Пчеловодство: темные и светлые стороны

До недавнего времени основной полезной для человека функцией пчел считали производство меда: ради его сбора люди и заводили пасеки. Но в конце XX — начале XXI века все больше исследователей из разных стран приходят к выводу, что главная задача пчел — опыление растений. Причем не только в глобальной экосистеме, но и в сельском хозяйстве.

Пчелы-наемники

Что же, кроме пчел, цветы опылять некому? Как ни печально, да, все к тому идет. Из-за развития городов и крупного агробизнеса исчезают дикие опылители: им просто негде жить. Искусственно разводимая медоносная пчела оказывается единственной заменой им, и так начинается взаимовыгодное сотрудничество пчеловодов и садоводов. С одной стороны, в садах, на плантациях есть продовольствие для пчел — цветочная пыльца и нектар. С другой стороны, многие сельскохозяйственные культуры бессмысленно выращивать без опыления цветов: они попросту не дадут плодов или семян. А значит, симбиоз растениеводства и пчеловодства вполне обоснован.

Польские садоводы и фермеры все чаще приглашают на свои участки пчеловодов во время цветения сельхозкультур. Такие отношения полезны для обеих сторон, ведь минимальная цена одного 8—10-рамочного улья в Польше — около 150 долларов; далеко не каждый фермер может позволить себе такое приобретение, а потом еще и взять на себя хлопоты, связанные с содержанием пасеки. Пасечник же получает возможность организовать сбор меда именно в период цветения.

Пчеловоды США пошли дальше и наладили неплохой бизнес: теперь американские садоводы и фермеры готовы не только разрешить установку ульев, но и заплатить за это немалые деньги. В 2008 году аренда одной пчелосемьи на месяц стоила от 10 до 180 долларов, а в 2015 году средняя цена за аренду 8—10-рамочного улья достигла 170—200 долларов в зависимости от сезона. Самые высокие цены — во время цветения миндаля, с начала февраля до середины марта. Миндальные плантации в Калифорнии полностью зависят от пчел, и каждую весну фермеры арендуют более половины имеющихся на рынке страны коммерческих пчелиных семей. Даже пчеловоды Флориды отправляют ульи за тысячи километров на Западное побережье, чтобы удовлетворить спрос! Позднее арендная плата может снизиться более чем в десять раз: пчеловоды в межсезонье активно ищут клиентов. Пчела не должна быть безработной: если она не строит соты и не собирает мед, то, во-первых, она его без толку поедает, а во-вторых, безработным пчелам может прийти идея разроиться, то есть покинуть родной улей и улететь прочь в поисках лучшего будущего. Для пчеловода роение — большая неприятность: падает сила пчелиной семьи.

Стоимость аренды пчелосемей зависит и от того, какую культуру предстоит опылять. На северо-востоке США фермеры больше платят за аренду ульев на плантациях тыквы и огурцов, потому что пыльца этих растений не столь питательна, а это может ограничить рост семьи. Так, в Пенсильвании в 2008 году платили около 65 долларов за колонию, работающую в яблочном саду, и 100 долларов — за опыление бахчи. Цены с каждым годом растут, что, в свою очередь, вынуждает фермеров повышать цены на сельскохозяйственные культуры. А дорожают услуги опылителей из-за сокращения пчелиного поголовья.

Пчелиное оскудение

Пчеловоды разных стран все чаще сталкиваются с проблемой вымирания пчел. В первую очередь эту проблему заметили в США, где согласно статистическим данным каждую зиму гибнет до 35% пчелосемей (а в некоторых штатах даже до 90%). Сейчас эта беда добралась и до Европы, где ежегодно погибает каждая пятая пчелиная семья.

Основная причина вымирания пчел, по мнению ученых, — все более частое применение пестицидов. Наиболее опасными для пчел считают инсектициды из группы неоникотиноидов (например, имидаклоприд, тиаметоксам, ацетамиприд, нитрозогуанидин, динотефуран, клотианидин). Неоникотиноиды оказывают нейротоксическое действие, которое ведет к массовой гибели насекомых-вредителей, а заодно и насекомых-опылителей, в том числе медоносных пчел.

Однако без этих препаратов вполне можно обойтись: с 2013 до 2015 года в Евросоюзе действовал запрет на использование неоникотиноидов (клотианидина, имидаклоприда и тиаметоксама), и это не помешало ему остаться одним из основных производителей рапса. А ведь именно на полях рапса, по данным отдела пчеловодства Института садоводства в городе Пулавы (Польша), пчелы в основном и получают отравление. Опасными для пчел из-за применения ядохимикатов стали и фруктовые сады. Рапс и фрукты — именно эти сельскохозяйственные культуры наиболее популярны в ЕС; их выращивают на обширных территориях.

Ядохимикаты не только убивают рабочих пчел, но и, что особенно важно, скапливаются в цветочной пыльце и нектаре многих растений. Пчелы, принося в ульи большие количества загрязненных нектара и пыльцы, концентрируют ядохимикаты и продукты их разложения. Даже если пестициды не входят в число смертельно опасных для пчел, в больших концентрациях они становятся высокотоксичными; от них может пострадать не только пчела-сборщица, но и вся колония, ведь именно пыльцой пчелы кормят своих личинок. Если те отравятся, будущее семьи окажется под угрозой — старым пчелам-сборщицам, а они живут всего неделю-полторы после вылета из гнезда, не придет смена.

Несмертельные для пчел пестициды вредны и по другим причинам. Так, к 2012 году стало ясно, что они могут усиливать рост патогенных микроорганизмов в теле медоносной пчелы. Если же пчела на цветке получит дозу ядохимиката, то изменится ее запах и по возвращении в улей охранники убьют рабочую пчелу, приняв за чужака. Это может привести к большим потерям летных пчел.

Есть мнение, что свою роль способны сыграть и трансгенные растения, а именно те, которые синтезируют Bt-токсин — своего рода натуральный инсектицид. Для понимания проблемы полезно знать, что токсин токсину рознь: они отрядоспецифичны. Так, хлопчатник страдает от гусениц мотыльков — хлопковой совки и табачной огневки, кукуруза — от личинок стеблевого мотылька, ее зерна - от амбарной совки и зерновой моли; в эти культуры встраивают ген токсина, действующего на личинки чешуекрылых. Картофель и баклажан надо защитить от колорадского жука — встроенный в них токсин убивает жесткокрылых. Есть и токсины, рассчитанные на двукрылых — это различные мухи, личинки которых подъедают корни растений, например вредитель крестоцветных — капустная муха. Пчелы принадлежат к отряду перепончатокрылых, и на них все эти токсины оказывать действия не должны, что и подтверждают многочисленные опыты.

Глобализация против пчел

Другая причина сокращения пчелиного поголовья — появление новых вредителей и болезней медоносной пчелы из-за интенсивной глобализации: болезни переходят из страны в страну с большой скоростью. Так, вирус острого паралича пчел, изначально найденный и исследованный в Израиле, сейчас встречается повсеместно. Малый ульевой жук Aethina tumida был впервые описан в Африке в 1940 году, в 1998 году его обнаружили в США, в 2002-м — в Канаде и Австралии, а в 2003-м он добрался до Европы. Предположительно такое быстрое распространение вредителя вызвано завозом маток, а также целых пчелосемей из других стран. Более того, вредители мутируют и приобретают устойчивость к лекарственным препаратам и пробиотикам, и это очень усложняет работу специалистам, разрабатывающим эти препараты.

Сокращает число пчел и загрязнение окружающей среды. Медоносная пчела — своего рода живой фильтр между окружающей средой и продуктами пчеловодства (прежде всего медом). Пчела-сборщица приносит нектар в улей и раздает его двум или трем младшим пчелам-приемщицам, которые много раз пережевывают нектар. Ферменты пчелиной слюны медленно расщепляют сложные сахара на более простые, а также дезинфицируют продукт. Готовый сироп пчелы раскадывают на дно сот, затем обдувают его крыльями, чтобы испарить воду. Так из нектара, содержащего около 80% воды, получается мед, в котором воды всего 20%. Большие количества токсичных веществ пчела задерживает в своем теле, тем самым оберегая потомство семьи, употребляющее мед в пищу, а заодно и человека. Но к сожалению, при больших концентрациях вредных веществ медоносная пчела не может полностью очистить продукт, и некоторое количество токсичных соединений в нем остается. В первую очередь это остатки ядохимикатов, используемых на полях. Поэтому, если человечество хотя бы частично ограничит использование пестицидов, пчелы будут здоровее, а мед — полезнее.

Такими рамками с сотами заполнены современные ульи

Городская пчела

Пчеловодство обычно ассоциируется с деревней, свежим воздухом, лесом и цветущими полями. Идея разводить пчел в городе вызывает удивление. Однако это занятие становится все более популярным. Скажем, бывший мэр Москвы Ю.М.Лужков, сам известный пчеловод, призывал создать городскую популяцию этих насекомых и посадить для них медоносные деревья, но дальше призывов дело не пошло. А в Европе энергично разрабатывают правовую базу: специалисты пристально рассматривают как плюсы, так и возможные минусы соседства пчелы и человека.

Ульи на крышах зданий в центре города можно встретить во многих городах Европы, ведь это не только отличный способ производства своего меда, но и знак, что хозяин дома живет в гармонии с природной средой. Конечно, никто не поставит десятки ульев в центре города; обычно городская пасека насчитывает несколько семей. Так, на крыше одного из отелей в самом центре Варшавы красуется семь ульев, приносящих несколько сотен килограммов меда за сезон. Полученный мед не продают, а используют на месте — добавляют его в различные блюда, кондитерские изделия, дарят клиентам небольшие баночки меда.

В Германии ульи с пчелами ставят даже на детских площадках, чтобы дети с малых лет учились правильно вести себя рядом с пчелами и не бояться их. Конечно, это только один или два улья. К ним несколько раз в день подходит пчеловод и проводит необходимые работы, а детишки могут наблюдать за его действиями и потом полакомиться свежим медом.

На польской образовательной ферме «Пчелки-подружки» показаны разные жилища для пчел (вверху), а также есть свой музей пчеловодства (фото внизу)

Есть пасека и в таком неожиданном месте, как крыша Музея современного искусства во Франкфурте. Каждый посетитель, поднявшись на крышу, может послушать интересные лекции о климате, экономике, пчеловодстве и поучаствовать в дискуссиях на экологические темы. А на недавно созданной научными работниками городской пасеке Университета естественных наук Вроцлава проходят практические занятия — студентов обучают основам пчеловодческого дела.

У содержания пчел в городе немало плюсов. Самый важный — разнообразие цветущих растений, доступ к ним с начала весны до конца лета. Пчелы, питающиеся разными видами пыльцы и нектара, намного выносливее и устойчивее к болезням. Кроме того, в городе невысок риск отравления пчел ядохимикатами, которые на территориях масштабного выращивания растительных культур используют часто и в больших количествах. Данный факт подтверждают многочисленные научные исследования: тяжелых металлов и других токсинов в меде с городских пасек меньше.

Впрочем, основная цель организации пасек в городе — защита и сохранение медоносной пчелы как вида, способ обратить внимание горожан на ее жизнь и проблемы. Сохранить поголовье пчел очень важно: если растения лишатся опылителей, мы лишимся многих растительных культур. Поэтому проблема пчелы — это и проблема человека.

Авторы статьи работают в Университете естественных наук (Вроцлав, Польша). Екатерина Зонова (MSc Yekaterina Zonova, e-mail: yekaterina.zonova@up.wroc.pl) — магистр естественных наук, аспирант кафедры гигиены окружающей среды и благосостояния животных, Адам Роман (Assoc. prof. Ing. Adam Roman DSc) — доктор технических наук

Что мы имеем с пчелы

Пчела дает человеку немало продуктов. Каждый из них, если он соответствует нормам, обладает комплексом полезных свойств, благодаря которым появилось понятие «апитерапия» (от латинского названия медоносной пчелы Apis mellifera) — методы оздоровления человека с помощью пчел и их продуктов.

Самый известный «пчелопродукт» — это, конечно, мед, то есть ферментированный нектар цветков. Впрочем, не только цветков — в Греции или Италии можно купить сосновый мед. Как же так? Ведь у сосны нет нектара, это ветроопыляемое растение. Зато у нее есть сладкие выделения, пчелы их собирают и перерабатывают в мед, в котором оказываются и выделяемые хвойными растениями фитонциды. Такой мед, сделанный не из нектара, называется падевым.

Мед, взятый с разных цветов, неодинаков по качеству — он различается содержанием не только сахара, но и ферментов, и других полезных веществ, таких, как витамины группы В, С, Е, К, фолиевая, никотиновая, пантотеновая, яблочная, янтарная и уксусная кислоты, каротин, калий, иод. Соответственно различаются и целебные свойства. Показателем же качества меда служит так называемое диастазное число, которое зависит от содержания в меде фермента диастазы, превращающей крахмал в низкомолекулярный сахар — мальтозу. Диастаза вместе с некоторыми другими ферментами попадает в мед как из растений, так и из организма пчелы. Диастазное число легко определить по реакции с крахмалом.

Диастаза быстро разрушается при нагревании и плохом хранении, кроме того, диастазное число падает при фальсификации меда — разбавлении сахарным сиропом. Поэтому оно и служит интегральным индикатором его качества.

По российским нормам, минимальное диастазное число — 7 единиц Готе, по нормам ЕС — 8,3. Если оно меньше, значит, анализируемый продукт медом называть нельзя. А вот в США, где мед используют главным образом в кондитерской промышленности, ситуация обратная: большое количество фермента, расщепляющего крахмал, в тесте неуместно. Надо сказать, это число сильно зависит и от растения. Так, в меде акации или цитрусовых мало ферментов, диастазное число порой не превышает 3, но это не говорит о низком качестве меда; в РФ именно для акациевого меда сделано исключение: по ГОСТу его число должно быть не менее 5. А для липового и гречишного показатель повышенный - не менее 11 и 18 соответственно.

Из всех продуктов пчеловодства меньше всего применяют воск. Его используют разве что для изготовления свечей, иногда — как составную часть мазей, кремов, помады для губ. Но адепты апикультуры считают, что такой воск лучше искусственного и, если его хорошо очистить от той же пыльцы или остатков меда, он обладает антиаллергенными свойствами. Умельцы же отмечают, что из натурального воска после удаления из него меда можно приготовить неплохую замену жевательной резинки; она будет полезной, ведь в воске содержится и недоотжатый мед, и пыльца растений.

Как бы то ни было, воск — неизбежный отход пчеловодства. Дело в том, что пчелы могут выращивать личинок в одной и той же сотовой ячейке лишь ограниченное число раз — вылупившись, пчела оставляет в ней оболочку своего кокона, и с каждым разом ячейка становится все меньше, постепенно меняя цвет от белого к черному. Использованные соты, так называемую черную сушь, надо извлекать и отправлять на переработку, иначе в них начнет размножаться восковая моль.

Другой интересный отход — погибшие пчелы, которых за год в каждой семье бывает несколько тысяч. Их тела пчелы, ухаживающие за ульем, выбрасывают неподалеку. Теоретически при правильной организации сбора погибшие пчелы могли бы стать источником хитина для производства хитозана. Разговоры об этом идут уже десятилетия, однако это направление так и не достигло предполагаемых масштабов.

Ярко выраженными лечебными свойствами обладает прополис, или пчелиный клей. Летные пчелы верхними челюстями отрывают кусочки липкого вещества с почек некоторых деревьев, кустарников или натеков смолы, затем в корзиночках на задней паре ног приносят в улей это важнейшее дезинфицирующее средство, хранящее пчелосемью от болезней. В зависимости от происхождения прополис бывает разных цветов: с каштана — красный, груши — черный, с ольхи — желтый. У него горький острый вкус и приятный сладковатый аромат с нотками воска, меда, корицы, ванили. Пчелы используют прополис для санитарных целей: замазывают отверстия в стенках улья, сохраняя тем самым необходимый микроклимат; полируют и дезинфицируют ячейки сот перед тем, как матка откладывает туда яйца. Иногда при попадании в улей мелких насекомых и животных, таких, как бабочки, мотыльки или даже мыши, пчелы умерщвляют незваного гостя и с помощью прополиса (иногда с добавкой воска) мумифицируют его тело, предотвращая разложение и его последствия. Благодаря прополису пчелы, единственные среди насекомых, могут защищаться от бактерий и вирусов. Современные исследования подтверждают многообразие свойств прополиса: антимикробиологические (противомикробные, антибактериальные, противогрибковые, противовирусные, противопротозойные), противовоспалительные, заживляющие, обезболивающие и регенерирующие.

Существует несколько способов изъятия прополиса, все они требуют много работы и сил от пчеловода. А годовой сбор с одной пчелосемьи составляет лишь от 35 до 50 граммов. Поэтому прополис так дорого стоит — в РФ 25—100 долларов за килограмм.

Собранную пыльцу пчелы превращают в пергу, или пчелиный хлеб: ее складывают в ячейки сот, утрамбовывают и заливают медом. От этого вида корма зависят развитие и длительность жизни пчел, их работоспособность и устойчивость к болезням. Из личинок, питающихся пчелиным молочком, а позднее смесью меда и перги, вырастают здоровые, хорошо развитые пчелы, которые живут дольше. Питательная ценность и лекарственные свойства пыльцы, перги и пчелиного молочка схожи. Для нормального развития потомства одна пчелосемья нуждается в 25—30 килограммах перги на каждый сезон. Большую часть потребляют кормящие пчелы: они вырабатывают молочко для кормления личинок в возрасте 4—6 дней. Много перги съедает осенний выводок молодых рабочих пчел, которые накапливают питательный материал для продукции молочка под конец зимы. Дополнительно пчелы используют пергу для переработки подкормки в мед, а также для изготовления воска — ее уходит до 50 граммов на килограмм.

Медицинские исследования подтверждают, что цветочная пыльца и перга — прекрасные натуральные средства для оздоровления человека. Состав цветочной пыльцы зависит от вида растений, следовательно, и состав перги непостоянен. Но, как правило, она содержит много каротиноидов и витамина Е, а также железо, калий, магний, цинк, медь, кобальт.

Как собрать пчелиный хлеб без потери целебных свойств? Если нужно сохранить целостность сот, то пергу выковыривают из каждой ячейки вручную. Есть и другой способ: перговые соты подмораживают, дробят, просеивают для отделения воска и сушат. За сезон пчеловоды могут забрать у семьи около двух килограммов перги; ее стоимость на российском рынке колеблется от 15 до 40 долларов, на рынке ЕС — 50—60 долларов за килограмм.

Есть среди продуктов пчеловодства вещество, называемое эликсиром жизни. Это маточное молочко. Его вырабатывают в глоточных железах пчелы-кормилицы для выращивания маток и вливают в самую крупную ячейку в улье — маточник. Благодаря особым белкам, содержащимся в молочке, из личинки и развивается матка: генетически она идентична своим сестрам, рабочим пчелам. Из одной такой ячейки человек может добыть меньше капли целебного вещества. Пчеловодам, которые занимаются сбором молочка, нужно провести специальную работу с пчелами, чтобы они выращивали как можно больше маток. Маточное молочко извлекают из ячейки с помощью специальной аппаратуры. То молочко, которое удается собрать, хранят в сухих герметичных контейнерах в холодильнике: так оберегают его уникальные свойства.

Маточное молочко имеет слегка сладковатый вкус. Это отличное средство: оно и мощный антиоксидант, способный снижать вред, например, от ионизирующего излучения, и сильный антисептик, подавляющий как грибные, так и бактериальные инфекции, и обезболивающее. Ацетилхолин — нейромедиатор, осуществляющий нервно-мышечную передачу, в чистом виде содержится только в маточном молочке. Кроме того, в его состав входят: гамма-глобулины, которые стимулируют иммунную систему и активно борются с инфекциями; полный комплекс витаминов группы В, положительно влияющих на психику и мозг; пантотеновая кислота, снимающая негативные последствия стресса. Маточное молочко широко распространено на рынке; в ЕС средняя стоимость 100 граммов составляет 50—60 долларов, в РФ — 180—200 долларов.