ژل رویال چگونه تولید می‌شود؟ مراحل تولید و برداشت در زنبورستان

مقدمه

۱. زنبورعسل چگونه ژل رویال را تولید می کند

ژله رویال ماده‌ای غلیظ، خامه‌ای و اسیدی با رنگ سفید تا زرد روشن است که منحصرا توسط زنبورهای کارگر جوان (زنبورهای پرستار) تولید می‌شود.

دو سیستم غده‌ای اصلی در تولید آن نقش دارند:

غدد هیپوفارنژیال

Hypopharyngeal glands

غدد ماندیبولار یا زیرآرواره‌ای

Mandibular glands

این غدد در سر زنبور قرار دارند و فعالیت آنها در دوره پرستاری افزایش می‌یابد. منابع علمی معمولاً زنبورهای حدود ۵ تا ۱۵ روزه را در زمره زنبورهای مهم تولیدکننده ژله رویال معرفی می‌کنند؛ البته سن دقیق، تابع وضعیت فیزیولوژیک و وظیفه‌ای است که زنبور در کلنی انجام می‌دهد.

ژله رویال از نظر شیمیایی یک ماده ساده نیست. آب بخش عمده وزن آن را تشکیل می‌دهد و در کنار آن پروتئین‌ها، قندها، لیپیدها، اسیدهای چرب، اسیدهای آمینه، مواد معدنی، ویتامین‌ها و ترکیبات زیست‌فعال مختلف وجود دارند. در مرورهای علمی، محدوده‌های تقریبی ۶۰ تا ۷۰ درصد برای آب، ۹ تا ۱۸ درصد برای پروتئین، ۷ تا ۱۸ درصد برای کربوهیدرات و ۳ تا ۸ درصد برای چربی گزارش شده است؛ اما ترکیب واقعی بسته به نژاد زنبور، تغذیه، فصل، منطقه، روش تولید و زمان برداشت تغییر می‌کند.

۱. زنبورعسل چگونه ژله رویال تولید می‌کند؟

ژله رویال یا Royal Jelly یک ماده غذایی تخصصی است که در کلنی زنبورعسل توسط زنبورهای کارگر جوان، تولید می‌شود. این ماده حاصل فعالیت یک غده منفرد نیست، بلکه محصول همکاری دست‌کم دو دستگاه غده‌ای مهم در سر زنبور کارگر است:

غدد هیپوفارنژیال Hypopharyngeal glands; HGs

غدد ماندیبولار یا زیرآرواره‌ای Mandibular glands; MGs

این دو غده از نظر ساختمان، ترکیبات ترشحی و نقش فیزیولوژیک با یکدیگر تفاوت دارند، اما ترشحات آنها در تغذیه نوزادان و شکل‌گیری غذای لاروها با یکدیگر مشارکت می‌کنند. به همین دلیل، اصطلاح دقیق‌تر از نظر زیست‌شناسی این است که بگوییم ژله رویال و غذای لاروی، محصول ترشحات غده‌ای زنبورهای پرستار هستند.

در زنبورهای کارگر، فعالیت غدد هیپوفارنژیال به‌شدت با سن، تغذیه و وظیفه اجتماعی ارتباط دارد. در مطالعه‌ای که رشد پروتئوم غده هیپوفارنژیال را بررسی کرد، بیان بسیاری از پروتئین‌های مرتبط با ژله رویال در حدود روزهای ۶ تا ۱۲ زندگی به اوج رسید؛ بنابراین سن تقویمی به‌تنهایی تعیین‌کننده نیست و وضعیت «زنبور پرستار» اهمیت زیادی دارد.

غدد هیپوفارنژیال؛ مرکز اصلی تولید پروتئین‌های ژله رویال

غدد هیپوفارنژیال (Hypopharyngeal glands) یک جفت غده تخصص‌یافته در دو طرف سر زنبور کارگر هستند که نقش مهمی در تولید غذای لاروی و ژله رویال دارند. این غدد به‌ویژه در زنبورهای پرستار فعال بوده و از تعداد زیادی واحد ترشحی به نام آسینوس (Acinus) تشکیل شده‌اند. تعداد آسینوس‌ها در منابع مختلف متفاوت گزارش شده و بسته به سن، وضعیت فیزیولوژیک و شرایط تغذیه‌ای زنبور می‌تواند تغییر کند؛ بنابراین نمی‌توان یک عدد ثابت را برای همه زنبورها در نظر گرفت.

هر آسینوس از مجموعه‌ای از سلول‌های ترشحی تشکیل شده است. این سلول‌ها ترکیبات مورد نیاز را سنتز کرده و ترشحات خود را از طریق کانالیکول‌ها و مجاری کوچک به یک سیستم مجرایی مشترک منتقل می‌کنند. در نهایت، ترشحات صدها آسینوس از طریق مجرای جمع‌کننده اصلی به سمت هیپوفارنکس هدایت می‌شوند و در شکل‌گیری غذای لاروی مشارکت می‌کنند.
«غدد هیپوفارنژیال زنبورعسل کارگر ساختاری جفتی دارد که هر غده شامل یک مجرای محوری و بالغ بر ۵۰۰ تا ۶۰۰ واحد ترشحی به نام آسینوس (Acinus) است که مسئول اصلی ترشح پروتئین‌های ژل رویال در سنین پرستاری و آنزیم‌های فرآوری‌کننده شهد در سنین چراگری می‌باشند.»

لاین‌های اصلاح‌شده زنبور عسل (مانند نژاد ژل‌ریز چینی یا HRJPB)، ظرفیت تولید ژل رویال را بدون تغییر در تعداد پایه آسینی‌های غدد هیپوفارنژیال، به‌طور چشمگیری افزایش داده‌اند. این ارتقای عملکرد در سطح سلولی و فیزیولوژیک، حاصل هایپرتروفی (افزایش حجم) سلول‌های ترشحی، تراکم بالای شبکه آندوپلاسمی خشن جهت سنتز بیشتر پروتئین، بیان بالاتر ژن‌های کلیدی (MRJPs) و همچنین طولانی‌تر شدن فاز ترشحی زنبورهای پرستار (تأخیر در آتروفی غدد) است.

از نظر ترکیب، غدد هیپوفارنژیال به‌ویژه در سنتز و ترشح پروتئین‌های خانواده Major Royal Jelly Proteins (MRJPs) اهمیت دارند. پروتئین‌های MRJP1 تا MRJP9 بخش عمده پروتئین‌های محلول ژله رویال را تشکیل می‌دهند و MRJP1 فراوان‌ترین عضو این خانواده است. این پروتئین می‌تواند با ترکیباتی مانند apisimin و برخی استرول‌ها از جمله 24-methylenecholesterol بر ویژگی‌های ساختاری و فیزیکی ژله رویال اثر بگذارد.

البته فعالیت غده هیپوفارنژیال به تولید MRJPها محدود نیست و پروتئین‌ها و آنزیم‌های مرتبط با متابولیسم کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و پروتئین‌ها، انتقال مواد، دفاع آنتی‌اکسیدانی و پردازش پروتئین نیز در آن شناسایی شده‌اند. فعالیت این غده به‌شدت تحت تأثیر سن، نقش اجتماعی و وضعیت تغذیه‌ای زنبور قرار دارد و در مرحله پرستاری به سطح بالایی می‌رسد.

از این رو، ظرفیت تولید ژله رویال تنها به تعداد لاروهای ملکه یا تعداد سلول‌های پیوندشده وابسته نیست؛ بلکه تعداد و وضعیت زنبورهای پرستار، رشد و فعالیت غدد هیپوفارنژیال، دسترسی به منابع پروتئینی و کیفیت تغذیه کلنی نیز از عوامل تعیین‌کننده تولید هستند. به همین دلیل، در تولید تجاری ژله رویال، مدیریت صحیح جمعیت پرستار و تأمین تغذیه مناسب، به اندازه تکنیک پیوند لارو اهمیت دارد.

منبع تصاویر علمی: دکتر قاسمی؛ ارسال‌شده توسط دکتر رفاهی.

غدد ماندیبولار؛ مرکز اصلی تولید اسیدهای چرب ژل رویال

غدد ماندیبولار یا زیرآرواره‌ای (Mandibular glands) یک جفت غده در دو طرف سر زنبورعسل هستند که در مجاورت پایه آرواره‌ها قرار گرفته‌اند. برخلاف غدد هیپوفارنژیال که از صدها واحد آسینی تشکیل شده‌اند، هر غده ماندیبولار ساختاری کیسه‌مانند دارد و از طریق مجرایی در نزدیکی پایه ماندیبل، ترشحات خود را به ناحیه دهانی منتقل می‌کند.

ترکیب ترشحات این غدد با سن، جنسیت، کاست و وظیفه اجتماعی زنبور تغییر می‌کند. در زنبورهای کارگر، یکی از مهم‌ترین ترکیبات مرتبط با این غدد، اسید چرب 10-HDA (10-Hydroxy-2-decenoic acid) است که از شاخص‌ترین ترکیبات ژله رویال به شمار می‌رود. شواهد پژوهشی نشان می‌دهد که مسیرهای سنتز 10-HDA در غدد ماندیبولار فعال هستند و این غدد نقش مهمی در تأمین آن برای غذای لاروی و ژله رویال دارند.

با این حال، نقش غدد ماندیبولار به 10-HDA محدود نمی‌شود. مطالعات جدید نشان داده‌اند که این غدد در انتقال برخی استرول‌ها به غذای لاروی نیز مشارکت دارند. از جمله مهم‌ترین آنها 24-Methylenecholesterol (24-MC) است که همراه با ترکیباتی مانند campesterol، β-sitosterol و isofucosterol در سیستم تغذیه‌ای لارو زنبورعسل نقش دارند.

بنابراین، برخلاف دیدگاه ساده‌شده‌ای که غدد هیپوفارنژیال را صرفاً «غده پروتئینی» و غدد ماندیبولار را فقط «منبع 10-HDA» در نظر می‌گیرد، تولید ژله رویال حاصل همکاری چند مسیر ترشحی و متابولیکی است. غدد هیپوفارنژیال عمدتاً در تأمین پروتئین‌های خانواده MRJP و غدد ماندیبولار در تأمین برخی اسیدهای چرب و استرول‌ها نقش دارند و ترشحات این دو سیستم در شکل‌گیری ترکیب پیچیده و منحصربه‌فرد ژله رویال مشارکت می‌کنند.

تفاوت عملکردی دو غده در تولید ژله رویال

ماده اولیه تولید ژل رویال چیست؟

تولید ژله رویال در کلنی از تأمین مواد مغذی مورد نیاز زنبورهای پرستار آغاز می‌شود. این زنبورها با مصرف منابع غذایی کلنی، به‌ویژه گرده گل و نان زنبورعسل (Bee Bread)، پروتئین‌ها، اسیدهای آمینه، لیپیدها، ویتامین‌ها و مواد معدنی مورد نیاز خود را دریافت می‌کنند و پس از هضم و متابولیسم، بخشی از این مواد را برای ساخت ترشحات غدد هیپوفارنژیال و ماندیبولار به کار می‌گیرند. بنابراین، ژله رویال را نمی‌توان محصول مستقیم گرده یا نان زنبورعسل دانست؛ بلکه باید آن را حاصل فرآوری و تبدیل متابولیکی مواد مغذی توسط زنبور پرستار و ترشح آنها از غدد تخصص‌یافته در نظر گرفت. اهمیت تغذیه پروتئینی در این فرآیند به‌خوبی نشان داده شده است؛ به‌طوری‌که کیفیت و نوع رژیم گرده می‌تواند بر رشد غدد هیپوفارنژیال و بیان ژن‌های مرتبط با تولید پروتئین‌های ژله رویال، از جمله MRJP1، تأثیر بگذارد.

گرده‌ای که توسط زنبورهای چراگر جمع‌آوری می‌شود، پس از ورود به کندو در حجرات شانه ذخیره و با موادی مانند شهد یا عسل و ترشحات دهانی زنبورها مخلوط می‌شود. این ماده در شرایط مناسب تحت فعالیت میکروارگانیسم‌ها، به‌ویژه باکتری‌های پروبیوتیک، دچار تخمیر طبیعی شده و به نان زنبورعسل تبدیل می‌شود. این فرآیند می‌تواند pH را کاهش داده، برخی ترکیبات را دگرگون کند و قابلیت دسترسی زنبور به بخشی از مواد مغذی گرده را افزایش دهد. با این حال، نباید چنین تصور کرد که دیواره مقاوم دانه گرده، یعنی اسپوروپلنین (Sporopollenin)، در جریان تخمیر به‌طور کامل تجزیه می‌شود؛ این ساختار بسیار مقاوم است و میزان دسترسی زنبور به محتویات دانه گرده به نوع گرده، ساختار دیواره و فرآیندهای گوارشی و میکروبی وابسته است. در نتیجه، نان زنبورعسل را باید یکی از منابع مهم و فرآوری‌شده مواد مغذی برای زنبورهای پرستار دانست، نه ماده اولیه مستقیم و انحصاری تولید ژله رویال.

از هر کندو چه میزان ژل رویال برداشت میشود؟

زنبورهای پرستار ژله رویال را در طول روز به‌طور پیوسته تولید و در اختیار لاروها و ملکه قرار می‌دهند. بیشترین تجمع ژله رویال در سلول‌های ملکه یا شاخون‌ها (Queen Cells) مشاهده می‌شود؛ زیرا لارو ملکه در تمام دوره لاروی خود با مقدار زیادی ژله رویال تغذیه می‌شود. مقدار ژله رویال موجود در یک شاخون به عواملی مانند سن لارو، قدرت کلنی، تعداد زنبورهای پرستار و زمان برداشت بستگی دارد و مقادیر گزارش‌شده در منابع مختلف متفاوت است؛ بنابراین نمی‌توان یک مقدار ثابت را برای تمام شاخون‌ها تعیین کرد. آنچه در تولید تجاری اهمیت دارد، مقدار قابل برداشت از مجموعه سلول‌های ملکه در یک چرخه تولید است، نه صرفاً مقدار موجود در یک شاخون منفرد.

میزان برداشت ژله رویال به‌شدت تحت تأثیر روش تولید، قدرت و جمعیت کلنی، ژنتیک زنبورها، تعداد زنبورهای پرستار، دسترسی به منابع غذایی، شرایط اقلیمی، طول فصل تولید و مدیریت زنبوردار قرار دارد. در روش‌های سنتی مانند شاخون‌تراشی، تولید معمولاً محدود (در حد چندگرم از هر کندو) است؛ زیرا زنبوردار به سلول‌های ملکه‌ای که کلنی به‌طور طبیعی ایجاد کرده وابسته است. در مقابل، روش‌های نوین مبتنی بر پیوند لارو، استفاده از سلول‌های مصنوعی ملکه و مدیریت کلنی‌های پرستار امکان افزایش قابل‌توجه تعداد سلول‌های تولیدی و در نتیجه افزایش برداشت را فراهم می‌کنند. در شرایط مناسب، تولید سالانه می‌تواند از چند صد گرم به چند کیلوگرم در هر کلنی برسد و در برنامه‌های تخصصی اصلاح نژاد و مدیریت فشرده، مقادیر بالاتری نیز در برخی منابع گزارش شده است. با این حال، ارقام بسیار بالا، از جمله رکوردهای گزارش‌شده در برخی برنامه‌های تولیدی چین، نباید به‌عنوان ظرفیت معمول یک کلنی تلقی شوند؛ زیرا معمولاً به ژنوتیپ‌های منتخب، مدیریت بسیار فشرده، شرایط محیطی مطلوب و تعداد زیاد چرخه‌های تولید وابسته‌اند.

1. ۱. دوره برداشت مستمر (حداقل ۶ ماه در سال)
2. ۲. مدیریت دقیق کوچ و استقرار در مراتع غنی (صحرای خوب)
3. ۳. استفاده از ملکه و نژادهای اصلاح‌شده با رفتار ژنوتایپ ژل‌ریزی بالا
4. ۴. به‌کارگیری تکنیک‌های نوین و بهبودیافته‌ی مدیریت کلنی.

1- روش سنتی تولید ژل رویال؛ شاخون‌تراشی طبیعی

شاخون‌تراشی یکی از قدیمی‌ترین و ساده‌ترین روش‌های برداشت ژل رویال است که سال‌هاست به‌صورت سنتی در زنبورستان‌های ایران انجام می‌شود. در این روش، زنبوردار از تمایل طبیعی کلنی برای پرورش ملکه استفاده می‌کند و بدون اجرای برنامه تخصصی پیوند لارو، ژل رویالی را که زنبورها برای تغذیه لاروهای ملکه در شاخون‌ها ذخیره کرده‌اند، برداشت می‌کند.

این روش معمولاً در فصل بهار و هم‌زمان با اوج فعالیت تخم‌گذاری ملکه، یعنی تقریباً از فروردین تا خرداد، بیشتر مشاهده می‌شود. در این زمان، چنانچه شرایط آب‌وهوایی مناسب باشد و مرتع از نظر شهد و گرده وضعیت مطلوبی داشته باشد، رشد جمعیت کلنی سریع‌تر شده و تمایل زنبورها برای تولید ملکه و بچه‌دهی افزایش می‌یابد.

در جریان بچه‌دهی، زنبورها تعدادی از لاروهای بسیار جوان، معمولاً کمتر از ۲۴ ساعت، را برای پرورش ملکه انتخاب می‌کنند و اطراف آن‌ها شاخون‌های مومی می‌سازند. داخل این شاخون‌ها مقدار قابل‌توجهی ژل رویال تازه قرار می‌گیرد تا لارو ملکه در طول دوره رشد با آن تغذیه شود.

زنبوردارانی که قصد کنترل بچه‌دهی و جلوگیری از کاهش جمعیت کلنی را دارند، معمولاً شاخون‌ها را پیش از رسیدن به مرحله شفیرگی از کندو خارج می‌کنند. در همین زمان، می‌توان ژل رویال موجود در شاخون را نیز برداشت کرد. مقدار ژل رویال موجود در هر شاخون بسته به سن لارو، وضعیت کلنی و شرایط پرورش متفاوت است و معمولاً در حدود ۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌گرم است.

تعداد شاخون‌هایی که یک کلنی تولید می‌کند ثابت نیست و به عوامل مختلفی مانند نژاد زنبورعسل، قدرت و جمعیت کلنی، سن ملکه، شرایط آب‌وهوایی و به‌ویژه میزان ورود شهد و گرده بستگی دارد. در برخی کلنی‌های زنبورعسل ایرانی، به‌خصوص در شرایط مناسب مرتع، تمایل به شاخون‌زنی می‌تواند بسیار زیاد باشد و یک کلنی ممکن است در یک نوبت ده‌ها شاخون ایجاد کند.

این ویژگی از دیدگاه زیست‌شناسی برای زنبورعسل کاملاً طبیعی و بخشی از فرآیند تولید بچه و تکثیر کلنی است؛ اما از دیدگاه زنبورداری تجاری یک ویژگی مطلوب محسوب نمی‌شود، زیرا بچه‌دهی می‌تواند موجب خروج بخشی از جمعیت، کاهش قدرت کلنی و در نهایت کاهش تولید عسل شود. به همین دلیل، زنبوردار حرفه‌ای معمولاً تلاش می‌کند با مدیریت صحیح کلنی، تمایل به بچه‌دهی را کنترل کند.

در بسیاری از نژادها و لاین‌های اصلاح‌شده که با هدف کاهش تمایل به بچه‌دهی انتخاب شده‌اند، معمولاً میزان شاخون‌زنی کمتر است. با این حال، در سال‌هایی که بارندگی مناسب باشد و جریان شهد و گرده در مرتع بسیار قوی شود، حتی کلنی‌های کم‌تمایل به بچه‌دهی نیز ممکن است شاخون‌زنی قابل‌توجهی داشته باشند.

گاهی نیز زنبوردار با یتیم کردن کلنی یا حذف ملکه، زنبورها را به سمت تولید تعداد بیشتری شاخون هدایت می‌کند. با این حال، این کار را نباید با روش‌های تخصصی تولید تجاری ژل رویال یکی دانست؛ زیرا در شاخون‌تراشی طبیعی، تعداد و کیفیت شاخون‌ها قابل‌کنترل نیست و میزان برداشت ژل رویال نیز بسیار محدود و متغیر است.

در مجموع، در روش سنتی شاخون‌تراشی، میزان تولید ژل رویال از هر کلنی معمولاً کمتر از حدود ۲۰ گرم در هر دوره برداشت است و به همین دلیل این روش از نظر اقتصادی برای تولید تجاری ژل رویال توجیه چندانی ندارد. مزیت اصلی آن سادگی و استفاده از رفتار طبیعی زنبورهاست و معمولاً ژل رویال برداشت‌شده در این روش بیشتر برای مصرف شخصی زنبوردار یا تولید محدود و سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به بیان ساده، در شاخون‌تراشی طبیعی، زنبوردار در واقع ژل رویالی را برداشت می‌کند که کلنی به‌طور طبیعی برای پرورش ملکه تولید کرده است؛ بنابراین میزان تولید تابع رفتار طبیعی زنبورهاست، نه برنامه تولیدی دقیق زنبوردار.

۲. روش صنعتی و تخصصی تولید ژل رویال در فارم‌های تخصصی

تولید تجاری ژل رویال حاصل چندین دهه تجربه، آزمون‌وخطا و توسعه روش‌های مدیریت کلنی است. تفاوت اصلی این روش با شاخون‌تراشی طبیعی در آن است که در تولید صنعتی، زنبوردار دیگر منتظر ایجاد طبیعی شاخون توسط کلنی نمی‌ماند؛ بلکه با سازماندهی کلنی، انتخاب لاروهای مناسب، پیوند مصنوعی لارو و مدیریت دقیق جمعیت زنبورهای پرستار، شرایطی ایجاد می‌کند که کلنی بتواند در تعداد زیادی سلول مصنوعی ملکه، ژل رویال تولید کند.

۲.۱. نگاهی کوتاه به تاریخچه تولید تجاری ژل رویال

توسعه روش‌های برداشت و تولید ژل رویال سابقه‌ای طولانی دارد. در دهه‌های نخست قرن بیستم، تلاش‌هایی برای برداشت مستقیم ژل رویال از سلول‌های ملکه طبیعی انجام شد. در سال ۱۹۲۱ نیز روشی برای خارج کردن ژل رویال از سلول‌های ملکه با استفاده از سرنگ و ایجاد شرایط خلأ گزارش شده است.

تا دهه ۱۹۵۰ میلادی، زنبورداران در کشورهایی مانند مکزیک، فرانسه و ایتالیا تولید و عرضه ژل رویال را در مقیاس محدود آغاز کرده بودند. در روش‌های اولیه، یکی از شیوه‌های رایج، حذف ملکه از کلنی و ایجاد شرایط یتیمی بود تا زنبورهای کارگر به‌طور طبیعی اقدام به ساخت سلول‌های ملکه کنند. سپس ژل رویال موجود در این سلول‌ها برداشت می‌شد.

این روش اگرچه ساده بود، اما محدودیت‌های مهمی داشت. یتیم شدن کلنی و ایجاد شاخون‌های متعدد می‌توانست ساختار جمعیتی و روند طبیعی فعالیت کلنی را مختل کند و در صورت مدیریت نامناسب، موجب کاهش قدرت کلنی و افت تولید عسل شود.

با توسعه دانش زنبورداری، روش‌های مدیریت‌شده‌تری برای تولید ژل رویال شکل گرفت. استفاده از شبکه مانع ملکه و توسعه سیستم‌های تولید بدون حذف ملکه، امکان آن را فراهم کرد که کلنی همچنان ملکه خود را داشته باشد و در عین حال جمعیت زیادی از زنبورهای پرستار برای تغذیه لاروهای پیوندشده در اختیار تولیدکننده باشد.

در ادامه، استفاده از فنجانک‌های مصنوعی ملکه، پیوند لاروهای جوان و انتخاب کلنی‌های پرتولید باعث شد میزان تولید ژل رویال از مقادیر محدود روش‌های سنتی به چند صد گرم و در فارم‌های تخصصی به چندین کیلوگرم در سال برای هر کلنی برسد.

• اصلاح و انتخاب کلنی‌ها و لاین‌های زنبورعسل با توانایی بالاتر در پذیرش لارو و تولید ژل رویال
• توسعه فنجانک‌های مصنوعی و تجهیزات تخصصی تولید ژل رویال

بنابراین، تولید صنعتی ژل رویال را باید نتیجه ترکیب ژنتیک مناسب، مدیریت کلنی، تغذیه، پیوند دقیق و برنامه‌ریزی منظم تولید دانست.

نقش چین در توسعه تولید صنعتی ژل رویال

در میان کشورهای تولیدکننده ژل رویال، چین بدون تردید مهم‌ترین نقش را در توسعه تولید صنعتی و تجاری این محصول در جهان داشته است و امروزه بزرگ‌ترین تولیدکننده و صادرکننده ژل رویال در جهان به شمار می‌رود. بخش عمده این برتری حاصل یک عامل منفرد نیست، بلکه نتیجه چند دهه اصلاح ژنتیکی، انتخاب کلنی‌های پرتولید، توسعه روش‌های مدیریتی و استانداردسازی فرآیند تولید است. از دهه ۱۹۸۰، زنبورداران و پژوهشگران چینی با انتخاب و تکثیر زنبورهای عسل ایتالیایی (Apis mellifera ligustica)، لاین‌هایی با توانایی بالای تولید ژل رویال ایجاد کردند که به «زنبورهای پُرتولید ژل رویال» (Royal Jelly Bees; RJBs) معروف شدند. مطالعات نشان داده‌اند که این لاین‌های اصلاح‌شده می‌توانند در شرایط مناسب بیش از ۱۰ کیلوگرم ژل رویال در سال به ازای هر کلنی تولید کنند؛ عملکردی که به‌مراتب بالاتر از زنبورهای ایتالیایی معمولی است. در کنار اصلاح ژنتیکی، چینی‌ها یک نظام نسبتاً کامل و تخصصی برای تولید ژل رویال توسعه دادند که شامل استفاده از فنجانک‌ها و تجهیزات اختصاصی، پیوند لاروهای جوان، تنظیم ساختار قاب‌ها، مدیریت تراکم زنبورهای پرستار، تغذیه کمکی، افزایش و طولانی‌کردن دوره تولید، تعیین تعداد مناسب فنجانک برای هر کلنی و مدیریت دقیق چرخه پرورش لارو است. پژوهشگران دانشگاه ژجیانگ نیز از سال‌ها قبل مجموعه‌ای از این تکنیک‌ها را برای دستیابی به عملکرد بالا در فارم‌های تجاری تشریح کرده‌اند. حاصل این روند آن بوده است که چین به تأمین‌کننده اصلی بازار جهانی ژل رویال تبدیل شود؛ به‌طوری‌که منابع علمی مختلف، سهم چین را بیش از ۹۰ درصد تولید جهانی گزارش کرده‌اند و میزان تولید سالانه این کشور را بسته به سال و منبع، در حدود ۳۵۰۰ تا بیش از ۴۰۰۰ تن برآورد کرده‌اند. بنابراین، تجربه چین نشان می‌دهد که تولید صنعتی ژل رویال صرفاً به داشتن مراتع مناسب یا تعداد زیاد کندو وابسته نیست؛ بلکه ترکیب اصلاح نژاد و انتخاب ژنتیکی، مدیریت تخصصی کلنی، پیوند دقیق، تجهیزات مناسب، تغذیه، کنترل زمان و تکرار منظم چرخه تولید است که امکان دستیابی به تولید بالا و اقتصادی را فراهم می‌کند. تجربه چین از این نظر یکی از مهم‌ترین الگوهای توسعه تولید ژل رویال در جهان محسوب می‌شود.

۲.۲. توسعه تولید تخصصی ژل رویال در ایران

در ایران، تولید ژل رویال برای سال‌ها عمدتاً به روش سنتی و از طریق برداشت شاخون‌های طبیعی انجام می‌شد. این روش اگرچه سابقه‌ای طولانی داشت، اما به دلیل مقدار محدود ژل رویال موجود در شاخون‌ها، نوسان شدید تولید و وابستگی به تمایل طبیعی کلنی به بچه‌دهی، امکان شکل‌گیری یک صنعت اقتصادی و پایدار را فراهم نمی‌کرد.

نقطه عطف تولید تخصصی ژل رویال در ایران را می‌توان در دهه ۱۳۸۰ جست‌وجو کرد؛ دوره‌ای که استاد محمدرضا کوهی، زنبوردار نخبه و پیشکسوت اهل روستای گونیان اردستان در استان اصفهان، به‌صورت جدی وارد حوزه تولید ژل رویال شد.

سؤال اصلی او این بود که چرا با وجود تنوع اقلیمی گسترده ایران، منابع گیاهی متنوع، ظرفیت بالای زنبورداری و وجود نژادهای بومی و سازگار زنبورعسل، تولید ژل رویال در کشور همچنان در مقیاس محدود و سنتی باقی مانده است.

برای یافتن پاسخ، او طی سال‌های فعالیت خود به کشورهای پیشرو در تولید ژل رویال، از جمله چین، کره جنوبی و اوکراین سفر کرد و از نزدیک با روش‌های تولید، مدیریت کلنی، تجهیزات و تجربیات تولیدکنندگان این کشورها آشنا شد.

هدف او صرفاً انتقال یک روش خارجی به ایران نبود؛ بلکه تلاش شد اصول تولید صنعتی با شرایط اقلیمی، نژادی و مدیریتی زنبورداری ایران تطبیق داده شود. در ادامه، سال‌ها آزمون و خطا، اصلاح روش‌های مدیریت کلنی، طراحی و بومی‌سازی تجهیزات و آموزش زنبورداران انجام گرفت.

نتیجه این روند، افزایش چشمگیر ظرفیت تولید در برخی فارم‌های تخصصی بود؛ به‌گونه‌ای که تولید از چند گرم در روش‌های سنتی، در کلنی‌های مدیریت‌شده به صدها گرم و در برخی کلنی‌های برتر به بیش از یک کیلوگرم در سال رسید. حتی در برخی گزارش‌های میدانی، تولید سالانه تا حدود ۳ کیلوگرم برای یک کلنی نیز ثبت شده است.

این تحول را می‌توان یکی از نقاط مهم در شکل‌گیری تولید تخصصی و تجاری ژل رویال در ایران دانست.

در ادامه این مسیر، برگزاری دوره‌های آموزشی متعدد توسط استاد محمدرضا کوهی و همچنین فعالیت و آموزش سایر استادان، مدرسین و تولیدکنندگان این حوزه، از جمله استاد علی عباسی، مسعود و رامین سراج و دکتر ناصر تاج‌آبادی، موجب گسترش دانش تولید ژل رویال در میان زنبورداران کشور شد.

هم‌زمان، همکاری میان تولیدکنندگان و مجموعه‌های فعال در زمینه تجهیزات زنبورداری، از جمله شرکت فنی و مهندسی هفت‌گوهر و مهندس سلیمانی، به توسعه و بومی‌سازی تجهیزات مورد نیاز تولید کمک کرد. فنجانک‌های پلاستیکی، سوزن‌های پیوند، تیرک‌های مخصوص، قاشق برداشت و سایر ابزارهای مورد نیاز به‌تدریج در داخل کشور توسعه یافتند و در اختیار زنبورداران قرار گرفتند.

ترکیب آموزش، بومی‌سازی تجهیزات، اصلاح روش‌های مدیریت کلنی، انتخاب ملکه‌های مناسب و تخصصی شدن فارم‌ها، زمینه را برای افزایش تولید و شکل‌گیری زنجیره تخصصی ژل رویال در ایران فراهم کرد.

در سال‌های اخیر، تولیدکنندگان تخصصی ژل رویال از مناطق مختلف کشور، از خراسان و آذربایجان تا گیلان، فارس، اصفهان، مازندران، بوشهر و سایر مناطق، وارد این حوزه شده‌اند. بر اساس برآوردهای میدانی ارائه‌شده از سوی فعالان این صنعت، تولید ژل رویال ایران در سال ۱۴۰۴ به بیش از ۱۱ تن رسیده و بیش از ۵۰ فارم تخصصی با ظرفیت تولید سالانه بالای ۱۰۰ کیلوگرم در کشور فعال بوده‌اند.

۲.۳. روش مدرن تولید ژل رویال با پیوند مصنوعی لارو

روش رایج در فارم‌های تخصصی ایران بر پایه پیوند مصنوعی لاروهای جوان به فنجانک‌های مصنوعی ملکه و استفاده از کلنی‌های سازماندهی‌شده، بدون حذف ملکه است.

در این سیستم، زنبوردار با ایجاد شرایط مناسب برای حضور تعداد زیادی زنبور جوان و پرستار، لاروهای جوان را در فنجانک‌های مصنوعی قرار می‌دهد. زنبورهای پرستار این لاروها را به‌عنوان لاروهای ملکه پذیرفته و مقدار زیادی ژل رویال در اطراف آن‌ها قرار می‌دهند.

چرخه تولید در این روش معمولاً حدود ۷۲ ساعت طول می‌کشد و با برنامه‌ریزی صحیح می‌توان چرخه پیوند و برداشت را به‌صورت منظم تکرار کرد.

• سازماندهی و آماده‌سازی کلنی
• تهیه لاروهای مناسب برای پیوند
• پیوند لاروهای جوان به فنجانک‌های مصنوعی
• انتقال تیرک‌های پیوندشده به کلنی
• برداشت تیرک‌ها پس از حدود ۷۲ ساعت
• خارج کردن لاروها از فنجانک‌ها
• برداشت، صاف‌کردن و بسته‌بندی ژل رویال
• انتقال سریع محصول به شرایط مناسب نگهداری

۲.۴. فصل و زمان تولید ژل رویال در ایران

زمان آغاز تولید ژل رویال در ایران تابع مستقیم دمای محیط، وضعیت پوشش گیاهی، ورود شهد و گرده، قدرت کلنی و مدیریت زنبورستان است؛ بنابراین نمی‌توان یک تاریخ ثابت برای تمام کشور تعیین کرد.

در مناطق گرم جنوب کشور، در سال‌هایی که بارندگی مناسب و پوشش گیاهی مطلوب باشد، تولید ممکن است از بهمن و اسفند آغاز شود. استان‌ها و مناطق جنوبی بوشهر، هرمزگان، خوزستان، جنوب فارس و جنوب کرمان از جمله مناطقی هستند که امکان شروع زودتر فعالیت تولیدی در آن‌ها وجود دارد.

در مناطق سردتر و شمالی‌تر، مانند بخش‌هایی از خراسان و آذربایجان، آغاز تولید بیشتر به افزایش دما و فراهم شدن منابع شهد و گرده وابسته است و معمولاً از اردیبهشت‌ماه شروع می‌شود.

یکی از مزیت‌های مهم زنبورداری ایران، تنوع اقلیمی و امکان کوچ بین مناطق مختلف کشور است. برخی فارم‌های تخصصی در اواخر پاییز به مناطق گرمسیری جنوب کوچ می‌کنند و در آنجا ضمن بازسازی و تقویت جمعیت کلنی‌ها، تولید ژل رویال را از اواسط بهمن آغاز می‌کنند. سپس با گرم‌تر شدن هوا و تغییر وضعیت پوشش گیاهی، به سمت مناطق شمالی‌تر کوچ کرده و می‌توانند فصل تولید را تا تابستان و در شرایط مناسب حتی تا شهریور یا مهرماه ادامه دهند.

در نتیجه، در فارم‌های کوچنده و کاملاً تخصصی، امکان تولید چندماهه و حتی نزدیک به ۹ ماه در سال وجود دارد؛ اگرچه برای بسیاری از زنبورداران، فصل اصلی تولید ژل رویال در شرایط معمول حدود ۳ تا ۴ ماه است.

۲.۵. شش مرحله اصلی روش تولید ژل رویال

۲.۶. سازماندهی کلنی برای تولید ژل رویال

سازماندهی کلنی یکی از مهم‌ترین بخش‌های تولید ژل رویال است. هدف اصلی این مرحله ایجاد کلنی‌ای است که در آن تعداد زیادی زنبور جوان و پرستار در دسترس باشند و هم‌زمان شرایط مناسبی برای تخم‌گذاری ملکه، تأمین گرده و شهد و پذیرش تعداد زیادی لارو پیوندشده فراهم شود.

سازماندهی اول

زمانی که جمعیت کلنی به حدود ۷ تا ۸ قاب برسد، می‌توان سازماندهی اولیه را آغاز کرد. هدف اصلی، آماده‌سازی کلنی برای تولید دو قاب لارو جوان و نسبتاً هم‌سن است.

در این مرحله:

• کندو به دو طبقه تقسیم می‌شود.
• قاب‌های حاوی تخم، لارو و شفیره همراه با جمعیت روی آن‌ها به طبقه دوم منتقل می‌شوند.
• ملکه در طبقه پایین همراه با قاب‌های گرده و عسل و یک قاب حاوی لارو مسن یا شفیره باقی می‌ماند.
• یک قاب تمیز و مناسب تخم‌گذاری در مجاورت قاب لارو مسن قرار داده می‌شود تا ملکه روی آن تخم‌گذاری کند.
• قاب‌های گرده در طرفین مجموعه قاب‌های طبقه پایین قرار می‌گیرند.
• شبکه مانع ملکه روی طبقه پایین قرار داده می‌شود و طبقه دوم روی آن قرار می‌گیرد.
• در طبقه بالا، قاب‌ها حتی‌الامکان در همان نظم قبلی قرار می‌گیرند تا زنبورها بتوانند سریع‌تر آن‌ها را سازماندهی و پرستاری کنند.
• قاب‌های عسل در طرفین طبقه بالا قرار داده می‌شوند و در صورت نیاز می‌توان از شربت‌خوری قابی استفاده کرد.
• قاب‌های اضافی و کم‌جمعیت از کلنی خارج می‌شوند تا جمعیت زنبورهای جوان در فضای محدودتری متمرکز شود.
• در صورت نیاز، روی کندو عایق یا پوشش مناسب قرار داده می‌شود.
• پس از حدود ۲ تا ۳ روز، قاب دیگری برای تخم‌گذاری ملکه در اختیار کلنی قرار می‌گیرد.
• حدود روز ششم تا هفتم، کلنی باید دارای دو قاب حاوی لاروهای جوان مناسب برای مرحله بعد باشد.

۲.۷. سازماندهی دوم

سازماندهی دوم معمولاً ۶ تا ۷ روز پس از سازماندهی اول انجام می‌شود و زمان آن باید با برنامه پیوند هماهنگ باشد.

در این مرحله:

• ملکه در کلنی باقی می‌ماند.
• قاب‌های گرده در دو طرف مجموعه قاب‌ها قرار می‌گیرند.
• قاب‌های حاوی تخم و لارو در جایگاه مناسب قرار داده می‌شوند.
• دو قاب خالی یا در حال تولد زنبور برای تخم‌گذاری بیشتر ملکه در اختیار کلنی قرار می‌گیرد.
• در صورت نیاز، یک قاب شفیره برای حفظ تداوم جمعیت به کلنی اضافه می‌شود.
• در صورت کمبود ذخایر غذایی، قاب عسل نیز در اختیار کلنی قرار می‌گیرد.
• قاب‌های اضافی و کم‌جمعیت از کلنی خارج می‌شوند تا جمعیت زنبورهای جوان در فضای محدود متمرکز بماند.

۲.۸. سازماندهی سوم

حدود ۶ روز پس از سازماندهی دوم، مرحله سوم سازماندهی انجام می‌شود.

در این مرحله:

• دو قاب حاوی لارو جوان از کلنی خارج می‌شوند.
• این قاب‌ها همراه با جمعیت روی آن‌ها در طبقه تولید قرار می‌گیرند.
• ملکه همچنان در طبقه پایین باقی می‌ماند.
• قاب‌هایی که زنبورهای آن‌ها متولد شده‌اند، جایگزین قاب‌های لارو جوان می‌شوند.
• در صورت نیاز از سایر قاب‌های مناسب برای حفظ تراکم و تداوم جمعیت استفاده می‌شود.

۲.۹. تهیه لاروهای مناسب برای پیوند

انتخاب لارو مناسب، یکی از عوامل تعیین‌کننده در موفقیت تولید ژل رویال است.

• بسیار جوان باشند؛
• ترجیحاً کمتر از ۲۴ ساعت سن داشته باشند؛
• از نظر سن تا حد امکان هم‌سن باشند؛
• شکل ظاهری مناسب و سالم داشته باشند؛
• از کلنی مادر قوی و سالم انتخاب شوند.

لاروهای بسیار جوان و قوس‌دار یا نعل‌مانند که هنوز بخش زیادی از کف سلول را اشغال نکرده‌اند، معمولاً برای پیوند مناسب‌ترند.

۲.۱۰. پیوند لاروهای جوان به فنجانک‌های مصنوعی

در مرحله پیوند، لاروهای جوان از سلول‌های کارگر خارج شده و با استفاده از سوزن پیوند مناسب به فنجانک‌های مصنوعی منتقل می‌شوند.

این مرحله نیازمند مهارت و سرعت عمل بالاست؛ زیرا لاروهای جوان بسیار حساس هستند و کوچک‌ترین آسیب مکانیکی یا خشک شدن سطح بدن آن‌ها می‌تواند باعث کاهش پذیرش شود.

در برخی روش‌ها پیش از انتقال لارو، مقدار بسیار کمی از ژل رویال تازه یا محیط مناسب در کف فنجانک قرار داده می‌شود تا انتقال لارو آسان‌تر شده و شرایط مناسب‌تری برای پذیرش اولیه فراهم شود.

پس از پیوند، فنجانک‌ها روی تیرک‌های مخصوص قرار گرفته و در سریع‌ترین زمان ممکن به کلنی‌های آماده تولید منتقل می‌شوند.

۲.۱۱. انتقال تیرک‌ها و تولید ژل رویال

تیرک‌های حاوی فنجانک‌های پیوندشده در داخل کلنی سازماندهی‌شده قرار می‌گیرند. زنبورهای پرستار پس از پذیرش لاروها، آن‌ها را به‌عنوان لارو ملکه شناسایی کرده و مقدار زیادی ژل رویال در اطراف آن‌ها قرار می‌دهند.

پس از حدود ۷۲ ساعت، تیرک‌ها برای برداشت از کلنی خارج می‌شوند.

چرا ژل رویال حدود ۷۲ ساعت بعد از پیوند برداشت می‌شود؟

ژل رویال در روش پیوند لارو معمولاً حدود ۷۲ ساعت پس از پیوند برداشت می‌شود؛ زیرا در این بازه، زنبورهای کارگر مقدار زیادی ژل رویال در فنجانک‌های ملکه ذخیره می‌کنند. با گذشت زمان و ادامه تغذیه لارو، بخشی از ژل رویال مصرف می‌شود و مقدار قابل برداشت آن کاهش می‌یابد. البته زمان برداشت در همه فارم‌ها یکسان نیست؛ برخی واحدهای تخصصی ژل رویال، برداشت را حدود ۴۸ ساعت پس از پیوند انجام می‌دهند که معمولاً با مقدار برداشت کمتر، اما ژل رویال تازه‌تری همراه است. بااین‌حال، ۷۲ ساعت پس از پیوند یکی از زمان‌های رایج برداشت در فارم‌های تخصصی تولید ژل رویال است.

• سن و کیفیت لارو؛
• مهارت پیوندزن؛
• تراکم زنبورهای جوان؛
• وضعیت تغذیه‌ای کلنی؛
• نژاد و ویژگی ژنتیکی زنبورها؛
• دما و شرایط محیطی؛
• وضعیت ملکه و تخم‌ریزی؛
• و کیفیت سازماندهی کلنی

۲.۱۲. برداشت تیرک‌ها و تخلیه لاروها

پس از حدود ۷۲ ساعت، تیرک‌های حاوی فنجانک از کندو خارج شده و به محل برداشت منتقل می‌شوند.

ابتدا سر فنجانک‌ها در صورت وجود با ابزار مناسب باز می‌شود. سپس لارو موجود در فنجانک خارج شده و ژل رویال باقی‌مانده در سلول جمع‌آوری می‌شود.

این کار باید با رعایت اصول بهداشتی انجام شود تا آلودگی محیطی، ذرات موم، بقایای لارو یا سایر مواد خارجی وارد محصول نشوند.

مقدار ژل رویال موجود در هر فنجانک به شرایط تولید و میزان پذیرش کلنی بستگی دارد. در فارم‌های حرفه‌ای، مقدار برداشت می‌تواند در محدوده چند صد میلی‌گرم برای هر فنجانک باشد، اما این عدد ثابت نیست و نباید به‌عنوان یک مقدار قطعی برای تمام کلنی‌ها در نظر گرفته شود.

۲.۱۳. برداشت، صاف‌کردن و نگهداری ژل رویال

ژل رویال برداشت‌شده پس از جمع‌آوری، در صورت نیاز با تجهیزات مناسب از ذرات خارجی مانند قطعات موم یا بقایای احتمالی جدا می‌شود و در ظروف تمیز، بهداشتی و مناسب تماس با مواد غذایی قرار می‌گیرد.

ژل رویال ماده‌ای حساس به نور، گرما، اکسیژن و شرایط نامناسب نگهداری است. بنابراین فاصله زمانی میان برداشت و انتقال آن به شرایط مناسب نگهداری باید تا حد امکان کوتاه باشد.

برای نگهداری طولانی‌مدت، استفاده از دمای پایین و بسته‌بندی مناسب ضروری است. در زنجیره تولید حرفه‌ای، محصول پس از برداشت باید سریعاً سرد و سپس در شرایط دمایی کنترل‌شده نگهداری شود.

دمای نگهداری، مدت زمان ماندگاری و میزان حفظ ترکیبات فعال ژل رویال به شرایط بسته‌بندی و زنجیره سرد وابسته است؛ بنابراین در تولید تجاری باید یک دستورالعمل مشخص و مستند برای دما، زمان و بسته‌بندی تعریف شود.