Παράμετροι που επηρεάζουν τη χημική σύνθεση της συλλεγόμενης από τις μέλισσες (Apis mellifera L.) γύρης

Abstract

Pollen is a bee product characterized by high nutritional and biological value both for bees and for human beings. Pollen derived from different plants varies in nutritional value and affects accordingly the growth and the productivity of colony. In addition, differences in the chemical composition of pollen are attributed to the effect of the geographic origin. However, the quality of the final product is also affected to a significant extent by the beekeeper's post-harvest treatments. In this dissertation, differences in protein content, carbohydrate composition, lipid content and fatty acid composition, mineral content, as well as the profile of volatile components were studied, according to the botanical origin of pollen. As for protein content, 58 unifloral species were analyzed and the average total protein was 20.62%. In order to study the effect of different botanical origin on the content and composition of carbohydrates, 30 unifloral pollen species were analyzed. The mean of total sugars in the samples was 42.1%. Regarding the content of simple sugars, fructose and glucose were detected at higher levels, averaging 21.07% and 18.5% respectively, while the sum of these two monosaccharides accounted for 89.64% of total sugars. A smaller range was found for total fat content (13.2%). As for the fatty acid profile in 20 unifloral pollen species, differences in the composition of fatty acids between the plant species were observed, confirming the need for polycarbonate pollen collection and consumption by bees to ensure a balanced diet. Most of the minerals studied showed a large concentration range, and most notably phosphorus, potassium and calcium. In addition, a comparative determination of the volatile profile of 16 pollen species was performed to interpret the effect of the odor as a bee attracting factor. Erica manipuliflora, Papaver rhoeas and Sisymbrium irio were distinguished for the large number of volatile compounds found in them. In Erica manipuliflora, 54 volatile substances were detected, in Papaver rhoeas 51 and in Sisymbrium irio 42. In order to examine the effect of different soil and climatic conditions on the composition of the product, analyzes were performed on unifloral samples of Sinapis sp. and Cistus sp. from different regions. With regard to the protein and total fat content, there were no significant differences attributable to the geographical origin factor. In contrast, differences were observed with respect to the fatty acid profile. A large range of values was present in potassium and calcium concentrations in pollen samples of the same botanical origin but from different regions. The particular geographical features of each area influence the chemical composition of the soil and consequently the content of inorganic elements in plant tissues and pollen. Finally, the effect of time and conservation conditions on the change in the physicochemical characteristics of fresh and dried pollen, both under dark and light conditions, was investigated. It is recommended that the product be stored at a freezing temperature (-180C), as the color change appears to be progressing at a fairly slow rate over the 12 months. In addition, under these conditions no changes were observed in moisture content, total protein and lipid content, as well as in the composition of carbohydrates and fatty acids.

Η γύρη είναι ένα προϊόν της κυψέλης το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλή θρεπτική και βιολογική αξία για τις μέλισσες αλλά και για τον ίδιο τον άνθρωπο. Γύρη από διαφορετικά φυτά παραλλάσει ως προς τη θρεπτική της αξία και επηρεάζει αντίστοιχα την ανάπτυξη και την παραγωγικότητα του μελισσιού. Επίσης, διαφορές στη χημική σύσταση της γύρης αποδίδονται και στην επίδραση της διαφορετικής γεωγραφικής προέλευσης. Ωστόσο, η ποιότητα του τελικού παραγόμενου προϊόντος επηρεάζεται σε σημαντικό βαθμό και από τους χειρισμούς που ακολουθεί ο μελισσοκόμος μετά τη συγκομιδή του. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, μελετήθηκαν διαφορές στο πρωτεϊνικό περιεχόμενο, στη σύνθεση υδατανθράκων, στο λιπιδικό περιεχόμενο και στη σύνθεση λιπαρών οξέων, στην περιεκτικότητα μεταλλικών στοιχείων, καθώς και στο προφίλ πτητικών συστατικών ανάλογα με τη φυτική προέλευση. Όσον αφορά το πρωτεϊνικό περιεχόμενο, αναλύθηκαν 58 αμιγή είδη και ο μέσος όρος ολικών πρωτεϊνών βρέθηκε 20.62%. Προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση της διαφορετικής βοτανικής προέλευσης στο περιεχόμενο και στη σύνθεση υδατανθράκων, αναλύθηκαν 30 αμιγή είδη γύρης. Ο μέσος όρος ολικών σακχάρων στα εξεταζόμενα δείγματα ήταν 42.1%. Όσον αφορά την περιεκτικότητα των απλών σακχάρων, η φρουκτόζη και η γλυκόζη ανιχνεύτηκαν σε μεγαλύτερα ποσοστά, με μέσους όρους 21.07% και 18.5% αντίστοιχα, ενώ το άθροισμα των δύο αυτών μονοσακχαριτών αντιστοιχούσε στο 89.64% των ολικών σακχάρων. Μικρότερο εύρος εντοπίστηκε στο περιεχόμενο ολικού λίπους (13.2%). Μελετώντας το προφίλ λιπαρών οξέων σε 20 αμιγή είδη γύρης, παρατηρήθηκαν διαφορές στη σύνθεση λιπαρών οξέων μεταξύ των φυτικών ειδών. Μεγάλο εύρος συγκεντρώσεων παρουσίασαν τα περισσότερα από τα εξεταζόμενα ανόργανα στοιχεία, με πιο χαρακτηριστικές περιπτώσεις αυτές του φωσφόρου, του καλίου και του ασβεστίου. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε συγκριτικός προσδιορισμός του πτητικού προφίλ 16 αμιγών ειδών γύρης, προκειμένου να ερμηνευτεί η επίδραση της οσμής ως παράγοντας προσέλκυσης των μελισσών. Ξεχώρισαν η γύρη της ερείκης, της παπαρούνας και της άγριας βρούβας για τον μεγάλο αριθμό πτητικών ενώσεων που εντοπίστηκαν σε αυτά. Στην ερείκη ανιχνεύτηκαν 54 πτητικές ουσίες, στην παπαρούνα 51 και στη βρούβα 42. Προκειμένου να εξεταστεί η επίδραση των διαφορετικών εδαφοκλιματικών συνθηκών στη σύσταση του προϊόντος, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις σε αμιγή δείγματα σιναπιού και λαδανιάς από διαφορετικές περιοχές. Όσον αφορά την περιεκτικότητα πρωτεϊνών και ολικού λίπους δε διαπιστώθηκαν μεγάλες διαφορές που να αποδίδονται στον παράγοντα γεωγραφική προέλευση. Αντίθετα, διαφορές παρατηρήθηκαν όσον αφορά το προφίλ λιπαρών οξέων. Μεγάλο εύρος τιμών παρουσιάστηκε στις συγκεντρώσεις καλίου και ασβεστίου σε δείγματα γύρης ίδιας βοτανικής προέλευσης προερχόμενα όμως από διαφορετικές περιοχές. Το ιδιαίτερο γεωγραφικό ανάγλυφο κάθε τοποθεσίας διαμορφώνει διαφορετικά γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά σε κάθε περιοχή, επιδρώντας στη χημική σύσταση του εδάφους και κατ’ επέκταση στην περιεκτικότητα των ανόργανων στοιχείων στους φυτικούς ιστούς και στη γύρη. Τέλος, ερευνήθηκε η επίδραση του χρόνου και των συνθηκών διατήρησης στη μεταβολή φυσικοχημικών χαρακτηριστικών της νωπής και αποξηραμένης γύρης, τόσο σε συνθήκες σκότους όσο και φωτός. Προτείνεται η αποθήκευση του προϊόντος να πραγματοποιείται σε θερμοκρασία κατάψυξης (-180C), καθώς η αλλοίωση του χρώματος φαίνεται να προχωράει με αρκετά αργό ρυθμό στη διάρκεια των 12 μηνών. Επιπλέον, υπό τις συνθήκες αυτές δεν παρατηρήθηκαν μεταβολές στην περιεκτικότητα υγρασίας, ολικών πρωτεϊνών, ολικού λίπους, στη σύνθεση υδατανθράκων και λιπαρών οξέων.