Після завершення року заведено підбивати підсумки та окреслювати плани й перспективи на наступний рік. Водночас пропоную поглянути ширше — у перспективу найближчих десяти років. 

Слід зазначити, що, попри те, що ми акцентуватимемо на галузі бджільництва, аналогічна проблема існує й у багатьох інших галузях. Галузь бджільництва сьогодні виробляє щонайменше такі продукти: мед, обніжжя, пергу, прополіс, віск, маточне бджолине молочко, трутневий гомогенат, апітоксин. Крім того, медоносні бджоли відіграють важливу роль у запиленні сільськогосподарських культур. 

За останні десятиліття пасічники зіткнулися з низкою проблем, що безпосередньо впливають на якість отриманих продуктів, а відтак — і на економічні результати. Поширення хвороб і неправильні підходи до лікування зумовили появу антибіотиків у продуктах бджільництва, а інтенсифікація сільського господарства — зростання вмісту пестицидів та інших агрохімікатів. Інтенсивне вирубування лісів, зі свого боку, призвело до скорочення площ природних біотопів і зменшення кормової бази медоносних бджіл. 

Неналежний контроль і відкриття ринків дали підстави для фальсифікації та підміни продукції за географічним походженням. У сукупності це призводило до вибракування продукції, зростання витрат і зниження закупівельних цін. 

Сьогодні ми стоїмо на порозі нових викликів, пов’язаних із мікропластиком. 

Що таке мікропластик

За походженням мікропластик поділяють на дві категорії: первинний і вторинний. Первинний мікропластик спеціально додають до косметичних засобів і мийних розчинів для посилення їхніх абразивних властивостей. Вторинний мікропластик утворюється внаслідок фото- та термоокиснювальної деградації полімерів, а також у результаті зношування пластикових елементів пристроїв і механізмів. 

Заведено вважати, що частинки полімерів розміром від 1 мкм до 5 мм належать до мікропластику, а частинки розміром < 1 мкм — до нанопластику. Первинний і вторинний мікропластик — це всюдисущі та стійкі забруднювачі, які трапляються в повітрі, ґрунтах і водних системах, зокрема в океанах. Дані свідчать, що в наземних екосистемах його може бути навіть більше: частинки виявляють у напоях, фруктах і овочах. 

Накопичуючись, мікропластик порушує ґрунтові процеси, впливає на ріст рослин і змінює склад мікробних спільнот, а згодом потрапляє в харчовий ланцюг, додатково переносячи інші забруднювачі (зокрема мікроорганізми). Частинки мікропластику були виявлені майже в усіх тканинах організму людини — від крові до мозку, а нещодавно й у репродуктивних органах. 

Шляхи забруднення мікропластиком у бджільництві

Вважається, що найбільша кількість мікропластику у зовнішньому середовищі генерується через використання пластикових пакетів і пластикової тари, і це становить до 60 % від усіх джерел мікропластику.

Рис. 1. Схематичне зображення основних шляхів потрапляння мікропластику в продукти бджільництва (зображення згенероване із застосуванням технологій штучного інтелекту (AI)).

За наявними сьогодні науковими дослідженнями можна стверджувати, що потрапляння мікропластику в продукти бджільництва (рис. 1) має два основні шляхи:

• із навколишнього середовища, забрудненого мікропластиком, — через перенесення частинок медоносними бджолами до гнізда, а відтак і в продукти;
• через використання полімерних матеріалів у технології виробництва та обігу продукції бджільництва — під час утримання бджолосімей (пластикові елементи вулика, рамки, вощина, інвентар), а також на етапах відкачування, тимчасового зберігання, транспортування та пакування (пластикова тара, пакети, контейнери тощо).

Під час польоту бджоли набувають позитивного електростатичного заряду, внаслідок чого до їхнього екзоскелета прилипають частинки мікропластиків з повітря, які потім переносяться до вулика. 

Дослідження екзоскелета медоносних бджіл, проведені на пасіках у центрі Копенгагена (Данія) та в прилеглих напівурбанізованих і сільських районах, свідчать, що робочі бджоли можуть виступати активними біосамплерами мікропластику. 

Мікропластик присутній у всіх досліджених локаціях, переважно у вигляді фрагментів (52%) і волокон (38%), з найбільшим навантаженням у міських пасіках. Аналіз Micro-FTIR підтвердив наявність 13 типів синтетичних полімерів, серед яких найчастіше траплялися поліестер, поліетилен і полівінілхлорид. 

Додаткові дослідження в Данії (5 пасік у міських, сільських і природних зонах), де на тілі робочих медоносних бджіл, у пилку та всередині вуликів виявили мікропластик, переважно у формі волокон (≈55–91%), рідше фрагментів і плівок. Хімічний аналіз (μ-FTIR) показав, що основними синтетичними полімерними компонентами у цьому випадку були поліетилентерефталат (PET), поліпропілен (PP) та поліетилен (PE). 

Тривалий час вважалося, що мікропластики не здатні проникати крізь тканини рослин. Проте результати сучасних досліджень доводять, що вони можуть поглинатися коренями з забрудненого ґрунту або води, включно з ґрунтовими водами, та накопичуватися в тканинах росли. 

Під час збору нектару, пилку, води та інших рослинних виділень медоносні бджоли контактують з усіма частинами рослин і можуть зазнавати впливу мікропластиків шляхом прямого споживання забрудненої води або нектару. 

Вплив мікропластику на здоров’я бджіл

Під час аналізу зразків медоносних бджіл, зібраних у шести провінціях Китаю, у їх тілі ідентифіковано чотири типи мікропластиків (зокрема полістирол, PS); полімери мікропластику виявлено у 66,7% досліджених зразків. 

Після перорального надходження частинки PS інтенсивно накопичуються в середній кишці, причому найменші (0,5 мкм) спричиняють найбільш виражене ушкодження її тканин і надалі виявлялися в гемолімфі, трахеях та мальпігієвих судинах. За результатами огляну наукових досліджень які є сьогодні, можна сказати, що різні типи мікропластиків по-різному впливають на фізіологію, поведінку та життєздатність медоносних бджіл, причому їхня дія здебільшого має сублетальний і дозозалежний характер. 

Поліестерні мікроволокна за короткочасної експозиції не спричиняють гострої смертності, однак змінюють харчову поведінку бджіл: вони менш охоче споживають забруднені розчини, що може знижувати ефективність фуражування та енергетичний баланс. 

Поліетиленові мікропластики проявляють концентраційно-залежний ефект: за високих доз зростає смертність і порушується споживання корму, тоді як низькі концентрації можуть змінювати поведінкові реакції без негайної летальності. 

Полістирол (PS) є одним з найбільш біологічно активних полімерів: він накопичується в середній кишці, ушкоджує епітелій і перитрофічну мембрану, пригнічує гени детоксикації та імунної відповіді, підвищує сприйнятливість до вірусних інфекцій і за тривалої експозиції асоціюється зі зростанням смертності. 

Полі(метилметакрилат) (PMMA) і полістирол чинять виражений нейротоксичний ефект: вони порушують нюхове навчання, пам’ять і соціальне розпізнавання, а експериментально підтверджено їх проникнення до мозку бджіл уже протягом кількох діб після перорального надходження. 

Окрему загрозу становить комбінована дія мікропластиків з іншими стресорами (пестицидами, гербіцидами, патогенами): у таких умовах мікропластики підсилюють негативні ефекти, знижують виживання личинок і дорослих бджіл та порушують імунний гомеостаз. 

Загалом, мікропластики рідко спричиняють миттєву загибель бджіл, але послідовно підривають здоров’я, орієнтацію, імунітет і поведінку, що в довгостроковій перспективі може призводити до підвищеної смертності особин, ослаблення сімей і зниження стабільності популяцій. 

Результати досліджень мікропластику на пасіках Європейського Союзу також є невтішними. У бджолиних сім’ях на 315 пасіках було проаналізовано 2 390 спеціально розроблених пасток, встановлених у вуликах; у них виявлено 52 099 синтетичних полімерних волокон та 7 244 синтетичних полімерних фрагментів і плівок. Домінантними полімерними матеріалами були поліестер, поліпропілен і поліетилен, що свідчить про повсюдну присутність мікропластику в навколишньому середовищі та його ефективне перенесення медоносними бджолами до вулика.

Вміст забруднювача у продуктах бджільництва

Узагальнюючи результати досліджень щодо вмісту мікропластику в такому поширеному продукті, як мед (рис. 2), слід відзначити, що в меді найчастіше фіксують волокна та фрагменти, інколи — плівки, причому волокна нерідко домінують. 

За складом виявляють як узагальнені «синтетичні частинки» без уточнення полімеру, так і конкретні полімери, насамперед поліетилен (PE), поліпропілен (PP), поліетилентерефталат (PET) і полістирол (PS); рідше трапляються інші пластики та кополімери. 

Рівень забруднення характеризується високою мінливістю: від десятків частинок до сотень і тисяч у перерахунку на масу або об’єм (у публікаціях використовують різні одиниці — на кг або на л). 

 

Рис. 2. Стереомікроскопічні зображення мікропластиків (МП), виявлених у зразках: (a–c) фрагменти, виділені з меду; (d–f) частини екзоскелету бджіл; (g–i) обніжжя; (j–l) бджоли (Автор зображення: Gómez-Méndez et. al., 2024; https://doi.org/10.3390/microplastics3040036).

У роботах, де порівнювали мед різного походження, простежується залежність показників від умов виробництва та післязбірної обробки, зокрема фільтрації й пакування. Розміри частинок лежать у межах мікрометрів: волокна зазвичай більші (часто сотні мкм і більше), тоді як серед фрагментів трапляються й дуже дрібні частинки, іноді <30–50 мкм, що важливо з огляду на потенційну біодоступність. Колірний спектр (прозорий/білий, чорний, синій, зелений, червоний, жовтий, коричневий) непрямо вказує на різноманітні джерела полімерів і домішок. 

На сьогодні протоколи виявлення мікропластику у продуктах бджільництва перебувають на етапі активної розробки у науковій спільноті. Загалом пропонуються підходи, що поєднують спектроскопічну ідентифікацію мікропластиків методом раманівської мікроспектроскопії, оптичну та флуоресцентну мікроскопію із застосуванням селективних барвників після розділення за густиною, а також мас-спектрометричне виявлення нанопластику (зокрема методом електроспрей-іонізації) без застосування агресивної хімічної дигестії та складних передобробних процедур.

Пасічницьке обладнання, як джерело мікропластику

Аналіз асортиментів провідних світових виробників пасічницького обладнання (зокрема Mann Lake, Lyson, Benefitbee, Dadant та інших) свідчить про суттєве зростання ролі полімерних матеріалів у сучасному бджільництві. Пластики та полімерні композити використовуються практично в усіх функціональних сегментах пасічницького реманенту — від внутрішньовуликових елементів до тари, пакування та навіть повністю полімерних вуликів.

До основних груп пластикових виробів належать: штучна (пластикова) вощина та рамки з інтегрованою основою; годівниці й системи підгодівлі; дна вуликів, льоткові та вентиляційні вставки; роздільні решітки; нуклеусні, транспортні та ізоляційні бокси; елементи пакування меду (відерця, каністри, пляшки, кришки); а також корпуси та комплектні вулики з пінополістиролу чи інших полімерів (у форматах Langstroth, Dadant, нуклеусах тощо). У багатьох каталогах ці вироби формують домінантну частину асортименту за кількістю найменувань.

Натомість вироби з природних матеріалів — передусім дерева, фанери, масиву хвойних порід або металу — дедалі частіше зосереджені у традиційних сегментах: дерев’яні корпуси й надставки, рамки, деякі типи дна, окремі елементи дахів та частина інвентарю для ручної роботи. За номенклатурою такі вироби, як правило, становлять меншу частку асортименту порівняно з полімерними аналогами, хоча часто позиціонуються як «класичні», «екологічні» або «професійні».

У відносному вимірі асортимент сучасних виробників демонструє чітку тенденцію: пластикові та полімерні вироби кількісно переважають над виробами з природних матеріалів, особливо в сегментах дрібного інвентарю, внутрішньовуликових компонентів і пакування. Це дозволяє схарактеризувати сучасну галузь бджільництва як високо полімеризовану, що має безпосереднє значення для оцінки потенційних джерел мікропластикового навантаження в пасічних екосистемах і продуктах бджільництва.

Мікропластик і європейські регламенти безпеки

На сьогодні мікропластик у продуктах бджільництва ще не регламентується як показник якості або безпечності. Проте наявні тенденції в екологічному та харчовому законодавстві Європейського Союзу та інших країн свідчать, що в найближчі роки мікропластик може бути включений до переліку контрольованих забруднювачів харчових продуктів, аналогічно до пестицидів, важких металів або ветеринарних препаратів. 

Наприклад, у 2021 році в межах Плану дій «До нульового забруднення повітря, води та ґрунтів» Європейська комісія запропонувала, щоб до 2030 року Європейський Союз скоротив викиди мікропластику в навколишнє середовище на 30 %, включно з навмисними та ненавмисними джерелами. 

Водночас зазначена ціль не охоплює мікропластик, що утворюється внаслідок деградації та фрагментації макропластику, який було покинуто, втрачено або неправильно утилізовано в довкіллі. 

У разі введення нормативів щодо вмісту мікропластику в продуктах бджільництва це неминуче позначиться на експортному потенціалі, конкурентоспроможності продукції та економічних показниках галузі. За відсутності завчасних заходів це може призвести до вибракування партій продукції, обмеження доступу до зовнішніх ринків і прямих фінансових втрат для пасічників та переробників.

У зв’язку з цим доцільно вже на сучасному етапі перейти від реактивного до проактивного підходу у зменшенні пластикового навантаження в бджільництві. Мікропластик слід розглядати не як віддалену гіпотетичну загрозу, а як новий фактор якості та безпечності продуктів бджільництва, який уже сьогодні формується на перетині екології, технології та ринку. Своєчасне зменшення використання пластикових виробів у бджільництві є не лише екологічно обґрунтованим кроком, а й економічною стратегією збереження ринків збуту та довіри споживачів у середньо- та довгостроковій перспективі.

© Роман ДВИКАЛЮК, доктор філософії, НУБіП України, Голова ГС «Асоціація керованого запилення “BeesAgro”».