Le nourrissement de fin saison

   Mon grand père a des ruches en pailles. Il me disait toujours « les abeilles, moins on en fait mieux c’est ». Mais chaque hiver il perd toutes ses ruches. 
L’environnement a changé, aussi ce qui était vrai avant (sans le varroa et les produits chimiques) n'est plus vrai maintenant. L’ancien dicton doit être remplacé par un nouveau : « plus on s’occupe de ses abeilles, plus elles survivent et plus elles produisent ». Souvent mes clients me demandent comment préparer leurs ruches pour l'hiver. Il faut vérifier l'infestation varroa, limiter le pillage et l'entrée des intrus dans la ruche. Dans cet article nous nous limiterons à l'étude du nourrissement de fin de saison.

Nous chercherons à comprendre l’intérêt et les modalités du nourrissement. Dans une première partie nous traiterons du lien entre les abeilles et les glucides et dans une deuxième, des modalités du nourrissement artificiel.

Sommaire:

1. Abeilles et sucres

2. Abeilles et nourrissement artificiel

2.1. Pourquoi nourrir ?

2.2 Quand doit-on nourrir?

2.3. Quel sirop utiliser ?

2.4. Comment les stocker?

2.5 Comment nourrir ?

Conclusion

Abeilles et sucres

Une ruche consomme entre 80 et 120 kg de glucides par an. Ce sucre provient du nectar, produit par les fleurs ou de miellat, issu de la sève des arbres. Les abeilles préfèrent les sources de sucre dont la concentration est entre 30 et 50%.

Le nectar est transformé en glucose et fructose dans le jabot des abeilles grâce à des enzymes comme l’invertase et l’amylase. Elles sont produites par les glandes hypophrygiennes, salivaires et post-cérébrales. Les vieilles abeilles sont les abeilles produisant la plus forte proportion d’enzymes permettant la transformation des sucres.

Les sucres simples sont assimilés au niveau du ventricule du tube digestif des abeilles. Les butineuses ne consomment pas tout le miel. Elles transmettent le nectar contenu dans leur jabot à d’autres abeilles qui le déposeront dans des cellules pour former du miel. La cristallisation de ce dernier dépend de sa composition en sucre. Les sucres les moins solubles dans l’eau cristalliseront le plus facilement. Le tableau ci-dessous vous présente la solubilité des différents sucres.

Sucres	Structure	Solubilité (en %)
Fructose	Sucre simple	78,9
Glucose	Sucre simple	47,2
Maltose	2 glucoses liés	43,9
Saccharose	Glucose et fructose liés	66,7

Le tableau ci-dessus nous permet de comprendre pourquoi on considère qu’un rapport glucose/fructose fort conduit à une cristallisation rapide du miel, alors qu’un rapport faible conduit à une cristallisation lente. En effet, le glucose est moins soluble dans l'eau que le fructose. Il cristallise donc plus vite que le fructose.

Les figures et le tableau nous permettent bien de comprendre que le maltose et le saccharose sont des polymères formés de glucose et fructose. Le saccharose (modérément soluble) donnera du glucose (peu soluble) et du fructose (soluble) alors que le maltose (peu soluble) ne donnera que du glucose (peu soluble). Les sirops de maltose sont donc à fuir.

Les miels ont un pH acide entre 3 et 7. Cette acidité est le résultat de l’action de la glucose oxydase qui catalyse la formation d’acide glucuronique. Les enzymes ont des pH optimum de fonctionnement. 

La figure ci-dessus nous indique que l’invertase fonctionne mieux à un pH de 5 à 60°. L’acidité et la température vont donc influencer le fonctionnement des enzymes. A trop forte température, l'enzyme sera dénaturée et ne pourra plus fonctionner.

Abeilles et nourrissement artificiel

Pourquoi nourrir ?

L’apiculteur effectue sa dernière récolte fin juillet début août. Sauf pour quelques récoltes (bruyère, sarrasin...) il laisse le miel de la fin de saison pour les abeilles. Malheureusement, cette période de l’année est pauvre en fleurs. On y trouve du miel de bruyère ou de sapin que les abeilles ont du mal à transformer et à assimiler.
Pour qu’une colonie ait de fortes chances de passer l’hiver, il lui faut au moins 15-20 kg de miel (suivant les régions). Un nourrissement est donc parfois absolument nécessaire.

Quand doit-on nourrir?

Le nourrissement peut être réalisé entre le mois de juillet et fin septembre. Il est préférable de l’effectuer le plus tôt possible et de manière échelonnée (tous les deux jours) pour que la transformation et le stockage ne soit pas accompli par les abeilles d’hiver.
En France, de nombreux apiculteurs ne nourissent pas les colonies faibles au mois de septembre considérant que ceci va à l'encontre de la nature. Quatre mois plus tard, ces mêmes apiculteurs donnent du candi à leurs colonies de peur de les perdre. Voilà ce qu’il ne faut surtout pas faire !!
Il est préférable de donner un nourrissement suffisant en été pour ne pas avoir à fournir du candi aux colonies l’hiver. Les abeilles d’hiver, qu’il faut absolument "économiser", devraient transformer le saccharose et chercher l'eau pour dissoudre le candi. Le candi, riche en saccharose, nécessite un travail de transformation important.
Jos Guth préconise un nourrissement de 8-10kg en Juillet puis de 6-8 kg le 15 Août et pour finir 4 kg vers le 15 septembre (conférence).

Quel sirop utiliser ?

Je vous conseille de n’utiliser le candi qu’exceptionnellement (voir quand nourrir). Il peut être utilisé pour nourrir les nucléi, pour limiter leur pillage.

On trouve de nombreux sirops dans le commerce. Ils ne se valent pas tous (voir tableau). La majorité sont des sirops de maltose-fructose  provenant de sirop d'amidon de blé ou de maïs. 

Les sirops maison fait à partir de saccharose sont long à préparer. Leur pH plus haut et leur potentiel osmotique plus bas les rendent sensibles à la fermentation. Les sirops conduisent aussi à plus de pillage. Les sirops du commence sont donc à haute teneur en fructose résultat de l'hydrolyse d'amidon de maïs (HFCS) ou de blé. L'amidon est transformé par des produits chimiques (NaOH, HCl) et des bactéries génétiquement modifiées produisant des enzymes comme l'α-amylase, et la glucoamylase, glucose isomerase. Ces sirops sont aussi utilisés dans l'alimentation humaine où ils conduisent à de nombreux problèmes comme le diabète et l'obésité. Ont ils des effets néfastes sur les abeilles? 

Le tableau ci-dessus nous présente les résultats d'une expérience où les abeilles ont été nourries avec différents sirops (1/1) de saccharose, de miel et de raisin (riche en fructose). La LT50 représente le nombre de jours au bout duquel plus de 50% des abeilles sont mortes.
On peut observer que le saccharose permet une survie plus longue des abeilles : 56,3 jours, contre 31,3 jours pour le miel. Le sirop de raisin conduit à une forte diminution de la durée de vie des abeilles. Il est suspecté de contenir des galactosides toxiques et des sulfures. Les expériences en laboratoire montrent donc, à l’exception du saccharose, que la distribution de divers types de sucres comme le fructose ou le glucose sous forme solide ou dissoute ne convient pas en tant que nourriture. Ces solutions ont écourté la durée de vie des abeilles. Les résultats sont ils comparable à l'échelle d'une ruche?

Sammotaro et Weiss ont réalisés en 2013 deux expériences. La première a consisté à placer le 19 juin des ruches dans une pièce fermée et de le nourrir avec du HFCS ou du saccharose.  Nous pouvons voir que les colonies sont pris plus de poids (12/6kg) et produit plus de cire (8359.3/4963.9 cm²) lors d'un nourrissement au saccharose. La production de couvain n'est pas significativement différentes. (Image en grand)

Dans la deuxième expérience, les colonies ont été placées dans le désert de Grassland et nourries avec les deux sirops durant l'hiver. Nous pouvons voir que la population d'abeilles  adultes est significativement différentes (une moyenne globale de 10.0 ± 1.3 cadres contre 7.5 ± 1.6 pour les colonies nourries au HFCS).

La figure provient de l'étude de Leblanc de 2009 sur des abeilles encagée nourries avec des sirops HFCS contenant des doses variable de hydroxymethylfurfural (HMF). Nous pouvons voir que ce composé est toxique pour les abeilles à partir de 250ppm. Il est facilement reconnaissable car il donne une teinte brune au sirop.

L a figure ci dessus nous indique que les HFM (HydroxyMéthyl-2-Furfural) sont des produits de déshydratation du fructose. Les sirops riches en fructose forment donc plus facilement ce composé.

 Comment les stocker?

Les graphiques gris ci-dessous présentent les taux de HMF des mêmes sirops, chez les fabriquants (graphique du haut) puis chez les apiculteurs (en bas). On peut voir une nette augmentation du taux de HMF entre la production et l'utilisation. Cette augmentation provient probablement des conditions de stockage des sirops. Durant leur conservation, leurs qualités semblent se dégrader très nettement.

Pour avoir les temps de stockage les plus courts, il est possible de faire vous-même votre sirop à partir de sucre de table. Le graphique ci-dessous présente l'évolution de la composition des réserves glucidiques dans une ruche. En abscisse, on retrouve les différents moments des prélévements ainsi que la composition du miel. Le sirop de nourrissement de départ contient du saccharose, du glucose, du maltose et un peu de fructose.
On peut observer qu'au cours de l'hiver, la proportion de saccharose chute alors que le fructose est présent en plus forte quantité. On peut donc penser que le saccharose a été transformé en glucose et fructose grâce aux enzymes. Par ailleurs, le saccharose n'est pas responsable de la cristallisation des réserves car il disparait rapidement, a une solubilité dans l'eau relativement forte (66,7%) et contribue à la formation de 50% de glucose et 50% fructose contrairement au maltose.

Le tableau suivant présente les caractéristiques des colonies suivant le sirop de nourrissement.

Il faudra donner ce type de sirop le plus tôt possible. Pour faire votre propre sirop, il faut mélanger 5 kg de sucre, 3 L d’eau chaude et un peu de miel pour enrichir la préparation en enzymes (invertase...).
Les différences entre les colonies nourries au sirop de fructose et au sirop de sucre (3/2) ne semblent pas vraiment significatives, au regard des incertitudes. Par ailleurs, les sirops contenant de l'invertase semblent particulièrement efficaces.

Le tableau ci-dessus vous présente l'évolution des HMF en fonction de la température. Une température de préparation de 40°C semble correcte pour ne pas former beaucoup de HMF et ne pas dénaturer les enzymes.

Il est préférable d’avoir un sirop au pH acide pour limiter le risque de fermentation. Dans le cas de la fabrication d’un sirop maison, il est conseillé de rajouter 5 mL de vinaigre par litre au sirop. Attention, un pH trop acide favorise la formation de HFM.

L'étude de Eva Forsgren nous indique que l'acidité de la solution ne limite pas le développement de la Nosema.

Comment nourrir ?

Les nourrisseurs toit sont préférables car les colonies sont moins dérangées lors du nourissement. Il est aussi possible d’utiliser des nourrisseurs cadres munis d'un grillage pour limiter les noyades. Les nourrisseurs à l’entrée sont à proscrire car ils facilitent le pillage des colonies.

Conclusion

Pour conclure, nous avons vu que le nourrissement est nécessaire dans un objectif de conservation de ses colonies. Une critique importante peut être faite. Nourrir ses abeilles, c’est conserver des abeilles qui n’arrivent pas à se préparer et à se gérer pendant l’hiver. Pour ne pas conduire à la multiplication des colonies faibles, chaque apiculteur doit évaluer ses colonies avant et après l’hiver. Il ne faut pas élever uniquement des colonies qui ont des capacités d’hivernage médiocres.
En effet, chaque intervention dans la ruche est un biais à la sélection naturelle. Face au problème de mortalité, nous n’avons pas le droit de sacrifier des colonies mais nous n’avons pas le droit de contribuer au développement de souches mal adaptées. Les reines de ces lignées doivent être remplacées comme la nature l’aurait fait.

Pour aller plus loin consulter les articles:

Que faire aux abeilles tout au long de la saison?

Comment récolter son miel ?

Comment avoir une miellerie aux norme ?

Le thymol: un traitement Bio contre le varroa

L'acide formique: un traitement Bio contre le varroa

L'acide oxalique: un traitement Bio contre le varroa

Recette du candi pour nourrir ses abeilles l'hiver ?

Construire un chasse abeilles pour la récolte du miel

Comment récupérer un essaim d'abeille ?

Bibliographie:

CARI (2009) - Nourrir oui mais...ActuApi N°47
Anton Imdorf, Kaspar Ruoff, Peter Fluri (2010) - Le développement des colonies chez l'abeille mellifère; ALP forum n°68
BARKER Roy J.and Yolanda (1978) - Lab Comparison of High Fructose Corn Syrup, Grape Syrup, Honey, and Sucrose Syrup as Maintenance Food for Caged Honey; Apidogogie 9 (2), 111-116.
Bogdanov Stephan (1999) - Stockage, Cristallisation et Liquéfaction du miel; Centre de recherches Suisse Apicoles
Forsgren (2005) - Acide benzoic feed and nosema disease
Helena Rybak-Chmielewska - High performance liquid chromatography (HPLC) study of sugar composition in some kinds of natural honey and winter stores processed by bees from starch syrup
Helena Rybak-Chmielewska, Teresa Szczęsna, Ewa Waś - Attempt to assay maltodextrins occurring in starch syrup and in winter stores made by bees from that syrup
LeBlanc et al. (2009) - Formation of Hydroxymethylfurfural in Domestic High-Fructose Corn Syrup and Its Toxicity to the Honey Bee (Apis mellifera)
Helena Rybak-Chmielewska, Teresa Szczęsna, Małgorzata Bieńkowska - Gas chromatograph (GC) study of sugar composition in honeys and winter stores processed by bees from sucrose syrups
Mottoul J-Ph - Etude de l'acidification des nourritues contre Nosema apis, Centre d'Etude et d'information Apicole de Mons
Ruiz -Matute Al. (2010) - Carbohydrate composition of high-fructose corn syrups (HFCS) used for bee feeding: effect on honey composition
Sammataro et al; (2013) Comparison of productivity of colonies of honey bees, Apis mellifera, supplemented with sucrose or high fructose corn syrup
Violeta Ceksteryte, Jurgis Racys - The quality of syrups used for bee feeding before winter and their suitability for bee wintering 
White et al (1964) - Effect of storage and processing températures on honey quality; Food technologie