Энциклопедия пчеловода - Прополис, состав и свойства

Прополис (пчелиный клей, уза, пчелиная или восковая смола) представляет собой клейкое смолистое вещество, которое является в улье ремонтно-строительным и антисептическим материалом (В. П. Кивалкина, 1964). С помощью прополиса пчелы склеивают между собой все более или менее подвижные части своего жилища, замазывают отверстия, щели, чтобы избежать сквозняков, излишней влажности, укрепляют соты, полируют внутренние стенки улья и ячейки сотов перед кладкой яиц и тем самым улучшают микроклимат улья. Прополис используется пчелами в качестве антисептического материала, так как в условиях концентрации, составляющей 50-60 тысяч пчел в улье, приобретает исключительное значение свойство защищаться от любого патогенного агента (вирусы, бактерии, грибы). При такой скученности заразные болезни приводили бы к полной гибели семьи. Прополис находит применение для бальзамирования попавших в улей и умерщвленных животных (мыши, ящерицы, шершни, муравьи, слизни, лягушки) (А.Б. Николаев, 1975; Г.Д. Морзе).

Название этого продукта происходит от двух слов латинского и греческого происхождения: "про" - впереди, "полис" - крепость, город. Это, по-видимому, связано с тем, что с помощью прополиса пчелы регулируют отверстие летка, складывают прополис у летка, образуя широкий "ковер", по которому проходят все входящие в улей или выходящие из него пчелы. Таким образом, прополисовый коврик выполняет функцию дезбарьера.

По вопросу происхождения прополиса существовали различные теории. Сторонники теории внешнего происхождения прополиса считали, что пчелы собирают его со смолистых выделений коры, почек березы, тополя, ивы, конского каштана и других хвойных и лиственных деревьев. Они утверждают, что пчелы собирают прополис следующим образом: сначала пчела забирает при помощи мандибул кусочек смолы или выделения, которые перерабатывает, а затем помещает их в корзиночку одной задней ножки. Таким образом, пчела делает обножки, как и при сборе пыльцы. С этим грузом смолы пчела летит в улей, где другие пчелы забирают у нее обножку и используют по назначению. Согласно теории внутреннего происхождения - прополис является смолистым остатком от первой фазы переваривания пыльцы. Рабочие пчелы глотают пыльцу, в кишечнике пыльцевые зерна набухают и лопаются. Из них вытекает плазма, которую пчелы используют для кормления молодых пчел - кормилиц расплода. Из оболочек пыльцевых зерен образуется бальзам, который пчелы выделяют в виде капель. Этот бальзам и является основной составной частью прополиса (Ж. Чижмарик и другие, 1975). С. А. Поправке (1975) подтверждает растительное происхождение прополиса идентичностью химического состава его и экстрактов почек березы бородавчатой, тополя черного и других представителей растительного царства. Из спиртовых экстрактов березы бородавчатой (Betula verrucosa) им были выделены и идентифицированы такие же соединения и примерно в такой же концентрации, как и из прополиса: флавоны, флавонолы, флавононы, производные кверцетина, ацетокси а-бетуленол. На основании этих данных и исследований образцов прополиса, собранных в пределах большой географической зоны Европейской части СССР он считает, что наиболее распространенным (65%) типом прополиса является "березовый". Вторым по распространенности (15%), как отмечает С. А. Поправко, является "тополиный" тип прополиса. Его химический состав коррелирует с выделениями тополиных почек (Populus nigra), в составе которых преобладают флавоны хризин и тектохризин, флавонолы галангин и изальпинин и флавонон пиноцембрин. Третий по распространенности тип прополиса - "березово-тополиный" (15%) и 5% исследованных образцов прополиса отнесены к прочим, то есть их происхождение отнесено к выделениям различных растений. Используя тонкослойную хроматографию и другие методы физико-химического анализа А. А. Барсков (1988) провел исследование 40 образцов прополиса разных пчеловодных зон Российской Федерации в сравнении с экстрактами почек березы, тополя, осины и установил, что 90% из них относятся к березовому типу и только 5% к березово-тополиному. М.М. Джамбулатов и А.Р. Османов (1975) полагают, что в улье есть специальные прополисные пчелы, которые перерабатывают цветочную пыльцу, добавляют свою слюну, воск и небольшое количество посторонних механических примесей и рассматривают прополис как сложный комплекс, содержащий вещества растительного и животного происхождения.

Прополис представляет собой клейкое смолистое вещество с изменяющейся, в зависимости от температуры, консистенцией. Консистенция прополиса при 20-40°С вязкая, а при температуре ниже 20°С - плотная. При низких температурах прополис становится хрупким. Цвет прополиса варьирует от серого с зеленоватым оттенком до темно-бурого, но чаще преобладает темно-зеленый и бурый. При хранении прополис темнеет и становится менее клейким. Цвет прополиса зависит от видового состава растений, с которых пчелы собирают смолистые вещества. Прополис обладает специфическим приятным запахом, идентичным запаху почек тополя, меда, воска, ванилина; при горении издает запах ладана. Вкус прополиса горький. Удельная масса колеблется от 1,112 до 1,136, в среднем 1,127. Температура плавления колеблется от 80 до 104°С. Растворимость прополиса в воде незначительная и даже при нагревании в кипящей водяной бане не превышает 5%. Диапазон растворимости прополиса в этиловом спирте составляет от 40 до 70%. Прополис может быть растворен в бензине, хлороформе, ацетоне, бензоле, терпентине, глицерине, растительных и минеральных маслах. Впервые в ветеринарной практике А.А. Барсковым (1988) была разработана технология жидких лекарственных форм прополиса с использованием в качестве растворителя полиэтиленгликоля - 400. Полиэтиленгликоль - 400 (ПЭГ-400) является хорошим растворителем всех компонентов прополиса, предварительно извлеченных из сырья этиловым спиртом. В то же время, как отмечает А.А. Барсков, экстракция прополиса - сырца непосредственно ПЭГ-400 не дает желаемых результатов.

Интерес к химическому составу прополиса проявляли многие исследователи.

В 1907 г. Bohrisch писал, что прополис состоит из про полисной смолы - 43,6%, летучих составных частей (эфирные масла и другое) - 6,9%, прополисного бальзама - 8,7%, пчелиного воска - 27,9%, нерастворимых в спирте и петролейном эфире веществ (механическая примесь) - 12.9%. По Р.Э. Келлеру и Е.К. Прудниченко (1960) прополис состоит из 41,5% прополисных смол, 4,5% эфирных масел, 17,2% воска А, 6,35% воска В, 10,5% дубильных веществ, пыльцы и механической примеси. А. В. Корякиным и М. Н. Никольской (1963) при исследовании золы прополиса спектральным анализом установлено большое содержание железа, кальция, алюминия, магния, кремния, меди, марганца, цинка и кобальта. В небольших количествах установлено присутствие бериллия, никеля, олова, свинца, серебра, титана, циркония.

А.Б. Николаев (1975) отмечает, что в прополисе смол и бальзамов около 55%, воска 30%, эфирных масел 10%, цветочной пыльцы 5%. Перечисленные основные компоненты богаты витаминами и микроэлементами. Смолистые и бальзамические вещества прополиса в свою очередь содержат коричный спирт, коричную кислоту, дубильные вещества; десятки полезнейших веществ содержит цветочная пыльца. Обнаружены в прополисе секрет слюнных желез пчел и посторонние примеси случайного характера. В институте химии природных соединений АН СССР выполнены исследования химического состава прополиса (С.А. Поправке, 1975). Существенную часть растворимых в спирте соединений, образующих прополис, составляют соединения флавоноидной природы, в том числе флавоны, флавонолы и флавононы. В нем также идентифицированы соединения терпеноидной природы из группы кариофилена - а-ацетоксибетуленол и ароматический альдегид - изованилин. И.Чижмарик и И. Мател (1971) установили в прополисе содержание ароматических ненасыщенных кислот - кофейной и феруловой, обладающих биологической активностью. К. Янеш и В. Бумба (1975) в опытах по фракционированию прополиса доказали присутствие в его составе значительных количеств (0,5 - 1 г на 150 г прополиса) бензойной кислоты, которая способствует вместе с другими веществами антимикробному действию прополиса. Во время сбора и складирования прополиса пчелы добавляют к нему энзимы, обладающие антибиотическими свойствами. А.А. Барсков, Н.И. Губкина, В.А. Талан (1975) из прополиса с помощью обработки и перегонки его паром получили, кроме ранее выявленных эфирных масел, флавоноидов, фенольных и терпеновых кислот, эфиросвязанные насыщенные кислоты - пальмитиновую, стеариновую, арахиновую, бегеновую, лигноцериновую, из ненасыщенных - олеиновую.

Резюмируя вышеизложенное следует, что прополис представляет сложное многокомпонентное вещество, содержащее в своем составе как органические, так и минеральные соединения. Химический состав прополиса отражает растительную природу с примесью веществ животного происхождения и вариабилен в зависимости от географической зоны и состава ее флоры.

Повышенный интерес к прополису в последние 30-40 лет вызван его многогранной биологической активностью. Одним из ценных, в плане практического использования, являются антимикробные свойства прополиса. Изучением антимикробных свойств занимались многие исследователи (В. П. Кивалкина, 1948, 1959, 1960, 1961; А. А. Барсков, 1958, 1974, 1975, 1976, 1980, 1984; Р. Феуерейзл, Ф. Краус, 1959; П. Лави, 1960; 3. X. Каримова, 1963; И. Чижмарик и И. Мател, 1969; И. И. Тетерев, 1975, 1976; Ю.С.Александров, Л. Н.Данилов, 1975; Г. А. Белозерова, 1976; В. И. Горшунова, 1973; С. Ш. Турсуналиев, 1990) и другие. В многочисленных опытах установлено, что различные виды микроорганизмов проявляют разную чувствительность к прополису. Например, в опытах В. П. Кивалкиной пастереллы на пластинках из нативного прополиса погибали через 5-20 минут, соответственно, возбудитель рожи свиней, гемолитический стрептококк -10-60 минут, стафилококки - 0,5-6 часов, сальмонеллы - 1-6 часов, эшерихии - 2-6 часов, синегнойная, чудесная палочки - 2-8 часов. Бактериостатические концентрации прополиса колебались в зависимости от вида микроорганизмов от 0,0005 до 0,1 г сухого вещества экстрагированного прополиса на 1 мл питательной среды. А. А. Барсков (1988) отмечает, что одним из объективных критериев при оценке качества прополиса являются его антимикробные свойства. В опытах с 40 образцами прополиса, собранными в различных зонах России, бактериостатическое действие прополиса проявлялось в отношении Вас. subtilis L-2, Mycobacterium B-5 в дозах от 62,5 до 250 мкг/мл, Staphylococcus aureus 209-P - от 62,5 до 500 мкг/мл, Escherchia coli О 55-4-6 мг/мл. Антимикробное действие проявляют препараты, приготовленные с использованием прополиса (мази, экстракты, водно-спиртовые эмульсии, прополисовые масла, биогели и другие). В 1959 г. В. П. Кивалкина сообщила, что воск из прополиса обладает выраженным бактерицидным действием, однако противомикробная активность воска несколько ниже таковой прополиса. В отличие от воска прополисовые мази в опытах В. П. Кивалкиной обладали более выраженной бактерицидной активностью в сравнении с прополисом. Мазь, приготовленная на беленом масле, более бактерицидна по сравнению с мазью, приготовленной на вазелиновом масле. Бактерицидным и бактериостатическим действием обладают водный (1:2) и спиртовой (1:5) экстракты (3. X. Каримова и другие, 1963). В опытах по применению прополиса при выращивании цыплят нами были изучены бактерицидные свойства водно-спиртовой эмульсии прополиса в отношении семи культур сальмонелл (S. gallinarum, S. dublin, S. cholerae-suis, S. typhimurium, S. abortus-equi, S. abortus-ovis, S. enteritidis) и шести культур энтеропатогенных эшерихий, выделенных из тушек цыплят. Бактерицидная концентрация спиртового экстракта прополиса в составе водно-спиртовой эмульсии в отношении сальмонелл составила 1,3±0,22, а в отношении эшерихий 1,2±0,31 %. При изучении антимикробного действия прополисовых гелей, приготовленных на основе агар-агара, желатина, крахмала, натрий-карбоксиметилцеллюлозы бактерицидные концентрации в отношении Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, S. dublin варьировали в пределах 5-10 мг/мл сухого, экстрагированного спиртом, вещества прополиса. Многие исследователи отмечают более высокую чувствительность к препаратам прополиса грампозитивной бактериальной микрофлоры в сравнении с грамнегативной. При изучении бактерицидных свойств прополиса, собранного в Кировской области, нами были сделаны выводы, подтверждающие более высокую чувствительность грамположительной сапрофитной микрофлоры в сравнении с грамотрицательной и индивидуальную (штаммовую) чувствительность к прополису (И. И. Тетерев, 1976).

В отношении вирулицидного действия прополиса сведения в литературе весьма скромны. Ингибирующее действие прополиса на вирусы мозаики огурца, пятнистости табака, некроза табака, мозаики табака было установлено В. Бойнянским и В. Косляровой (1975). Самая высокая чувствительность была обнаружена у вируса некроза табака, а самая низкая - у вируса мозаики огурца. Прополис сокращает число повреждений на контаминированных вирусом листьях, затормаживает репродукцию вируса во всем растении, проявляет высокую ингибирующую активность при пониженных его концентрациях, что может иметь значение для использования его в практике мероприятий по защите культур.

Г.А. Белозерова (1976) при изучении влияния препаратов прополиса на вирус болезни Ауески делает вывод о том, что препараты прополиса in vitro обладают ингибирующим действием. Водно-спиртовая эмульсия в дозе 15 мг/мл и водный экстракт прополиса в дозе 6 мг/мл снижали титры вируса в культуре клеток ПП по сравнению с контролем на 3,5 и 4,0 Ig ТЦД50, в куриных эмбрионах - на 2,0 и 1,75 Ig ЛД50. Г. П. Демаков, И. И. Тетерев (1978) в опытах по изучению влияния прополиса наРНК-содержащие вирусы болезни Ньюкасла и гепатита утят установили, что водный экстракт прополиса с содержанием сухого вещества 25 мг/мл инактивирует вирус болезни Ньюкасла в течение 5-15 минут, в то время как вирус гепатита утят был резистентен, даже в условиях непосредственного контакта с нативньм прополисом. По-видимому различная чувствительность к прополису объясняется тем, что вирус болезни Ньюкасла имеет липопротеидную суперкапсидную оболочку и под действием прополиса происходит блокировка рецепторов вируса и ингибирование его способности адсорбироваться на чувствительных клетках. Энтеровирус гепатита утят лишен липопротеидной оболочки и прополис не оказывает на него противовирусного действия.

Наряду с антибактериальными и антивирусными свойствами прополис и его препараты проявляют выраженное фунгицидное действие (Т. В. Вахонина, 1975; Л. Въехет, 1975; А. А. Барсков, 1980). Высокую и умеренную чувствительность к прополису Л. Въехет установил у грибов Fusarium solani, Cloeckera apiculata, Saccharomyces cerevisiae, в то время как Aspergillusochraceus оказались малочувствительными. Ингибирующая зона прополиса в отношении Cloeckera apiculata составила 9,2-12 мм, Saccharomyces cerevisiae - 9,5-11 мм, Candida albicans - 8,5-9 мм. Фунгиостатическое действие различных образцов прополиса на плесневые и дрожжеподобные грибы в 80% случаев проявлялось в дозах 6-8 мг/мл; 7,5%-4 и 12,5%-10 мг/мл (А.А. Барсков, 1988).

Интересные наблюдения сделаны А.А. Барсковым (1984) при сравнительном изучении чувствительности стафилококков и стрептококков, выделенных из секрета вымени больных маститом и здоровых коров, к антибиотикам и прополису. Если среди культур стафилококков и стрептококков были антибиотикочувствительные и антибиотикорезистентные, то по отношению к прополису как те, так и другие проявляли чувствительность в равной или почти равной степени. Например, бактериостатические концентрации прополиса составили для антибиотикочувствительных стафилококков 150±26,6 мкг/мл, а для антибиотикорезистентных стафилококков - 169±22,7 мкг/мл, соответственно, для антибиотикочувствительных стрептококков - 81±20,9 мкг/ мл, а для антибиотикорезистентных стрептококков - 75±23,7 мкг/мл.

В опытах по изучению антимикробного действия прополиса и антибиотиков В.И. Горшунова(1973), П. Я. Соркин, В. А. Вяхирев (1974), С. Ш. Турсуналиев (1990) отмечают повышение чувствительности микроорганизмов при сочетанном применении суббактериостатических концентраций прополиса и антибиотиков. Например, С. Ш. Турсуналиев сообщает, что минимальная бактериостатическая концентрация дибиомицина для эшерихий составляла 0,04 ЕД/мл, а на среде с суббактериостати-ческой концентрацией прополиса - 0,005 ЕД/мл.

В.П. Кивалкина (1959), Н. П. Иойриш (цитировано по К. Янешу,1975), И.И. Тетерев (1975) и другие исследователи экспериментально установили устойчивость прополиса к высоким температурам. Даже стерилизация в автоклаве при давлении пара в одну атмосферу в течение 20 минут не лишает препараты прополиса антимикробных свойств.

А.А. Барсков, Н.И. Губкина, В.А. Талан (1975) изучали антимикробную активность 7 фракций прополиса в сравнении со спиртовым экстрактом прополиса. Все фракции были более активны по отношению к Bacillus subtilis L-2, штамму вакцины Ценковского, Staph. aureus 209, чем спиртовый экстракт прополиса. Бактериостатическая концентрация эфирных масел для Bacillus subtilis составила 2 мкг/мл, соответственно, флавоноидов в сочетании с нейтральными продуктами - 30 мкг/ мл, фенолокислот - 60 мкг/мл, а спиртового экстракта прополиса - 125 мкг/мл; для, Staph. aureus 30, и 250 мкг/мл.

Таким образом, из анализа далеко не полного перечня результатов экспериментальных исследований отечественных и иностранных авторов можно сделать обобщение о том, что прополис обладает выраженным с широким спектром антимикробным действием в нативном состоянии и в составе препаратов. Прополис усиливает антимикробное действие антибиотиков, а действие высоких температур не отражается на его антимикробных свойствах. При длительном применении препаратов прополиса не установлено появление прополисорезистентных штаммов микроорганизмов.

В связи с изучением химического состава прополиса и индикации в его составе флавоноидов, обладающих антиокислительными свойствами, были изучены таковые и у прополиса. В 1920 г. Н. В. Анашина сообщила о том, что добавка 1% светлой фракции прополиса к непищевым жирам увеличивает срок их хранения в 18 раз, 0,1% - в 12 раз и может быть рекомендована для консервирования непищевых жиров. В опытах В. Н. Ушаковой и Т. П. Мурыхнич (1973) флавоноиды, извлеченные из прополиса, в концентрации 0,2% значительно замедляли поглощение кислорода олеиновой кислотой. Ими разработан и внедрен в промышленность способ обработки рыбы, позволяющий увеличить сроки ее хранения в 2-3 раза. Изучение антиокислительных свойств прополиса представляет интерес не только для некоторых отраслей пищевой промышленности и парфюмерии, но также для медицины и биологии.

В.Н. Присич (1975) установил дезодорирующее свойство прополиса. В опытах с тампонами содержимого уха больных хроническим гнойным отитом и кусочками мяса с гнилостным запахом, погруженными в 20%-й раствор прополиса, устранялись неприятные запахи. Дезодорирующую способность прополиса В. Н. Присич связывает с сильным бактерицидным и бактериостатическим действием, обволакивающим свойством, а также сравнительно сильным бальзамическим запахом.

Тетерев И.И. - "Прополис в животноводстве и ветеринарии"