Beekeeping is an activity known worldwide. In Brazil, it has found favorable conditions for its establishment. In the State of Alagoas, where it is still a practicing of beekeeping craft, require official data on the quality of their products to become more professional. Among the bee products, bee pollen resulting from the agglutination of flower pollen and nectar with salivary substances, emerge as food for worker-bees, with therapeutic properties given its composition. It is rich in protein, carbohydrates, lipids, minerals and vitamins, phenols and growth factors. In apiaries, bee pollen is the main source of food and protection for the larvae of bees. As human food, it requires for marketing monitoring of its physico-chemical and microbiological quality, with limits established by the health legislation. In this work, it was assessed the floral origin and the physico-chemical, and possible antioxidant and antimicrobial activity, of bee pollen from three experimental apiaries representative of the mesoregions of Zona da Mata , Backlands and Seaside of Alagoas State, in the dry season of 2008/09. Physico-chemical data were submitted to tests of normality of Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk, and then the non-parametric test of Kruskal-Wallis. The pollen spectrum was more abundant in the Zona da Mata region, where 28 plant species were represented in the bee pollen - 36% of the herbaceous layer and 64% of shrub and tree strata. In the bee pollen of the Seaside and Backlands predominated, respectively, tree and shrub strata, with sampling generally monofloral in the Backlands. The total contents of protein, glucose and lipids were measured respectively by the methods of Lowry, Antrona and Bligh & Dyer. The levels of total carbohydrates did not differ significantly between the bee pollen of the different mesoregions studied. The average content of total lipids and phenols in the bee pollen of the Backlands were the largest among the three mesoregions (respectively, 4.92-7.74% and 16.22- 46.25 eq. mg Ac. Galic.g-1). The total content of flavonoids varied considerably, but was higher in samples of Backlands (45.62 ± 32.19 eq. quercetine.g mg-1), although near the sampling of the Zona da Mata (41.22 ± 21.95 eq. quercetine.g mg-1). The antioxidant potential of samples of bee pollen of Backlands was much higher than that of other samples of other mesoregions, ranging from 53.22 to 250.19 eq. mg ac. galic.g-1. The samples of bee pollen from the Seaside were the ones that showed higher protein content (1.21-3.32 eq. mg BSA.mL-1) and lower antioxidant content (10.0-103.22 eq. mg ac. galic.g-1), although in the qualitative point of view all the samples had similar flanonoid substances. The tested did not show activity against the microorganisms Staphylococcus aureus, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Helicobacter pylori concentrations of the extracts of bee pollen of the dry season (2008/09) from all mesoregions studied. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A apicultura é uma atividade mundialmente conhecida e, no Brasil, tem encontrado condições climáticas favoráveis para seu estabelecimento. Configura-se neste espaço o Estado de Alagoas, onde ainda é uma prática artesanal que requer dados oficiais sobre a qualidade de seus produtos para se tornar mais profissional. Dentre os seus produtos, o pólen apícola é o resultante da aglutinação do pólen floral com néctar e substâncias salivares das abelhas operárias, e desponta como alimento com propriedades terapêuticas, face à sua composição rica em proteínas, carboidratos, lipídios, sais minerais e vitaminas, além de compostos fenólicos e fatores de crescimento. No apiário, é a principal fonte de alimento e proteção das larvas de abelhas. Como alimento humano, o pólen apícola requer monitoramento de sua qualidade físico-química e microbiológica, segundo limites estabelecidos pela legislação sanitária, para sua comercialização. Neste trabalho, portanto, efetuou-se a avaliação da origem floral e da qualidade físico-química, bem como possível atividade antioxidante e antimicrobiana do pólen apícola de três apiários experimentais de municípios representativos das mesorregiões do Sertão, Zona da Mata e Litoral do Estado de Alagoas, na estação seca de 2008/09. Os dados físico-químicos foram submetidos aos testes de normalidade de Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk e, em seguida, ao teste nãoparamétrico de Kruskal-Wallis. O espectro polínico se mostrou mais abundante na Zona da Mata, sendo identificadas 28 espécies vegetais no pólen apícola dessa região, 36 % do estrato herbáceo e 64 % dos estratos arbustivo e arbóreo. No espectro polínico do Litoral e do Sertão identificaram-se como predominantes respectivamente os estratos arbustivo e arbóreo, sendo a amostragem do Sertão em geral monofloral. Os conteúdos de proteínas, glicídeos e lipídeos totais, foram mensurados respectivamente pelos métodos de Lowry, Antrona e Bligh & Dyer. Os teores de glicídios totais do pólen apícola de distintas mesorregiões não diferiram significativamente entre si. As médias do conteúdo de lipídios e de fenóis totais no pólen apícola do Sertão foram as maiores dentre as três mesorregiões (respectivamente 4,92-7,74 % e 16,22-46,25 eq. mg ác. gálico.g-1). O conteúdo total de flavonóides oscilou bastante, mas também foi superior nas amostras do Sertão (45,62 ± 32,19 eq. mg quercetina.g-1), embora próximo ao das amostragens da Zona da Mata (41,22 ± 21,95 eq. mg quercetina.g-1). O potencial antioxidante das amostras de pólen apícola do Sertão foi bem superior ao das demais amostras, variando de 53,22-250,19 eq. mg ác. gálico.g-1 . As amostras de pólen apícola provenientes do Litoral foram as que apresentaram maior teor em proteínas (1,21-3,32 eq. mg ASB.mL-1) e menor conteúdo antioxidante (10,0-103,22 eq. mg ác. gálico.g-1), embora do ponto de vista qualitativo todas as amostras apresentaram, praticamente, as mesmas substâncias, ainda que em quantidades diferentes. Não se constatou atividade contra os microrganismos Staphylococcus aureus, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Helicobacter pylori na concentração testada dos extratos de pólen apícola da estação seca (2008/09) de todas as mesorregiões estudadas.

The aim of this thesis was to monitor the Varroa destructor parasitic mite in correlation with the microclimatic conditions of the Carniolan honey bee (Apis mellifera carnica). The rate of infestation of selected bee colonies at different locations was assessed in three-day intervals. At the same time, the microclimate in the hives was observed. The monitoring took place from April to mid-October. Also, the effect of the microclimate on the mite fall count was evaluated. During the whole evaluation, the highest average daily fall count was 2.08 mites per day at honeybee colonies at location 1 and 2; 1.97 at location 3. There was no statistically significant difference (P > 0.05) between those locations. The comparison of fall count between the moths of observation revealed, that highest fall count was during September (3.03 mites per day) and the lowest fall count was in April (0.41 mites per day; P 0.001). The rates of dependence (assessed by correlation analysis) between the fall count and microclimatic conditions in individual colonies varied. The strongest correlation between hive temperature and fall count (r = -0.45, P 0.05) was found at location 2. A low correlation was found at location 1 (r = -0.17, P 0.05). On the other hand, location 3 showed an insignificant and inconclusive correlation between hive temperature and fall count (r = 0.003, P > 0.05). The aggregate data (without distinction of location or month) showed significant (P 0.05) correlation between fall count and hive temperature (r = -0.14). The correlation between relative air humidity in hive and the fall count was statistically insignificant and low (r = -0.02, P > 0.05). The results revealed that the degree of correlation between the hive microclimate and the development (fall count respectively) of the Varroa destructor population is different for each colony. The monitoring of the dead Varroa destructor females is an appropriate complementary tool to diagnose a colony's infestation. The statistical analysis confirmed that with the decreasing summer and end-of-summer temperatures the Varroa destructor population grows and it is necessary to take measures to suppress its growth due to the development of the honey bee long-term winter generation.

As abelhas são consideradas os polinizadores mais importantes das culturas agrícolas ao redor do mundo e os mais efetivos. As necessidades nutricionais desses animais são atendidas através da coleta de néctar (transportado à colônia e armazenado nos favos) e pólen (consumido após a realização de processos fermentativos de microrganismos, denominando-se beebread ou pão de abelha). O beebread possui uma atratividade natural a essas abelhas. Com o desaparecimento das abelhas, pela falta de alimento disponível, entre outras causas, a alimentação suplementar auxilia apicultores na manutenção dessas colônias em períodos críticos, porém esses suplementos muitas vezes não possuem valor nutritivo adequado e fraca atratividade. Verificar assim quais os compostos voláteis presentes no beebread de diferentes regiões do Brasil e uma dieta fermentada a base desse pólen, faz-se hoje uma importante ferramenta para tentar elucidar o problema da atratividade. Foram feitas análises de atratividade, através de testes em túnel Y com duas dietas artificiais: uma dieta não fermentada e outra fermentada com o próprio beebread, durante quatro dias; análises cromatográficas, com beebread coletado de colônias de abelhas A. mellifera em: Ribeirão Preto/São Paulo; Mossoró/Rio Grande do Norte; Muzambinho/Minas Gerais; Porto Alegre/Rio Grande do Sul; análise polínica das amostras de beebread de todas as localidades. Os testes em túnel Y confirmaram que as abelhas são atraídas pelo cheiro da dieta fermentada, sendo que quanto mais tempo permanecem sem alimentação proteica, mais rapidamente é a escolha do local onde se encontra a dieta fermentada. Já as análises químicas apontaram que tanto a dieta fermentada quanto o beebread coletado nas diferentes localidades possuem alguns compostos voláteis em comum, oriundos principalmente de fermentação: Acetoína, Ácido Acético e 2,3-Butanodiol. Sendo que a classe química que esteve mais presente foi a de terpenoides. A análise polínica das amostras de beebread confirmou os dados obtidos pela análise química. Nossos dados indicam a grande importância da gama de compostos encontrados no beebread e a presença daqueles que indicam a fermentação. Assim, saber qual desses compostos voláteis são atrativos às abelhas será fundamental para a liofilização dos mesmos e adicioná-los às rações proteicas artificiais, tornando-as mais palatáveis e atrativas para esses insetos. / Honey bees are considered to be the most important and most effective pollinators of agricultural crops throughout the world. The nutritional necessities of these insects are met by collecting nectar (transported to the colony and stored in the comb) and pollen (consumed after it has been fermented by microorganisms, becoming bee bread). Bee bread contains substances that are attractive to the bees. As the increasing need for bees has become hard to meet because of a lack of natural food sources to sustain their colonies, it has become increasingly common for beekeepers to provide pollen substitutes. However, nutritional quality and palatability are often inferior to those of bee bread. In a search for key compounds that could help stimulate the bees to consume artificial diets, we examined the volatile compounds present in bee bread and in artificial protein diets that had been fermented with microorganisms present in bee bread. Attractiveness of fermented versus unfermented artificial protein diets for honey bees was compared using a Y odor choice test, for four days. Additionally, chromatographic analyses were made of bee bread collected from apiaries located in Ribeirão Preto, São Paulo, Mossoró, Rio Grande do Norte, Muzambinho, Minas Gerais, and Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Pollen analyses were made of all bee bread samples to determine plant origin. The bees preferred the odors from fermented compared to unfermented diet. The rapidity with which they made this choice was positively correlated with the time that they remained without protein food. Several of the volatiles from bee bread from the different regions of the country were similar, despite considerably different contributing pollen species. These volatiles were also found in the fermented pollen substitute diet, indicating that they were products of fermentation; these included acetoin, ascetic acid and 2,3-butanediol. The most common class of volatiles in these materials was terpenoids. There was a large variety of volatile compounds in the bee bread samples and in the fermented bee diet; these included substances that are a result of fermentation. A next step would be to determine which of these substances are most attractive to bees that require protein, so that they can be added to artificial bee diets in order to make them more palatable and useful.

Propõe-se um conjunto de parâmetros e respectivos métodos para análise de amostras de própolis bruta e tinturas de própolis, com vistas ao seu controle químico. Para amostras de própolis bruta, propõe-se a determinação dos teores de fenóis totais, flavonóides, ácidos fenólicos, ceras, cinzas, substâncias voláteis e resíduo seco. Para a análise de tinturas, propõe-se a determinação dos quatro primeiros ítens acima, acrescidos do teor de álcool etílico e densidade. A adequação dos métodos apresentados para a determinação de fenóis totais, flavonóides e ácidos fenólicos foi avaliada através de sua aplicação a uma mistura contendo quantidades conhecidas de flavonóides e ácidos fenólicos. O percentual das diferenças entre os teores reais e os teores medidos na mistura padrão situaram-se sempre abaixo de 10,0%. O emprego do conjunto de análises propostas é exemplificado, através da determinação dos parâmetros em amostras de própolis bruta, coletadas em distintas localidades do Brasil, e em amostras de tinturas etanólicas e hidroalcoólicas de própolis. Todos os ensaios foram realizados em triplicata, o que permitiu verificar que os métodos propostos apresentam boa reprodutibilidade. As amostras de própolis analisadas apresentam teores de fenóis totais cerca de 30% inferiores à média dos resultados relatados para amostras de origem européia. Os teores de flavonóides encontrados são muito pequenos, se comparados com os valores geralmente reportados para amostras de própolis de regiões temperadas. / A number of parameters and respective methods of analysis for chemical control of samples and tinctures of propolis is presented. It is suggested the determination of the contents of total phenolics, flavonoids, phenolic acids, waxes, ashes, volatile substances and dry residue for chemical control of samples of crude propolis. For propolis tinctures, in addition to the first four parameters it is proposed the determination of the density and the content of ethyl alcohol. The validity of the proposed methods for quantification of total phenolics, flavonoids and phenolic acids was evaluated by means of analysis of a mixture containing known quantities of several flavonoids and phenolic acids. The percentages of the differences between the actual contents and the measured quantities in the standard mixture remained always below 10,0%. The utility of the proposed methods is shown by the determination of the proposed parameters in samples of crude propolis collected in distinct localities of Brasil, and also in samples of ethanolic and hydroalcoholic tinctures of propolis. Because all assays were conducted as triplicates it was possible to demonstrate that all methods present good reproducibility. The samples of crude propolis assayed showed contents of total phenolics 30% below the average of the values reported for samples of propolis from Europe. The contents of flavonoids are also relatively small when compred with the contents generally reported for samples of propolis from temperate regions.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to evaluate the effect of the supplement to Africanized bee colonies subject to the production of queen bees, on the morphometric characteristics of queens produced. The emergency measures of weight, length and width of wing and abdomen were evaluated. No significant differences in the characteristics were found. The results of this study suggest that the use of protein supplements for colonies submitted to the queens production process in the period from September to December (Spring) in the study area is unfeasible because of the great food available in nature this time, able to meet the requirements of the colonies for the production of queen bees, however, it is necessary to perform further studies related to the effect of supplementation on the characteristics of queen bees in different seasons. / O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da utilização de suplemento para colônias de abelhas africanizadas submetidas à produção de abelhas rainhas, sobre as características morfométricas das rainhas produzidas. Foram avaliadas as medidas de peso a emergência, comprimento e largura de asa e abdômen. Não foram encontradas diferenças significativas para as características avaliadas. Os resultados deste trabalho sugerem que o uso de suplementos proteicos para colônias submetidas ao processo de produção de rainhas no período de Setembro a Dezembro (primavera) na região estudada, é inviavel em virtude da grande disponibilidade de alimento na natureza neste período do ano, capaz de suprir as exigências das colônias para a produção de abelhas rainhas, contudo, faz-se necessária a realização de mais estudos relacionados ao efeito da suplementação sobre as características das abelhas rainhas em diferentes épocas do ano.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As abelhas africanizadas encontram nas flores suas principais fontes de alimento, sendo possível observar que em condições ambientais desfavoráveis há uma diminuição na população e conseqüentemente uma menor produção de mel nas épocas de florada. Em Roraima a produção de mel esta concentrada após o período de chuvas, motivo pelo qual é importante o fornecimento de uma suplementação alimentar durante as chuvas. O objetivo deste trabalho foi analisar o desenvolvimento de colônias de abelhas africanizadas A. mellifera com diferentes suplementações alimentares, para manter e/ou melhorar a produção apícola. A pesquisa foi realizada de 12 de abril a 5 de agosto de 2011 no Apiário Experimental do departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Roraima. Foram utilizadas vinte colônias em caixas modelo Langstroth, suplementadas com alimentação energética e escolhidas aleatoriamente para receberem três diferentes rações isoprotéicas com 23% de proteína bruta. Os quatro tratamentos foram: T1 = testemunha (sem suplementação alimentar protéica); T2 = farelo de milho + farelo de soja tostada + farelo de arroz (em quantidades iguais); T3 = 30% de farelo de soja tostada + 19% de leite de soja desidratado + 20% farelo de milho + 31% açúcar cristal; T4 = 45% de farelo de soja + 40% farinha de pupunha + 15% açúcar cristal. O desempenho das dietas foi determinado pelo consumo do alimento protéico e o desenvolvimento das colônias quanto ao ganho de peso, áreas de cria e áreas de alimento, sendo que foram analisadas separadamente áreas abertas e fechadas de operárias e zangões, além de áreas com alimento (cm). O consumo de alimento e o ganho de peso foram obtidos por meio de pesagens; as áreas ocupadas nos favos foram analisadas por meio de fotografias digitais e processadas com ajuda do programa computacional Adobe Photoshop CS2. Foram encontradas diferenças significativas para o consumo de ração e o ganho de peso, sendo que, o maior consumo de ração foi observado nas colônias do tratamento 4 e o maior ganho de peso nas colônias do tratamento 1, que receberam unicamente alimentação energética e apresentaram as maiores áreas de cria e alimento. Em relação às variáveis ambientais houve correlação negativa da temperatura e umidade com o ganho de peso das colônias do tratamento 2. / Africanized bees find in the flowers their main source of food; as a result, it has been shown a reduction in population under unfavourable environmental conditions and, consequently, a lower honey production during the early spring. In Roraima, the highest honey production rates occur after the rainy season, the reason for which is important the bees be given supplement during the rainy period. This research was carried out to analyze the development of Africanized honeybee A. mellifera colonies according to different kinds of food supplements offered in order to maintain and/or increase the apicultural production rates. The research was conducted from April 12th to August 5th, 2011, in the Experimental Apiary of Zootechny Department of Federal University. It has been used twenty Langstroth beehives, provided with energetic food and chosen at random to be given three different isoproteinaceous feed containing 23% of raw protein. The four treatments were: T1 = witness (without any proteinaceous supplement); T2 = corn flour + toasted soybean flour + rice flour (in equal parts); T3 = 30% of toasted soybean flour + 19% of soybean dry milk + 20% corn flour + 31% crystal sugar; T4 = 45% of soybean flour + 40% of peach palm fruit flour+ 15% of crystal sugar. The diets performances were determined by the consumption of the proteinaceous feed; the development of the colonies, in turn, as regards weight gain, brood area and food area, being analyzed separately the uncapped and capped worker and drone areas, as well as the food area (cm). The food consumption and the weight gain were obtained by weighing; the honeycomb area was analyzed by taking digital photographs of it and processing the data using the software Adobe Photoshop CS2. It has been found significant differences for feed consumption and weight gain, showing the colonies of T4 the highest feed consumption, and the colonies of T1, which were only given energetic food, the highest weight gain; it has also been observed in the latter the biggest brood and food areas. It has occurred a negative correlation of temperature and humidity with the weight gain in one of the colonies of T2.

Objetivos Avaliar a composição e qualidade de méis de abelha Jandaira através de análises físico-químicas; avaliar se os parâmetros apresentados se encaixam nas legislações nacional e internacional para méis de Apis mellifera; analisar os efeitos de estocagens de méis de Jandaira em três diferentes temperaturas (ambiente, geladeira e freezer) e os efeitos de um ano de armazenamento de méis de Jandaira e Apis mellifera de mesma região botânica e a comparação da alteração de seus parâmetros de qualidade. Metodologia Revisão de literatura relativa aos padrões de identidade e qualidade dos méis de Apis mellifera e de abelhas sem ferrão com ênfase na Melipona subnitida. Realização das análises preconizadas pela legislação brasileira para méis de Apis mellifera nas amostras coletadas de Jandaira e Apis, além das análises qualitativas (Fiehe, Lund e Lugol), condutividade elétrica e análise dos açúcares glicose, frutose e sacarose por CLAE. Resultados As amostras de mel de Apis apresentaram-se monoflorais (pólen dominante de Althernanthera sp.) e com parâmetros dentro do preconizado pela legislação vigente, enquanto os de méis de Jandaira apresentaram-se heteroflorais (pólen de Mimosa verrucosa, Mimosa caeselpiniaefolia e Piptadenia moniliforme) a umidade (24,80%) e atividade diastásica (ausente) fora do estabelecido pela legislação vigente para os méis de Apis mellifera. A condutividade elétrica de Apis (284,00 µS.cm-1) foi superior a obtida no mel de Jandaira (102,77µS.cm-1) e a cor do mel de Apis apresentou-se mais escura (26,67 mmPfund), comparada ao mel de Jandaira (7,00 ± 0,00 mmPfund). Determinou-se maior concentração de glicose, frutose e sacarose nos méis de Apis (23,50%, 38,78% e 5,72% respectivamente) do que nos de Jandaira (21,76%, 29,21% e 4,86% respectivamente). Os parâmetros mais afetados em um ano de estocagem em temperatura ambiente foram: HMF, acidez livre, condutividade elétrica e cor. O método de estocagem que melhor conservou as características do produto foi o freezer. Conclusões Os méis de Apis mellifera e Melipona subnitida apresentam diversas diferenças em seus padrões físico-químicos, mais acentuadamente nos valores de umidade e atividade diastásica. As análises do Tempo 0 dos méis de Apis se encaixaram sem exceção nas legislações nacional e internacional vigentes, enquanto as amostras de Jandaira se encontram fora do preconizado para a umidade e atividade diastásica. Após um ano de estocagem em temperatura ambiente com incidência de luz, o mel de Apis conservou melhor suas características físico-químicas em relação ao mel de Jandaira em todos os parâmetros analisados ainda estando em conformidade com a legislação. Quando estocados em diferentes temperaturas, os méis de Jandaira conservaram melhor seus parâmetros nas condições de freezer e geladeira, enquanto sofreram alterações visíveis em temperatura ambiente. / Objectives Evaluate the quality and composition of Jandaira bee\'s honey through the use of physicochemical analyses; find out if the obtained parameters are in concordance with the Apis mellifera honey Legislations established both nationally and internationally; evaluate the effects of storage conditions for Jandaira Honey in three different temperatures (ambient, fridge and freezer) over one year, as well as the storage of Apis mellifera samples from the same botanical region over one year in ambient temperature and the comparison of both kinds of honeys and the alterations of their quality parameters. Metodology Review of the literature asserting the quality and identity parameters of Apis mellifera honey and stingless bees, with emphasis on Melipona subnitida honey. Procedure of the analyses contained in the Brazillian Legislation (2000) for Apis mellifera honey in the collected samples of Apis mellifera and Melipona subnitida honeys, as well as the qualitative analyses (Fiehe, Lund and Lugol), electric conductivity, and quantification of the glucose, fructose and sucrose sugars via HPLC. Results The Apis honey samples were classified as monofloral (Althernantera sp. as dominant pollen) and demonstrated parameters in accord with the current Legislation, while the Jandaira honey samples were classified as heterofloral (nearly even amounts of Mimosa verrucosa, Mimora caeselpinaefolia and Piptadenia moniliforme pollen) displaying moisture (24,80%) and diastase activity (null) in discordance with the established by the current legislation for Apis mellifera honeys. The Apis honey samples presented higher values of electric conductivity (284,00 µS.cm-1) than the obtained in the Jandaira honey samples (102,77µS.cm-1) as well as a darker color (26,67mmPfund) when compared to Jandaira honey (7,00mmPfund). The concentration of the glucose, fructose and sucrose sugars was higher in the Apis honeys (23,50%, 38,78% and 5,72% respectively) than in the Jandaira honey samples (21,76%, 29,21% and 4,86% respectively). The most affected parameters throughout one year of storage were HMF, free acidity, electric conductivity and color. The temperature that conserved better the original characteristics of the product was the freezer. Conclusions The Apis mellifera and Melipona subnitida honey samples displayed several differences in their physicochemical parameters, namely in moisture and diastase activity. At first (Time 0) the Apis honey samples were without exception in accord with the national and international legislations, whereas the Jandaira samples had moisture and diastase activity stray from the protocol, however, after one year of storage in ambient temperature, the Apis honey samples still was in concordance with the legislations in every analyzed parameter and had it\'s physicochemical characteristics better conserved then the Jandaira honey samples. Jandaira also had it\'s own characteristics better conserved in the fridge and freezer, when compared to the notable alterations in the ambient temperature storage.

A metamorfose em insetos é um dos mais complexos e belos eventos biológicos conhecidos, dirigido por sucessivas alterações morfo-fisiológicas. Este intricado processo é coordenado por componentes moleculares como ecdisteroides (20E) e hormônio juvenil (HJ), fatores de transcrição e microRNAs (miRNAs). Os miRNAs regulam a expressão de genes-alvo, que por sua vez orquestram alterações fisiológicas e anatômicas necessárias para o completo desenvolvimento do organismo. Apesar do enorme esforço, os circuitos genéticos e endócrinos que regulam a metamorfose em insetos sociais, como a abelha Apis mellifera, estão longe de serem completamente esclarecidos. Os miRNAs são importantes componentes da maquinaria celular e parecem ser ubíquos no controle de processos biológicos. Desvendar novas interações miRNA-mRNAs alvo envolvidas com a metamorfose e a regulação das cascatas de 20E e HJ lançará uma luz sobre esse complexo evento. Em nosso estudo nós investigamos os papéis de miR-34, miR-281, miR-252a e miR-252b, conhecidos como reguladores da metamorfose em insetos, no modelo A. mellifera. Todos estes miRNAs revelaram alto grau de conservação filogenética, bem como responderam ao tratamento com 20E, sofrendo flutuações na abundância de transcritos. Usando as informações disponíveis e nossos bancos de dados, nós identificamos interações envolvendo estes miRNAs e genes participantes nas cascatas de HJ e 20E: ultraspiracle (Usp), fushi tarazu-transcription factor 1 (ftz-f1), ecdysone receptor (EcR), calponin (chd64), insulin receptor 2 (inr2), e Krüppel homolog 1 (Krh1). A predição das interações miRNA-mRNAs alvo revelou que os receptores de ecdisteroides EcR e Usp, bem como o fator de transcrição ftz-f1 são alvos importantes dos miRNAs estudados, apresentando sítios para os quatros miRNAs investigados. Observamos também que os seis genes codificadores de proteína são putativamente alvejados por miR-34. Por meio do ensaio da luciferase, pudemos validar as interações entre miR-34 e os alvos Kr-h1, chd64 e inr2; miR-252a e os alvos ftz-f1 e EcR; miR-252b e os alvos chd64 e ftz-f1; miR-281 e os alvos ftz-f1, EcR e Usp. A investigação dos perfis de expressão dos miRNAs ao longo do desenvolvimento larval (L3-PP3) e pupal (Pw), contrastados com os perfis de seus respectivos alvos, apontou muitos casos de relações positivas miRNA-mRNA. Estes resultados complementaram os resultados de validação, e expuseram a regulação exercida pelo miRNA sobre seus alvos. Juntos, os nossos resultados apontam para novas interações miRNA-mRNAs, envolvidas com a metamorfose em A. mellifera. As regulações por nós propostas e validadas bem como suas caracterizações e relações com os hormônios reguladores da metamorfose, são inéditas e acrescentam muito ao conhecimento sobre a regulação da metamorfose em A. mellifera. Nesse contexto, nossa pesquisa definitivamente contribui para uma melhor compreensão dos eventos moleculares envolvidos com a metamorfose de abelhas. / Insect metamorphosis is one of the most complex and beautiful of known biological events; it consists of successive morphological and physiological alterations. This intricate process is coordinated by various molecular components, including ecdysteroids (20E), juvenile hormone (JH), transcription factors and microRNAs (miRNAs). The miRNAs regulate gene expression, which in turn orchestrates physiological and anatomical changes necessary for successful insect ontogeny. Despite enormous efforts, the endocrine and genetic circuits that regulate metamorphosis in social insects, such as honey bees (Apis mellifera), are far from being completely elucidated. The miRNAs are a substantial component of this molecular machinery and seem to be ubiquitously involved in the control of biological processes. Disclosing new miRNA-target interactions involved in metamorphosis and in the regulation of 20E and JH cascades can shed light on these poorly understood events. In this study, we provide new pieces to this puzzle. We investigated the roles of miR-34, miR-281, miR-252a and miR-252b, known to be important regulators of insect metamorphosis, in the A. mellifera model. All of these miRNAs revealed a high degree of phylogenetic conservation and responded to treatment with 20E, which altered transcript abundance. Using available information and our databases, we identified interactions involving these miRNAs and the component genes of JH and 20E pathways: ultraspiracle (Usp), fushi tarazu-transcription factor 1 (ftz-f1), ecdysone receptor (EcR), calponin (chd64), insulin receptor 2 (inr2), and Krüppel homolog 1 (Kr-h1). Prediction of miRNA-target interactions revealed that the ecdysteroid receptors EcR and Usp and the transcription factor ftz-f1 are highly targeted by miRNAs involved in metamorphosis; they presented binding sites for all four miRNAs. We also observed that all six-protein coding genes are putatively targeted by miR-34. Using the luciferase assay, we were able to validate the interactions of miR-34 with the targets Krh1, chd64 and inr2; miR-252a with the targets ftz-f1 and EcR; miR-252b with the targets chd64 and ftz-f1; and miR-281 with the targets ftz-f1, EcR and Usp. Investigation of miRNA expression profiles during larval (L3-PP3) and pupal (Pw) development, as a function of the profiles of their respective targets, demonstrated many cases of positive miRNA-mRNA relationships. These results complemented the validation results, showing how the miRNAs regulate their targets. In conclusion, we identified various previously unknown miRNA-mRNA interactions involved in the metamorphosis of A. mellifera. The regulatory pathways proposed and validated by us, as well as their characterizations and relationships with metamorphosis regulator hormones, are unique and add to the understanding of the regulation of metamorphosis in A. mellifera. In this context, our research contributes to a better understanding of the molecular events involved in honey bee metamorphosis.

Nas abelhas sociais Apis mellifera a determinação de castas está relacionada à nutrição diferencial durante o desenvolvimento larval. Os indivíduos são alimentados com geléia real até o terceiro estágio larval, quando aqueles que são destinados a se tornarem operárias passam a receber uma mistura de secreções glandulares, mel e pólen. O conteúdo da dieta recebida após o terceiro estágio larval ativará respostas endócrinas diferenciais que resultarão no estímulo de vias distintas de expressão gênica que culminarão no desenvolvimento de rainhas e operárias. Vários modelos de determinação de castas foram propostos envolvendo diferentes fatores que atuam sobre o desenvolvimento de cada uma, em especial o Hormônio Juvenil (HJ), as vias de sinalização por insulina/IGF e TOR (target of rapamycin) a metilação diferencial e a proteína recentemente descoberta, royalactin, que favorecem o desenvolvimento de rainhas. Para o desenvolvimento de operárias foi sugerido estímulo de outras vias de sinalização, que possivelmente envolveria a participação dos genes ultraspiracle (usp), cryptocephal (crc) e retinoid- and fatty acid-binding protein (RfaBp). Utilizando diferentes abordagens avaliamos a participação destes genes no processo que culmina no desenvolvimento das castas. Através da análise de expressão gênica em larga escala utilizando microarrays, observamos a existência de genes diferencialmente expressos em rainhas e operárias, sendo a maior que parte deles apresentou expressão preferencial em operárias. Muitos destes genes, inclusive esterase do hormônio juvenil (jhe), failed axon connections (fax), activating transcription factor-3 (atf-3), cathepsin-D (cath-D) e peptidoglycan recognition protein-SC2 (pgrp-sc2), preferencialmente expressos em operárias, estão envolvidos, segundo análises de função por Gene Ontology, em processos essenciais no desenvolvimento das castas como crescimento, reprodução, apoptose, neurogênese, degradação do hormônio juvenil, entre outros. A partir destes resultados, incluímos o gene da esterase do hormônio juvenil (jhe) em nossas análises, como um possível candidato a determinante do desenvolvimento diferencial das operárias. Além disto, foi determinado o perfil de expressão de usp, crc, RfaBp e jhe, durante o desenvolvimento de rainhas e operárias. Observamos que os maiores níveis de expressão de cada um são encontrados em fases posteriores ao período crítico de determinação de castas e que em geral, os maiores níveis de expressão são encontrados em operárias, especialmente crc, RfaBp e jhe. Para usp, os níveis são distintos em rainhas e operária apenas em pontos específicos entre o quinto estágio larval e a fase pré-pupal. Adicionalmente avaliamos a influência da diminuição, através de interferência por RNA (RNAi), dos níveis de expressão de cada um destes genes sobre os níveis dos outros genes estudados, e também sua atuação no desenvolvimento. Vimos que mesmo pequenas modificações nestes níveis inibem ou estimulam a expressão de outros genes e, em alguns casos causam alterações no desenvolvimento das abelhas. Sabendo da importância dos microRNAs (miRNAs) na regulação da expressão gênica e do desenvolvimento, avaliamos os níveis de expressão dos miRNAs preditos como reguladores de jhe. Os resultados obtidos mostraram que alguns deles, como let-7, miR-2796 e miR-263b, por apresentarem correlação negativa com os níveis do gene alvo, são realmente fortes candidatos a seus reguladores. Além disto, alterações nos níveis do gene alvo, mostraram a capacidade de alterar os níveis de expressão da maioria dos miRNAs preditos. Este resultado foi corroborado por sequenciamento em larga escala das amostras tratadas com dsjhe e controle, que apontou também outros possíveis reguladores de jhe, entre eles miR-100, miR-306 e mi-13b. Analisando os resultados obtidos de forma conjunta podemos sugerir que o desenvolvimento de operárias está sob complexa regulação que envolve a participação dos genes aqui estudados, além de outros fatores como os miRNAs. Estes genes agem de maneira coordenada, inclusive com os miRNAs, em momentos específicos do desenvolvimento atuando sobre cascatas de expressão gênica de forma a ativar ou inibir a expressão uns dos outros e também de outros genes, o que culminará no desenvolvimento diferencial de rainhas e operárias em A. mellifera. / In Apis mellifera, a eusocial bee, caste determination during larval development is regulated by differential nutrition. All female larvae are fed royal jelly until the third larval stage, when the workerdestined ones have their diet switched to a gland secretion mix, honey and pollen, Queen-destined larvae, however, are provisioned with a rich diet throughout development. Changes in diet after the third developmental stage modulate larval endocrine responses and different nutritional regimes trigger distinct patterns of gene expression. Thus, nutritional regulation of specific signaling pathways controls development of worker and queen phenotypes. Several proposed models of this process involve caste-specific regulation of hormonal and nutritional factors and/or molecular processes including Juvenile Hormone (JH), insulin/IGF and TOR (target of rapamycin) signaling pathways, differential methylation and the newly discovered protein royalactin, which facilitates queen development. Previous research has also suggested the stimulus of other factors in signaling pathways that acts towards workers development, and they possibly involves the participation of some genes like ultraspiracle (usp), cryptocephal (crc), and retinoid- and fatty acid-binding protein (RfaBp). Using diverse molecular approaches, we evaluate the role of these genes in caste differentiation. We used microarrays to characterize global differences in gene expression between queen and worker larvae. Functional analysis of significantly, differentially expressed genes identified fundamental biological processes including growth, reproduction, apoptosis, neurogenesis and JH degradation that are involved in caste differentiation. Based on these findings, we selected several candidate genes including juvenile hormone esterase (jhe), failed axon connections (fax), activating transcription factor-3 (atf-3), cathepsin-D (cath-D), and peptidoglycan recognition protein-SC2 (pgrp-sc2) for investigation. Notably, these genes were preferentially upregulated in workers. In a separate experiment, we monitored expression of usp, crc, RfaBp and jhe, in queen and worker larval during stages critical to caste determination. In general, workers expressed crc, RfaBp and jhe at higher levels than queens. For usp, distinct expression levels between worker- and queen-destined larvae were observed only at specific points between the 5th larval stage and pre-pupal phase. Additionally we used RNA interference (RNAi) to monitor the impact of decreased levels of select candidate genes on larval development. We found that even small modification of gene expression levels inhibited or triggered expression of other genes, and, in some cases, caused developmental alterations. Furthermore, microRNAs (miRNAs) are also important regulators of gene expression during development and we identified miRNAs that were predicted jhe regulators and assessed their levels. Results determined that some miRNAs including let-7, miR-2796 e miR-263b were strong candidates for jhe regulation because they were significantly and negatively correlated with target gene expression levels. Furthermore, manipulation of target gene expression levels altered expression of most predicted miRNAs. These results were confirmed by deep sequencing of RNAi samples treated with double-stranded RNA for jhe gene (dsjhe) and controls (with no treatment) which also identified other candidate jhe regulators, like miR-100, miR-306 and mi-13b. Taken together, these results suggest that worker development is regulated by complex interactions that involve usp, crc, RfaBp and jhe in addition to other molecules, including miRNAs. These molecular participants coordinate development at specific time points by regulating activity of gene networks and each other, producing the differential development of workers and queens in A. mellifera.

O polifenismo facultativo, observado entre rainhas e operárias em insetos altamente eussociais tem como estímulo inicial uma alimentação diferencial na fase larval que afeta tanto o desenvolvimento geral das larvas quanto a diferenciação de órgãos e sistemas, principalmente o sistema reprodutor das fêmeas. A via de sinalização por insulina (IIS) é uma das principais vias que integra o desenvolvimento geral de animais com as suas condições nutricionais. O objetivo desse trabalho foi verificar possíveis relações entre a via de sinalização por insulina e a diferenciação das castas em abelhas Apis mellifera. A partir de análises do genoma de Apis mellifera anotamos genes integrantes desta via e verificamos que há dois genes codificadores para receptores de insulina, InR1 e InR2. Os perfis de transcrição desses dois genes obtidos por RT-PCR quantitativa, em larvas de rainhas e operárias durante o período de troca de alimentação, demonstraram que há diferenças consideráveis nos padrões temporais e nos níveis dos transcritos para os receptores de insulina, InR1 (GB15492) e InR2 (GB18331), dentro de cada casta, como também entre as duas castas. Em rainhas verificamos uma interessante variação na transcrição de InR1, que no terceiro instar larval foi cerca de cinco vezes maior que a transcrição de InR2 e no quarto instar seguiu em níveis semelhantes ao de InR2. Essa variação de InR1 pode estar relacionada ao teor de proteínas da geléia real oferecida às larvas de rainhas no terceiro instar, que é maior do que teor de proteínas da geléia real oferecida a partir do quarto instar larval. Para as amostras de larvas de operárias observamos que os níveis dos transcritos dos dois receptores, InR1 e InR2, foram baixos no terceiro estágio larval e aumentaram, de maneira semelhante, até o início do quinto estágio larval, o que pode ter sido devido a algum composto existente na geléia de operária que estimule a transcrição dos genes para os receptores de insulina. Foram feitas análises complementares dos níveis de transcrição dos genes InR1 e InR2, em amostras de ovários, tanto de operárias quanto de rainhas, e em amostras de operárias adultas cultivadas em diferentes tipos de alimentações. Essas análises complementares evidenciaram que a transcrição dos genes para os receptores de insulina em Apis mellifera foi diferente nos ovários de ambas as castas, quando comparada às amostras de corpo inteiro, e que em operárias o transcrito do InR1 foi dominante ao longo de quase toda a vida adulta, sendo superado pelo transcrito InR2 apenas por volta de 13 e 15 dias.. Além disso, uma relação positiva entre o conteúdo de proteína e a transcrição de InR1 foi observada quando analisamos a sua transcrição em amostras de operárias adultas alimentadas com bee bread, uma dieta rica em proteína. Os resultados obtidos nesse trabalho, juntamente com os de Wheeler e colaboradores (2006), Seehus e colaboradores (2006), e Patel e colaboradores (2007), constituem as primeiras informações da via IIS em Apis mellifera, e servirão de base na busca da relação entre a dieta e os sinais downstream envolvidos na determinação de casta e diferenciação. / The initial stimulus that generates the facultative queen/worker polyphenism in highly social insects is a differential alimentation in the larval stages. It affects the general development of the larvae, as well as the differentiation of organs and systems, especially of the female reproductive system. The insulin signaling pathway (IIS) is one of the main pathways that integrates the general development of animals with their respective nutritional conditions. The aim of this work was to investigate the relationship between IIS and caste differentiation in the honey bee Apis mellifera. Using the available Apis mellifera genome information we annotated genes belonging to this pathway. We noted that there are two genes encoding putative insulin receptors, InR1 and InR2. The transcriptional profiles of these genes were obtained by quantitative RT-PCR of queen and workers larvae, giving special attention the period during which the larval diet changes. These results revealed considerable differences in the temporal patterns and levels of the transcripts of two the insulin receptor genes, InR1 (GB15492) and InR2 (GB18331) between the two castes and during their respective larval development. For queens we noted an interesting modulation in InR1 transcription: in the third larval instar it was about five fold higher than the transcription of InR2, but in the fourth instar both receptors were transcribed at similar levels. This variation in InR1 expression may be related to the protein content of royal jelly offered to the queen larvae in third instar, that is higher than the protein content of the royal jelly offered to fourth larvae instar. For the worker larvae samples we observed that transcripts levels of the two receptors, InR1 and InR2, were low in the third larval stage and increased in parallel until the onset of the fifth larval stage. This may have been due to some compound in the worker jelly which stimulates the transcription of both genes coding for insulin receptors. Complementary analysis of transcription levels of InR1 and InR2 were performed on ovaries of queen and worker larvae, and on adult workers maintained on different diets. These complementary analyses highlighted that transcription of the InR genes in the larval ovaries of Apis mellifera was differed from the whole body samples. In adult workers the expression of InR1 was dominant over InR2 during most of the adult life cycle, an inversion was only seen in 13 to 15 days old bees. Furthermore, a positive relationship between protein content and InR1 transcription was observed when analyzing its transcription in adult workers fed with bee bread, a protein-rich diet. The results of this work, in conjunction with those of Wheeler et al. (2007), Seehus et al. (2006) and Patel et al. (2007), are the first information on the IIS pathway in honey bees and they represent the basis for an in-depth pursuit on the relationship between diet and downstream signallng envolved in caste determination and differentiation.