COMPOSITION DE LA FRACTION LIPIDIQUE
DE LA GELÉE DE LARVES D’ABEILLES REINES
ET OUVRIÈRES (APIS MELLIFERA LIGUSTICA SPINOLA)
EN FONCTION DE L’ÂGE DES LARVES
Giovanni LERCKER* Maria Adelaïde VECCHI* Lucia PIANA Antonio NANETTI * Anna Gloria SABATINI*
"""
Dipartimento
dí Proleziolle e ValorizzaziolleAgro-Alimentare,
Ul l
iversità dí
Bolog!a (Italie).
!’* I!títt!to Nazíonale di Apícolt!!!a,
Bologlla (l!al!e).
RÉSUMÉ
On a analysé les fractions
lipidiques
de séries d’échantillons degelée
royale(G.R.)
et degelée
destinée aux larves d’ouvrières(G.O.)
classées en fonction del’âge
des larves. On acomparé
lescompositions
des estersméthyliques
des acidesorganiques libres,
obtenues par éluitiongaz-chroma- tographique
avec colonne à paquet(OV
225 1,5%).
Lacomposition quali-quantitative
des deuxaliments des larves a résulté être fort semblable au cours des trois
premiers jours ;
durant lapériode
entre le 3’ et le 51jour,
laquantité
totale delipides
et larépartition qualitative
des acidesorganiques
libreschangent remarquablement.
INTRODUCTION
Plusieurs recherches
ontété menées afin de déterminer la composition
des aliments des larves
etles mécanismes d’induction de la différenciation (PLANTA A., 1898, 1899 ; E LSER R., 1929 ; R HE1N W., 1933 ; T OWNSEND G.F.
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Cette étude
apour but d’établir la composition quali-quantitative de la fraction
lipidique des aliments des larves femelles d’abeille
enutilisant l’analyse gaz-chro- matographique (L ERCKER G. et al., 1981) des extraits correspondants d’échantillons
prélevés suivant des modes
etdes périodes permettant de localiser d’éventuelles
relations entre la composition et :
-
l’âge
etla
castedes larves ;
-
absence
ouprésence de la reine ;
-
âge des abeilles nourrices ;
-
conditions du milieu ;
c’est-à-dire des paramètres
toutà fait importants pour le conditionnement de
l’équilibre biologique de la famille
toutentière.
MATÉRIEL
ETMÉTHODES
Le
prélèvement
des échantillons s’est étalé sur deux années consécutives(1979-1980).
Au cours de la
première
année derecherches,
enpleine
saison(mois
dejuin),
on a étudiéune série d’échantillons de
gelée royale (G.R.
n°1) prélevés
toutes les 24 heures de cellules enélevage artificiel,
àpartir
dupremier jour après
legreffage jusqu’à l’operculation.
Le contenu de
chaque
cellule(sept
pourchaque
grouped’âge)
a étéanalysé
individuellement afin de vérifier si lacomposition
de la fractionlipidique
était constante pour les larves de mêmeâge.
La même année
(mois
dejuillet)
et par unetechnique analogue,
on a conduit des recherchessur une série de
prélèvements
degelée
destinée aux larvesd’ouvrières,
divisées suivant leurâge (G.O.) ;
les contenus des nombreuses cellules utilisées pourchaque
grouped’âge
ont étémélangés
en un seul échantillon. Pour tous les
prélèvements
de l’annéesuivante,
on aappliqué
la même méthode.Au cours de la deuxième année de
recherches,
lesprélèvements
de G.R. et de G.O. ont étépris
dans quatre ruches d’un deuxième rucher. En février-mars(juste après
lareprise
de laponte)
on a effectué deux séries de
prélèvements
dans des cellules d’ouvrièresoignées
par des insectesen
hivernage.
Ensuite,
au cours de la saison active(mai, juin
etjuillet),
lesprélèvements
de G.R. et de G.O.ont continué sur trois ruches différentes
(No.
4 à6)
danslesquelles,
à des momentsdifférents,
on induisait
l’orphelinage
etl’augmentation
del’âge
des abeilles lesplus jeunes
de ces ruches. Cesprélèvements correspondent
aux numéros 5 à 14. Enrésumé,
lesprélèvements
de nourrissement larvaire d’ouvrière ont été effectués sur des colonies :- à reine et ouvrières
d’âge
normal(séries
2, 9 et13) ;
- à reine et ouvrières vieilles
(séries
3,4,
6 et14) ;
- sans reine et à ouvrières
d’âge
normal(séries
5 et8) ;
- sans reine et à ouvrières vieilles
(séries
7 et10).
La
gelée royale
a étéprélevée
de cellules royales élevées dans trois ruches(séries 1,
11 et12).
D’autres séries d’échantillons ont été
prises
encore enpleine
saison(mois
dejuillet)
de cellulesroyales
enélevage
artificiel dans un troisième rucher(série 15) 1’&dquo;).
(’&dquo;)
Dans lesexpériences
portant surl’élevage
dereines,
on a utilisé des larves de 24 à 36 heures pour lesgreffes.
Pour les larvesd’ouvrières, l’âge
a été déterminévisuellement,
sur la base de leurs dimensions et de leurposition ;
les larves ont été divisées en 5 groupeshomogènes
(d’après
leursdimensions) ; après
marquage des cellules contenant des oeufs on avérifié,
par compa- raison si lescinq
groupescorrespondaient
effectivement à des larves de1, 2, 3,
4 et 5jours
d’âge.
Pour les
prélèvements
de G.R. et deG.O.,
la méthode suivante a été utilisée : les barrettesporte-cellules
ou les rayons de couvain étaient enlevés des ruches etportés
immédiatement aulaboratoire où l’on
procédait
à l’extraction deslarves,
à leur numération et à leur pesage. Le contenu des cellules étaitprélevé
paraspiration
immédiatementaprès
à l’aide demicropipettes
à bullepréalablement jaugées
et conservées à 4 °C.La littérature
précise
que, aupoint
de vuechimique,
la fractionlipidique
des nourrissements pour larves de reines et d’ouvrières(fig. 1)
est formée de 85 à 90 % d’acidesorganiques
libres(T
OWNSEND
G.F. and LucAsC.C., 1940 ;
BocH R. etal., 1979 ;
LERCKER etal., 1981), qui,
étant90 à 9S % des acides
organiques
totaux(libres
etcombinés) (L ERCKER
et al.,1982)
peuvent être considérés comme un indice correct de la teneur totale en acides.Comme les données
précédentes
ont été confirmées par lespremières
séries d’échantillonsexaminés,
la teneur en acides libres a été considérée commereprésentant
1-aquantité
totale delipides
du nourrissement.Les
gelées
n’ayant pas unecomposition homogène (R HEIN
W.,1933 ;
JuNC-HoFFnanN1., 1966),
il a fallu utiliser la totalité del’échantillon, qu’il provienne
d’une seule cellule de reine ou d’ungrand
nombre de cellules d’ouvrières considérées ensemble.Au moyen de
petites quantités
d’étheréthylique ajoutées
à raison de 1 :5 enpoids/volume
on a extrait la fraction
lipidique jusqu’à épuisement
del’échantillon ;
leproduit
ainsi obtenu a été ensuite traité avec une solution de diazométhane en étheréthylique
pour transformer en estersméthyliques
les acides libres du résidu constituant leslipides
totaux.Pour trois séries d’échantillons de G.O. sur les onze examinées et pour une série de G.R.,
on a
analysé
lacomposition
des acides libres et celle des acides totaux, obtenueaprès
trans- estérification au méthanol-acidechlorhydrique
deslipides correspondants.
On a pu constaterqu’en
fonction del’âge
les taux d’acidesorganiques
suivent la mêmecourbe,
leslipides
étantidentiques
d’unpoint
de vuequalitatif.
L’examen par
chromatographie
enphase
gazeuse(préalablement
mise aupoint
sur colonne de 2 m à diamètre intérieur de 3 mm,remplie
de OV 225 à1,5 %)
des estersméthyliques
ainsi obtenus a mis en évidence environ trentepics,
dont certainscorrespondaient
sans aucun doute àplusieurs
substances(fig. 2).
L’identification de ces
acides, qui
ontdéjà
faitl’objet
d’une étude(L ERCKER
G. etal., 1981),
a confirmé l’existence de quatre classes de
composés
dans cettecatégorie, plus précisément
lesacides gras, les acides
dicarboxyliqties,
les mono- et lesdihydroxydérivés.
Pour les déterminationsquantitatives,
des corrections ont été faites sur la base des résultatsgaz-chromatographiques,
avecun détecteur à ionisation de flamme
(F.LD.),
sur descomposés étalon,
standard ou desynthèse (L
ERCKER
G. et al.,1982).
RÉSULTATS
De même que pour l’étude précédente (Li 7R CKER G., 1982),
on aobservé
unecertaine variabilité quantitative des deux principales composantes, l’acide hydroxy-
10 décène-2 oïque (pic 25 de la figure 2),
etl’acide hydroxy-10 décanoïque (pic 18 8
sur
la figure 2),
etla similitude des
structuresmoléculaires des principales compo-
santesappartenant
auxdifférentes classes de substances organiques. Cela laisse
présumer que certaines composantes, très probablement celles dont les
taux sontles plus faibles,
sontdes intermédiaires dans la biosynthèse des
autres(W EAVER N.
et
al., 1968 ; L ERCKER G. et al., 1981).
Ces deux aspects
nous ontamené à choisir
commecritère d’évaluation des résultats
nonseulement la
teneur enacides organiques libres (considérée
commeétant proportionnelle à celle des lipides) mais aussi le rapport
entrele
tauxd’acide hydroxy-10 décène-2 oïque
etcelui d’acide hydroxy-10 décanoïque (notée R ] ), ainsi que le rapport
entrela
sommedes
tauxdes acides mono-hydroxy-
liques
etcelle des
tauxdes acides dicarboxyliques (notée R!).
Les résultats des
examenseffectués
surle
contenuintégral des différentes cellules royales, sept pour chaque classe d’âge larvaire,
ontété soumis à l’analyse statistique
en vuede déterminer la variabilité de la fraction lipidique. On
apu
constaterque dans
tousles échantillons du même groupe d’âge, la composition
des acides organiques était très constante,
etque pour les
tauxmoyens, calculés
enfonction de l’âge larvaire, l’analogie était raisonnable (’‘).
Les déterminations effectuées
surles échantillons de nourrissement pour les larves d’ouvrières,
unpar groupe d’âge considéré,
ontrévélé
uncomportement
tout
à fait différent de celui de la gelée royale.
En effet, si le profil gaz-chromatographique
au coursdes 3 premiers jours
est
le même,
onpeut
constater uneréduction de la
teneurpourcent des hydroxy-
acides à partir du 4’ mais
surtoutdu 5’ jour larvaire,
cequi s’accompagne égale-
ment
d’une réduction de la
teneurtotale
enacides organiques libres,
et avec unediminution légère des acides dicarboxyliques seulement, par rapport à la G.O.
pour les larves jeunes (Fig. 3).
Par rapport à la
teneurtotale
enacides libres, les acides dicarboxyliques (surtout le n-décènedioïque) deviennent les acides principaux de la G.O. pour les larves de 5 jours d’âge,
cequi
estprouvé par la diminution du rapport R, 2 (hydroxyacides-acides dicarboxyliques), qui tombe à moins de l’unité pour quelques
cas
(Fig. 4
et5).
L’étude des acides liés permet également de
mettre enévidence les diffé-
rences
du profil des acides organiques de la G.O. les quatrième
etcinquième jours.
Pour
cequi
estde la
teneur enacides libres (lipides) (Fig. 4, 5
et6), par
rapport à l’âge des larves,
on apu faire les observations suivantes :
- au cours
des premiers jours la variabilité
entreles différentes séries de
prélèvements
estélevée, mais ’elle diminue considérablement après le troisième jour ;
-
dans le nourrissement des larves d’ouvrières le
tauxdes acides libres baisse à
mesureque la larve vieillit ;
-
l’évolution du
tauxdes acides libres
nesemble pas être affectée par les conditions de milieu, ni par les facteurs internes de la colonie.
Le rapport R i (Fig. 4, 5
et6)
entrel’acide hydroxy-10 décène-2 oïque
etl’acide hydroxy-10 décanoïque
est assezconstant,
enparticulier pour la gelée royale (Fig. 6).
Par contre, le rapport R 2 (acides hydroxyliques/acides dicarboxyliques) révèle
une
situation différente ; dans les gelées destinées
auxlarves d’ouvrières de pres- que
toutesles séries d’échantillons, il diminue de manière appréciable
entreles quatrième
etcinquième jours d’âge (Fig. 4, 5
et6). Cette baisse semble être
encore
plus
nettedans les colonies ou les abeilles
sontvieilles ; elle n’a pas été remarquée dans le
casde la gelée royale.
Ces faits semblent moins
netsdans le
casdes colonies à reine (Fig. 5) que dans celui des colonies orphelines.
En
cequi
concernela gelée royale, l’évolution de la
teneur enacides libres
et
des paramètres R i
etR 2 (Fig. 6), s’est montrée
assezconstante ; pour les acides libres
etR 2 les valeurs déterminées étaient
souventplus élevées que dans la gelée
d’ouvrière.
CONCLUSIONS
Les différences observées
entreles deux types de nourrissements, compte
tenude l’âge des larves auxquelles ils étaient destinés, des conditions du milieu
etde la situation de la colonie,
ontpermis de tirer les conclusions suivantes :
1. Les lipides des deux nourrissements
sontconstitués principalement
d’acides libres, dont la composition relative quantitative
etqualitative durant les
trois premiers jours
estla même dans
sesgrandes lignes,
tout enayant des
totauxdifférents. Une variabilité élevée de la
teneur enlipides des deux types de nourrisse-
ment aété enregistrée durant les premiers jours de vie des larves.
2. Les quatrième
etcinquième jours de vie, les larves d’ouvrières reçoivent
un
nourrissement différent,
en cequi
concerne tantla
teneur enlipides que la
composition des acides, particulièrement pauvre
enacides hydroxyliques. On
pourrait donc supposer que
cescomposantes jouent
unrôle particulier dans le
développement de la larve
au coursdes phases successives.
3. Les conditions de milieu (saison
etdonc disponibilités alimentaires) et
l’état de la colonie (présence
ouabsence de la reine
etâge des nourrices)
nesemblent pas affecter la
teneur enlipides
etla distribution des acides, à l’exception
d’une baisse marquée du rapport R!, observée dans les gelées des nourrices des colonies orphelines
oudont les abeilles
sontvieilles.
Reçu pour
publication
en mars 1984.Accepté
pourpublication
en juin 1984.SUMMARY
COMPOSITION OF THE LIPID FRACTION IN THE JELLY OF THE
QUEEN
BEE AND WORKER BEE LARVAE(APIS
MELLIFERA LIGUSTICASPINOLA)
IN RELATION TO AGE
An
experiment
was undertaken with the strictobject
ofdetermining
thecomposition
and thequalitative
aspects of thelipid
fraction in the food destined for female bee larvae(Apis mellifera ligustica Spinola) using chromatographic
methods(fig.
2).Samples
ofroyal jelly (G.R.)
were collected from artificialbreeding
combs every 24 hours fromgrafting
untilcapping.
Seven cells of each age group were taken. Workerjelly (G.O.)
was also collected from cells of larvae of different ages. Fourcolony
types weresampled
for G.O.as follows : 1)
queenright
colonies with normalworkers ; 2) queenright
colonies with olderworkers ; 3) queenless
colonies with normalworkers ; 4) queenless
colonies with older workers.G.O. was also
sampled
from thesecolony
types at different times of the year.Although
there was an enormous difference in thequantity
ofjellies supplied
to larvae of the two castes thequalitative composition
of the free acids contained in the G.O. was the same as that in the G.R. until the 4thday
of larval age. After this time thecomposition
of G.O.changes considerably (fig. 3).
For each series of
jelly samples analyzed,
thefollowing
werecompared
in relation to the age of the larvae :a)
the content of free acids(proportional
to the % oflipids) ;
b)
the ratio(R l )
of10-hydroxy,
2-decenoic acid to10-hydroxydecanoic
acid(principal
compo- nents) ;c)
the ratio(R 2 )
of the set ofmonohydroxy
acids to thedicarboxylic
acids(the
twoprincipal
sets of
compounds present).
For G.R. the values for % of
lipids
andR 1
andR!
remained constantthroughout
larvaldevelopment (fig. 6) ;
the values for free acids andR 2
were often found to behigher
than in G.O.The pattern for %
lipids
in G.O.(clearly diminishing
withtime)
did not appear to be influencedby
environmental conditions such as season andavailability
of food sources, norby
internal conditions such asqueenlessness
and age of the workers.Again
for G.O.(fig.
4 and5)
while the ratioR,
wasreasonably
constant the ratioR 2 ,
as well as the %
lipids,
tended to diminish between the 4th and the 5thday
of larval life. This diminution was morepronouned
in hives with older adult worker bees and was not observed in theroyal jelly (fig. 6).
Withregard
to the total content of freeacids, carboxylic
acids(especially
the n-decendioicacid)
become the main acids of G.O. for 5days
old larvae.ZUSAMMENFASSUNG
ZUSAMMENSETZUNG DER LIPIDFRAKTION DES WEISEL- UND ARBEITERINNENFUTTERSAFTES VON APIS MELLI&dquo;IiI?/I LIGUSTIC.A
IN BEZUG AUF DAS LAKVENALTER
Es wurde ein Versuch mit dem Ziel unternommen, die
Zusammensetzung
und diequalitativen Aspekte
derLipidfraktion
in derNahrung
für die weiblichen Bienenlarvcn (Apis melli!ern ligiisii(-aSpinola)
zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurde die Methode derGas-Chromatographie angewandt (Fig.
2).Es wurden
Stichproben
des Weiselftittet-saftes (G.R.)analysiert,
der aus Zellen von küiistlichen Zuchtserien(sieben
Zellen fürjede Altcrsgruppe,
vom erstenTag
nach dem Umlarven bis zurVerdeckelung)
alle 24 Stunden entnommen wurde. In derselbenZeitperiode
und mitanaloger
Technik wurden Probenreihen von Arbeiterinnenfuttersaft (G.O.) untersucht, und zwarje
eineStichprobe
aus einer größeren Anzahl von Zellen fürjedes
Alter.Bei
jeder
Versuchsreihe wurdenfolgende
Parameter untersucht :a) der Gehalt an freien Säuren (der sehr nahe bei dem
Gesamtgehult
anLipiden licgt) ;
1b) das Verhältnis
R,
zwischen 10-liydroxy-2-Decanol- und10-Hydroxydecanolsäure
(denHaupt- komponenten
derLipidfraktion) ;
c) das Verhültnis
R!
zwischen der Gesamtheit derHydroxyderitvats’itii-eil
und der Dicarbon- säuren (den beidenHauptklassen
der vorhandenenLipide) ;
in Bezug auf das Larvenalter.
Abgesehen
von den außerordentlichgroßen quantitativen
Unterschieden in dem für die Larven der beiden Kastengelieferten
Futtersaft ist diequalitative Zusammensetzung
der freien Säuren in dem G.O. dieselbe wie die imanalysierten
G.R.wenigstens
bis zum 4. Larventag. Danach ändert sich im G.O. die Zusammensetzung bedeutend(Fig.
3).Beim G.R. bleiben der Gehalt an freien Säuren und die Parameter
R,
undR 2
relativ konstant(Fig.
6) ; beim Gehalt an freien Säuren und bei R2liegt
derfestgestellte
Wert oft über dem für G.O.Beim G.O.
(Fig.
4 und 5) bleibt das VerhältnisR,
ziemlichkonstant,
während das VerhältnisR 2
(Hydroxysäuren/Dicarbonsäuren) in fast allen Versuchsreihen eine andere Tendenzzcigt :
es nimmt zwischen dem 4. and 5. Tag des Larvenalters bemerkenswert ab(Fig.
4 und 5).Diese Abnahme scheint besonders deutlich bei Völkern mit alten Bienen zu sein, bei G.R.
wurde sie nie
festgestellt (Fig.
6).Die
Entwicklung
des Gehalts an freien Säuren im G.O.(deutliche
Abnahmeentsprechend
dem Ablauf derTage)
scheint weder von denUmweltbedingungen (wie
Jahreszeit undTrachtverhä)tnisse)
noch vonInnenbedingungen
(wieWeisellosigke a
oderWeiselrichtigkeit
oder dem Alter der Ammen-bienen) abzuhängen.
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