COMPARISON OF BEE SAMPLES STORED IN DIFFERENT CONCENTRATIONS OF TWO ALCOHOLS
Journal: PROCEEDINGS OF THE KOMI SCIENCE CENTRE OF THE URAL DIVISION OF THE RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES
№ 1
, 2025
Rubrics: CROP PRODUCTION
Authors:
1.
Federal Beekeeping Research Centre
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Article
Pages:
from 59
to 63
Status:
Published
Received:
04.04.2024
Accepted:
26.09.2024
Published:
14.04.2025
Subject area:
UDC 638.123
UDC 595.799
UDC 595.799
Language:
Russian
Keywords:
alcohol concentration, methylcarbinol, dimethylcarbinol, bee sample, total microbial number
Funding:
The work was done within the framework of the state task, registration number 0642-2019-0002.
Abstract:
To clarify the effect of the particular type of alcohol and its concentration on the safety of bee samples during storage, samples were stored in two alcohols (methylcarbinol and dimethylcarbinol) with concentrations of 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70 volume percent. By the obtained results, spore-forming bacteria persist in both alcohols at any concentrations. Comparison of bee samples, stored in solutions of two alcohols at different concentrations for 6, 18 and 36 months using nonparametric criteria of paired comparison, revealed significant differences in some cases and did not reveal significant differences using nonparametric criteria of multiple comparison.
To clarify the effect of the particular type of alcohol and its concentration on the safety of bee samples during storage, samples were stored in two alcohols (methylcarbinol and dimethylcarbinol) with concentrations of 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70 volume percent. By the obtained results, spore-forming bacteria persist in both alcohols at any concentrations. Comparison of bee samples, stored in solutions of two alcohols at different concentrations for 6, 18 and 36 months using nonparametric criteria of paired comparison, revealed significant differences in some cases and did not reveal significant differences using nonparametric criteria of multiple comparison.
Keywords:
alcohol concentration, methylcarbinol, dimethylcarbinol, bee sample, total microbial number
alcohol concentration, methylcarbinol, dimethylcarbinol, bee sample, total microbial number
Для консервирования проб пчел с целью измерения их экстерьера используют в основном метилкарбинол (С2Н6О), в других отраслях, наряду с метилкарбинолом, все более широкое применение находит диметилкарбинол (C3H8O), так как он менее летуч. В настоящее время диметилкарбинол применяют в качестве заменителя во многих областях использования метилкарбинола, в том числе в медицине и товарах личной гигиены – так как в качестве антисептика он не уступает метилкарбинолу [1], обладает относительно низкой токсичности [2] и не является веществом, подлежащим особому контролю.
Для измерения экстерьера консервирование пчел производят, в основном, в растворе метилкарбинола концентрации 70 об. % [3], но в литературе присутствуют данные о консервировании в концентрации 50 об. % [4].
Цель исследования – снижение расходов на консервирование одной пробы и поиск альтернативного консерванта. Для этого нами проведено сравнение двух спиртов (метилкарбинола и диметилкарбинола) различных концентраций. Эксперимент проводили в лаборатории ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства». Объектами исследования были пробы пчел, хранящиеся в концентрациях 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 70 об. % метилкарбинола и диметилкарбинола.
Для определения влияния на пробы пчел диметилкарбинола, а также различных концентраций метилкарбинола и диметилкарбинола были заготовлены образцы пчел и законсервированы в этих спиртах с концентрациями 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 70 об. %. По истечении 6, 18 и 36 месяцев пробы пчел были отправлены для определения общего микробного числа (ОМЧ) в Центр стандартизации и метрологии. Общее микробное число определялось по ГОСТ 10444.15-94 путем посева глубинным методом десятичного ряда разведений в гидролизате рыбной муки (ГРМ), агаре и инкубации при температуре 37º С в течение 72 ч. Результаты представлены в табл. 1, фотографии выросших колоний – на рисунке.
На 24-е сутки хранения в спиртах (диметилкарбиноле и метилкарбиноле), с концентрацией спирта в растворе 10 об. %, наблюдалось вздутие крышек, а на дне банок – белый осадок. Банки были открыты и снова закрыты, и в дальнейшем у них не отмечалось вздутия крышек. Большое число КОЕ/г в пробе, хранящейся в 10%-ном метилкарбиноле и 40%-ном диметилкарбиноле, возможно, связано с исходным загрязнением проб пчел этими бактериями, а их сохранность вполне можно объяснить их спорообразованием.
Далее проведено сравнение проб пчел разных сроков хранения и хранящихся в различных спиртах и разных концентрациях этих спиртов между собой с применением непараметрических критериев. Результаты представлены в табл. 2–5. Рассчитанные (эмпирические) критерии затем сравнивали с табличными (критическими) [5, прил. 1 (критерий Манна-Уитни – табл. 2; критерий Вилкоксона – табл. 6; критерий Фридмана – табл. 9, а для с=3, n˂9 – табл. 7а; критерий Крускала-Уоллиса – при c=3 и n≤5 по табл. 3; при c˃3 или n˃5 по табл. 9].
Критерий Манна-Уитни используется для сравнения независимых выборок, с его помощью проверяли две противоположные гипотезы: Н0 – уровень признака в одной группе не отличается от уровня признака в другой группе; H1 – уровень признака в одной группе отличается от уровня признака в другой группе. Различия между выборками оказались достоверными в двух случаях (табл. 2, помечены «*»).
Далее был применен критерий Вилкоксона для зависимых выборок, которым проверяли описанные выше гипотезы. Параллельное использование критериев для независимых и зависимых выборок обосновано тем, что:
1) результаты измерений выполнены на разных пробах и их, с одной стороны, можно считать независимыми;
2) с другой стороны, пчелы в разных пробах от одной семьи связаны родством по меньшей мере по материнской линии.
Из табл. 3 видно, что критерий Т оказался значимым на первом уровне достоверности в трех случаях, а на втором – в семи. Наибольший интерес представляет критерий Вилкоксона, полученный для сочетания пар: «6 месяцев, ОМЧ кое/г & 18 месяцев, ОМЧ кое/г» и «6 месяцев, ОМЧ кое/г & 36 месяцев, ОМЧ кое/г».
Затем были рассчитаны критерии, позволяющие провести множественные сравнения. Это критерии Крускала-Уоллиса (для независимых групп) и Фридмана (для зависимых переменных). Проверяли две противоположные гипотезы: H0 – различия между разными концентрациями спиртовых растворов по ОМЧ случайны, т. е. выборки не различаются, и Н1 – различия между разными концентрациями спиртовых растворов по ОМЧ не случайны (т. е. выборки различаются). Результаты представлены в табл. 4–5.
В итоге проведенных множественных сравнений с использованием критериев Крускала-Уоллиса и Фридмана достоверных различий не установлено. В нашем случае принимается H0, т. е. различия случайны.
Выводы
1. При анализе материала, хранящегося в двух спиртах в разных их концентрациях 36 месяцев, установлено, что ОМЧ только в двух случаях (10%-ный метилкарбинол и 40%-ный диметилкарбинол) было высоким. В этих случаях бактерии были представлены спорообразующими формами, т. е. способными переживать неблагоприятные условия.
2. Сравнение проб пчел, хранящихся в растворах двух спиртов разных концентраций 6, 18 и 36 месяцев с помощью непараметрических критериев парного сравнения, в отдельных случаях выявило достоверные различия. Так, при сравнении проб пчел по общему микробному числу, хранящихся в двух спиртах, установлено достоверное различие по критерию Манна-Уитни на первом уровне значимости. По критерию Вилкоксона было установлено достоверное отличие на первом уровне значимости между следующими парами сравнения: «6 месяцев, ОМЧ кое/г и 18 месяцев, ОМЧ кое/г» и «6 месяцев, ОМЧ кое/г и 36 месяцев, ОМЧ кое/г».
3. Сравнение проб пчел, хранящихся в растворах двух спиртов разных концентраций 6, 18 и 36 месяцев с помощью непараметрических критериев множественного сравнения, не выявило достоверных различий.
4. Для консервирования проб пчел экономически выгоднее использование диметилкарбинола из-за его более низкой стоимости и простоты приобретения.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
1. Dimetilkarbinol [Dimethyl carbinol]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Isopropanol (date of access: 29.03.24).
2. Papa, A. J. Propanols / A. J. Papa // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry : Weinheim : Wiley-VCH. – 2005.
3. Meixner, M. D. Standard methods for characterising subspecies and ecotypes of Apis mellifera / M. D. Meixner [et al.] // Journal of Apicultural Research. – 2013. – № 4. – P. 1–27.
4. Lee, M. R. Age-dependent hypopharyngeal gland development and morphometric characteristics in the cross-bred lineage of honeybees reared for high royal jelly production / M. R. Lee [et al.] // Journal of Asia-Pacific Entomology. – 2019. – P. 699–704.
5. Sidorenko, E. V. Metody matematicheskoi obrabotki v psikhologii [Methods of mathematical processing in psychology] / E. V. Sidorenko. – Saint-Petersburg. – OOO “Rech”, 2000. – 350 p.
6. Wilcoxon F. et al., 1963.
