Происхождение и биологическая роль маточного молочка
Одно из названий маточного молочка - королевское желе, так как оно является кормом пчелиной матки - королевы и ее смены - дочерей, будущих маток - королев пчелиной семьи.
Образование маточного молочка у молодых пчел происходит с 4-6-го по 12-15-й день их жизни. Рабочая пчела имеет пару глоточных желез, расположенных на передней части головы, каждая из них имеет вид длинной (около 15 мм), тонкой, извитой трубочки, которая открывается нижним концом в глотку около ее переднего конца. На стенках трубочки находится около 500 мелких железок. С 4-дневного возраста пчела начинает поедать пергу, богатую белками, жирами и витаминами, и ее глоточные железы приходят в активное состояние. Клетки железок набухают и начинают вырабатывать молочко. Железки становятся шаровидными, молочко вытекает из них в трубочку железы, а затем в глотку и на хоботок. Пчела кладет его в ячейку сот, где находится личинка рабочей пчелы, или в маточник, где развивается маточная личинка. Вылупившаяся из яйца личинка медоносной пчелы питается маточным молочком, приготавливаемым молодыми пчелами-кормилицами. Эта пища содержит все вещества, необходимые для развития трех пчелиных особей: матки, рабочей пчелы и трутня. Маточные личинки получают маточное молочко от пчел-кормилиц в течение всего личиночного периода, а рабочие и трутневые личинки - только в первые три дня личиночной стадии. Позднее их выращивают на смеси маточного молочка, пыльцы и меда. Пол трутней генетически зафиксирован еще в яйце, а появляющиеся из женского яйца личинки потенциально могут развиваться в рабочую пчелу или матку. Состав корма молодых пчелиных личинок определяет функцию будущей особи, при этом корм маточных личинок состоит из меда, а также секрета от фарингеальных и челюстных желез, корм пчелиных личинок - из меда и секрета фарингеальных желез. Пчеломатка питается маточным молочком на протяжении всей её жизни.
2.3.4.2. Физико-химические свойства маточного молочка
Маточное молочко представляет собой желтоватую, молочно-мутную и довольно вязкую жидкость, 1/3 которой составляют сухие вещества. Сахара и белок составляют примерно 90%, остальное представлено липидной фракцией, включающей 90% свободных жирных кислот. В молочке могут находиться остатки личиночных оболочек, небольшое количество пчелиного воска и пыльцевых зерен.
Наличием разнообразных органических кислот (содержание 4,8%) объясняется кислый вкус (рН=3,6) маточного молочка.
В сухом веществе маточного молочка содержится 9,76% Д-глюкозы, 11,32% Д-фруктозы и 0,94% сахарозы.
Установлено, что маточное молочко богато пантотеновой и никотиновой кислотами, а также пиридоксином, тиамином, рибофлавином, биотином, инозитом, витаминами группы В, но в то же время в нем мало витамина С, каротина и витамина Д практически отсутствует витамин Е что (см. табл. 2.4, 2.5 ).
Примерно 1/3 сухого вещества маточного молочка составляет белок, который электрофоретически разделяется на 5 различных фракций, 2 из которых отсутствуют в корме старших личинок.
Основными группами белковых веществ являются простые белки - альбумины и глобулины, содержащиеся примерно в равных количествах. Установлено наличие сложных белков - гликопротеидов, липопротеидов, нуклеопротеидов. Некоторые белки маточного молочка обладают ферментативной активностью.
Белки маточного молочка богаты незаменимыми аминокислотами и являются полноценными. В их составе найдена 21 аминокислота - глицин, аланин, аргинин, валин, гистидин, аспарагиновая и глобиминовая кислоты и их амиды, лейцин, изолейцин, норлейцин, лизин, цистеин, цистин, метионин, фенилаланин, тирозин, триптофан, серин, треонин, оксипролин, аминомасляная кислота.
Таблица 2.4
Витамины маточного молочка
| Витамины | Содержание в 1г продукта, мкг |
| Каротин (провитамин А) Тиамин (витамин В1) Рибофлавин (витамин В2) Пантотеновая кислота (витамин В3) Никотиновая кислота (витамин В5) Пиридоксин (витамин В6) Биотин (витамин Н) Инозит Фолиевая кислота Цианкобаламин (витамин В12) Аскорбиновая кислота (витамин С) | следы 1,2-18,0 5,3-10,0 65,0-250,0 48,0-149,0 2,0-44,0 0,6-4,0 44,0-400,0 0,16-0,50 0,05-0,14 3,0-5,0 |
Таблица 2.5
Методы и результаты оценки качества нативного маточного молочка
| Критерии качества | Метод определения | Содержание, % |
| Сухой остаток Общий азот Общий фосфор Сульфатная зола | Вакуум-сушка при 60ºС и давлении не более 100 мм рт.ст. 20ч. Метод Кьельдаля (по ГФХ) По образованию фосфорно-молибденовой сини По ГФХ | 31,7-39,6 5,5-7,1 0,4-0,7 2,7-4,0 |
Нуклеиновые кислоты маточного молочка представлены главным образом рибонуклеиновыми (РНК) - 3,9-4,8 мг/г.
Содержание дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) меньше – 200 - 233 мкг/г. Кроме нуклеиновых кислот, установлено наличие нуклеотидов (в основном производных аденина и урацила).
В молочке обнаружены ацетилхолин (0,3-1,2 мг/г) - биологически активное соединение, принимающее участие в межнейронной передаче импульсов. В маточном молочке отмечено также наличие свободного холина, нормализующего обмен жиров в организме, предупреждающего жировое перерождение ткани и развитие атеросклероза.
Из минеральных веществ в маточном молочке обнаружены соли калия, натрия, кальция, фосфора, магния, железа, цинка, серы, кремния, хрома, никеля, серебра, кобальта, марганца, алюминия, мышьяка, ртути, висмута, меди и золота. Особенно велико содержание цинка, железа и кобальта. Цинк накапливается только в личинках пчеломаток и отсутствует в личинках рабочих пчел. Высокая концентрация органических соединений железа и кобальта объясняет эффективность применения маточного молочка при анемии. Кобальт же, кроме этого, способствует увеличению откладывания яиц пчелиной маткой.
Глюкоза и фруктоза составляют большую часть углеводов и их количество по отношению к остальным компонентам колеблется от 5-6 до 12%. Процент сахарозы от 0,1 до 4. Кроме того, отмечены небольшие количества моносахаридов - рибозы и полисахаридов: мальтозы (0,21%), изомальтозы (0,06%), гентиобиозы (0,1%), туранозы (0,09%), следы трегалозы и неотрегалозы.
Из эфирорастворимых фракций установлены фенолы -4-10%; стиролы и глицериды - 3-4%; воски - 5-6%, нейтральные жиры - 0,4-0,8%. Свободные органические кислоты составляют 80-90 % эфирного экстракта, основная кислота - 10-гидрокси-2-деценовая в среднем - 4,83%. Помимо нее, установлены в различных количествах п-гидрокси-бензойная, лауриновая, янтарная, апидиновая, пимелиновая, пальмитиновая, субериновая, азелаиновая, пимериновая, олеиновая, линоленовая, себациновая, миристеновая, 3-,8- и 10-гидроксидекановая, 3, 10 - дигидроксидекановая, 2-децендикарбоновая, 9-кето-2-децендикарбоновая, альфа-липоевая кислоты и т.д.
Фосфолипиды состоят из сфингомиелина, лецитина и кефалина, а гликолипиды представлены пятью компонентами, три из которых идентифицированы как ганглиозиды. Стеролы представлены бета-ситостеролом, сигмастеролом, холестеролом, 24-метиленхолестеролом и др.
2.3.4.3. Лечебные свойства маточного молочка
Сложный химический состав маточного молочка обусловливает его разностороннее биологическое действие. Средние и малые дозы маточного молочка усиливают обмен веществ, активизируют процессы синтеза органических веществ, а высокие дозы (0,5-1,0 г/кг), наоборот, оказывает тормозящее действие. (Ссылка обязательна) [ ]
Регулярный прием маточного молочка улучшает обмен веществ, оказывает тонизирующее и регулирующее действие, повышает работоспособность, уменьшает утомляемость, ускоряет рост, улучшает аппетит.
Маточное молочко стимулирует центральную нервную систему, а также оба отдела вегетативной нервной системы, что содействует нормализации кровяного давления: при артериальной гипертензии оно понижается, а при гипотензии имеет тенденцию к нормализации. (Ссылка обязательна) [ ]
Под влиянием маточного молочка увеличивается содержание в крови эритроцитов, ретикулоцитов, гемоглобина, снижается уровень холестерина в крови, стимулируется процесс образования белков.
Маточное молочко действует на основные и глубокие процессы обмена веществ в организме, оказывает влияние на окислительные процессы: увеличивает потребление кислорода тканями, нормализует тканевое дыхание и обмен веществ в клетках коры головного мозга. (Ссылка обязательна) [ ]
Оптимизация тканевого дыхания обеспечивает все жизненно важные процессы, протекающие в организме.
Нативное маточное молочко и его растворы задерживают рост разных видов микроорганизмов (кишечной палочки, золотистого стафилококка, микобактерий туберкулеза, сальмонелл, возбудителя сибирской язвы и др.). Это действие во многом зависит от концентрации: при больших разведениях (например 1:10000) маточное молочко не только не тормозит, а, наоборот, способствует росту микроорганизмов. Имеются данные о противовирусной активности молочка, в частности, о его губительном действии на возбудителя гриппа. Антимикробная активность теряется при глубоком замораживании, лиофилизации, а также при добавлении к маточному молочку щелочи или соды.
2.3.4.4. Контроль качества маточного молочка
Технология получения маточного молочка очень трудоемка с высокими энергетическими затратами со стороны пчелиных семей, поэтому стоимость его очень велика, может способствовать попыткам фальсификации. Для определения качества маточного молочка используют органолептический, биологический и физико-химический методы контроля.
Органолептический метод исследования включает оценки внешнего вида, вкуса, консистенции, цвета, аромата и посторонних включений (различимых при микроскопическом анализе).
Маточное молочко представляет собой сметанообразную непрозрачную массу молочно-белого или слабо-кремового цвета, слегка жгучего кислосладковатого вкуса и специфического аромата. Водные растворы маточного молочка неоднородны, так как они опалесцируют и содержат незначительное количество нерастворимых веществ. Слабощелочные растворы маточного молочка прозрачны и не опалесцируют. Натуральное маточное молочко обычно содержит посторонние нерастворимые примеси: пыльцевые зерна, кусочки воска, частицы личиночных оболочек и т.д. Для микроскопических исследований используют прозрачные щелочные водные растворы молочка.
Пыльцевой анализ позволяет установить район сбора и сезон получения продукта. Если к молочку добавлены растертые личинки трутней или же оно собрано из восковых ячеек трутней и рабочих пчел, то в нем очень много пыльцевых зерен, частиц трахей и оболочек личинок.
Биологические методы исследований основаны на способности маточного молочка стимулировать рост некоторых насекомых, подавлять развитие микроорганизмов. Общепринятым способом биологического контроля является методика выращивания маточной личинки в термостате при температуре улья. Для этого однодневных личинок помещают на часовые стекла с маточным. Если через трое суток три личинки в контроле набирают не менее 180 мг, то молочко признается активным.
Другой тест на личинках основан на скармливании им маточного молочка, которое обеспечивает жизнеспособность свыше 30% личинок через неделю после выхода из яиц. Однако эти методы сложны, трудоёмки, и могут выполняться только в пчеловодный сезон.
Широко применяются методы исследований маточного молочка, определяющие физические показатели и количество основных компонентов в продукте.
В Японии, например, маточное молочко для пищевых целей анализируют по пяти показателям: содержанию воды, белкам, общей кислотности, 10-гидрокси-2-деценовой кислоте (не более 1,4% при использовании газовой хроматографии) и общему сахару (9-13%).
Для применения в медицине проводиться анализ по шести показателям: кислотности, общему азоту (1,9-2,5%) или сырому протеину (11,9-15,6%), сахару (9-13%), золе (не менее 1,5%), водному (22-31%) и спиртовому (14-22%) экстрактам.
Одновременно проверяют пробы при кипячении: с небольшим кусочком гидроокиси калия ощущается запах аммиака. При добавлении к маточному молочку воды наблюдается опалесценция; при введении раствора хлористой ртути появляется белый осадок, а при использовании йода - красно-коричневый.
Содержание воска в маточном молочке определяют весовым методом. Для этого его растворяют в горячем спирте и охлаждают.
Растворимые жирные кислоты извлекают из водного раствора маточного молочка диэтиловым эфиром.
Окисляемость маточного молочка - показатель, основанный на наличии ненасыщенных соединений, преимущественно 10-гидрокси-2-деценовой кислоты. Он выражается временем, в течение которого происходит обесцвечивание раствора марганцовокислого калия. Показатель окисляемости и наличие деценовых кислот и биоптерина характеризуют подлинность маточного молочка.
Пчелиный яд
2.3.5.1. Пути образования пчелиного яда
Рабочие пчелы и пчеломатка для собственной защиты и охраны гнезда используют жалящий аппарат, расположенный на конце брюшка. После ужаления пчела улетает, а стилет, имеющий зазубренки, отрывается со всем жалящим аппаратом. Сокращающиеся мышцы вонзают жало дальше в кожу, и яд постепенно изливается в ранку. Ужалившая пчела погибает. Наибольшее количество яда имеют пчелы 17-18 дневного возраста. Железы молодых пчел яд не вырабатывают. Для образования яда необходимо употребление пыльцы. Количество яда у одной пчелы достигает 0,1-0,8 мг и зависит не только от возраста пчелы, но и от времени года и пищи.
2.3.5.2. Физико-химические и биологические свойства пчелиного яда
Пчелиный яд - апитоксин ( греч. "apis" - пчела и "toxicon" - яд ) представляет собой прозрачную, слегка желтоватую, коллоидную жидкость с характерным запахом, напоминающий запах меда, и горьким жгучим вкусом. Реакция яда кислая, удельный вес 1.131.
Содержание сухого остатка составляет 40%. На воздухе яд быстро затвердевает, его плотность составляет 1,085 - 1,131 г/куб.см, рН водного раствора - 4,5 - 5,5. Пчелиный яд хорошо растворяется в воде и кислотах, но не растворяется в этаноле и растворе сульфата аммония. Нагревание до 100 °С, высушивание и охлаждение при 0 °С незначительно изменяет его свойства и состав.
Растворы пчелиного яда нестойки, быстро подвергаются бактериальному заражению и распаду. Пчелиный яд разрушается пищеварительными ферментами и окислителями.
Химический состав весьма сложен и до конца не изучен. Многие полагают, что пчелиный яд является сложным комплексом жироподобных минеральных вещества, аминокислот и белков. Из яда были выделены ферменты: фосфолипаза, гиалуронидаза, фосфатаза; высокоактивные пептиды: тетриапин, секапин, адолапин, минимин, кардиопиеп; биогенные амины - гистамин, серотонин, дофамин.
Белковый комплекс может быть разделен на три основные фракции: нулевая (Ф-0), фракция 1 (Ф-1) и фракция 2 (Ф-2).
Белки нулевой фракции лишены ядовитого действия и являются балластными веществами пчелиного яда. Химическая природа белков нулевой фракции еще не известна.
Фракция -1 обладает токсическим действием и представляет собой пептид с молекулярным весом 35000, названый мелиттином. Мелиттин считается основным действующим началом пчелиного яда. Большинство изменений, наступающих в организме при ужалении пчелами, обусловлены действием мелиттина на нервную систему, мышцы, кровь и кровообращение. При соприкосновении с кровью мелиттин вызывает гемолиз, расширяет кровеносные сосуды, обладает местно-раздражающим действием, приводя к развитию воспалительной реакции на месте введения. Мелиттин устойчив к действию кислот, щелочей, высоких и низких температур. Из фракции 1 выделено 13 аминокислот: аланин, гликокол, лейцин, изолейцин, триптофан, аргинин, глютаминовая кислота, аспарагиновая кислота и др.
Фракция 2 сравнительно мало токсична при внутривенном введении, в ее состав входят 18 аминокислот, 13 из которых аналогичны кислотам фракции 1, а пять отличны. Это такие аминокислоты: метионин, гистидин, фенилаланин, тирозин, цистин.
Кроме того, из фракции 2 выделены два фермента: фосфолипаза А и гиалуронидаза. Первый расщепляет лецитин, входящий в состав оболочек клеток, что может приводить к их деструкции. Воздействуя на эритроциты, фосфолипаза (лецитиназа), вызывает их гемолиз. Второй фермент фракции 2 - гиалуронидаза повышает проницаемость кровеносных сосудов, обуславливая быстроту всасывания яда.
Фракция 2 угнетает тромбокиназу, в результате чего снижается свертываемость крови. Поэтому в больших дозах пчелиный яд вызывает геморрагии во внутренних органах.
Под влиянием высоких температур ферменты пчелиного яда разрушаются.
Входящие в состав пчелиного яда аминокислоты обладают определенным действием на организм. Например, метионин влияет на жировой обмен, предупреждает отложение жира в печени и др.
Из пчелиного яда выделен ряд биологически активных веществ (ацетилхолин, гистамин в незначительных количествах, дофамин и норадреналин), а также - кислот (муравьиная кислота, соляная, ортофосфорная). Они вызывают чувство жжения при ужалении пчелой. Гистамина в пчелином яде содержится сравнительно немного (0,06-1%), тогда как количество ацетилхолина превышает содержание его во всех других животных тканях. Гистамин и ацетилхолин обладают однонаправленным действием на организм человека и, в частности, расширяют кровеносные сосуды, повышают их проницаемость, понижают кровяное давление и др.
В состав пчелиного яда входят следующие химические элементы: водород, углерод, кислород, азот, калий, кальций, железо, магний, фосфор, медь, цинк, сера, марганец, йод, хлор.
Сложный химический состав пчелиного яда определяет его широкую фармакологическую активность.
Опыты на животных показали, что пчелиный яд оказывает выраженное действие на нервную систему: блокирует передачу возбуждения в симпатических ганглиях вегетативной нервной системы, затрудняет передачу нервных импульсов в спинном мозге.
Действие пчелиного яда на высшие отделы ЦНС имеет двухфазный характер: вначале он вызывает возбуждение подкорковых отделов головного мозга и коры больших полушарий, которое затем сменяется общим угнетением. Считается, что возбуждение ЦНС связано с действием апамина, а угнетение - с действием мелиттина.
Яд пчелы потенцирует действие средств для наркоза, предупреждает развитие экспериментальных судорожных состояний. Пчелиный яд обладает антиаритмогенными свойствами, стимулирует деятельность гипофизарно-надпочечниковой системы. Ему присуща противовоспалительная иммуномодулирующая активность, радиозащитный эффект, антикоагулирующее действие, повышение фибринолитических свойств крови. [ ]
Введение пчелиного яда с лечебной целью в организм больного осуществляется следующими способами: сублингвальное введение и естественные ужаления пчелами; внутрикожное, подкожное введение готовых ампульных препаратов; втирание мазей; паровые и аэрозольные ингаляции; введение путем электрофореза и использование ультразвука.
Метод естественного ужаления пчелами относится к числу наиболее эффективных, однако является болезненным и не обеспечивает точной дозировки яда.
Лечение ужалением применяется при следующих заболеваниях:
ü Ревматические заболевания (ревматические полиартриты, ревматические заболевания мышц, ревмокардиты);
ü Деформирующий остеоартроз;
ü Деформирующий спондилоартроз;
ü Заболевания периферической нервной системы (пояснично-крестцовый радикулит, воспаление седалищного нерва, межреберные невралгии, полиневриты и др.);
ü Трофические язвы и вяло гранулирующие раны;
ü Сосудистые хирургические заболевания (тромбофлебиты без гнойного процесса, эндартериит, атеросклеротические поражения сосудов конечностей);
ü Воспалительные инфильтраты без нагноения;
ü Бронхиальная астма;
ü Мигрень;
ü Артериальная гипертензия I и II степени;
ü Ириты и иридоциклиты.
Необходимы ссылки на авторов!!!!
Для лечения вышеперечисленных заболеваний применяется целый ряд фармацевтических препаратов, содержащих пчелиный яд: апиревен-мазь и линимент (Румыния), имменин (Австрия), верагин-мазь (Чехословакия), форапин, апизартрон новый (мазь и ампульная форма), апитоксин (Германия), апифор-таблетки, унгапивент-мазь и другие.
Создание большого количества лекарственных форм позволило использовать различные пути введения пчелиного яда в организм человека и тем самым добиваться более высоких результатов апитерапии.
Однако нужно отметить, что большинство из выпускающихся сегодня лекарственных средств включают лиофилизированный или кристаллизованный яд. В процессе обработки, часть полезных компонентов яда инактивируется, что уменьшает терапевтическую ценность лекарственного средства.
Еще одной стороной использования препаратов пчелиного яда является его применение для моделирования различных патологических процессов в организме. При моделировании спазма коронарных сосудов, степень коронароконстрикции определяется количеством добавляемого пчелиного яда или мелиттина. Необходимы ссылки на авторов!!!!
2.3.5.3. Контроль качества пчелиного яда
При оценке качества яда используется несколько методов, часть из которых являются официальными.
Все предложенные методы можно разделить на две группы: физико-химические и биологические. Первые дают точные результаты, но не отражают качество продукта, а именно воздействия на организм.
В этом отношении приоритетными являются биологические тесты. В настоящее время используется тест определения острой токсичности (ЛД50) при введении яда лабораторным мышам. При этом допускается внутривенное и внутрибрюшинное введение растворов яда с расчетом средней смертельной дозы.
Аналогично используются методы, основанные на известных патофизиологических свойствах яда. Можно оценить яд по его способности снижать уровень аскорбиновой кислоты в надпочечниках, вызвать реакцию преципитации в сыворотке крови иммунизированных животных, помутнение растворов гепарина.