Histological structure of the Midgut of honey bees (Apis Mellifera L.) Fed Pollen Substitutes Fortified with Probiotics

Open access

Histological structure of the Midgut of honey bees (Apis Mellifera L.) Fed Pollen Substitutes Fortified with Probiotics

The aim of this investigations was to assess morphological changes in the midgut epithelium of bees nourished with pollen substitute or pollen substitute enriched with a probiotic preparation. One-day old worker bees were kept in cages placed in a temperature controlled environment. During the two-week feeding period workers were fed beebread (control), pure pollen substitute or pollen substitute fortified with three different doses of probiotic preparations: Biogen or Trilac (experimental groups). The assessment of histological changes of the bee midgut was carried out in bees feed for 8 and 14 days. Slight changes in the epithelium as well as strong merocrine-type secretion were recorded in bees nourished pollen substitute supplemented with probiotic preparations. Differences were observed, primarily, in quantities of the developed peritrophic membranes. Their quantities were particularly high after 14 days of feeding with the pollen substitute fortified with probiotic preparations. The development of numerous peritrophic membranes could have contributed to better utilization of nutrients contained in feed and better condition of bees.

Obraz Histologiczny Jelita Środkowego Pszczół (Apis Mellifera L.) Żywionych Namiastkami Pyłku Kwiatowego wzbogaconymi Probiotykami

Celem badań była ocena zmian morfologicznych w nabłonku jelita środkowego pszczół żywionych namiastką pyłku oraz namiastką wzbogaconą preparatami probiotycznymi.

Jednodniowe pszczoły robotnice przetrzymywano w małych ulikach umieszczonych w cieplarkach. Przez cały, trwający dwa tygodnie, okres żywieniowy, robotnice z grupy kontrolnej otrzymywały pierzgę, a pszczoły z grup doświadczalnych "czystą" namiastkę i namiastkę wzbogaconą preparatem probiotycznym Biogen lub Trilac. Preparaty podano w trzech dawkach tak, aby ogólna liczba bakterii w kolejnej dawce obu preparatów była jednakowa: Biogen-N w ilości 0,5 mg, 1 mg i 2 mg na 100g namiastki, a Trilac 0,724 g, 1,267 g i 2,534 g na 100 g namiastki. Ocenę zmian histologicznych nabłonka jelita środkowego pszczół przeprowadzono 8 i 14 dnia żywienia. Odnotowano nieznaczne zmiany w strukturach komórkowych oraz silną sekrecję typu merokrynowego u osobników spożywających namiastkę wzbogaconą preparatami probiotycznymi. Różnice stwierdzono przede wszystkim w liczbie powstałych błon perytroficznych. Szczególnie dużą ich liczbę stwierdzono po 14 dniach spożywania namiastki pyłku kwiatowego wzbogaconej preparatami probiotycznymi. Wytworzenie licznych błon perytroficznych mogło przyczynić się do lepszego wykorzystania składników pokarmowych paszy.

References
  • Bielenin I., Ibek Z. (1980) - Wpływ fluorku sodu na nabłonek jelita środkowego pszczoły miodnej, Apis mellifera L. (Apidae, Hymenoptera).[Influence of sodium fluoride on midgut epithelium of honey bee, Apis mellifera L. - in Polish] Zeszyty Naukowe AR Kraków, 159(20): 49-67.

  • Bolognesi R., Terra W. R., Ferreira C. (2008) - Peritrophic membrane role in enhancing digestive efficiency: Theoretical and experimental models. J. Insect Physiol., 54(10-11): 1413-1422.

  • Crailsheim K. (1988) - Transport of leucine in the alimentary canal of the honeybee (Apis mellifera L.) and its dependence on season. J. Insect Physiol., 34(12):1093-1100.

  • Crailsheim K., Pabst M. A. (1988) - Der Einfluss von Honig mit hohem Mineralstoffgehalt auf die Sterblichkeit und das Mitteldarm gewebe der Honigbiene (Apis mellifera carnica Pollm) im Winter. Mitt. dtsch. Ges. allg. angew. Ent., 6(2): 125-135.

  • Gregorc A., Bowen I. D. (2000) - Histochemical characterization of cell death in honeybee larvae midgut after treatment with Paenibacillus larvae, amitraz and oxytetracycline. Cell Biology International, 24(5): 319-324.

  • Jimenez D. R., Gilliam M. (1990) - Ultrastructure of the ventriculus of the honey bee (Apis mellifera L.): cytochemical localization of amid phosphatase, alkaline phosphatase and nonspecific esterase. Cell Tissue Res., 261: 431-443.

  • Kazimierczak-Baryczko M., Szymaś B. (2006) - Improvement of the composition of pollen substitute for honey bee (Apis mellifera L.) through implementation of probiotic preparations. J. Apic. Sci., 50(1): 15-23.

  • Kaznowski A., Szymaś B., Gaździńska E., Kazimierczak M., Paetz H. (2005) - The effect of probiotic supplementation on the content of intestinal microflora and chemical composition of worker honey bees (Apis mellifera L.). J. Apic. Res., 44(1): 10-14.

  • Lehane M. J. (1997) - Peritrophic matrix structure and function, Annu. Rev. Entomol., 42: 525-550.

  • Łangowska A., Szymaś B., Baryczko M. (2003) - Laboratory evaluation of proteinaceous feed for bees containing lactic acid bacteria. Scient. Pap. Agric. Univ. Poznań. Animal Sci., 5: 53-61.

  • Szymaś B. (1976) - Histologiczna ocena zmian nabłonka jelita środkowego pszczół miodnych żywionych namiastkami pyłku. [Histological examination of changes in midgut epithelium of honey bees fed pollen substitutes - in Polish] Rocz. AR Pozn. 88, Zootechnika, 22: 141-147.

  • Szymaś B. (1994) - Ocena wartości odżywczej surogatów pyłku kwiatowego dla pszczoły miodnej (Apis mellifera L.). [Evaluation of the nutritive value of pollen substitute for honey bee (Apis mellifera L.) - in Polish] Rocz. AR Pozn., Rozprawy Naukowe pp. 68.

  • Szymaś B., Przybył A. (2007) - Midgut histological picture of the honey bee (Apis mellifera L.) following consumption of substitute feeds supplemented with feed additives. Nauka Przyroda Technologie, 1, 4 #48.

  • Tellam R.L., Wijffels G., Willadsen P. (1999) - Peritrophic matrix proteins. Insect Biochem. Mol. Biol., 29: 87-101.

Journal of Apicultural Science

The Journal of Research Institute of Horticulture and Apicultural Research Association

Journal Information


IMPACT FACTOR 2016: 0.722
5-year IMPACT FACTOR: 0.944

CiteScore 2016: 0.84

SCImago Journal Rank (SJR) 2016: 0.414
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2016: 0.616

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 24 24 24
PDF Downloads 6 6 6