Artigo

Importância dos nutrientes para o desenvolvimento das abelhas Apis mellifera

Aline Patrícia Turcatto1, Michelle Manfrini Morais2, Joyce M. Volpini de Almeida3, David De Jong1
1 Depto. de Genética, FMRP-USP;
2 Depto. de Ciência e Tecnologia, UNIFESP- São José dos Campos;
3 Depto. de Biologia, FFCLRP-USP

Figura 1: Gaiola de confinamento, utilizada para fornecer as dietas protéicas
artificiais testadas em laboratório.
Figura 2: Dietas artificias já testadas em laboratório, sendo fornecidas as abelhas nas
colônias do apiário.

As abelhas Apis mellifera são consideradas insetos de grande importância ecológica e econômica e tal fato tem gerado intensos estudos de investigação sobre suas exigências nutricionais, tipos de alimentos coletados e armazenados pelas abelhas e a influência da alimentação artificial na colônia (Crailsheim, 1990). Além disso, esses estudos têm recebido considerável atenção desde que a saúde das colônias de abelhas tem sido influenciada pela pouca disponibilidade de alimentos na natureza (Someville, 2005). Alguns fatores como crescimento e manutenção das colônias são controlados, entre outros, pela quantidade de alimento disponível na natureza (Amdam e Omholt, 2002) além da capacidade produtiva e reprodutiva que também está relacionada com a eficiência nutricional (Couto, 1998).

Uma alimentação adequada é a base para o desenvolvimento e crescimento de uma colônia. Nesse sentido, a cada dia no Brasil, cresce a preocupação de pesquisadores e apicultores em relação às questões que envolvem a alimentação artificial suplementar para as abelhas A. mellifera, já que em algumas regiões do Brasil, devido ao clima, alguns apicultores perdem cerca de 50% de suas colônias devido à falta de recursos alimentares na natureza

As abelhas necessitam em sua alimentação de nutrientes como: proteínas, carboidratos, minerais, lipídios, vitaminas e água para seu pleno desenvolvimento, manutenção, reprodução e longevidade. Esses nutrientes na natureza são encontrados no néctar, pólen e água, sendo que o néctar coletado pelas forrageadoras satisfaz o requerimento de carboidratos enquanto o pólen satisfaz o requerimento de proteínas, minerais, lipídeos e vitaminas (Herbert, 1992).

A deficiência desses nutrientes compromete o desenvolvimento da colônia, diminuindo assim o tempo de vida destes insetos e favorecendo o estresse e o aparecimento de doenças, assim como a capacidade produtiva da colônia.

Atualmente no Brasil, devido à grande destruição das áreas verdes para o cultivo principalmente da cana-de-açúcar, em algumas regiões, a carência de pólen tem se tornado um grande problema, pois a apicultura por ser uma atividade dependente dos recursos naturais, apresenta oscilação de produção de acordo com as condições climáticas e ambientais de cada região (Cremonez, 1996). Assim, apesar da diversidade da flora apícola no país, devido ao seu tamanho encontramos diversas realidades nutricionais. Por conseguinte, todo ano os apicultores perdem uma grande parte das suas colônias, que abandonam os apiários em busca de novos pastos no período de escassez de alimento (Freitas, 1991; Lima, 1995).

As operárias selecionam o tipo de alimento a ser coletado (néctar ou pólen) e a quantidade, sendo que no decorrer do dia, elas podem alterar o tipo de coleta para atender às exigências da colméia (Free, 1980). Tal coleta fica dificultada em épocas de pouca disponibilidade de alimento, onde a carência de pólen pode ocorrer em qualquer época do ano e tal fato acaba por afetar o desenvolvimento da colméia sendo, dessa maneira, a alimentação artificial muito importante nestes casos, tanto para a manutenção da colônia como para o crescimento e multiplicação do número de colméias.

Sendo assim, na ausência de floradas, quando a reserva de alimento na colônia é insuficiente, é aconselhável o fornecimento de alimentação artificial às abelhas (Azevedo-Benitez e Nogueira-Couto, 1998). Nesses casos é necessário o uso de suplementos alimentares para a manutenção de colônias nos períodos de escassez de alimento, mas para a elaboração de uma dieta que atenda as exigências nutricionais das abelhas é preciso conhecer a importância de cada nutriente presente na alimentação natural.

Carboidratos: O néctar é a principal fonte natural de carboidratos para as abelhas, é coletado pelas campeiras nos nectários florais, depois transportado para a colméia e armazenado nos favos depois de passar por processos físicos e químicos para ser transformado em mel. As operárias adultas são fortemente dependente das reservas de carboidratos na colônia, e não sobrevivem a longos períodos sem esse tipo de alimentação, já que estas ao contrário de larvas jovens não possuem reservas em seus corpos (Crailsheim et al., 1993).

Abelhas adultas possuem baixos níveis de glicogênio, e quando necessitam de energia para atividades de vôo, por exemplo, buscam essa energia nas reservas de mel dentro da colônia (Barker e Lehner, 1974).

Alguns carboidratos podem ser utilizados pelas abelhas como: glicose, frutose, maltose, sacarose, trealose e melezitose, mas outros carboidratos como: xilose, galactose, lactose, xilose, melibiose, manose, rafinose e arabinose são tóxicos para as abelhas (Barker e Lehner, 1974; Barker, 1977).

Os carboidratos são importantes no fornecimento de energia, mas também podem ser convertido em gordura corporal e armazenado.

Alimentação artificial para suprir a necessidade de carboidratos é feita através do fornecimento de xarope (solução de água e açúcar), onde os apicultores geralmente utilizam o açúcar comercial que é a base de sacarose em diferentes concentrações. Há também a utilização do xarope invertido, onde é utilizado o ácido tartárico ou ácido cítrico para inverter a sacarose em glicose e frutose.

Proteínas: O pólen é a única fonte natural de proteína para as abelhas, mas também satisfaz o requerimento de lipídeos, vitaminas e minerais (Herbert e Shimanuki, 1978). As abelhas não armazenam pólen em grandes quantidades na colméia como o mel, então os estoques diminuem rápido em períodos de pouco forrageamento ou falta de flores na natureza (Schmickl e Crailsheim, 2002). O crescimento e a manutenção das colônias são limitados pela quantidade de proteína disponível (Amdam e Omholt, 2002); a longevidade, a quantidade de cria e a produção de mel são reduzidas quando o consumo de proteína é inadequado (Herbert, 2000; Matilla e Ottis, 2006). O requerimento anual de pólen por uma colônia varia consideravelmente dependendo da localização e tamanho da mesma e também das fontes florais do local. Muitos fatores como a temperatura do ar, o pH e a fertilidade do solo também afetam o valor nutritivo do pólen. Na colônia, as abelhas misturam o pólen coletado com um pouco de néctar regurgitado, algumas secreções e microorganismos (Pseudomonas, Lactobacillus e Saccharomyces) para produzir o pão de abelha (bee bread) que é diferente do pólen recentemente coletado. Após essa fermentação, o pólen passa a ter um pH mais baixo e uma menor quantidade de amido (Herbert & Shimanuki, 1978; Ellis & Hayes, 2009).

Como nem todos os pólens são iguais nutricionalmente, as abelhas necessitam coletar uma quantidade de diferentes pólens na natureza, para que assim seja suprida as exigências dos dez aminoácidos essenciais: Arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, valina, metionina, fenilalanina, treonina e triptofano (De Groot, 1953).

A falta desses aminoácidos na dieta das abelhas pode levar ao enfraquecimento da colônia. Esta grande variação na composição química tem como conseqüência diferentes efeitos na fisiologia das abelhas (Cremonez, 2001).

Nas épocas de carência, as reservas de pólen nos favos e reservas de proteína nas abelhas logo são gastos de modo que pólen ou substitutos de pólen são necessários para manter colônias fortes para a polinização ou para a produção de mel.

Vitaminas e minerais: Às vezes nos concentramos apenas se a dieta oferecida às abelhas possui carboidratos e proteínas e nos esquecemos da importância de outros nutrientes importantes para o desenvolvimento das abelhas, como: vitaminas e sais minerais (Haydak, 1970). O pólen é fonte natural desses nutrientes e a alimentação suplementar pode suprir as exigências de vitaminas e minerais de colônias durante os períodos de escassez, mas os níveis corretos desses nutrientes na dieta ainda são pouco conhecidos.

Quando as abelhas nutrizes começam a produzir geléia real para as larvas jovens e para rainha, elas necessitam de uma dieta rica em vitaminas, como as do complexo B, tiamina, ácido pantatênico, riboflavina, nicotinamida, ácido fólico e biotina. Além dessas vitaminas, o ácido ascórbico (vitamina C), tem papel fundamental no crescimento das larvas. Microorganismos presentes naturalmente no trato digestivo das abelhas podem fornecer vitaminas e outras substâncias essenciais.

Alguns minerais como: sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloro, fósforo, cobre, iodo, manganês, cobalto, zinco e níquel são necessários às abelhas, e também são extraídos do pólen (Brodschneider & Crailsheim, 2010).

Lipídeos: As abelhas obtêm lipídeos exclusivamente do pólen, e o índice pode variar entre as espécies de polens (0.8% e 18.9%) (Roulston e Cane, 2000). A importância dos lipídeos como atrativos vem sendo muito estudados, e os óleos são adicionados freqüentemente às dietas artificiais. Foi observado que houve aumento da área de cria, quando 2-4% extratos dos lipídeos do pólen foram adicionados à dieta (Herbert et. al., 1980). Os lipídeos são metabolizados pelas abelhas principalmente durante o estágio de larva, e considerados como uma fonte de energia importante. Os esteróides do pólen são essenciais às abelhas.

Água: É coletada pelas abelhas principalmente para suprir as necessidades fisiológicas como em todos os seres vivos, mas também é utilizada para manter a umidade e temperatura no interior da colméia, assim como para diluição do mel.

Alimentação e suplementação artificial

Herbert e Shimanuki (1979) definiram substituto de pólen como qualquer material que, quando fornecido às colônias de abelhas, supre as necessidades de pólen por um curto período de tempo. O suplemento de pólen, segundo a definição, deve conter proteínas o que aumenta o valor nutritivo da dieta e age como um atrativo. Se não houver pólen ou um bom substituto do mesmo, o desenvolvimento das crias pode diminuir ou até cessar completamente (Haydak, 1963). Entretanto, normalmente, os apicultores oferecem substitutos de pólen para as colônias sem os cuidados relativos à formulação da dieta, à deterioração e tempo de estocagem, à atratividade para as abelhas e aos custos dos componentes das dietas (Herbert et al., 1977).

Dessa maneira, existe a necessidade de encontrar ingredientes protéicos que possam ser utilizados na produção de dietas suplementares artificiais para as abelhas, tentando assim, evitar o enfraquecimento das colônias ou a perda por abandono (Cremonez et al., 1998). Entretanto, a falta de recursos para adquirir o alimento e o desconhecimento de produtos que possam ser oferecidos às abelhas são os motivos que impedem a alimentação adequada das colônias no período necessário (De Jong et al., 2009). Sendo assim, o fornecimento de dietas artificiais como suplementação alimentar nos períodos de escassez pode ajudar a melhorar o desempenho da colônia evitando assim o enfraquecimento da mesma (Turcatto, 2011). Já que atualmente há um decréscimo na diversidade das paisagens, e em contrapartida o surgimento das monoculturas, este fato afeta cada vez mais a falta de variedades de fonte nutricionais para as abelhas (Brodschneider and Crailsheim, 2010).

Apesar da diversidade da flora apícola no país, encontramos diversas realidades nutricionais em diferentes regiões do país. E em algumas épocas do ano, os apicultores perdem parte das suas colônias. (Freitas, 1991; Lima, 1995).

Atualmente no Brasil, devido à grande destruição das áreas verdes para o cultivo principalmente de monoculturas, em algumas regiões, e devido ao clima das diferentes regiões do país, a carência de pólen tem se tornado um grande problema, pois a apicultura por ser uma atividade dependente dos recursos naturais, apresenta oscilação de produção de acordo com as condições climáticas e ambientais de cada região (Cremonez, 1996).

Dessa forma, a necessidade do apicultor oferecer às colmeias um alimento protéico para ser usado em qualquer época do ano e que seja coletado pelas abelhas, faz com que ele busque novas alternativas na expectativa de encontrar uma solução para esse problema. A suplementação alimentar com dietas protéicas nos períodos de escassez de alimento na natureza é uma ferramenta utilizada pelos apicultores na tentativa de manter suas colônias até o período floração (Turcatto, 2011; Morais et al., submetido).

Pesquisas com nutrição de abelhas na USP - Ribeirão Preto

O desenvolvimento de dietas artificiais é de grande relevância no cenário apícola nacional, uma vez que a escassez de alimento em algumas épocas do ano gera enormes transtornos para os criadores, como a perda em massa de colônias de abelhas no Nordeste do Brasil onde a taxa de enxameação por abandono durante a época de seca chega a 80% em alguns apiários. Assim, nosso trabalho visa a aplicação de novas metodologias para tentar solucionar tais problemas tendo em vista as dificuldades encontradas por apicultores e pesquisadores para manter suas colônias de abelhas fortificadas em períodos de escassez alimentar. O desenvolvimento de dietas artificiais de boa aceitabilidade e qualidade para as abelhas são necessários para que assim possam ser usadas como substituto de pólen na manutenção das colônias. Como a apicultura é uma atividade dependente dos recursos naturais, sofrendo oscilações de produção de acordo com as condições climáticas e ambientais de cada região, faz-se importante o estudo de produtos acessíveis e de baixo custo para a elaboração de tais dietas protéicas artificiais para o público apícola interessado. As linhas de pesquisa em desenvolvimento incluem a influência de fermentação sobre a utilidade de dietas protéicas para as abelhas, o efeito da nutrição protéica sobre a capacidade imunológica das abelhas e as técnicas para quantificação dos aminoácidos presentes nas rações formuladas e também na hemolinfa das abelhas alimentadas com rações proteicas através do método de HPLC em coluna C-18.

AGRADECIMENTOS:

Pesquisa com apoio da FAPESP, CNPq e CAPES.

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