ВЛИЯНИЕ γ- ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОДУКТЫ

66
УДК 597.6/599
ВЛИЯНИЕ - ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОДУКТЫ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ
(APIS MELLIFERA L. CAUCASICA)
Мамeдова Ф.З, к.б.н., старший научный сотрудник,
Топчиева Ш.А., д.б.н., главный научный сотрудник
Институт Зоологии Национальной Академии Наук Азербайджана
Выявлено влияние -излучения на яд медоносной пчелы Apis mellifera L. caucasica.
Методом радиотермолюминесценции изучено влияние -излучения на молекулярную
подвижность, спектральные характеристики и фармакологические свойства яда и пыльцы
медоносных пчел. Установлено, что для яда характерна кривая радиотермолюминесценции
с максимумом при 200 К. , а для пыльцы - максимумы свечения при 190К, 240К и слабый
пик при 337К. В ИК спектрах стандартного яда и образцов, подвергнутых воздействию облучению до доз D= 0.5, 1.0, 1.5 и 2.5 кГр, не выявлено существенных изменений.
Результаты анализа предложены для радиационной стерилизации яда и препаратов на их
основе.
Ключевые слова: яд ,пыльца , Apis mellifera L. caucasica, -излучение, спектр.
Мамeдова Ф.З., Топчієва Ш.А. ВПЛИВ γ-ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ПРОДУКТИ
ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ МЕДОНОСНИХ БДЖІЛ (APIS MELLIFERA L. CAUCASICA) / Інститут
Зоології Національної Академії Наук Азербайджану, Азербайджан.
Виявлено вплив -випромінювання на отруту медоносної бджоли Apis mellifera L. caucasica.
Методом радіотермолюмінесценції вивчений вплив γ-випромінювання на молекулярну
рухливість, спектральні характеристики й фармакологічні властивості отрути й пилка
медоносних бджіл. Установлено, що для отрути характерна крива радіотермолюмінесценції
з максимумом при 200 К., а для пилка - максимуми світіння при 190 К, 240 К і слабкий пік
при 337 К. В ІК спектрах стандартної отрути й зразків, підданих впливу
(- опроміненню до доз D= 0.5, 1.0, 1.5 і 2.5 кГр, не виявлено істотних змін. Результати
аналізу запропоновані для радіаційної стерилізації отрути й препаратів на їхній основі.
Ключові слова: отрута ,пилок , Apis mellifera L. caucasica, -випромінювання, спектр.
Mammadova F.Z , Topchiyeva Sh.A. INFLUENCE OF γ - RADIATIONS ON PRODUCTS OF
VITAL ACTIVITY OF HONEYBEES (APIS MELLIFERA L.CAUCASICA) / Institute of Zoology
of National Academy of Sciences of Azerbaijan, Azerbaijan.
Influence of -radiation on venom of honeybee Apis mellifera L. caucasica has been revealed. The
influence of g-radiation on molecular mobility, spectral characteristics and pharmacological
properties of venom and pollen of melliferous bees have been studied by the method of
radiotermoluminescence. It has been established that for venom the curve radiotermoluminescence
with a maximum is characteristic at 200 К, and for pollen - luminescence maxima at 190 К, 240 К
and weak peak at 337 К. Essential changes have not been revealed in IR spectra of standard venom
and the samples subjected to influence -radiation to doses D = 0.5, 1.0, 1.5 and 2.5 kGr Results of
the analysis have been offered for radiating sterilization of venom and preparations on their basis.
Key words: poison, pollen, Apis mellifera L. caucasica, -radiation, a spectrum.
ВВЕДЕНИЕ
В связи с всевозрастающим изучением продуктов жизнедеятельности пчел, широкий
размах принимают исследования свойств продуктов апитерапии в зависимости от
экологических факторов внешней среды.
В настоящее время в мире насчитывается более одного миллиона видов насекомых.
Науке известно около 50000 видов ядовитых насекомых. Эта цифра говорит о том,
сколько образцов биологически активных соединений способны дать эти
представители животного мира. Многие из этих соединений могут найти применение
во врачебной практике. Однако на сегодняшний день выделено только около 60
токсичных соединений. Большинство из них обладают высокой биологической
активностью [1, 2].
Вісник Запорізького національного університету
№ 3, 2012
67
Наиболее широкое распространение, применение и признание из лекарственных
веществ животного происхождения получила медоносная пчела. С древних времен с
лечебной целью используются все продукты жизнедеятельности пчел – пчелиный мед,
яд, воск, мед, маточное молочко, прополис, пергу.
Химический состав яда пчел довольно сложен. Все компоненты можно разделить на
три группы: пептиды, биогенные амины и ферменты. Основным токсическим
веществом является полипептид меллитин. Его концентрация в цельном яде достигает
50%. Он состоит из 26 аминокислот с молекулярной массой 2840Д. Второй важный
компонент пчелиного яда МСД- пептид состоящий из 22 аминокислот и двух
дисульфидных связей. Нейротоксический эффект пчелиного яда связан с пептидом
апамином [3, 4].
Загрязнение биосферы техногенными выбросами промышленных предприятий ведет к
насыщению атмосферы токсическими веществами, которые в свою очередь влияют как
на сохранность размножение, так и на фармакологические свойства биологически
активных веществ, вырабатываемых различными насекомыми. Химические и
фармакологические свойства биологически активных веществ насекомых под
воздействием экологических факторов сильно варьируют. В Азербайджане широко
распространена медоносная пчела Apis mellifera L. caucasica. [5, 6].
Все растущий интерес к апитерапии способствует научному подходу к применению
пчеловодных продуктов, имеющих важное значение в сохранении здоровья человека, а
также более глубокому изучению физико-химических свойств продуктов
жизнедеятельности пчел и пчеловодства.
Немаловажное значение имеет увеличение срока хранения яда и других продуктов
жизнедеятельности пчел.
В связи с всевозрастающим изучением продуктов жизнедеятельности пчел, широкий
размах принимают исследования свойств продуктов апитерапии в зависимости от
экологических факторов внешней среды.
Целью исследований явилось изучение влияния малых доз -излучения на
молекулярную подвижность, спектральные характеристики и фармакологические
свойства яда медоносных пчел Apis mellifera L. caucasica.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Материалом исследований являлся яд и пыльца медоносной пчелы Аpis mellifera
L. caucasica. Эксперименты по изучению влияния -излучения на химический состав
исследуемых продуктов, проводили методом радиотермолюминесценции. Облучение и
действие радиации на яд и пыльцу проводили на К-25 изотопной установке с
применением 60Со.
Сбор яда проводили с применением электростимулятора при помощи которого
подается импульсный ток на кассету ядоприемника. Полученный яд-сырец помещали в
ампулы из темного стекла и хранили в эксикаторе с хлористым кальцием. Отбор яда
проводили четыре раза за сезон, при этом за один трехчасовой сеанс семьи нормальной
силы давали до 0,5 г сухого яда без ущерба жизнедеятельности пчел и без ущерба для
медосбора.
Нами были проведены экспериментальные исследования по изучению и выявлению
действия малых доз гамма-излучения на молекулярную подвижность и изменения
характеристических температур яда и пыльцы.
Біологічні науки
68
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В результате экспериментальных работ были проведены сопоставительные
исследования влияния малых доз -излучения до 104Гр облучения на воздухе на
молекулярную подвижность, изменения характеристических температур, спектральные
характеристики и фармакологические свойства продуктов жизнедеятельности
медоносных пчел Apis mellifera L. caucasica. (яд, пыльцу), методом
радиотермолюминесценции.
Гамма-облучение исследуемых образцов яда и пыльцы в виде прессованных при
комнатной температуре таблеток осуществлялись как в вакууме, так и на воздухе от
источника 60Со. Исследуемые образцы в количестве 0,2 мг помещали в металлические
кюветы для облучения источником гамма-излучения. Образцы подвергали облучению
малыми дозами -излучения. На основе 5-кратных измерений были построены спектры
радиотермолюминесценции их.
При радиотермолюминесцентном анализе образцы облучались при 77 К и дозе
0,2104Гр, при этом скорость разогрева при получении спектра свечения составляла 2,5
и 5,8 град/мин.
Показано,
что
для
образцов
пчелиного
яда
характерна
кривая
радиотермолюминесценции с максимумом при 200 К. Интенсивность свечения начиная
с 200 К экспоненциальна спадает до 300 К. В отличие от яда медоносной пчелы для
пыльцы наблюдаются максимумы свечения при 190 К, 240 К и слабый пик при 337 К.
Природа этих пиков в настоящее время уточняется. Лишь установлено, что
интенсивность и температурное положение первого пика не зависят от скорости
разогрева. Облучение на воздухе приводит к росту интенсивности свечения
низкотемпературных пиков, которые могут быть связаны с влиянием растворенного
кислорода О2 в исследуемых образцах.
Наблюдая за изменением пиков радиотермолюминесценции можно констатировать
роль абсорбированного кислорода в изменении структуры, физико-химических и
фармакологических свойств продуктов жизнедеятельности медоносных пчел (яд и
пыльца) Apis mellifera L. caucasica.
Рис. 1. Спектр радиотермолюминесценции продуктов жизнедеятельности медоносных
пчел Apis Mellifera L. caucasica: 1-яд, 2-пыльца
С целью изучения влияния гамма-облучения на спектральные характеристики яда
медоносной пчелы нами были сняты инфракрасные спектры поглощения исследуемых
образцов до и после облучения. ИК-спектры поглощения исследуемых образцов
снимали в таблетках KBr на IR спектрометре Analytik Jena (Germany) в широком
диапазоне волновых чисел в пределах 500-4000 см-1. При этом были получены
Вісник Запорізького національного університету
№ 3, 2012
69
высокоразрешенные характеристические полосы поглощения в области 600-4000 см-1.
Установлено, что после гамма облучения яда низкой интенсивностью до доз D= 0,5,
1,0, 1,5 и 2,5 кГр у исследуемых продуктов жизнедеятельности пчел не отмечалось
изменения как физико-химических свойств, так и спектральных характеристик их. Не
отмечены изменения и фармакологических свойств исследуемых продуктов.
При структурно-групповом анализе и при интерпретации инфракрасных спектров яда
были проведены отнесения полос поглощения отдельных функциональных групп
биомолекул яда.
Сравнивая ИК спектр стандартного яда и образцов, подвергнутых воздействию
-облучению при низкой интенсивности до доз D= 0.5, 1.0, 1.5 и 2.5 кГр, не было
выявлено существенных изменений в снятых спектрах (рис. 2, 3).
Рис. 2. ИК-спектр пропускания яда медоносной пчелы Apis Mellifera L. caucasica.
Рис. 3. ИК-спектр пропускания -облученных образцов яда медоносной пчелы Apis
Mellifera L. caucasica.
Біологічні науки
70
В спектрах образцов стандартного апитоксина и -облученных низкой интенсивностью
до доз D= 0,5, 1,0, 1,5 и 2,5 кГр, наблюдаются типичные линии поглощения
функциональных групп, главным образом в диапазоне 600-4000 см-1.
Идентифицированы полосы поглощения валентных колебаний групп N-H, O-H, ≡C-H,
S-H, C  C в диапазоне частот 3675, 3420, 2963, 2918, 2856 см-1 в ИК спектрах яда и
валентные колебания водорода, связанного с насыщенным атомом углерода в группах
CH2 в диапазоне частот 1385 см-1.
Таблица 1 ‒ Характеристические полосы поглощения стандартного яда медоносной
пчелы.
Полосы поглощения в таблетках калия бромида, см-1
Группа
Валентные колебания
Деформационные
колебания
3675,
3420,
N-H, -O-H, S-H, C- H
1385
 C H2
1457,
C=O
1106
H-C
НС=СН1100
2963.2918,2856
O - H, C  C
O-H
1540
C- O
1295,1250
1733, ,
C=NOH
617,525,419
C-C
C=C
832,939,
1653
В диапазоне частот 1733-1653 см-1 1295-1250 см-1 отмечены валентные колебания
кумулированных связей - С = N, С=С; С=О. В ИК спектре исследуемых образцов
получены валентные колебания OH групп в диапазоне 617-525-419 см-1. В спектре
поглощения яда пчел выявлены деформационные колебания OH групп
в диапазоне 1540 см-1
При сравнивании ИК спектров стандартного яда и облученного гамма радиацией 60Со
при дозе -облучения D= 0,5, 1,0, 1,5 и 2,5 кГр не было выявлено существенных
отличий в структуре яда пчел.
Полосы поглощения стандартных образцов яда и облученных в интервале длин волн
600-4000 см-1 отличаются лишь интенсивностью пиков характеристических групп, что
свидетельствует о возможном наличии в молекуле группировки =СН2, -НС=СН-, а
наличие групп при 1385 и 1100 см-1 подтверждают данное предположение. В образцах
яда пчел облученных гамма радиацией 60Со при дозе -облучения D= 0,5, 1,0, 1,5 и
2,5 кГр, отмечены наличие валентных колебаний N-H, O-H, ≡C-H, S-H, C  C в
диапазоне частот 3675, 3420, 2963, 2918, 2856 см-1. В диапазоне частот 1733,1653
1295,1250, см-1, также отмечены валентные колебания кумулированных связей - С = N,
С=С; С=О. В инфракрасных спектрах исследуемых образцов получены валентные
колебания OH групп в диапазоне 617,525,419 см-1 и деформационные колебания OH
групп в диапазоне 1540 см-1.
Таким образом, можно констатировать, что при воздействии гамма облучения низкой
интенсивности не наблюдаются структурные изменения в исследуемых образцах яда.
Полученные данные могут быть применены для установления подлинности яда как в
нативном виде, так и в препаратах на их основе и могут быть рекомендованы
Вісник Запорізького національного університету
№ 3, 2012
71
фармацевтической промышленности для радиационной стерилизации яда и их
препаратов с целью увеличения срока хранения.
ВЫВОДЫ
1.
Получены и систематизированы ИК-спектры поглощения стандартного яда и яда
пчел, подвергнутых воздействию гамма облучению.
2.
Установлен структурно-групповой анализ, позволяющий выявить отсутствие
структурных изменений в яде, под воздействием малых доз радиации.
3.
Выявлено, что для яда характерна кривая радиотермолюминесценции с
максимумом при 200 К., а для пыльцы - максимумы свечения при 190 К, 240 К и
слабый пик при 337 К.
4.
Рекомендованы дозы -облучения (D=0,5, 1,0, 1,5 и 2,5 кГр) для радиационной
стерилизации яда и препаратов на их основе.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Орлов Б.Н. Зоотоксинология. Ядовитые животные и их яды / Б.Н. Орлов,
Д.Б. Гелашвили. – М. : Высшая школа, 1985, -280 с.
2.
Münstedt K. Bee products and their potential use in modern medicine / K. Münstedt,
S.Bogdanov // Journal of ApiProduct and ApiMedical Science. – 2009. – V. 1. –
P. 57-63.
3.
Topchiyeva Sh.A. Ecological factor and chemical composition of poison of Apis
mellifera caucasica / Sh.A. Topchiyeva, N.N. Musayeva, F.M. Musayev // Ecology.
Baku. – 2002. – P. 276-277.
4.
Topchiyeva Sh.A. Preparation of ecological pure poison of Apis mellifera caucasica /
Sh.A. Topchiyeva, N.N. Musayeva, F.M. Musayev // Ecology. Baku. – 2002. – P. 275.
5.
Топчиева Ш.А. Влияние экологических факторов (тяжелых металлов) на
химический состав яда медоносной пчелы Apis Mellifera К. / Ш.А.Топчиева,
Ф.З. Маммадова, Р.Ю. Юсифов // Сборник трудов Института Зоологии
Национальной Академии Наук Азербайджана. – Баку: Эльм. – 2011. – Т. XXIX. –
С. 469-473.
6.
Influence of radiation on products of tu live of melliferous bee Apis Mellifere K. /
Sh.A.Topchieva, F.Z. Mammadova, R.Y. Yusifov, M.A. Mehrabova // WSEAS
International Conf. Recent researches in Chemistry, Biology, Environmental аnd
Culture Montreux (December 29-31). – Switzerland. – 2011. – P. 99-103.
Біологічні науки