит не только от разнообразия медоносной флоры, но и химических удобрений и препаратов для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур также не может не повлиять на его состав. С. Младенов (1971) указывает, что в акациевом меду содержание цинка колеблется от 0,03 до 0,3%; железа — от 0,01 до 1,0; свинца — от 0,02 до 0,03%. Безусловно, такая разница обусловлена наличием минеральных веществ в почве и их поступлением в медоносные растения, а потом и в меде. [2]

Вкус и аромат меда определяются главным образом видовым составом растений, с которых он собран. Особенно приятен на вкус и ароматен мед, например, с донника. Подобного ему нельзя получить ни с каких других растений. Дальневосточный липовый мед имеет свой специфический вкус и аромат, который нигде больше не повторяется. Но качество меда зависит также и от его зрелости и способа хранения. Мед, полученный из запечатанных сотов, намного лучше меда, откачанного в недозрелом состоянии.[10]

Пчелиный мед является продуктом переработки медоносными пчелами нектара или пади и представляет собой сладкую сиропообразную жидкость или закристаллизованную массу с приятным вкусом и ароматом. Это ценный диетический продукт питания, сырье для производства целого ряда пищевых продуктов. Мед характеризуется высоким питательными, лечебно-профилактическими и бактерицидными свойствами.

Классификация меда основана на особенностях состава преобладающего растения-медоноса, используемого пчелами для его получения, способах производства, а также степени участия пчел в процессе его получения. Натуральный пчелиный мед по ботаническому происхождению подразделяют на цветочный, падевый и смешанный (естественную смесь цветочного и падевого меда).

Цветочный мед получается в результате сбора и переработки пчелами нектара цветков. Цвет его может варьировать от белого до темного с различными оттенками; аромат и вкус — от нежного, приятного до резкого неприятного с разными привкусами (терпкости, горечи). Кристаллизуется в массу от мелкозернистой до крупнозернистой.

Падевый мед в зависимости от преобладающего фитоисточника пчелы получают с хвойных и лиственных деревьев. Падевый мед с хвойных деревьев (ели, пихты, сосны) имеет цвет от светло- до темно-янтарного, вязкий, тягучий, иногда с неприятным горьким или кисловатым привкусом и своеобразным ароматом. Падевый мед с лиственных деревьев (дуба, ясеня, орешника и др.) отличается темным цветом, вязкий, тягучий, со своеобразным ароматом.

Падь представляет собой сахаристую жидкость, которая выделяется разными видами тли, чернецами, блошками и другими полужесткокрылыми насекомыми, поселяющимися для прикормки на листьях и побегах различных растений. Эти насекомые выделяют падь в виде мельчайших капель. Пчелы собирают эти капли и перерабатывают их в падевый мед. Свежевыделенная падь прозрачна, но на воздухе она быстро темнеет и густеет.

Смешанный мед обозначают как сборный цветочный или падевый в зависимости от преобладающего источника, с которого он получен.

Некоторые виды меда определяют как ядовитые. Источниками нектара для него служат рододендрон, вереск чашецветный, горный лавр, азалия, аконит, багульник болотный, черемица и некоторые другие растения. Этот мед не должен заготавливаться и поступать в продажу.

Известны виды меда, которые не являются натуральными, так как их получают на основе скармливания пчелам сахарного сиропа с добавлением или без добавления натуральных компонентов; их нужно рассматривать как фальсификаты натурального продукта. К ним относят меды сахарный, витаминный и искусственный.

Сахарный мед пчелы вырабатывают из сахарного сиропа. Сахароза, из которой состоит сахарный сироп, под действием ферментов пчелы в процессе созревания меда разлагается на глюкозу и фруктозу. Образующийся сахарный мед, так же как и натуральный, состоит из смеси глюкозы и фруктозы. В процессе созревания синтезируются мальтоза и некоторые другие сахара. В результате обработки сиропа пчелы вводят в него ферменты (в том числе и диастазу), зольные элементы, витамины, бактерицидные вещества, поэтому по основным физико-химическим показателям и ор-ганолептическим свойствам трудно отличить этот мед от натурального цветочного.

Витаминный мед пчелы вырабатывают из сахарного сиропа с добавлением сиропов и соков, богатых витаминами (черносмородиновый, морковный и др.). Однако повышенного содержания витаминов в таких медах не обнаруживается, поскольку пчелы изменяют их количество до уровня своей потребности.

Искусственный мед получают без участия пчелы путем химического разложения сахарозы на глюкозу и фруктозу. По внешнему виду он похож на пчелиный мед, но отличается от него по составу и, соответственно, по питательности и диетическим свойствам.

Тяжелые металлы в меде

Еще в 30-х годах XX в. была доказана теснейшая взаимосвязь между пчелами и содержанием металлов в окружающей среде (Е. Крейн, 1984), хотя большинство тяжелых металлов при определенных концентрациях необходимы для жизнедеятельности живых организмов. Однако из-за значительного содержания в почве они в избыточном количестве накапливаются в растениях, от которых по трофической цепи передаются пчелам и далее через продукты пчеловодства людям, что грозит последним отравлением и другими серьезными заболеваниями. В ряде регионов России техногенное воздействие на агропромышленное производство достигло таких масштабов, что это можно рассматривать как проблему глобального экологического кризиса и угрозу национальной безопасности.

Чрезвычайный ущерб пчеловодству наносит применение инсектицидов (М.Д.Левин, 1971), что заключается не только в гибели отдельных семей, но и главным образом в ослаблении силы значительного их числа. Не исключена опасность попадания пестицидов в продукты пчеловодства и при использовании химически синтезированных препаратов для борьбы с болезнями пчел. Не случайно во многих странах мира ужесточаются требования государственных нормативных документов к качеству продуктов пчеловодства, в связи с чем для лечения болезней пчел запрещено использовать антибиотики.

Наши исследования посвящены изучению динамики продвижения тяжелых металлов по трофической цепи: почва — растение — тело пчелы — продукты пчеловодства. Их проводили в ряде районов Рязанской и других областей. Анализ экспериментальных данных, полученных за два года, показал, что концентрация тяжелых металлов в учтенных медоносных растениях достоверно уменьшается по сравнению с их содержанием в почве. Так, на этапе почва — растение установлено снижение меди почти в 3 раза; цинка в 2,5 раза; кадмия в 1,5 раза; свинца более чем в 20 раз. Различия во всех случаях высоко достоверны.

Наличие тяжелых металлов в теле пчел по отношению к их количеству в растениях, с которых были собраны нектар и пыльца, по некоторым металлам закономерно возрастало или оставалось на уровне их содержания в растениях. Так, количество меди в теле пчел увеличилось в 3,25 раза, а цинка — в 1,97 раза по сравнению с этим показателем в тканях растений, тогда как наличие свинца в теле пчел находилось на уровне его содержания в растениях.

Была поставлена задача выявить основной механизм и основные факторы, определяющие накопление тяжелых металлов в организме пчел. В результате установлено, что содержание исследуемых тяжелых металлов в теле насекомых закономерно возрастает с увеличением их возраста, то есть в течение жизни они накапливаются в их организме. Так, в теле молодых (трехдневных) пчел не были обнаружены свинец, ртуть, кадмий и мышьяк, а количество цинка и меди оказалось достоверно ниже, чем в растениях (соответственно 11,45 и 3,41 мг/кг).

Достаточно резко содержание тяжелых металлов в теле пчел увеличивается в первые две недели жизни, то есть когда они выполняют цикл внутриульевых работ (главным образом выращивают расплод и строят соты). В указанном возрасте количество цинка достигает 103,9 мг/кг, а меди — 39,7 мг/кг, что соответственно в 9,1 и 11,6 раза больше, чем в теле молодых особей. В этом же возрасте в организме насекомых зафиксированы и кадмий, и свинец. Переход пчел к сбору нектара и пыльцы приводит к увеличению содержания в их организме тяжелых металлов, но не столь резко. Так, у пчел в возрасте 25 сут количество цинка и меди возрастает, но лишь на 63 и 41% соответственно по сравнению с наличием этих элементов у пчел из тех же семей, но в возрасте 15 сут. В этом же возрасте отмечено максимальное содержание в организме пчел свинца и кадмия (1,9 и 0,73 мг/кг соответственно).

Первоначально рабочую гипотезу строили на том, что тяжелые металлы в теле пчел в основном накапливаются в период сбора и переработки нектара и пыльцы. Однако приведенные выше данные не подтверждали ее. Для уточнения поставили специальный опыт. Сформировали три группы по пять нуклеусных семей в каждой. Они состояли из равного числа молодых пчел трех—пятидневного возраста, полученных в изоляторах и перемешанных между собой, то есть выравненных по физиологическому состоянию и происхождению. Семьи поместили в отдельные секции изолятора и подсадили к ним молодых плодных маток, выведенных от одной матери. Пчелы первой группы получали чистый 65%-ный сахарный сироп, второй — только мед из одной семьи, третьей группы — мед и пергу из тех же семей, что и особи второй группы (для обеспечения выравненности уровня тяжелых металлов в каждой группе). Содержание тяжелых металлов определяли у пчел в возрасте 3–5, 13–15 и 23–25 сут.

Питание насекомых в течение 20 сут сахарным сиропом не привело к существенным изменениям в их теле количества исследуемых металлов. Колебания находились в пределах точности измерения показателей. Пребывание на безбелковой диете в продолжение указанного периода привело практически к полной гибели пчел. Они вырастили в 14 раз меньше расплода, чем пчелы, получавшие мед и пыльцу.

Не установлено достоверного увеличения содержания тяжелых металлов в теле пчел, питавшихся в течение 20 сут только медом. Продолжительность их жизни была достоверно выше, чем у пчел, получавших сахарный сироп, но они вырастили расплода за это время в 4,3 раза меньше, чем пчелы, питавшиеся и медом, и пыльцой.

Потребление молодыми пчелами большего количества перги привело к увеличению тяжелых металлов в их теле. Так, содержание цинка возросло в 12,3 раза, меди — в 14,2 раза по сравнению с их количеством в теле пчел в возрасте 3–5 сут. Мышьяк, кадмий и ртуть не зафиксированы, а уровень свинца возрос от 0 до 1,5 мг/кг.

Из исследованных продуктов (мед, воск, пыльца, перга, прополис и маточное молочко) в меде и маточном молочке присутствовало меньше всего тяжелых металлов. В 89 образцах меда содержание цинка, меди и свинца было достоверно меньше, чем в прополисе, пыльце, теле пчел, растениях и почве. Так, в меде цинка было меньше почти в 153 раза, меди в 43 раза, кадмия в 19 раз, а свинца в 2,4 раза, чем в телах пчел из тех же семей. Из выше перечисленных продуктов больше всего тяжелых металлов присутствовало в прополисе и пыльце.

Достоверные различия в содержании тяжелых металлов в меде, пыльце, прополисе определяются в первую очередь их биохимическим составом, процессами образования и механизмами переработки пчелами. Так, по зольности меда и пыльцы различия составляют 13 раз, по содержанию белка 65–325 раз, по наличию липидной фракции 8 раз. Мед содержит 95–99% углеводов от сухого вещества, переваримость которых в организме пчел доходит до 99,59%, а пыльца дает в 1500 раз больше непереваримых веществ, чем мед.

В нектаре растений преобладают глюкоза, фруктоза и сахароза. Усваивая из воздуха диоксид углерода, из почвы воду, а также используя солнечную энергию, растения образуют углеводы, которые поступают к нектарникам и используются при секреции нектара. Следует помнить, что забираемая пчелой порция нектара формируется всего за несколько часов, ведь продолжительность нектаровыделения цветка очень короткая. Так, цветок гречихи и огурца нектароносит один день, фацелии и подсолнечника — два дня. Кроме того, у нектарников различных растений наблюдается суточный ритм деятельности. Например, цветок гречихи продуцирует нектар только в утренние часы. Все отмеченное выше определяет минимальное количество тяжелых металлов в нектаре по сравнению с пыльцой, которая формируется в течение нескольких дней из совершенно иных компонентов (липидов, белков, углеводов и др.). В нектаре, отобранном из медовых зобиков пчел, тяжелых металлов было меньше в 2,5–3000 раз, чем в цветочной пыльце (обножке) пчел из тех же семей.

Установлены также достоверные различия уровня свинца в нектаре из медового зобика пчел и приготовленного из него меда. Например, свинца в нектаре, вносимого пчелами в улей, было в среднем 0,69±0,033 мг/кг, а в меде той же семьи 0,43±0,057 мг/кг. Выявленные различия достоверны (Р=0,99) и, по-видимому, определяются тем, что пчелы, перерабатывая нектар в мед, отцеживают из нектара значительное количество пыльцевых зерен, в которых тяжелых металлов достоверно больше, чем в нектаре. Именно за счет уменьшения ее содержания в зрелом меде достоверно снижается количество тяжелых металлов в нем.

Частично тяжелые металлы аккумулируются в жировом теле и других структурах тела пчелы. Некоторое их количество удаляется экскреторными органами.

В воске присутствует сравнительно немного тяжелых металлов. Концентрация последних в прополисе может быть такой же, как в почве и растениях, а в ряде случаев и выше. Это связано с тем, что они поступают в прополис из почвы при секреции растениями смолообразных веществ, а это длительный процесс. Наряду с этим растения могут аккумулировать летучие вещества из воздуха за счет высокой концентрации сухих веществ.

На качество продуктов пчеловодства значительно влияет удаленность семьи от источника загрязнения. Для изучения данного фактора провели специальный эксперимент. Две группы пчел, в каждую из которых входили по пять семей-аналогов, в одно и то же время собирали пыльцу (обножку) преимущественно с одуванчика. Первую группу разместили на расстоянии 150 м от оживленной автомагистрали Москва — Самара, вторую — в 1 тыс. м от нее. Из отобранных проб механически (по цвету) отделили пыльцу одуванчика и исследовали. В продукте, собранном пчелами в 150 м от автомагистрали, содержание свинца было в среднем 1,56±0,031 мг/кг, а в 1 тыс. м — всего 0,03±0,0067 мг/кг, то есть в 52 раза меньше (разница высоко достоверна, Р>0,999). После 10 сут эксперимента отобрали пробы пчел, возвращавшихся с поля с обножкой и определили количество свинца в их телах. Различия также оказались значительными — 3,22±0,092 и 0,21±0,017 мг/кг соответственно (разница высоко достоверна, Р>0,999). Кроме того, выявлено, что в организме пчел, собиравших пыльцу, высоко достоверно возрастает содержание свинца.

Исследования показали:

1. Из продуктов пчеловодства самым экологически чистым является мед, а прополис, пыльца и перга — наиболее загрязненными.

2. Максимальная чистота меда определяется его биохимическим составом (преимущественно углеводами, выделяющимися секреторными клетками нектарников в течение нескольких часов) и тщательным отцеживанием пыльцевых зерен от нектара промежуточным клапаном в медовом зобике пчел.

3. Основное количество тяжелых металлов накапливается в теле пчел за счет интенсивного потребления ими в течение двух недель пыльцы и перги, загрязненность которых в сотни раз выше, чем нектара и меда, а также во время переработки нектара в мед при отцеживании пыльцы и поступлении ее в среднюю кишку.

4. Пчелы, пыльца, перга и прополис могут служить объективными индикаторами экологической чистоты окружающей среды и содержания тяжелых металлов.

5. При получении цветочной пыльцы и перги необходимо тщательно подбирать экологически чистые территории. Семьи для производства пыльцы и перги нельзя размещать на расстоянии менее 1 тыс. м от крупных автомагистралей — это приведет к недопустимому содержанию свинца в указанных продуктах.

Научно-исследовательский институт пчеловодства,
Рязанская государственная
сельскохозяйственная академия