Efeito de dose subletal de fipronil e piraclostrobina, isoladas ou associação, na morfologia de glândulas e proteoma da cabeça de abelhas Apis mellifera L. - Zaluski, Rodrigo [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
As abelhas melíferas são importantes agentes polinizadores em cultivos agrícolas e áreas de vegetação nativa e diretamente responsáveis pela produção apícola. Entretanto, grandes perdas de colônias manejadas vêm sendo registradas mundialmente, sendo a ampliação do uso de agrotóxicos uma das principais causas que pode estar associada a esse fenômeno. No presente trabalho, observou-se por meio de análises morfológicas, que a exposição de abelhas nutrizes em colônias, durante seis dias, a pastas de pólen contaminadas com doses ambientalmente relevantes do inseticida sistêmico fipronil (2,5 ppb) e fungicida piraclostrobina (850 ppb), isolados ou em associação, promoveu redução na altura das células secretoras das glândulas mandibulares; e que a associação dos agrotóxicos também reduziu o reservatório dessas glândulas. Nas glândulas hipofaringeanas, o número de ácinos que compõem a glândula não foi alterado, porém, a exposição aos agrotóxicos ocasionou redução na área dessas estruturas. Em conjunto, essas alterações podem reduzir a capacidade de secreção de geleia real pelas abelhas nutrizes. Estudos do proteoma da cabeça das abelhas utilizando a técnica 2D-PAGE para o fracionamento de proteínas, com identificação das proteínas em spots que apresentaram diferença de expressão (comparando grupos expostas e não-expostos aos agrotóxicos) por ESI-MS/MS, demonstraram alterações na expressão de proteínas pertencentes a família das principais proteínas geleia real (MRJPs); e de proteínas associadas ao metabolismo de carboidratos e síntese de energia, sistema antioxidante, detoxicação, processos de biossíntese, metabolismo de aminoácidos, transcrição e tradução, enovelamento e ligação a proteínas, sistema olfatório, aprendizagem e memória. Análises de resíduos nas pastas de pólen fornecidas às colônias realizadas por UHPLC-MS/MS confirmaram a presença de 870 ± 53 ppb piraclostrobina; entretanto, o inseticida fipronil e seus principais metabólitos não foram detectados dentro de limite de detecção utilizado (1,5 ppb). Conclui-se que a exposição de abelhas nutrizes a doses ambientalmente relevantes de piraclostrobina, fipronil ou a suas associações prejudica as glândulas mandibulares e hipofaringeanas e ocasiona alterações na expressão de proteínas que podem prejudicar a manutenção de suas colônias. Destaca-se a importância de avaliar a quantidade de resíduos de agrotóxicos presentes em recursos coletados pelas abelhas em função das doses autorizadas para sua aplicação e os potenciais impactos que esses resíduos acarretam para manutenção de suas colônias. A redução do uso de agrotóxicos nos ecossistemas e a diminuição da exposição das abelhas a essas moléculas evitando sua aplicação durante a floração de cultivos, adotando estratégias como o Manejo Integrado de Pragas e de controle biológico e estabelecendo testes mais rigorosos para liberação/reavaliação de agrotóxicos são estratégias fundamentais para manutenção de colônias de abelhas manejadas e para redução de danos ocasionados por agrotóxicos a outras espécies não-alvo.

Honey bees are important pollinators of crops, native vegetation, and producers of honey and other goods. However, large losses of managed colonies have been recorded worldwide, and the increase in the use of pesticides is one of main causes that may be associated with this phenomenon. In the present work, it was observed by morphological analyzes that the exposure of nurse bees in colonies, during six days, to pollen patties contaminated with environmentally relevant doses of the systemic insecticide fipronil (2.5 ppb) and fungicide pyraclostrobin (850 ppb), isolated or in association, promoted a reduction in the height of the secretory cells of the mandibular glands; when pesticides were combined, the reservoir volume in mandibular glands also decreased. Although the total number of acini of hypopharyngeal glands was not affected, pesticide exposure reduced acini area. These alterations might reduce the capacity of royal jelly secretion by nurse honeybees. Proteomic studies of honeybees heads using 2D-PAGE to protein fractionation and their identification in spots that showed differences of expression (comparing groups exposed and non-exposed to pesticides) by ESI-MS/MS demonstrated alterations in expression of Major Royal Jelly Proteins (MRJPs); and of proteins involved in carbohydrate metabolism and energy production, antioxidant system, detoxification, biosynthetic process, amino acid metabolism, transcription and translation, protein folding and binding, olfactory system, learning and memory. Residue analyses of pesticides in contaminated pollen patties supplied to colonies were performed by UHPLC-MS/MS and confirmed presence of 870 ± 53 ppb of pyraclostrobin; however, no fipronil or metabolites were detected within of limit of detection (1.5 ppb). It is concluded that exposure of nurse honeybees to field-relevant doses of pyraclostrobin, fipronil and their association impairs mandibular and hypopharyngeal glands and causes changes in protein expression that might hampers colony maintenance. This work highlights the importance of evaluating pesticide residues in resources collected by bees according doses authorized to crop spraying and potential impacts of these residues to colony maintenance. Reduction of pesticide use in ecosystems, and of bee‟s exposure to these molecules avoiding pesticide spraying in blooming crops and with adoption of strategies that include integrated pest management and biological control, and development of more rigorous tests to liberate/reevaluate pesticides are essential strategies to the maintenance of managed colonies and to reduce threats that these molecules represent to non-target species.
Effects of sublethal dose of fipronil and pyraclostrobin isolated or in association on the morphology of glands and proteome of Apis mellifera L. honeybees head
Keywords: Apis mellifera; Inseticidas; Fungicidas; Morfologia; Proteômica