Temporal variation in the diet, nutritional value, and production of pollen collected by Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) in a caatinga area

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7529

Keywords:

Beekeeping; Pollen types; Crude protein; Ethereal extract; Meteorological factors.

Abstract

The objective of this study was to evaluate the botanical origin, the temporal effect on the concentration of nutrients, the production potential, and the nutritional value of bee pollen produced in the city of Serra Talhada-PE. The fieldwork was carried out from April 2014 to March 2015. The collection of bee pollen was carried out fortnightly in four hives. Analysis of botanical origin and nutritional analyzes of pollen were performed regarding the percentage of crude protein and ether extract. Generalized linear models and Spearman correlation between variables were used. 63 pollen types were found, distributed in 21 families, 39 genera, 34 species and 11 indeterminate types. The families most represented in numbers of species were Leguminosae and Malvaceae. The production of bee pollen was higher in the rainy season than in the dry season, being negatively related to temperature and positively to humidity. The nutritional value of the collected pollen changed over the sampled months. There was no relationship between the levels of crude protein and ether extract with the number of pollen types and with precipitation. Based on the pollen analysis, it can be inferred that the studied Caatinga area maintains a great diversity of sources of resources for bees, with the Leguminosae family being responsible for the largest food supply for the same. This study shows that the vegetation located in Serra Talhada-PE presents plant species with high nutritional content and great potential for the production of bee pollen.

Author Biographies

Pedro de Assis de Oliveira, Universidade Federal do Ceará

1 - Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Universidade Federal Rural de Pernambuco, (UFRPE), Serra Talhada, Pernambuco, Brasil.

2 - Departamento de Zootecnia/CCA, Universidade Federal do Ceará (UFC), Campus Universitário do Pici, Fortaleza-CE, Brasil.

Larysson Feitosa dos Santos, Universidade Federal do Ceará

2 - Departamento de Zootecnia/CCA, Universidade Federal do Ceará (UFC), Campus Universitário do Pici, Fortaleza-CE, Brasil.

Paloma Eleutério, Universidade Federal do Ceará

2 - Departamento de Zootecnia/CCA, Universidade Federal do Ceará (UFC), Campus Universitário do Pici, Fortaleza-CE, Brasil

Vitória Inna Mary de Sousa Muniz, Universidade Federal do Ceará

2 - Departamento de Zootecnia/CCA, Universidade Federal do Ceará (UFC), Campus Universitário do Pici, Fortaleza-CE, Brasil.

Jose Fabio Ferreira de Oliveira, Universidade Federal da Paraíba

3 - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Paraíba, Campus Areia, Areia, Paraíba, Brasil

Marileide de Souza Sá, Universidade Federal Rural de Pernambuco; Universidade Federal da Paraíba

1 - Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Universidade Federal Rural de Pernambuco, (UFRPE), Serra Talhada, Pernambuco, Brasil.

3 - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Paraíba, Campus Areia, Areia, Paraíba, Brasil.

André Laurênio de Melo, Universidade Federal Rural de Pernambuco

1 - Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Universidade Federal Rural de Pernambuco, (UFRPE), Serra Talhada, Pernambuco, Brasil.

Marcelo Casimiro Cavalcante, Universidade Federal Rural de Pernambuco; Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira

1 - Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Universidade Federal Rural de Pernambuco, (UFRPE), Serra Talhada, Pernambuco, Brasil.

4 - Instituto de Desenvolvimento Rural, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (Unilab), - Redenção,Ceará, Brasil.

References

AOAC, Association of Official Analytical Chemists. (1990). Official methods of analysis. AOAC, Arlington, 15(1): 684 p.

APAC – Agência Pernambucana de Águas e Climas. Monitoramento Pluviométrico: Pernambuco. 2019. Recuperado em: < http://www.apac.pe.gov.br/meteorologia/monitoramento-pluvio.php>. Acesso em: 03 janeiro 2020.

Arien, Y., Dag, A., Zarchin, S., Masci, T., & Shafir, S. (2015). Omega-3 deficiency impairs honey bee learning. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112:15761-15766. doi: 10.1073/pnas.1517375112

Barreto, L. M. R. C., Funari, S. R. C., Orsi, R. O., & Dib, A. P. S. (2006). Produção de pólen no Brasil. Taubaté-SP: Cabral Editora e Livraria Universitária, 99 p.

Barth, O. M. (1970a) Análise microscópica de algumas amostras de mel, 2-pólen acessório. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 42:571-590.

Barth, O. M. (1970b) Análise microscópica de algumas amostras de mel, 1-pólen dominante. Anais da Academia Brasileira de Ciências,42:351-366.

Barth, O. M. (1989) O Pólen no Mel Brasileiro. Rio de Janeiro: Luxor.

Borges, R. L. B., de Jesus, M. C., de Camargo, R. C. R., & dos Santos, F. D. A. R. (2019). Pollen types in honey produced in caatinga vegetation, Brazil. Palynology, 1-14. doi: /10.1080/01916122.2019.1617208.

Burger, H., Ayasse, M., Dötterl, S., Kreissl, S., & Galizia, C. G. (2013). Perception of floral volatiles involved in host-plant finding behaviour: comparison of a bee specialist and generalist. Journal of Comparative Physiology A, 199:751-761. doi: 10.1007/s00359-013-0835-5.

Buril, M. T., Santos, F. A. R., Alves, M. (2010). Diversidade polínica das Mimosoideae (Leguminosae) ocorrentes em uma área de caatinga, Pernambuco, Brasil, Act. Bot. Bras. 24(1), 53-64. doi:10.1590/S0102-33062010000100006.

Córdula, E., Morim, M. P., & Alves, M. (2014). Morfologia de frutos e sementes de Fabaceae ocorrentes em uma área prioritária para a conservação da Caatinga em Pernambuco, Brasil. Rodriguésia, 65:505-516. doi: 10.1590/S2175-78602014000200012.

Crailsheim, K. (1990). The protein balance of the honey bee worker. Apidologie, 21: 417-429. doi:10.1051/apido:19900504.

Domingos, H. G. T., & Gonçalves, L. S. (2014). Termorregulação de abelhas com ênfase em Apis mellifera. Acta Veterinaria Brasilica, 8:150-154. doi: 10.21708/avb.2014.8.3.3491.

Dreller, C., Page Jr, R. E., & Fondrk, M. K. (1999). Regulation of pollen foraging in honeybee colonies: effects of young brood, stored pollen, and empty space. Behavioral Ecology and Sociobiology, 45:227-233. doi:10.1007/s002650050557.

Erdtman, G. (1966). Pollen morphology and plant taxonomy - Angiosperms. New York, Hafner Publishing Company.

Freitas Brasil, D., & de Oliveira Guimarães-Brasil, M. (2018). Principais recursos florais para as abelhas da caatinga. Scientia Agraria Paranaensis, 17:49. Recuperado de: http://saber.unioeste.br/index.php/scientiaagraria/article/view/15712/13190.

Hilgert-Moreira, S. B., Nascher, C. A., Callegari-Jacques, S. M., & Blochtein, B. (2014). Pollen resources and trophic niche breadth of Apis mellifera and Melipona obscurior (Hymenoptera, Apidae) in a subtropical climate in the Atlantic rain forest of southern Brazil. Apidologie, 45:129-141. doi: 10.1007/s13592-013-0234-5.

Jardim, A. M. D. R. F., Queiroz, M. G., Júnior, G. D. N. A., Silva, M. J., Silva, T. G. F. (2015). Estudos climáticos do número de dias de precipitação pluvial para o município de Serra Talhada-PE. Revista Engenharia na Agricultura, 27:330-337. doi: 10.13083/reveng.v27i4.875.

Kroyer, G., & Hegedus, N. (2001). Evaluation of bioactive properties of pollen extracts as functional dietary food supplement. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2: 171-174. doi: 10.1016/S1466-8564(01)00039-X.

Lima, L. C. P., de Oliveira, R. P., & Giulietti, A. M. (2012). Flora of Bahia: Aizoaceae. Sitientibus série Ciências Biológicas, 12:189-192. doi: 10.13102/scb93.

Louveaux, J., Maurizio A. & Vorwohl G. (1970). Methods of melissopalynology, Bee World, 51: 25-138.

Maia-Silva, C., Silva C.I., Hrncir M., Queiroz R.T. & Imperatriz-Fonseca V.L. (2012). Guia de plantas visitadas por abelhas na Caatinga. Fortaleza: Fundação Brasil Cidadão:191p.

Matos, V. R., Alencar, S. M., & Santos, F. A. (2014). Pollen types and levels of total phenolic compounds in propolis produced by Apis mellifera L. (Apidae) in an area of the Semiarid Region of Bahia, Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 86:407-418. doi: 10.1590/0001-376520142013-0109.

Melo Nascimento, J. E., Freitas, B. M., Souza Pacheco Filho, A. J., Pereira, E. S., Meneses, H. M., Alves, J. E., & da Silva, C. I. (2019). Temporal variation in production and nutritional value of pollen used in the diet of Apis mellifera L. in a seasonal semideciduous forest. Sociobiology, 66:263-273. doi: 10.13102/sociobiology. v66i2.2879.

Milfont, M.O., Freitas B.M. & Alves J.E. (2011). Pólen apícola. Manejo para a produção de pólen no Brasil. Viçosa: Editora Aprenda Fácil, 102p.

Miranda, M. M. B., Andrade, T. (1990). Fundamentos de palinologia. Fortaleza: Imprensa Universitária da Universidade Federal do Ceará.

Muth, F., Papaj, D. R., & Leonard, A. S. (2016). Bees remember flowers for more than one reason: pollen mediates associative learning. Animal Behaviour, 111:93-100. doi: 10.1016/j.anbehav.2015.09.029.

Negrão, A.F., Barreto L.M.R.C & Orsi R.O. (2014). Influence of the Collection Season on Production, Size, and Chemical Composition of Bee Pollen Produced by Apis mellifer. Journal of Apicultural Science, 58: 5-10. doi:10.2478/jas -2014-0017.

Nicolson, S. W., Nepi, M., & Pacini, E. (Eds.). (2007). Nectaries and nectar (Vol. 4). Dordrecht: Springer.

Nogueira, C., Iglesias, A., Feás, X., & Estevinho, L. M. (2012). Commercial bee pollen with different geographical origins: a comprehensive approach. International Journal of Molecular Sciences, 13:11173-11187. doi: 10.3390/ijms130911173.

Novais, J. S., e Lima, L. C. L., & dos Santos, F. D. A. R. (2010). Bee pollen loads and their use in indicating flowering in the Caatinga region of Brazil. Journal of arid environments, 74: 1355-1358. doi: 10.1016/j.jaridenv.2010.05.005.

Oliveira, P. P., van den Berg, C., & Santos, F. D. A. R. D. (2010). Pollen analysis of honeys from Caatinga vegetation of the state of Bahia, Brazil. Grana, 49:66-75. doi: 10.1080/00173130903485122.

Pereira, F. D. M. (2006). Development of honeybee colonies under protein diets. Pesquisa Agropecuária Brasileira (Brazil).

Portela, E. L. E. N. A. R. & Gallego, S. (1999) Alimentación de las abejas: aplicación práctica de los fundamentos fisiológicos de la nutrición. Portada y gráficos: Elena M. Roblas Portela, 195p.

R Development Core Team. (2014). R: A language and environment for statistical computing, The R Foundation for Statistical Computing, Viena.

Rebolledo, R., Riquelme, M., Huaiquil, S., Sepúlveda Ch, G., & Aguilera, A. (2011). Estudio comparativo de la producción de polen y miel en un sistema de doble reina versus una por colmena en La Araucanía, Chile. Idesia (Arica), 29(2), 139-144. doi: 10.4067/S0718-34292011000200018.

Raven P.H.; Evert, R.F. e Eichhorn, S.E. (2017). Biologia Vegetal. Rio de Janeiro: Guanabara Kooga, 7. ED, 28 p.

Rodarte, A. T. A., Silva, F. O. D., & Viana, B. F. (2008). A flora melitófila de uma área de dunas com vegetação de caatinga, Estado da Bahia, Nordeste do Brasil. Acta Botanica Brasilica, 22:301-312. doi: 10.1590/S0102-33062008000200001.

Roubik, D. W. (1992). Ecology and natural history of tropical bees. Cambridge University Press.

Ruedenauer, F. A., Spaethe, J., & Leonhardt, S. D. (2015). How to know which food is good for you: bumblebees use taste to discriminate between different concentrations of food differing in nutrient content. Journal of Experimental Biology, 218:2233-2240. doi: 10.1242/jeb.118554.

Sattler, J.A.G., Melo I.L.P., Granato D., Araújo E., Freitas A.D.S., Barth O.M., Almeida-Muradian, L.B. (2015). Impact of origin on bioactive compounds and nutritional composition of bee pollen from southern Brazil: A screening study, Food Food Research International, 77: 82-91. doi: 10.1016/j.foodres. 2015.09.013.

Silva, T.G.F., Araújo Primo, J.T., Moura, M.S.B., Silva, S.M.S., Morais, J.E.F., Pereira, P.C., Souza, C.A.A. (2015).Soil water dynamics and evapotranspiration of forage cactus clones under rainfed conditions. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, 50: 515-525, 2015. doi:10.1590/S0100-204X2015000700001.

Soares Neto, R. L., Magalhães, F. Á. L., Tabosa, F. R. S., Moro, M. F., Costa e Silva, M. B., & Loiola, M. I. B. (2014). Flora do Ceará, Brasil: Capparaceae. Rodriguésia, 65:671-684. doi: 10.1590/2175-7860201465307.

Villanueva M.O., Marquina A.D., Serrano R.B. & Abellán G.B. (2002) The importance of bee-collected pollen in the diet: a study of its composition, International Journal of Food Sciences and Nutrition, 53: 217-224. doi: 10.1080/09637480220132832.

Weiner, C. N., Hilpert, A., Werner, M., Linsenmair, K. E., & Blüthgen, N. (2010). Pollen amino acids and flower specialisation in solitary bees. Apidologie,41: 476-487.doi: 10.1051/apido/2009083

Winston, M. L. (2003). The biology of the honey bee. harvard university pres.

Yang, K., Wu D., Ye X., Liu D., Chen J. & Sun P. (2013). Characterization of chemical composition of bee pollen in China. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61: 708-718. doi: 10.1021/jf304056b.

Zerbo, A. C, Lúcia, R., de Moraes, M. S., & Brochetto-Braga, M. R. (2001). Protein requirements in larvae and adults of Scaptotrigona postica (Hymenoptera, Apidia, Meliponinae): midgut proteolytic activity and pollen digestion. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 129:139-147. doi: 10.1016/S1096-4959(01)00324-4.

Published

30/08/2020

How to Cite

Oliveira, P. de A. de ., Santos, L. F. dos, Eleutério, P. ., Muniz, V. I. M. de S., Oliveira, J. F. F. de ., Sá, M. de S. ., Melo, A. L. de ., & Cavalcante, M. C. . (2020). Temporal variation in the diet, nutritional value, and production of pollen collected by Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) in a caatinga area. Research, Society and Development, 9(9), e563997529. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7529

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences