Фипронил и имидаклоприд снижают активность митохондрий у медоносных пчёл

Новое исследование, опубликованное в Environmental Toxicology and Chemistry, посвящено влиянию двух системных инсектицидов широкого спектра действия — фипронила и имидаклоприда — на медоносных пчёл. Эти инсектициды широко используются в сельском хозяйстве. Авторы пришли к выводу, что фипронил и имидаклоприд являются ингибиторами митохондриальной биоэнергетики, что приводит к истощению клеточной энергии. Это действие может объяснять токсичность данных соединений для пчёл.

Учёные активно пытаются определить причины синдрома разрушения пчелиных семей и тревожного сокращения популяции медоносных пчёл. В их услугах по перекрёстному опылению нуждаются около 80% всех цветковых растений, а 1/3 всего мирового производства сельскохозяйственной пищи напрямую зависит от опыления пчёлами. В результате появилось множество исследований, посвящённых заражению пчёл паразитическими клещами, вирусным заболеваниям, а также прямому и косвенному воздействию пестицидов.

Влияние пиразолов (например, фипронила) и неоникотиноидов (например, имидаклоприда) на нервную систему достаточно хорошо задокументировано. Даниэль Никодемо, профессор экологии и пчеловодства из Университета штата Сан-Паулу в Драсене (Бразилия) и ведущий автор исследования, заявляет: «Эти инсектициды воздействуют на нервную систему вредных и полезных насекомых, часто убивая их. В других исследованиях описаны сублетальные эффекты, связанные с поведением насекомых; даже несколько нанограммов действующего вещества нарушали чувство вкуса, обонятельное обучение и двигательную активность пчёл». Ключевой характеристикой синдрома разрушения колоний является неспособность пчёл вернуться в свои ульи, и эти нарушения напрямую влияют на данную способность.

В этом исследовании Никодемо и его коллеги изучили влияние фипронила и имидаклоприда на биоэнергетическую функцию митохондрий, выделенных из голов и грудного отдела африканизированных медоносных пчёл. Митохондрии — это «электростанции» клетки, вырабатывающие большую часть запасов аденозинтрифосфата (АТФ), используемого в качестве источника химической энергии.

Лётные мышцы пчёл сильно зависят от высокого уровня потребления кислорода и энергетического метаболизма. Митохондриальное окислительное фосфорилирование обеспечивает синтез АТФ, необходимый для сокращения мышц во время полёта. «Если что-то идёт не так, производство энергии нарушается, — объясняет Никодемо. — Подобно самолёту, пчёлам требуется чистое топливо, чтобы летать». Оба инсектицида негативно повлияли на митохондриальную биоэнергетику головы и грудного отдела пчёл. Хотя при сублетальных уровнях повреждения от инсектицидов могут быть неочевидны, даже такое низкое воздействие явно способствует неспособности пчелы добывать пищу и возвращаться в улей, что может привести к сокращению популяции пчёл.