Маточное молочко представляет собой секрет пчелиного меда, который используется для питания личинок и взрослых маток. Оно выделяется из желез, находящихся в гортанной части глотки рабочей пчелы и скармливается всем личинкам в колонии.
Когда рабочие пчелы решают обрести новую матку, либо потому, что старая ослабевает или была убита, они выбирают несколько мелких личинок и кормят их обильным количеством маточного молочка в специально сооруженных ячейках для матки. Этот тип кормления провоцирует развитие морфологии матки, включая полностью развитые яичники, необходимые для откладывания яиц.
Производство маточного молочка
Маточное молочко выделяется из желез в головках рабочих пчел и скармливается всем личинкам пчел, независимо от того, предназначено ли им стать трутнями (самцами), рабочими пчелами (стерильные самки), или матками (плодовитыми самками). Через три дня, личинок трутней и рабочих пчел больше не кормят маточным молочком, но личинка матки продолжает питаться этим особым веществом на протяжении всего своего развития.
Молочко собирается людьми при помощи стимуляции колоний ульями с подвижными рамками для производства пчелиных маток. Маточное молочко собирают с каждой отдельной ячейки матки (медовые соты), когда личинкам маток около четырех дней. Оно собирается из ячеек матки, так как это единственные ячейки, в которых откладываются большие количества молочка. Когда маточное молочко скармливается личинкам рабочей пчелы, оно скармливается непосредственно им и они потребляют его по мере его выработки, в то время как ячейки личинок маток «укомплектовываются» молочком гораздо быстрее, чем личинки могут потреблять. Таким образом, только в ячейках маток сбор маточного молочка является практичным.
Хорошо управляемый улей за сезон 5-6 месяцев может производить около 500 г маточного молочка. Так как продукт скоропортящийся, производители должны иметь непосредственный доступ к надлежащему хранению в холодных условиях (например, в холодильнике или морозильной камере), в котором молочко сохраняется, пока не будет продано или передано в центр сбора. Иногда мед или пчелиный воск добавляют к маточному молочку, что, как считается, помогает его сохранению.
Состав маточного молочка
Маточное молочко собирается и продается в качестве пищевой добавки для людей, с утверждением о различных преимуществах для здоровья, из-за таких компонентов, как витамины группы В, например, пантотеновая кислота (витамин В5) и витамин В6 (пиридоксин). Общий состав маточного молочка содержит 67% воды, 12,5% сырого протеина, в том числе небольшое количество различных аминокислот, и 11% простых сахаров (моносахаридов), включая и относительно большое количество (5%) жирных кислот. Оно также содержит много микроэлементов, некоторые ферменты, антибактериальные и антибиотиковые компоненты, следовые количества витамина С, но ни одного из жирорастворимых витаминов A, D, Е и К.
Роялактин
Компонент маточного молочка, который провоцирует развитие пчелы в матку, как представляется, является одним белком, который был назван роялактином. В маточное молочко, утратившее свои свойства при длительном хранении, был добавлен каждый из компонентов в свежем состоянии, а молочко было скормлено пчелам; только благодаря молочку с добавкой роялактина личинки превратились в пчелиные матки. Роялактин также вызывает похожие фенотипические изменения у плодовой мушки (дрозофилы), отмечающиеся повышенным размером тела и развитием яичников.
Эпигенетические эффекты
Матки медоносных пчел и рабочие пчелы представляют собой один из наиболее ярких примеров экологически контролируемого фенотипического полиморфизма. Несмотря на их идентичную клональную природу на уровне ДНК, они сильно дифференцируются в широком диапазоне характеристик, включая анатомические и физиологические различия, продолжительность жизни матки и репродуктивную способность. Матки составляют половую касту и имеют большие активные яичники, в то время как рабочие пчелы имеют только рудиментарные неактивные яичники и функционально являются стерильными.
Разрыв в развитии матки / рабочей пчелы контролируется эпигенетически дифференциальным кормлением маточным молочком. Это, как представляется, связано конкретно с белком роялактином. Личинке самки, которой суждено стать пчелиной маткой, скармливается большое количество молочка; это запускает каскад молекулярных событий, приводящих к развитию в матку. Было показано, что это явление опосредуется эпигенетической модификацией ДНК, известной как CpG – метилирование. Подавление экспрессии фермента, который метилирует ДНК в только что вылупившихся личинках привело к эффекту, подобному маточному молочку на траектории развития личинки; большинство особей с пониженным уровнем метилирования ДНК стали матками с полностью развитыми яичниками. Этот факт позволяет предположить, что метилирование ДНК у медоносных пчел позволяет экспрессии эпигенетической информации подвергаться дифференциальным изменениям благодаря вкладу питания.
Применение маточного молочка
Маточное молочко используется как компонент в некоторых продуктах ухода за кожей и натуральной красоты. В кругах целостного исцеления и в популярном фольклоре альтернативной медицины, считается, что маточное молочко имеет омолаживающие свойства, вытекающие в первую очередь из его содержимого из аминокислот и широкого спектра витаминов и минералов.
Побочные эффекты
Маточное молочко может вызывать аллергические реакции у людей, начиная от крапивницы, астмы, даже до фатальной анафилаксии. Частота аллергических побочных эффектов у людей, которые потребляют молочко, неизвестна. Риск возникновения аллергии на маточное молочко выше у людей, которые имеют другие аллергии.
Экспериментальные исследования
О маточном молочке сообщалось в качестве возможного иммуномодулирующего средства при базедовой болезни. Также сообщалось, что оно стимулирует рост глиальных клеток и нервных стволовых клеток в мозге. На сегодняшний день, имеются предварительные доказательства того, что оно может иметь некоторые свойства снижения уровня холестерина, противовоспалительные, ранозаживляющие и антибиотиковые свойства, хотя последние три вряд ли могут быть осуществлены при проглатывании молочка (в связи с разрушением веществами, участвующими в пищеварении, или в связи с нейтрализацией изменениями в рН). Исследования также показывают, что 10-гидрокси-2-деценовая кислота (10-HDA), найденная в маточном молочке, может препятствовать васкуляризации опухолей. Также предполагается, что маточное молочко корригирует нарушения уровня холестерина вследствие потребления никотина.
