Bron: Maandblad van de Vlaamse Imkerbond
Jaargang: 96
Jaar: 2010
Maand: oktober
Auteurs: Dr. Michel Asperges, Universiteit Hasselt, Campus Diepenbeek

HET SPIJSVERTERINGSSTELSEL VAN DE HONINGBIJ IN DE WINTERPERIODE

Inleiding

In het kader van het ‘Vlaams Honingproject’ werd tijdens de vorige herfst en winter onderzoek gedaan naar vetopstapeling bij winterbijen die als wintervoeding FeedBee hadden gekregen. Dit onderzoek werd uitgevoerd aan de Universiteit Hasselt. We maakten gebruik van de Experimentele Bijenstand van de Limburgse Imkersbond vzw, gelegen te Herkenrode bij Hasselt. Het onderzoek werd gedeeltelijk bekostigd met goedkeuring van de EU, 797/2004 vordering EG 917/2004 van de commissie, contract Vlaams Bijenteeltproject 2007-2010, nr. 2008/22, verantwoordelijke KonVIB prof. dr. F. Jacobs, Universiteit Gent.

Doel

• Tijdens dit onderzoek werd gekeken of het spijsverteringsstelsel van honingbijen er anders dan normaal uitzag als ze FeedBee kregen. • We willen wel de imkers op weg zetten om – indien ze een microscoop hebben die tot 10×40 vergroot – het darmstelsel van de honingbij te bekijken, om een beter inzicht te krijgen in de filterende rol die de honingmaag kan spelen.

1. Werkwijze

De honingbijen waarvan we de honingmaag wilden onderzoeken, werden uit de kolonie gehaald nadat ze eerst met tabaksrook bedwelmd werden. Er werden telkens 30 werksters gevangen. Het effect van beroken is dat de bijen hun honingmaag volzuigen, wat later tijdens de dissectie het bestuderen van de honingmaag vergemakkelijkt. De bedwelmde bijen werden dan verdoofd met diëthylether of gewone ether. Als ze hun tong hebben uitgestoken en niet meer bewegen, zijn ze klaar voor dissectie. Ze zijn dan echter nog niet dood en kunnen nog steeds steken. De kop van de verdoofde bijen wordt afgeknipt, en door het laatste segment met een pincet vast te nemen, kan de volledige darm uitgetrokken worden. De darmpjes worden in ethanol bewaard voor verder onderzoek.

2. Het normale spijsverteringsstelsel

Het spijsverteringsstelsel begint bij de mondopening. Deze is voorzien van bijtkaken en een lik- en zuigtong. Via de mond gaat het voedsel naar de krop (cibarium of farynx). Het loopt dan verder door een rechte, smalle, dunne slokdarm (oesofagus) die zich in het borststuk of thorax bevindt. De slokdarm verbreedt bij het begin van het achterlijf (abdomen) tot de honingmaag, die bij de werksters beter ontwikkeld is dan bij de darren en de koningin. In de honingmaag verzamelt de werkster nectar en stuifmeel. Aan het einde van de honingmaag zit een kleptrechter of proventriculus die gedeeltelijk in de honingmaag kan schuiven. De kleptrechter bestaat uit vier kleppen die zich kunnen openen en sluiten. Ze zijn bezet met talrijke dikke, stijve haren die stofdeeltjes, stuifmeel en zelfs bacteriën kunnen tegenhouden. Nochtans worden sporen van schimmels alsook nosemasporen doorgelaten. Tegengehouden stuifmeel wordt in bolletjes (bolussen) verzameld en als dusdanig doorgelaten en verteerd in de eigenlijke maag. Via de kleptrechter komt het voedsel in de eigenlijke maag/middendarm of ventriculus terecht. De wand hiervan is vrij dik en voorzien van kring- en lengtespieren. De ventriculus scheidt verteringsenzymen af.

Vermits de honingmaag ongeveer 75 mg vloeibaar voedsel (nectar of suikerwater) kan bevatten en een bij 10 mg glucose/uur nodig heeft, kunnen we hieruit afleiden dat bijen die verder dan 3 km moeten vliegen hun honingmaag niet vol kunnen houden gezien ze in energienood komen.

Sommigen spreken van middendarm in plaats van maag (Regard A. e.a.1973). De maag is sterk verbreed en bezit een sterk geplooide wand wat voor oppervlaktevergroting zorgt, zodat de verteringsenzymen beter hun werk kunnen doen. Nectar en pollen kunnen niet gezamenlijk worden verteerd omdat de nodige enzymen (verteringssappen) niet gelijktijdig op nectar en stuifmeel kunnen inwerken. Nectar bevat immers naast water hoofdzakelijk suikers, terwijl stuifmeel hoofdzakelijk eiwitten en vetten bevat. De middendarm versmalt tot de dunne darm. Deze heeft een gladde en dunnere wand. Hier worden de voedingsstoffen uit het verteerde voedsel opgenomen. Ze komen terecht in het bloed (hemolymfe). Uiteindelijk komen de nietverteerbare resten terecht in de dikke darm bestaande uit een verbreed rectum of endeldarm, eindigend in de anus, en bij de wijfjes gelegen in de angelkamer. Het rectum is voorzien van rectale papillen, door sommigen onterecht rectale klieren genoemd. Ze recupereren water en nog nuttige stoffen uit het verteringsafval. Op de overgang van middendarm en dikke darm vinden we vele honderden zeer dunne draadvormige buisjes die we als primitieve nieren kunnen beschouwen, het zijn de buisjes van malpighi. Ze hebben eigenlijk niets te maken met het spijsverteringsstelsel maar ze recupereren water en afvalstoffen uit de hemolymfe en voeren dit af naar de darm. Deze buisjes hebben dus een excretiefunctie (= afval verwijderen).

De proventriculus heeft ook nog een andere functie. Volgens Snodgrass (1984) staan er op de rand van de driehoekige flappen van de kleppen dikke stekels (spines). Deze filteren de stuifmeelkorrels en andere contaminanten (o.a. roetdeeltjes) van de nectar uit de honingmaag. Ze worden in zakjes (bolussen) verzameld achter de lippen van de klep. Wanneer de zakjes gevuld zijn, gaan de pollenmassa’s langs de kleppen naar de ventriculus. Snodgrass (1984) stelde vast dat stuifmeel uit het vers opgenomen mengsel van nectar en stuifmeel niet onmiddellijk doorgelaten wordt maar soms 3 tot 12 uur in de honingmaag blijft zitten. Het moet ons dus niet verwonderen dat jonge bijen die nectar halen weinig stuifmeel in hun darm hebben. De stuifmeelwand (exine) wordt niet afgebroken zodat tijdens het microscopisch onderzoek van de dikke darm of endeldarm stuifmeelkorrels te zien zijn, (Baily 1952). Peng en Marston (1986) toonden aan dat de proventriculaire haren partikels van 0,5 tot 100 µm diameter kunnen filteren. Dit betekent dat niet alleen stuifmeelkorrels, maar ook sporen van Nosema apis of N. ceranae, Bacillus larvae en torulagist (Candida utilis) kunnen doorgelaten worden.

3. Het spijsverteringsstelsel na het eten van stuifmeel en FeedBee

Uit ons onderzoek bleek dat bijen die een zachte paté van FeedBee als extra wintervoeding kregen, deze goed opnamen. In de darm vonden we stuifmeel, vezels, zetmeel en restjes vetstof van FeedBee terug. Toevallig hadden we in 2009 een uitzonderlijk warme herfst met zeer warme dagen en veel laatbloeiende planten van mosterd en van het in Herkenrode uitgezaaide bloemenmengsel verdeeld door LIB vzw en de provincie Limburg. Het aanvullend stuifmeelvervangend middel FeedBee was op dat ogenblik niet zo belangrijk gezien er voldoende natuurlijk stuifmeel binnenkwam. De warme herfst was nochtans een vergiftigd geschenk want later zou blijken dat de winterbijen reeds verdwenen waren in december 2009 en het voorjaar 2010 dus niet haalden.

4. Verstopte endeldarm en rectum

In de winter, als de bijen in wintertros zitten en niet naar buiten kunnen omwille van de kou, schroeven ze normaal hun levensritme drastisch terug maar ze blijven zorgen voor een hoge temperatuur in de tros. In december 2009 en januari 2010 werd op de vliegplank een buitentemperatuur gemeten van -5°C, en in de kolonie een temperatuur van 32°C. Tot onze verbazing zijn de kolonies (tien in totaal) nooit zonder broed geweest tijdens de winter 2009-2010. Dit kost natuurlijk energie en er wordt ook behoorlijk wat afval gemaakt dat zich ophoopt in het rectum en de endeldarm. Deze zijn wel rekbaar maar er zijn grenzen! Als de bijen geen of onvoldoende water kunnen halen en ze bovendien ook nog zeer lang binnen moeten blijven dan hoopt er zich teveel afval op in de endeldarm wat tot verstopping of constipatie leidt. Het maakt geen verschil of men stuifmeel, FeedBee of beide als wintervoedsel gegeven heeft. De oplossing is water geven, of zeer verdund suikerwater over de tros sproeien als de temperatuur het tenminste toelaat, dus zeker niet als het vriest. FeedBee bevat een weinig rijstzetmeel, maar dit speelt geen enkele rol bij de constipatie. Je vindt dit zetmeel wel terug in de fecaliën.

Dankwoord

Naast de materiële hulp en het leveren van de bijen via de heer F. Daems, voorzitter LIB vzw, werden we bij het verzorgen van de volken en het nemen van de stalen geholpen door H. Aerts, J. Bullen († 10 februari 2010, in de loop van het onderzoek), R. Vaes, J. Weeghmans en A. Wolfs. We willen deze imkers danken voor hun bereidwillige inzet. Het verlies van Jos Bullen was een zware tegenslag voor het onderzoek waar iedereen als één team werkte. Verder een woord van dank aan prof. dr. R. Valcke Universiteit Hasselt, voor de mogelijkheid die hij bood om dit onderzoek te doen.

Literatuur

1. BAILEY, L. (1952) The action of the proventriculus of the worker honeybee, Apis mellifera. Journal of Experimental Biologie, 29: 310-327;

2. CRANE, E. (1990) Bees and beekeeping: science, practice and world resources. Comstock Publishing Associates, Ithaca, New York;

3. DESSART P.(1995) De honingbij. Koningklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, Brussel;

4. GOODMAN, L. (2003) Form and function in the honey bee. International Bee Research Association, Cardiff, United Kingdom;

5. GOULD, J.L. & GOULD C. (1988) De honingbij: een samenleving van kleine giganten. Natuur & Techniek, Maastricht;

6. PENG, Y.-S.; MARSTON, J. M. (1986) Filtering mechanism of the honey bee proventriculus. Physiological Entomology, 11: 433-439,

7. Regard A., Douhet en Adam L. 1973 L’Abeille de A à Z (embryologie et anatomie) ;

F.N.O.S.A.D. Fédération Nationale des Groupements de Défense Sanitaire (section Apiculture) Paris p. 88,

8. SNODGRASS, R. E. (1956) Anatomy of the honey bee. Cornell University Press, Ithaca, New York ;

9. VON FRISCH K. (1978) De honingbij. Uitgeverij Het Spectrum, Utrech;

10. WINSTON, M.L. (1987) The biology of the honey bee. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts.

Alle foto’s: © M. Asperges