Zdraví v úlu. Vědci z Permské polytechnické univerzity říkají, co mizení včel hrozí / Habr

Biolog a chemik z Permské polytechnické univerzity spolu se specialistou ze skupiny podniků na zpracování včelích produktů Tentorium vysvětlili, proč včely potřebují dva žaludky, proč se med kanduje a jaká je vlastně jeho trvanlivost, proč jsou včelí antibiotika nebezpečná pro člověka a co se stane, když hmyz zmizí.

Jaké poddruhy včely medonosné existují?

Včely patří do řádu blanokřídlých. Med produkuje Apis mellifera, včela medonosná. Domestikovali ho lidé před mnoha tisíci lety v různých částech naší planety. Kromě ní existuje obrovské množství druhů divokých včel, které netvoří kolonie, ale žijí samy.

– Nyní existuje několik desítek poddruhů včely medonosné. Dobře známe včelu středoruskou, která žije v Rusku. V jižních oblastech naší země navíc zakořenila ukrajinská stepní včela. Bohužel ještě v minulém století se k nám dostala včela šedá horská kavkazská. Na rozdíl od místních poddruhů je agresivnější, dokáže zabíjet jiné včely, pronikat do hnízd a krást med, – hlásí Maria Kombarova, přední inženýrka, profesionální bioložka katedry ochrany životního prostředí Permské polytechnické univerzity.

Každý region má své vlastní rasy včel. Liší se od sebe vzhledem, rozdílným výnosem medu, zvyky a obdobími zimního spánku. Jsou tací, kteří lépe snášejí horké počasí v teplých oblastech, zatímco jiní, například uralské včely, jsou mrazuvzdorné. Hmyz se může mezi sebou křížit a produkovat hybridy. Nyní je čistých poddruhů méně, protože lidstvo, a tedy i domestikované včely, se staly mobilnějšími.

Jak včely vyrábějí med?

Včely skautky vyhledávají medonosné rostliny – květy s nektarem, a pak se vracejí do úlu a přinášejí s sebou krmné včely. Sbírají nektar v úrodě – to je oddíl trávicího traktu včely umístěný před žaludkem. Skládá se ze 60 % z vody a je potřeba ke sběru a transportu nektaru z květů do úlu. Současně s nektarem sbírají potravní včely i pyl, který si dávají do sáčků na nohy. Po návratu do úlu přenášejí včely svou kořist na dělnice poblíž vchodu do úlu a létají zpět ke sběru. Včela dokáže ulétnout za den vzdálenost až 8 km.

― Včely dělnice absorbují nektar a umístí jej do žaludku ke fermentaci. Tento hmyz má dva žaludky, v prvním se nektar fermentuje a vytlačuje přes sosák zpět a druhý slouží k trávení samotné včely. Vytlačený nektar vyplňuje plást. Tam med začíná „zrát“ – ztrácet část vlhkosti díky větrání včel v úlu a probíhající fermentaci. Včely pak přenesou nektar do jiných plástů, aby dozrály. Po dozrání medu, když zhoustne, jsou plásty uzavřeny a užitečný produkt je připraven, ― říká Marat Psyanchin, hlavní technolog společnosti Tentorium ze skupiny podniků na zpracování včelích produktů.

Včely se řídí čichem. Při nervozitě, stresu nebo nedostatku spánku se nám uvolňují různé hormony. Do krve se uvolňuje adrenalin a člověk jinak voní. Nedoporučuje se přicházet do včelína se silným zápachem parfému, deodorantu nebo laku na vlasy. Včely tyto pachy cítí a mohou na člověka reagovat agresivně.

Jaké je chemické složení přírodního medu?

Med má jedinečné složení. Obsahuje až 300 složek, včetně vody – až 20%, sacharidů – asi 80% (invertní cukry, fruktóza, glukóza, disacharidy a polysacharidy, sacharóza, maltóza a další disacharidy, dextriny). Kromě toho obsahuje bílkoviny (enzymy, volné aminokyseliny, alkaloidy), minerální látky, vitamíny, organické kyseliny, lipidy (tuky) a další prvky.

Chuť, barva a textura medu jsou ovlivněny odlišnou kombinací cukrů v medu a také jeho botanickým původem. Cukrování je přirozený proces, který je způsoben tendencí složek nasyceného roztoku srážet se. Jednoduché cukry v medu, jako je glukóza a fruktóza, se ukládají na pyl a začíná krystalizace. Pokud je více fruktózy než glukózy, pak bude tento proces v medu velmi pomalý, ale pokud naopak, pak bude rychlý, s tvorbou malých nebo velkých krystalů. Jejich velikost závisí na typu pylu, protože právě ony fungují jako krystalizační centra.

Chuť určují různé kombinace cukrů, ale i pylu, který je zodpovědný i za barvu medu. Pohanka se například vyznačuje tmavě žlutými a tmavě hnědými odstíny s načervenalým nádechem. Lipový med bývá světle žlutý, jantarový, s výraznou mírou průhlednosti.

― V jednokvětém medu převažuje pyl určité rostliny. Pokud chceme lípu, tak včely vezmeme do lipového háje v době jejího kvetení, pohanku – podobně jako na pohankové pole. Včely ale sbírají nektar i z jiných rostlin, takže nečistoty budou v každém případě. Med je považován za lipový, když frekvence výskytu dominantních lipových pylových zrn je alespoň 30 %. A například pro pohankový med – minimálně 30 % pohankových pylových zrn, kaštanový med – více než 60 %, ― poznamenává Marat Psyanchin.

Odborník se domnívá, že teoreticky je možné v laboratoři vytvořit umělý med s přirozeným chemickým složením, ale v praxi nebude možné zohlednit doslova vše. A náklady a hlavní náklady na takový produkt výrazně převýší cenu přírodního. Existuje mnoho způsobů, jak falšovat med. Ale jít na trh se sadou činidel nebude fungovat. Je lepší zakoupit produkt od známých včelařů nebo jej zakoupit od společností, kde jsou pro každou šarži poskytovány veterinární průvodní dokumenty a protokoly o laboratorních zkouškách.

Trvanlivost přírodního medu

– Z hlediska bezpečnosti pro použití v potravinách med opravdu nemá datum spotřeby – za předpokladu správného skladování. Bude se jednat o dobře konzervovaný sirup vyrobený ze směsi cukrů. Z hlediska zachování kvality a prospěšných vlastností jsou zde omezení, jelikož enzymatická aktivita trvá dva až pět let, ničí se i vitamíny, takže trvanlivost medu v komerčním oběhu je udávána dva roky,― poznamenává Marat Psyanchin.

Zahřívání medu inaktivuje a ničí enzymy a vitamíny. Při teplotách nad 40 stupňů ztrácí své blahodárné vlastnosti.

Jaké nemoci mohou včely přenášet a proč se jim podávají antibiotika?

Včely, stejně jako všechny živé bytosti, jsou náchylné k útokům bakterií a parazitů. Navzdory tomu, že je propolis chrání, včely létají, sbírají nektar a pyl, ale nevědí, jak si umýt nohy. Další cestou infekce je použití infikovaného zařízení, transplantace infikovaných matek. Nemoci u včel mohou být buď akaricidní (roztoči, kteří parazitují na včelách) nebo bakteriální. Tetracyklinová antibiotika, streptomyciny a makrolidy se používají v poměrně vysokých dávkách proti bakteriálním infekcím. Lék se včelám dodává pomocí cukrového sirupu.

– Med by neměl obsahovat antibiotika, toto kontroluje Rosselkhoznadzor. Nebezpečí spočívá v tom, že používání tohoto druhu produktu přispívá k „trénování“ vlastních infekcí člověka a ve svém důsledku vede ke zvýšení jeho odolnosti vůči antibiotikům obecně. Jsou to ony a jejich metabolity, které mohou způsobit alergické reakce – vysvětluje Marat Psyanchin.

Odborník ze skupiny podniků zpracovávajících včelí produkty Tentorium vysvětluje, že v Technických předpisech celní unie TR CU 022/2011 „Potravinářské výrobky k jejich označování“ med není uveden jako alergen, ačkoliv existuje 15 potenciálních alergenů, např. jako arašídy, hořčice, sezam, cereálie s lepkem, lupina, korýši, mléko, ořechy a tak dále. Med je nebezpečný pouze pro ty, kteří mají individuální nesnášenlivost.

Kosmetika na bázi včelích produktů

– Léčivé vlastnosti medu jsou dány především jeho vitamíny a hlavně enzymy. Například glukózooxidáza, rozkládající glukózu, tvoří kyselinu glukonovou a peroxid vodíku, které mají antiseptickou aktivitu. Diastáza také rozkládá polysacharidové bakteriální filmy, což vede k destrukci kolonií mnoha patogenů. Ukázalo se, že je to přírodní antibiotikum, – vysvětluje Marat Psyanchin.

V kosmetice se používají různé „včelí“ produkty. Med má hydratační, antioxidační a protizánětlivé účinky, a pokud na jeho bázi používáte masky a peelingy, přidává se peeling. Pyl je zdrojem aminokyselin, vitamínů, enzymů a řady polyfenolických sloučenin, které mají také antioxidační a změkčující účinky.

– Propolis je zdrojem flavonoidů, proto má výrazné protizánětlivé, hojivé a regenerační vlastnosti. Včelí vosk pokožku hydratuje a mateří kašička ji obnovuje, zjemňuje a omlazuje. Včelí můra, respektive extrakt z jejích larev, je zajímavý svým silným komplexem lipáz, který v kosmetice dokáže zajistit hloubkové čištění a regeneraci epidermis a také působí protizánětlivě, říká Yulia Rozhkova, kandidátka technických věd, docentka katedry chemických technologií PNRPU.

Včelí jed vytváří lokální podráždění, čímž zvyšuje průtok krve do určité části kůže. Díky tomu se urychluje vstřebávání dalších aktiv z kosmetických produktů. Stimuluje se také tvorba vlastního kolagenu a elastinu, což dodává pokožce pružnost. Včelí jed v kosmetice navíc pomáhá snižovat stresový hormon kortizol v těle.

Výhody a poškození včelího bodnutí

Každý alergik nebo astmatik se velmi bojí jakéhokoli bodnutí hmyzem. To je potenciálně nebezpečné, protože průnik cizorodého proteinu do krevního řečiště může způsobit těžkou reakci včetně anafylaktického šoku, který rychle končí smrtí.

– Existuje názor, že včelí bodnutí v malém množství může být pro člověka dokonce prospěšné. Můžeme říci, že je to částečně pravda. V dětství mnozí z nás dostávali hořčičné náplasti a sklenice. Samy o sobě nemají žádné léčivé vlastnosti, ale působí pouze dráždivě. V místě, kde jsou aplikovány, se zvyšuje průtok krve a místní teplota. Tím se zlepší trofismus (buněčná výživa) tkání, krev promyje vnitřní orgány a začne rychleji cirkulovat. A člověk se cítí lépe, je odtržen od bolesti. Včelí bodnutí se stále praktikuje. Má stejný účinek jako hořčičné omítky. Lékaři se tomu usmívají, protože ani hořčičné náplasti ani banky nebyly uznávány, přinejmenším za poslední půlstoletí, – říká Maria Kombarova, přední inženýrka, profesionální bioložka katedry ochrany životního prostředí Permské polytechnické univerzity.

Jakou roli hrají včely v životě člověka a co ohrožuje jejich populaci?

– Nejdůležitější úlohou včely je především opylování plodin. Existuje 107 hlavních, z nichž 96 vyžaduje opylení. A pokud nebudou žádné včely, zůstaneme prostě bez sklizně, – vysvětluje Maria Kombarová.

Populaci včel ohrožuje především lidská činnost, a to používání agrochemikálií. Zákon stanoví, že před postřikem pesticidy a herbicidy musí zemědělci na tuto událost předem upozornit včelaře, aby měli čas stáhnout svůj mobilní včelín a podle toho zareagovat. Musí neustále komunikovat.

Přitom jen v jedné oblasti, například na území Perm, může být pesticidy zničeno více než 300 včelích rodin. Pronikají do rostlin a poté končí v pylu. Když si včela vezme pyl z takové květiny, reaguje na chemii drogy. Mění se její reakce v chování, špatně předvádí tanec pro ostatní včely, ztrácí se v prostoru a nemůže najít svůj úl a přestává vykonávat své pracovní funkce ve včelí rodině.

– Dalším důvodem je pěstování monokultur na rozsáhlých územích. Včely nesnášejí krmení stejným typem rostliny na stejném místě několik let. Například řepka není pro včely výživná, ale pokud je vysazena na velké ploše, pak jsou včely nuceny ji opylovat a vyrábět z ní med. V zimě však nemohou krmit své rodiny nízkokalorickým řepkovým medem a v důsledku toho umírají. Němečtí včelaři přišli s nápadem vysázet medonosné plodiny na řepkových polích a poskytovat polní bylinky, aby byly včely navíc krmeny. Tato praxe přinesla dobré výsledky, úmrtnost hmyzu se snížila 17krát a zlepšila se jejich imunita, – vysvětluje Maria Kombarová.

Včely jsou úžasná stvoření schopná produkovat jeden z nejcennějších a nejužitečnějších produktů, které člověk zná – med. Pro lidstvo hrají obrovskou roli jako opylovači plodin. K ochraně jejich populace je nutné přijímat legislativní opatření upravující agrochemické postupy a druhovou rozmanitost pěstovaných rostlin.

Včely létající z květu na květ sbírají nektar, zpracovávají jej a získávají skutečný přírodní zázrak – med. Při přeměně nektaru na med ho včely obohacují o enzymy, jako je invertáza, diastáza, glukózaoxidáza, kataláza atd. Jako biologické katalyzátory umožňují různé chemické přeměny:

• invertáza urychluje rozklad sacharózy na glukózu a fruktózu;
• diastáza (amyláza) přeměňuje škrob na maltózu;
• glukózooxidáza štěpí glukózu na peroxid vodíku, který v prvních dnech zpracování nektaru na med spolehlivě chrání produkt před většinou bakterií, plísní a dalších mikroorganismů, a kyselinu glukonovou, která určuje kyselost medu a ovlivňuje jeho chuť;
• Kataláza ničí peroxid vodíku vznikající při různých oxidačních procesech.

Všechny tyto enzymy jsou tedy pro život člověka velmi důležité. Mimochodem, lidské tělo produkuje i diastázu, která štěpením škrobu urychluje vstřebávání potravy.

Enzymy, které vstupují do medu, mají dvojí původ: malé množství jich je obsaženo v nektaru a pylu rostlin, zatímco hlavní část je produkována slinnými žlázami včel. Některé enzymy, jako je invertáza a diastáza, jsou částečně dodávány do medového žaludku včel spolu s potravou a částečně jsou vylučovány epiteliálními buňkami středního střeva. Čím více enzymů v medu, tím větší biologickou aktivitu má. Snížený obsah nebo absence enzymů slouží jako indikátor, který určuje, jaký med máte před sebou – umělý, falšovaný, přehřátý nebo nevhodně skladovaný. Diastáza (amyláza) je jedním z nejdůležitějších enzymů v medu, protože je obvykle přítomna ve všech medech a má velký význam pro kontrolu kvality medu. Z kvantitativního hlediska přímo souvisí s dalšími enzymy obsaženými v medu. Protože metody stanovení diastázy jsou mnohem dostupnější než metody stanovení jiných enzymů, používá se k posouzení celkového množství enzymů v medu.

Diastáza je navíc ze všech medových enzymů nejstabilnější, takže její nepřítomnost nebo přítomnost v malém množství svědčí o porušení podmínek zpracování a skladování medu. Vzhledem k tomu, že diastáza je velmi citlivá na teplo, existuje důvod se domnívat, že je výrazně zničena nebo oslabena nadměrným zahříváním nebo dlouhodobým skladováním za nepříznivých teplotních podmínek. Na druhou stranu přidávání cizích složek do medu snižuje procento diastázy. To může být jedním z příznaků falšování medu.

Některé toxické látky mohou inhibovat aktivitu diastázy (amylázy). Nepřítomnost diastázy (amylázy) v medu spolu s nízkým (ne více než 15 mg/kg) obsahem hydroxymethylfurfuralu by proto měla naznačovat možnou přítomnost toxických reziduí. V tomto případě je povinný důkladný toxikologický rozbor podezřelého medu.

Stanovení enzymů v medu je tedy základem pro potvrzení jeho přirozenosti.

• Aktivita diastázy je určena diastázovým číslem, které se měří v Gotheových jednotkách a vyjadřuje se jako počet kubických centimetrů 1% roztoku škrobu, který se rozloží při teplotě 40°C za 1 hodinu působením amylolytických enzymů obsažených v 1 gramu medu.
• 1 cm3 roztoku škrobu odpovídá 1 Gothe jednotce.
• Výpočet diastatického čísla se v Rusku a v zahraničí provádí jinak. V Rusku se diastázové číslo určuje pro bezvodou látku medu, v jiných zemích se obsah vody v medu nebere v úvahu.
• Diastázové číslo přírodních vysoce kvalitních medů se pohybuje od 3 do 50 jednotek. Gote. Plnohodnotný zralý med v souladu s GOST 19792-2001 „Přírodní med. Technické podmínky“ musí mít diastatický počet minimálně 7 Gothe jednotek (v zahraničí – minimálně 8 Gothe jednotek). U některých medů, např. citrusových, akátových, šalvějových, obsahujících málo enzymů, je však povoleno číslo diastázy alespoň 3-5 Gothe jednotek, pokud obsah hydroxymethylfurfuralu v nich nepřesahuje 15 mg/kg. Pohankový, vřesový, krušinový a medovicový med mají vysokou diastázovou aktivitu (od 20 do 60 jednotek Gothe).

Předpokládá se, že čím vyšší je číslo diastázy, tím lepší je med. Věci zde však nejsou tak jednoduché. Například bílý akátový med s přirozeně nízkým obsahem enzymů patří k nejdražším, naopak medovicový s vysokou diastázovou aktivitou je med nekvalitní. Každý druh medu má svou průměrnou hodnotu aktivity diastázy. Slouží k určení kvality a stáří medu a také toho, zda byl zahřátý či nikoliv. Pro zjištění kvality medu je ale nutné provést rozbor pylu, ověřit botanický původ medu a zjistit průměrnou aktivitu diastázy pro daný druh medu v oblasti, kde se med vyrábí. Je také důležité mít na paměti, že v různých oblastech může být enzymatická aktivita stejných druhů medu odlišná a pohybuje se od 5 do 23 Gothe jednotek. Záleží na medonosech, klimatických podmínkách, ale i plemeni včel a síle rodiny.

Zahřívání má velmi negativní vliv na biologickou aktivitu medu. Při zahřívání medu se musíte vyvarovat přehřátí a pečlivě sledovat dobu vystavení vysokým teplotám. Při teplotě 40-50 °C se diastázová aktivita medu mírně snižuje a při zahřátí na 60 °C a výše se enzym začne rychle kazit.

Na ukazatele enzymové aktivity mají vliv i podmínky balení a skladování medu. Pro nalití tekutého medu do skleněných nebo polymerových nádob se předehřívá, dokud se krystaly úplně neroztaví. Pokud se tento proces provádí dlouhodobě při teplotě nad 50 °C, pak se diastáza částečně nebo úplně deaktivuje.

I tento enzym se časem rozkládá – v medu starším pěti let diastáza prakticky chybí. Američtí vědci zjistili, že při teplotě 20 °C je doba snížení aktivity diastázy na polovinu 1480 dní, při 25 °C – 540 dní a při 80 °C – pouze 1,2 hodiny. Není náhodou, že současná GOST 19792-2001 pro přírodní med omezuje jeho skladovací teplotu maximálně na 20°C.

Jak známo, med má léčivé vlastnosti. Jsou závislé na čísle diastázy? V porovnání s množstvím diastázy, kterou produkuje lidské tělo samo, je množství tohoto enzymu, které se do našeho těla s medem dostane, zanedbatelné a nemůže mít na lidský organismus žádný zásadní vliv. O léčivém účinku diastázy v medu tedy nemá cenu mluvit. Přítomnost enzymů pouze potvrzuje přirozenost medu, jeho stáří a podmínky zpracování. Pokud se například med ředí cukrem nebo invertními sirupy, číslo diastázy se snižuje. A pokud znáte jeho průměrnou hodnotu pro druh medu a region, pak v tomto případě můžete předpokládat, že med není přírodní. Pokud je číslo diastázy z jakéhokoli důvodu nízké – med byl dlouho skladován nebo byl odebrán slabou rodinou – je takový med svým složením slabý.

Je třeba mít na paměti, že v mezinárodní praxi existuje několik metod pro stanovení diastázového čísla v medu. Jejich použití vyžaduje moderní vybavení a vysoce kvalifikované výzkumníky, takže ukazatel aktivity diastázy může ke stanovení kvality medu použít pouze zkušený specialista.

E.Yu Balashova, “Analytické centrum Apis”