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자료 대형 양봉장에 있는 꿀벌 군집의 꿀과 저장된 꽃가루의 유익한 식물화학적 이용 가능성의 계절적 패턴

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대형 양봉장에 있는 꿀벌 군집의 꿀과 저장된 꽃가루의 유익한 식물화학적 이용 가능성의 계절적 패턴 


추상적인 

꿀벌(Apis mellifera L.; Hymenoptera, Apidae)은 과일, 견과류 및 채소의 성공적인 생산을 담당하는 농생태계에서 가장 효율적인 수분 매개자이지만 계속해서 쇠약해지는 문제에 직면해 있습니다. 이러한 문제를 일으키는 주요 요인 중 하나는 식민지를 약화시키고, 해충 및 병원체에 대한 감수성을 증가시키며, 다른 비생물적 스트레스에 적응하는 꿀벌의 능력을 감소시키는 영양 부족과 관련될 수 있습니다. 상업적인 수분에 광범위하게 사용되는 꿀벌 군체는 정기적으로 꽃이 만발한 단일 작물에 배치되기 때문에 꽃가루 식단의 제한된 다양성에 노출됩니다. 다양한 식물 종에 대한 접근 부족은 소량으로 꿀벌 건강에 상당한 이점을 제공하는 식물 2차 화합물(피토케미컬)의 가용성을 손상시킵니다. 우리는 활동적인 벌 시즌 동안 대규모 양봉장의 식민지에서 꿀과 저장된 꽃가루(벌빵) 샘플의 유익한 식물 화학 물질 함량을 분석했습니다. 샘플은 4가지 유익한 피토케미칼(카페인, 캠페롤, 갈산 및이전에 꿀벌의 건강을 개선하는 것으로 밝혀진 p- 쿠마르산). 연구의 양봉장 위치와 관련된 우리의 결과는 p- 쿠마르산이 시즌 내내 균일하게 이용 가능함을 나타냅니다. 카페인은 전혀 없으며 갈산과 캠페롤은 정기적으로 사용할 수 없습니다. 우리의 결과는 벌의 건강을 개선하기 위한 영양 보충제로서 유익한 피토케미컬을 전달할 가능성을 탐색할 필요성을 시사합니다. 양봉가가 농작물 수분 서비스에 대한 증가하는 수요를 충족시키기 위해 노력함에 따라 수분 산업에서 그러한 표적 식이 보충제를 고려하는 것이 중요할 수 있습니다. 


소개 

영양은 사회 조직의 핵심 규제자입니다( Ament et al. 2010 ). 영양 생태학의 개념은 최적 비율의 탄수화물, 단백질, 지질, 필수 아미노산 및 미량 영양소가 동물의 건강한 기능에 중요함을 시사합니다( Raubenheimer et al. 2009 ). 꿀벌과 같은 꽃가루 매개자는 영양 요구를 충족시키기 위해 꽃가루와 꿀을 포함한 꽃 자원에 의존합니다. 꽃가루와 과즙은 주로 탄수화물, 단백질, 지질과 같은 다량 영양소로 구성되어 있지만 다양한 미량 영양소도 포함하고 있습니다( Haydak 1970 , Brodschneider 및 Crailsheim 2010 , Pirk et al. 2010).). 충분하고 균형 잡힌 꽃가루와 꿀을 모으는 것은 새끼 생산, 수명 및 면역 능력에 중요합니다( Haydak 1970 , Alaux et al. 2010 , 2011a ). 꿀벌의 영양 요구 사항은 군체 수명 주기가 무리 발달, 군체 성장 및 월동의 진행을 따르기 때문에 계절에 따라 다릅니다( DeGrandi-Hoffman et al. 2021 ). 최적의 영양 수준에서 벗어나면 꿀벌의 생리적 특성에 상당한 위험이 발생하며( Stabler et al. 2015 ) 꿀벌은 영양소 흡수의 균형을 맞추기 위한 뚜렷한 전략을 나타냅니다( Paoli et al. 2014 , Reade 및 Naug 2016 , Lau et al. 2022 ). .


꿀벌 식단에서 감소된 꽃가루와 꿀 다양성은 환경 문제에 대처하기 위해 먹이를 찾는 꿀벌의 능력을 손상시킵니다( Naug 2009 , Gallant et al. 2014 , Wood et al. 2015 ). 일반적인 수분매개자로서 꿀벌은 영양 요구 사항을 충족하는 데 도움이 되는 여러 식물 종과 강력한 상호 관계를 맺고 있으며 다양한 식물 종의 꽃가루와 꿀의 화학적 구성이 건강한 꿀벌의 성공적인 생산을 결정합니다(Erler and Moritz 2016 , de 루드 앤 헌터 2019). 식물과 수분매개자 사이의 상생은 이 관계를 유지하는 식물의 역할을 반복할 뿐만 아니라 꿀벌이 생존을 위해 전적으로 식물 제품에 의존하기 때문에 식물 화학 물질이 매우 중요하다는 것을 의미합니다. 꿀벌 영양에 대한 광범위한 연구는 탄수화물, 단백질 및 지질과 같은 다량 영양소의 가용성 및 제한에 초점을 맞추었지만( Brodschneider 및 Crailsheim 2010 및 인용), 보다 최근의 연구에서는 식물 2차 대사 산물 또는 식물 화학 물질의 중요성을 탐구했습니다. , 꿀벌 의 건강 에 대해 _ _ _ _ _Arathi 및 Bernklau 2021 , Geldert 외. 2021 , Niño et al. 2022 ). 이러한 식물성 화학물질에는 페놀산, 페놀, 스테롤, 탄닌, 알칼로이드, 테르펜, 플라바놀, 플라바논 및 플라본이 포함됩니다( Adler 2000 , Michalkiewicz et al. 2008 , Pyrzynska and Biesaga 2009 , Keckes et al. 2013 , Chakrabarti et al. 2019 , Palmer -영 외 2019 ). 연구 합의는 꿀벌이 다양한 식물성 화학 물질에 접근할 수 있도록 다양한 꽃 자원의 중요성을 나타냅니다( Arathi et al. 2018 , Chakrabarti et al. 2019 , Boncristiani et al. 2021). 그러나 꿀벌 군집에 저장된 비축물 내 식물 화학 물질의 가용성에 대한 충분한 증거가 없습니다.


수렵채집인들은 꿀이 상하지 않도록 꿀층을 쌓아 놓은 후 어린 벌들이 벌집의 세포에 가득 채운 꽃가루에서 꽃가루를 수집하는데, 이렇게 저장된 꽃가루를 벌빵이라고도 합니다(Gilliam 1979, Seeley 1995 ) . 식물 꽃가루와 화학적으로 다른 꿀벌 빵은 성인 꿀벌이 소비하고 애벌레에게 먹입니다( Haydak and Palmer 1938 , Haydak 1970 ). 우리 연구에서 우리는 꿀벌 빵의 구성을 분석했으며 이후 저장 꽃가루라고 부릅니다. 이전에 일벌에게 도움이 되는 것으로 밝혀진 4가지 중요한 식이 식물 화학물질(카페인, 갈산, 캠페롤 및 p- 쿠마르산) 의 표현에 대한 이해를 얻기 위해( Berklau et al. 2019 ,Arathi 및 Bernklau 2021 , Geldert 외. 2021 , Niño et al. 2022년 ), 우리는 활발한 꿀벌 시즌 내내 대형 양봉장 내의 꿀벌 식민지에서 꿀 샘플과 저장된 꽃가루(꿀벌 빵)를 수집하고 식민지 상점에서 시즌 동안 식물 화학 물질의 양을 정량화했습니다. 우리는 또한 아몬드 과수원에 배치된 식민지에서 저장된 꽃가루와 꿀을 기회주의적으로 수집한 결과를 보고합니다.


재료 및 방법 

샘플 수집

이 연구는 2018년과 2019년에 콜로라도의 여러 양봉장에서 저장된 꽃가루와 꿀 샘플을 수집하여 수행되었습니다( 그림 1 ). 이 연구를 시작하기 전에 연구원이 교육을 마친 후 참여 양봉가가 샘플 수집을 수행했습니다. 이 컬렉션은 양봉가 양봉장에 있는 5개 식민지에서 매년 3회(초기(4월~5월), 중순(6월~7월) 및 후기(8월~9월) 시즌 수집 이벤트)에 완료되었습니다. 2년 동안 참여 양봉가는 총 6명(2018년 5명, 2019년 2명)이었으며 두 해 모두 1명의 개인 양봉가가 참여했습니다( 그림 1). 각 양봉가 양봉장 내의 5개의 서로 다른 콜로니가 각 수집 이벤트에서 샘플링되었습니다. 각 콜로니에서 5개의 저장된 꽃가루 및 꿀 샘플을 수집하여 위치 및 수집 월이 표시된 샘플 병에 넣었습니다. 각 위치의 콜로니당 샘플은 각 수집 이벤트에 대해 풀링되었으며 콜로니는 데이터 분석을 위한 복제로 사용되었습니다. 매 시즌 각 양봉장에 대해 5개의 군체에서 샘플을 얻기 위해 노력했지만 양봉가가 수집을 완료하지 않았거나 군체에 저장된 꽃가루 또는 꿀이 충분하지 않았기 때문에 이 숫자에 불일치가 있었습니다. 이것은 각 시즌 또는 샘플 유형에 대한 복제 콜로니 수의 차이에 기여했습니다. 샘플은 또한 데이터 분석 전 수년에 걸쳐 풀링되었으며 개별 연도의 패턴은 다음에서 제공됩니다.보충 S1 . 2020년 기회주의적 행사 기간 동안 아몬드 꽃이 피기 전(샘플 9개)과 아몬드 꽃이 피는 동안(샘플 8개) 캘리포니아 중북부의 3개 아몬드 과수원에서 저장된 꽃가루와 꿀 샘플도 수집했습니다. 제한된 자원으로 인해 단백질 함량( Bradford 1976 ), 탄수화물( DuBois et al. 1956 ) 및 지질( Folch et al. 1957 )에 대한 표준 분석을 사용하여 다량 영양소 함량에 대해 2018년 샘플만 분석했습니다. 모든 샘플은 4가지 피토케미칼(카페인, p-쿠마르산, 갈산 및 캠페롤. 이 4가지 파이토케미칼을 선택한 이유는 이전 연구에서 이러한 파이토케미컬 보충제를 식단에 포함시킨 일벌의 수명, 하인두샘 발현, 병원체 내성 및 장내 미생물 군집이 풍부함을 보고했기 때문입니다(Bernklau et al. 2019, Geldert et al. 2021 , Niño et al . . 2022 ).

                                       그림1.

콜로라도에서 샘플링이 발생한 양봉장의 지리적 위치.  녹색과 파란색 점은 알팔파, 카놀라, 해바라기 경작지로 둘러싸인 꽃이 만발한 덤불, 나무, 열매, 야생화 패치로 구성된 자연 식물에 접근할 수 있는 자연 서식지의 양봉장을 나타냅니다.  빨간색 점은 농작물과 한계 토지 식물이 있는 농업 서식지 근처의 양봉장을 나타냅니다.  검은 점은 도시 경관, 공원 및 정원에 접근할 수 있는 양봉장을 나타냅니다.  샘플링 위치는 검은 점과 가장 가까운 녹색 점 사이의 가장 가까운 거리가 24km인 꿀벌 채집 거리 내에 있지 않았기 때문에 샘플을 수집한 벌통이 유사한 마초에 접근할 가능성이 낮습니다.  파란색 위치(a)는 2018년과 2019년에 샘플링되었으며, 

콜로라도에서 샘플링이 발생한 양봉장의 지리적 위치. 녹색과 파란색 점은 알팔파, 카놀라, 해바라기 경작지로 둘러싸인 꽃이 만발한 덤불, 나무, 열매, 야생화 패치로 구성된 자연 식물에 접근할 수 있는 자연 서식지의 양봉장을 나타냅니다. 빨간색 점은 농작물과 한계 토지 식물이 있는 농업 서식지 근처의 양봉장을 나타냅니다. 검은 점은 도시 경관, 공원 및 정원에 접근할 수 있는 양봉장을 나타냅니다. 샘플링 위치는 검은 점과 가장 가까운 녹색 점 사이의 가장 가까운 거리가 24km인 꿀벌 채집 거리 내에 있지 않았기 때문에 샘플을 수집한 벌통이 유사한 마초에 접근할 가능성이 낮습니다. 파란색 위치(a)는 2018년과 2019년에 샘플링되었으며, 


파이토케미컬 정량화를 위한 저장된 꽃가루 및 꿀 성분 분석 

Phytochemical isolation은 Vieira da Silva et al. (2016). 꿀을 수조(40°C)에서 15분 동안 해동하고 5g을 유리 비이커에 계량하고 50ml 증류수를 첨가했습니다. 샘플을 1 ml 2N HCl로 산성화하고 40 °C에서 15분 동안 격렬하게 교반하였다. 면을 통해 여과한 후, 미리 조절된 XAD16N 슬러리(MilliporeSigma, St. Louis, MO) 20ml 부피를 첨가하고 샘플을 실온에서 10분 동안 부드럽게 교반했습니다. 수지를 배수하고 산성수(pH2) 50ml로 세척한 다음 증류수 100ml로 세척한 다음 메탄올 60ml로 용출시켰다. 샘플을 회전 증발기에서 45°C로 건조하고 3ml 메탄올에 재현탁하고 유리 바이알(3dram, Cat. No. 11011-100, VWR International, West Chester, PA)로 옮겼습니다. 샘플을 질소 스트림 하에 건조시키고, 3ml 산성화수(pH2)에 재현탁시키고, 에틸 아세테이트(4ml, 2x)로 2회 분할하였다. 용매 구획을 합하고, 황산나트륨 상에서 건조하고, 여과(Kimwipe를 통해)하고, 최종 부피가 8ml가 되도록 하였다. 분석을 위해 시료 4ml를 질소 하에서 증발시키고 디클로로메탄(200㎕)을 첨가한 후 시료를 다시 건조시켰다. 내부 표준(10μg 에이코산)을 첨가하고 디클로로메탄으로 건조를 2회 더 반복했습니다. N,O-비스(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아미드(BSTFA) + 1% 클로로트리메틸실란(TMCS; MilliporeSigma, St. Louis, MO, Cat. No. T-1506)의 용액(200 ㎕)을 샘플에 첨가하였다. 시료를 75°C에서 30분 동안 가열한 다음 0.5µl 하위 시료를 Rtx-1 메틸 실리콘 컬럼(30m, 0.32mm ID, 0.25µm df, Cat. No. 10124, Restek, Bellefonte, PA) HP 5970 질량 선택 검출기와 결합된 HP 5890 시리즈 II 가스 크로마토그래프에서 10°C/분의 속도로 60°C(1분 동안 유지)에서 230°C까지 온도 프로그래밍. MS는 m/z 281(갈산), 272(캠페롤), 308(p- 쿠마르산), 및 85(에이코산). 화합물은 0, 0.001, 0.01, 0.1 및 1의 양으로 합성 표준(MilliporeSigma, St. Louis, MO)으로 컴파일된 검량선을 사용하여 HP Chemstation 소프트웨어(버전 B.02.05, Agilent Technologies, Santa Clara, CA)로 정량화되었습니다. ng, 동일한 유도체화 방법을 사용하여 제조됨.


카페인 분석을 위해 꿀 1g을 0.1N HCl 2ml에 혼합하고(와동을 통해) Kieselguhr 컬럼(Extrelut NT1, MilliporeSigma, St. Louis, MO, Cat. No. 115094)으로 옮겼습니다. 칼럼을 12-ml 헥산(폐기)으로 세척한 다음 12-ml 디클로로메탄으로 용출시켰다. 용매를 질소 하에서 증발시키고, 산성화된 물(1ml, pH2)을 첨가하고, 샘플을 여과하였다(0.45㎛ 나일론, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Cat. No. CH4525-NN). 분석은 역상 C-18 컬럼(ROC C-18, 250mm, 3mm ID, 5μm, Restek Corp. Bellefonte, PA, Cat. No. 953457E) 물-포름산 혼합물(99:1, v/v 용매 A), 메탄올(용매 B) 및 아세토니트릴(용매 C) 사용: 0–4분 7.5% B 및 2.5% C, 7.5% B 및 2.5% C에서 4–20분 유지,


샘플 준비를 위해 왁스 빗에서 각 샘플을 코어링하여 저장된 꽃가루를 제거하고 컴파일하고 향신료 분쇄기에서 균질화하고 -20 °C에서 보관했습니다. 지상 꽃가루의 500mg 하위 샘플을 식물 화학적 분석에 사용했습니다. 분쇄된 샘플을 헥산(총 9ml)으로 3회 추출하고 온화한 질소 흐름 하에서 건조시켰다. 그런 다음 샘플을 40 °C에서 30분 동안 70% 메탄올(50 ml)에서 추출하고 여과(Whatman No. 1, Springfield Mill, Maidstone, Kent, England)하고 용액을4ml로 회전 증발시키고 깨끗한 유리 바이알(3dram, Cat. No. 11011-100, VWR International, West Chester, PA)로 옮겼다. 플라스크를 메탄올(1 ml)로 헹구어 증발 용기의 벽에 남아있는 잔류물을 수집하고 잔류물을 용액에 첨가하였다. 부피를 질소 하에서 4ml로 감소시키고 용액을 2N HCl을 적가하여 pH 2.0으로 산성화시켰다. 샘플을 에틸 아세테이트(3, 3 및 2 ml)로 3회 추출하였다. 용매 구획을 합하고, 황산나트륨(약 0.5g) 상에서 건조시키고, 에틸 아세테이트로 최종 부피를 8ml로 만들었다. 2ml 하위 샘플(0.5g 당량)을 건조하고, 유도체화하고, 앞서 꿀 샘플에 대해 설명한 대로 GC-MS를 사용하여 분석했습니다. 카페인 분석을 위해, 지상에 저장된 꽃가루의 60mg 샘플을 0.1N HCl 6ml에서 12시간 동안 추출했습니다. 상청액을 여과하고(0.2μm Nalgene 시린지 필터, MilliporeSigma, St. Louis, MO, Cat. No. Z741696) 꿀 샘플에 대해 이전에 기술한 바와 같이 HPLC를 사용하여 분석했습니다.


지질 측정을 위해 600mg의 분쇄된 저장 꽃가루 샘플을 밤새 100°C에서 건조시킨 다음 미세 분말로 분쇄했습니다. 분말 500mg을 2ml Folch 시약(염화나트륨 용액에 대해 분할된 2:1 클로로포름:메탄올)으로 추출하고 조직 분쇄기에서 1분 동안 균질화했습니다. 상단 층(물:메탄올)을 버리고 하단 층(클로로포름:메탄올)을 제거하고 Kimwipe를 통해 여과한 다음 깨끗하고 건조하며 미리 무게를 잰 유리 바이알로 옮겼습니다. 지질 함량은 용매 증발 후 중량 측정법으로 결정되었습니다.


원소 분석(Velp 802 원소 분석기)을 사용하여 질소 및 탄소 함량을 결정했습니다(80~150mg 벌빵 사용). 조단백질 함량은 6.25( N ×6.25) 변환 계수를 사용하여 계산했고 총 탄수화물 함량은 차이 [100 - (회분 + 단백질 + 지질)](%)로 계산했습니다( Nogueira et al. 2012 ).


데이터 분석 

데이터 분석에는 IBM Statistics(Windows용 SPSS 28, IBM Corp., Armonk, NY) 소프트웨어가 사용되었습니다. 분석 전에 데이터는 정규성을 달성하기 위해 적절한 변환을 거쳤습니다. 일원 분산 분석에 이어 Tukey의 사후 평균 비교는 수집 계절을 고정 요인으로, 유익한 식물 화학 물질의 양을 종속 변수로, 콜로니를 복제로 사용하여 수행되었습니다. 모든 양봉가 집단에 걸친 유익한 식물화학물질의 계절적 풍부도 값은 가용성이 계절적 식물화학물질 풍부도를 기반으로 클러스터링의 증거를 나타내는지 여부를 결정하기 위해 주성분 분석을 받았습니다. 계절에 따른 다량 영양소의 비율은 계절을 고정 요인으로, 다량 영양소 비율을 종속 변수로, 콜로니를 복제로 사용하여 일원 분산 분석을 수행했습니다. 


결과 

여기에서 우리는 콜로라도의 여러 위치에서 꿀벌 군집의 시즌 전반에 걸쳐 4가지 유익한 피토케미컬의 양을 보고합니다. 이러한 발견이 가용성의 일반적인 경향을 나타내지는 않지만, 활성 꿀벌 시즌에 걸쳐 콜로라도 주( 그림 1 )의 여러 서식지에 걸쳐 연구 위치에서 식물 화학적 가용성에 대한 감각을 제공합니다.


모든 샘플에서 저장된 꽃가루와 꿀에서 카페인은 검출되지 않았습니다. 그림 2는 저장된 꽃가루와 꿀에 있는 gallic acid, kaempferol 및 p -coumaric acid 의 양을 보여줍니다 . 꿀의 3가지 피토케미컬 표현 패턴은 계절에 따라 유사했으며, 갈릭산과 캠페롤의 양은 p- 쿠마르산보다 뚜렷하게 낮았습니다. 고정 요인으로 계절을 사용한 일원 분산 분석에 이어 Tukey의 사후 테스트는 갈산(F(2,124) = 0.802, P = 0.45 ) 및 kaempferol ( F (2,124) = 2.06, P= 0.13) 초기, 중반 및 후기 시즌 꿀 샘플 동안 균일하게 낮았습니다. p- coumaric acid 의 양은 시즌 초기에 비해 후기 시즌 샘플에서 유의하게 더 높았다( F (2,124) = 2.98, P = 0.05; 그림 2A ). 파이토케미컬을 비교한 결과, 꿀에 있는 p- 쿠마르산 의 양은 3개의 수집 시즌 모두에서 갈산 및 캠페롤의 양보다 높았습니다(초기: F (2,141) = 34.42, P < 0.001; 중간: F (2,162 ) ) = 50.38, P < 0.001, 후기: F (2,69) = 15.54,P < 0.001).


​                                               그림2. 

여러 계절에 걸쳐 채취한 벌꿀과 저장된 꽃가루에 들어 있는 갈산, 캠페롤, p-쿠마르산 등 식물 화학물질의 양(µg/g).  분석된 샘플의 수: A) 꿀: 초기 = 48개, 중반 = 55개 및 후기 = 24개 샘플;  B) 저장된 꽃가루: 초기 = 32개, 중간 = 53개 및 후기 = 16개 샘플.  일원 분산 분석에 이어 Tukey의 사후 평균 비교는 수집 계절을 고정 요인으로, 유익한 식물 화학 물질의 양을 종속 변수로, 콜로니를 복제로 사용하여 수행되었습니다.  *, **, ***가 있는 막대는 계절별로 파이토케미컬 간에 유의미한 차이(P < 0.001)를 나타냅니다.  글자가 다른 막대는 각 식물 화학 물질에 대해 계절에 따라 크게 다릅니다(P = 0.05). 

여러 계절에 걸쳐 채취한 벌꿀과 저장된 꽃가루에 들어 있는 갈산, 캠페롤, p- 쿠마르산과 같은 식물성 화학물질의 양(µg/g) . 분석된 샘플의 수: A) 꿀: 초기 = 48개, 중반 = 55개 및 후기 = 24개 샘플; B) 저장된 꽃가루: 초기 = 32개, 중간 = 53개 및 후기 = 16개 샘플. 일원 분산 분석에 이어 Tukey의 사후 평균 비교는 수집 계절을 고정 요인으로, 유익한 식물 화학 물질의 양을 종속 변수로, 콜로니를 복제로 사용하여 수행되었습니다. *, **, ***가 있는 막대는 계절별로 파이토케미컬 간에 유의미한 차이( P < 0.001)를 나타냅니다. 글자가 다른 막대는 각 식물 화학 물질에 대해 계절에 따라 크게 다릅니다( P = 0.05).


저장된 꽃가루에 있는 3가지 피토케미칼의 표현 패턴은 계절에 따라 약간씩 변했습니다. 계절을 고정 요인으로 한 일원 분산 분석에 이어 Tukey의 사후 검증은 갈산과 p-쿠마르산의 양에 계절이 유의미한 영향을 미치지 않음을 나타 냅니다 . Gallic acid는 초기, 중반 및 후기 시즌 수집 동안 균일하게 낮았으며( F (2,100) = 0.28, P = 0.76), 시즌에 걸쳐 p- coumaric acid 양 의 차이는 유의하지 않았습니다 ( F (2,100) = 2.77 , 피= 0.07). kaempferol의 양은 초기 및 중간 시즌 샘플과 비교하여 늦은 시즌 샘플에서 상당히 더 높았습니다( F (2,100) = 5.83, P = 0.004; 그림 2B ). 파이토케미컬을 비교한 분석 결과 초기 저장 꽃가루에 있는 p- 쿠마르산 의 양이 갈릭산 및 켐페롤보다 상당히 높은 것으로 나타났습니다 ( F (2,95) = 17.04, P < 0.001). 중간 채취에서 kaempferol과 p- coumaric acid의 양은 gallic acid보다 유의하게 높았다( F (2,158) = 9.95, P< 0.001). 후기 채집에서 kaempferol의 양은 gallic acid와 p- coumaric acid의 양보다 많았다( F (2,47) = 7.33, P = 0.002).


계절에 따라 저장된 꿀과 꽃가루의 이러한 식물 화학 물질 양 패턴은 주성분 분석 결과에서 더욱 반복됩니다. 그림 3은 하나의 큰 클러스터에서 대부분의 포인트가 서로 가깝다는 것을 보여줍니다. 다른 점과 구분되는 몇 가지 점은 위에서 설명한 중기 및 후기 시즌에 나타나는 차이점과 관련이 있습니다. 2018년에 저장한 꽃가루와 벌꿀 수집물도 다량 영양소(탄수화물, 지질, 단백질), 물, 회분에 대해 분석했습니다( 그림 4 ). 계절에 따라 다량 영양소의 양에는 차이가 없었고 탄수화물의 비율은 3계절 내내 저장된 꽃가루 수집에서 가장 높았습니다.


                                        그림3.

계절에 걸쳐 수집된 (A) 꿀 (B) 저장된 꽃가루에 있는 갈산, 캠페롤 및 p-쿠마르산의 3가지 식물 화학 물질의 주성분 분석은 가용성에 계절적 패턴이 없음을 보여줍니다.  함수 1, Kaempferol(49.1%) 및 함수 2, p-coumaric acid(25.6%)는 데이터 세트에서 분산의 70% 이상을 설명했습니다.  특이점은 시즌 중반 및 후반 샘플에 각각 더 많은 캠페롤 및 p-쿠마르산이 포함된 경우입니다. 

계절에 따라 수집된 (A) 꿀 (B) 저장된 꽃가루에 있는 갈산, 캠페롤 및 p- 쿠마르 산의 3가지 식물 화학 물질의 주성분 분석은 가용성에 계절적 패턴이 없음을 보여줍니다. 함수 1, Kaempferol(49.1%) 및 함수 2, p- coumaric acid(25.6%)는 데이터 세트에서 분산의 70% 이상을 설명했습니다. 특이점은 중기 및 후기 시즌 샘플에 각각 더 많은 캠페롤 및 p- 쿠마르산이 포함된 경우입니다.

                                        그림4.

계절에 따라 수집된 저장된 꽃가루 샘플의 다량 영양소 분포(%)는 계절에 따라 탄수화물이 풍부한 꽃가루의 균일한 가용성을 보여줍니다.  수집 시즌을 고정 요인으로, 다량 영양소 가용성을 종속 변수로, 개별 양봉가 식민지를 복제로 수행한 일원 분산 분석은 유의하지 않았으며 가용성의 계절적 변화에 대한 증거가 부족함을 시사했습니다. 

계절에 따라 수집된 저장된 꽃가루 샘플의 다량 영양소 분포(%)는 계절에 따라 탄수화물이 풍부한 꽃가루의 균일한 가용성을 보여줍니다. 수집 시즌을 고정 요인으로, 다량 영양소 가용성을 종속 변수로, 개별 양봉가 식민지를 복제로 수행한 일원 분산 분석은 유의하지 않았으며 가용성의 계절적 변화에 대한 증거가 부족함을 시사했습니다.


3개의 아몬드 과수원에서 수집한 저장된 꽃가루와 벌꿀에 대한 기회 분석에서 갈산(꿀: 0.11 ± 0.03 µg/g; 저장된 꽃가루: 4.46 ± 1.52 µg/g), kaempferol(꿀: 0.0 µg/g; 저장된 꽃가루: 0.0 µg/g 꽃가루: 5.00 ± 5.00 µg/g) 및 p- coumaric acid(꿀: 21.57 ± 7.21 µg/g; 저장된 꽃가루: 33.25 ± 17.48 µg/g) 총 9개 군집에서 아몬드 전 수집물. 동일한 3개 과수원의 총 8개 군체에서 아몬드 꽃이 피는 동안 채집한 결과 kaempferol이 없고 갈산이 적고(꿀: 0.06 ± 0.05 µg/g; 저장된 꽃가루: 0.62 ± 0.35 µg/g) 많은 양의 p-쿠마르산(꿀: 524.73 ± 234.85 µg/g; 저장된 꽃가루: 14.37 ± 1.44 µg/g). 샘플 크기가 작기 때문에 통계 분석을 수행하지 않았으며 제시된 데이터는 가용성의 추세일 뿐입니다.


저자 : 엘리사 베른클라우 , HS 아라시


출처 : Journal of Economic Entomology, toad096, https://doi.org/10.1093/jee/toad096

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