Bičių pienelis – pagrindinis motininės lervutės maistas ir vienas svarbiausių jos vystymosi reguliatorių. Vis dėlto teiginys, kad vien pienelio buvimas „paverčia“ lervutę motina, yra pernelyg supaprastintas. Motinos fenotipą formuoja visas maitinimo režimas: maisto kiekis, sudėtis ir tiekimo trukmė, lervutės amžius, hormoniniai bei epigenetiniai procesai ir motininio lopšelio mikroaplinka.
Pienelį gamina jaunų bičių maitintojų ryklės (hipofaringinės) ir žandų (mandibulinės) liaukos. Ryklės liaukos išskiria didžiąją dalį baltymų, o žandų liaukos – dalį lipidinių komponentų ir kitų sekretų. Šių liaukų veikla priklauso nuo bičių amžiaus, fiziologinės būklės ir baltyminės mitybos, todėl auklės šeimai reikia daug jaunų bičių maitintojų ir kokybiškų žiedadulkių.
Pienelį sudaro vanduo, baltymai, cukrūs, lipidai, mineralinės medžiagos, vitaminai ir daugybė mažesnės koncentracijos biologiškai aktyvių junginių. Svarbiausi baltymai priklauso pagrindinių bičių pienelio baltymų šeimai – MRJP. Gausiausias yra MRJP1, anksčiau pavadintas royalaktinu. Pienelyje taip pat yra gliukozės, fruktozės, aminorūgščių ir bičių pieneliui būdingų riebalų rūgščių, iš kurių geriausiai žinoma 10-hidroksi-2-deceno rūgštis (10-HDA).
Visos jaunos lervutės gauna liaukinės kilmės lervinio maisto, tačiau motininėms ir darbininkių lervutėms tiekiamas maistas nėra visiškai vienodas net ankstyvuoju laikotarpiu. Motininė lervutė nuo pat pradžių maitinama gausiau ir visą lervinį vystymąsi išlieka apsupta motinoms skirto pienelio. Darbininkės lervutės vėliau gauna kitokios sudėties maistą, kuriame keičiasi liaukinių sekretų, cukrų ir iš medaus bei bičių duonelės gaunamų medžiagų santykis.
Maitinimo kiekis pats savaime yra svarbus biologinis signalas. Gausus maistas užtikrina nuolatinį aminorūgščių, cukrų ir lipidų patekimą į lervutės organizmą. Eksperimentiniai tyrimai rodo, kad bendras lervutės gaunamo maisto kiekis reikšmingai veikia jos vystymosi kryptį, todėl motinos fenotipo negalima paaiškinti vien unikalia pienelio molekule.
Maistinės medžiagos aktyvina insulinui ir į insuliną panašiam augimo faktoriui jautrius signalinius kelius bei TOR sistemą, kuri ląstelėms praneša apie aminorūgščių ir energijos prieinamumą. Šie keliai veikia ląstelių augimą, baltymų sintezę, medžiagų apykaitą ir jaunatvinio hormono sistemą. Motininėse lervutėse susidaro hormoninė aplinka, palaikanti spartų augimą, trumpesnį vystymosi laiką ir reprodukcinių organų išsaugojimą. Tyrimai rodo, kad IRS ir TOR signalai veikia aukščiau jaunatvinio hormono grandinėje ir dalyvauja kastų diferenciacijoje.
Ypač svarbus poveikis kiaušidėms. Ankstyvoje raidoje motinos ir darbininkės turi daug kiaušidžių vamzdelių užuomazgų. Darbininkės vystymosi kryptimi dalis jų pašalinama programuotos ląstelių žūties – apoptozės – būdu. Motininėje lervutėje maistinių ir hormoninių signalų derinys padeda išsaugoti gerokai daugiau kiaušidžių vamzdelių, todėl suaugusi motina turi visiškai išsivysčiusias kiaušides.
Ilgą laiką pagrindine motinos vystymąsi sukeliančia medžiaga laikytas MRJP1 baltymas – rojalaktinas. Buvo pasiūlyta, kad jis aktyvina epidermio augimo faktoriaus receptorių ir skatina didesnį kūną, greitesnį vystymąsi bei kiaušidžių formavimąsi. Tačiau vėlesniuose bandymuose lervutės galėjo išsivystyti į motinas ir be royalaktino, o papildomas jo kiekis motinų dalies nepadidino. Todėl MRJP1 yra svarbus pienelio maistinis ir struktūrinis baltymas, bet nelaikomas vieninteliu ar būtinu motinos fenotipo jungikliu.
Pienelio baltymai atlieka ir fizinę funkciją. Rūgščioje pienelio terpėje MRJP1 sąveikauja su mažesniu baltymu apisiminu ir prisideda prie klampios struktūros susidarymo. Tokia konsistencija padeda lervutei išsilaikyti vertikaliai žemyn nukreiptame motininiame lopšelyje ir nenukristi. Vadinasi, pienelis yra ne tik maisto medžiagų bei signalinių junginių šaltinis, bet ir motininės lervutės fizinės mikroaplinkos dalis.
P-kumaro rūgštis aptinkama meduje ir bičių duonelėje, tačiau gryname liaukiniame pienelyje jos kiekis labai mažas arba ji neaptinkama. Eksperimentuose jos pridėjimas prie motininėms lervutėms skirto maisto pakeitė kastų diferenciacijai svarbių genų raišką ir sumažino kiaušidžių išsivystymą. Tai leidžia manyti, kad motinos raidą gali palaikyti ne tik pienelyje esančios medžiagos, bet ir tai, kad motininė lervutė negauna kai kurių darbininkių maiste esančių augalinių junginių. Tačiau p-kumaro rūgštis nėra laikoma universaliu darbininkės kastos jungikliu.
MikroRNR taip pat gali reguliuoti genų raišką, slopindamos konkrečių informacinių RNR panaudojimą baltymų sintezei. Motininių ir darbininkių lervučių maisto bei audinių mikroRNR profiliai skiriasi, o eksperimentinis kai kurių mikroRNR pridėjimas paveikė lervučių genų raišką ir suaugusių bičių požymius. Vis dėlto nėra pakankamo pagrindo teigti, kad viena mikroRNR ar iš žiedadulkių gautos augalinės mikroRNR savarankiškai lemia kastą. Jos greičiausiai sudaro tik vieną daugiapakopės reguliacijos sluoksnį.
Naujausi tyrimai parodė, kad svarbus ne vien pienelis. Motininio lopšelio vaškas savo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis skiriasi nuo darbininkių akelių vaško. Lervutės, augintos netinkamo vaško mikroaplinkoje, dažniau žuvo ir išsivystė prasčiau, nors gavo motinoms skirtą maistą. Taigi motinos fenotipą formuoja visas auklės šeimos sukurtas kompleksas – maistas, lopšelio geometrija, vaško cheminė sudėtis ir mikroklimatas.
Praktikoje tai reiškia, kad kokybiškų motinų neįmanoma išauginti vien į motininius kaušelius įlašinus daugiau pienelio. Reikia ne vyresnių kaip 12–24 valandų lervučių, gausios jaunų bičių maitintojų grupės, įvairių žiedadulkių, pakankamo angliavandenių šaltinio, tinkamo motininių lopšelių skaičiaus ir stabilaus mikroklimato. Perkrauta auklės šeima gali priimti daug lervučių, bet kiekvienai jų skirti mažiau maisto ir priežiūros.