Совместное исследование Университета Эксетера, Rothamsted Research и Bayer AG обнаружило у медоносных пчел и шмелей ферменты, которые определяют их чувствительность к различным неоникотиноидным пестицидам.Потенциальное влияние неоникотиноидов на здоровье пчел является предметом интенсивных исследований и значительных разногласий, поскольку в 2013 году Европейский союз ограничил использование трех соединений на сельскохозяйственных культурах, привлекательных для пчел.Однако и медоносные пчелы, и шмели сильно различаются по своей чувствительности к разным представителям этого класса инсектицидов. Исследователи стремились понять, почему это так, чтобы помочь в разработке пестицидов, которые не токсичны для них.
Как и в других организмах, у пчел токсины могут расщепляться ферментами, называемыми цитохромами P450. Исследование выявило одно подсемейство этих ферментов у пчел — CYP9Q — и обнаружило, что он отвечает за быстрое разрушение некоторых неоникотиноидов.«Идентификация этих ключевых ферментов дает ценные инструменты для проверки новых пестицидов на ранних этапах их разработки, чтобы увидеть, могут ли пчелы их расщепить», — сказал профессор Крис Басс, возглавлявший команду в Университете Эксетера.«На разработку одного пестицида может потребоваться десятилетие и 260 миллионов долларов, поэтому эти знания могут помочь нам избежать траты времени и денег на пестициды, которые в конечном итоге приведут к существенным ограничениям на использование из-за внутренней токсичности пчел».
Д-р Ральф Науэн, токсиколог по насекомым и ведущий исследователь исследования в Bayer, добавил: «Знание механизмов, способствующих врожденной толерантности, помогает нам и регулирующим органам лучше понять, почему определенные инсектициды имеют высокий запас безопасности для пчел».«Знания из нашего исследования также могут быть использованы для прогнозирования и предотвращения потенциальных вредных эффектов, которые возникают в результате непреднамеренного блокирования этих ключевых защитных систем, например, различными пестицидами (такими как определенные фунгициды), которые могут применяться в сочетании с инсектицидами».
Профессор Лин Филд, глава отдела био-взаимодействий и защиты сельскохозяйственных культур в Rothamsted Research, добавил: «Некоторые неоникотиноиды по своей природе очень токсичны для пчел, но другие имеют очень низкую острую токсичность, но в публичных дебатах они, как правило, размазываются той же щеткой.«Каждый инсектицид необходимо рассматривать с учетом его рисков и достоинств, а не только его названия».Исследователи провели наиболее полный анализ детоксикационных ферментов пчелиного P450 из когда-либо предпринимавшихся.
Сравнивая эффекты двух неоникотиноидов, они обнаружили, что пчелы метаболизируют тиаклоприд очень эффективно, а имидаклоприд — гораздо менее эффективно.Хотя предыдущая работа предполагала, что скорость метаболизма может объяснить, почему пчелы по-разному реагируют на разные неоникотиноиды, конкретные гены или ферменты до сих пор были неизвестны.
Исследование частично финансировалось компанией Bayer, производителем неоникотиноидных инсектицидов.