Abelhas sem ferr

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Abelhas sem ferrão no monitoramento de resíduos
de pesticidas e qualidade do mel

• Profa. Dra. Maria Claudia Colla Ruvolo Takasusuki
  

2

• Polinizadores de muitas espécies de plantas
  cultivadas e matas naturais
• São responsáveis por até 90 da polinização em
  áreas naturais
• O que acontece se esses insetos se contaminam com
  pesticidas ou outros compostos xenobióticos?
• O que acontece com a sua cria, o ninho, a colmeia
  e com os seus produtos que muitas vezes são
  utilizados por nós?

3
Relatos de casos de sumiço de abelhas nativas sem
ferrão Paraná Será que os pesticidas, em
especial inseticidas podem estar relacionados com
esse sumiço?
Caixa abandonada de Leurotrigona muelleri
Cambé-PR
Caixa abandonada de Plebeia droryana Cambé-PR
4
Esse desaparecimento de abelhas sem ferrão está
muito parecido com a Desordem do Colapso das
Colônias (CCD) descrita para as abelhas Apis
mellifera primeiro relato em outubro de 2006 na
costa leste dos EUA CCD - ausência de abelhas
vivas ou morta na colônia, mas com a presença de
crias e alimento, podendo ser encontrado, em
alguns, uma pequena quantidade de operárias e a
rainha dentro da colmeia. Em colmeias em há
operárias observa-se uma relutância da colônia em
consumir o alimento energético ou proteico
fornecido. Prováveis causas da CCD em A.
mellifera uma nova doença que acomete as
abelhas parasita ou patógeno envenenamento por
defensivos agrícolas desnutrição alto nível de
consanguinidade estresse ambiental manejo
apícola inadequado
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CCD pode estar afetando as abelhas nativas sem
ferrão? Será que as causas são as mesmas que
afetam as A. mellifera? Um dos fatores seria a
ação de pesticidas como inseticidas e herbicidas
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Por que estudar os efeitos de agrotóxicos em
jataí? Ocorrência alta Facilidade de
criação Facilidade de manutenção Espécies de
Tetragonisca e sua distribuição Tetragonisca
angustula (Latreille, 1811) Ocorre do México,
América Central e América do Sul Tetragonisca
fiebrigi (Schwarz, 1938) Brasil (Mato Grosso,
Mato Grosso do Sul, Paraná, Rio Grande do Sul,
São Paulo), Argentina, Bolívia e
Paraguai Tetragonisca weyrauchi (Schwarz, 1943)
Bolívia, Perú e Brasil (Acre, Mato Grosso,
Rondônia) Tetragonisca buchwaldi (Friese, 1925)
Costa Rica, Panamá e Equador
7
(No Transcript)
8
Toxicidade dos inseticidas medida CL50
(concentração letal que proporciona a morte de
50 da população)

• Quatro classes de agrotóxicos de acordo com a
  CL50 para abelhas
• Classe 1- extremamente tóxicos CL50 gt 2µg/abelha
• Classe 2- altamente tóxicos CL50 entre 22µg e
  10,99µg/abelha
• Classe 3- moderadamente tóxicos CL50 entre 11µg
  e 100µg/abelha
• Classe 4- pouco tóxicos CL50 lt 100µg/abelha
• (Larini, 1999 Hunt, 2000)

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Abelhas jataí Tetragonisca angustula e
Tetragonisca fiebrigi como bioindicadores
Trabalho desenvolvido por Ana Lucia Paz Barateiro
Stuchi tese de doutorado Pós-Graduação em
Zootecnia (2005 a 2009) Nesse estudo foram
avaliadas as alterações ocorridas na expressão
gênica de abelhas do gênero Tetragonisca após
contaminação com agrotóxicos para,
posteriormente, utilizar esses insetos como
bioindicadores de agrotóxicos.
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Perfil eletroforético das esterases em gel de
poliacrilamida. A extratos de cabeça/tórax de
operárias de Tetragonisca fiebrigi e B extratos
de cabeça/tórax de operárias de Tetragonisca
angustula. (Sociobiology, v. 59, n. 1,
123-134,2012)
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Concentrações letais a 50 (CL50) das abelhas
Tetragonisca fiebrigi submetidas ao fipronil,
malathion, neem e thiamethoxam, tanto por contato
(papel filtro) como por ingestão (alimento)
Agroquímico CL50 () 95 Limite de confiança
Fipronil contato 0,00062 0,00053 0,00075
Fipronil ingestão 0,00123 0,00121 0,00127
Malathion contato 0,50 -----
Malathion ingestão 0,38 0,22 0,55
Neem - contato ----- -----
Neem - ingestão ----- -----
Thiamethoxam - contato 0,79 0,61 1,04
Thiamethoxam ingestão 0,21 0,17 0,27
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Inibição da atividade das esterases detectada em
T. fiebrigi após contato com fipronil, malathion
e thiamethoxam. (-) ausência de inibição ()
aumento de intensidade da banda
Concentrações Esterases Esterases Esterases
Concentrações EST-1 EST-2 EST-4
Fipronil ()
0,0001 - - -
0,0005 - - -
0,0006 - - -
0,0007 - - -
0,0011 - - -
Malathion ()
0,0017 - - -
0,0018 - - -
0,0019 - - -
0,002 - - -
0,004 - - -
Thiamethoxam ()
0,7 - - -
0,8 - - -
0,85 - - -
0,9 - -
1 - - -
13
Inibição da atividade das esterases detectada em
T. fiebrigi após ingestão de fipronil, malathion
e thiamethoxam. (-) ausência de inibição ()
inibição parcial
Concentrações Esterases Esterases Esterases
Concentrações EST-1 EST-2 EST-4
Fipronil ()
0,0011 - - -
0,0012 -
0,00125 - - -
0,0025 - - -
0,025 - - -
Malathion ()
0,2 - -
0,3 - - -
0,4 - - -
0,45 - -
0,5 - - -
Thiamethoxam ()
0,15 - - -
0,2 - - -
0,22 - - -
0,24 - - -
0,5 - - -
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Perfil eletroforético das esterases de extratos
de cabeça/tórax de T. angustula, mostrando a
inibição parcial da EST-3 e EST-4, após
contaminação por contato com o inseticida
malathion na concentração de 0,003.
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Concentrações letais a 50 (CL50) das abelhas T.
angustula submetidas ao fipronil, malathion,
neem e thiamethoxam, tanto por contato (papel
filtro) como por ingestão (alimento)
Agroquímico CL50 () 95 Limite de confiança
Fipronil contato 0,00053 0,00024 0,00064
Fipronil ingestão 0,00056 0,00053 0,00059
Malathion contato 0,00315 -----
Malathion ingestão 1,33 0,54467 2,18486
Neem contato ----- -----
Neem ingestão ----- -----
Thiamethoxam - contato 0,1622 0,06343 0,34581
Thiamethoxam ingestão 0,2133 -0,00039 0,5357
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Inibição da atividade das esterases detectada em
Tetragonisca angustula após contato com malathion
e thiamethoxam. (-) ausência de inibição ()
inibição parcial
Concentrações Esterases Esterases
Concentrações EST-3 EST-4
Malathion ()
0,0025 -
0,0028 - -
0,003
0,004 - -
0,1 - -
Thiamethoxam ()
0,05 - -
0,07 - -
0,1
0,2 - -
0,3 - -
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Inibição da atividade das esterases detectada em
T. angustula após ingestão de malathion e
thiamethoxam. (-) ausência de inibição ()
inibição parcial
Concentrações Esterases Esterases
Concentrações EST-3 EST-4
Malathion ()
0,4 - -
0,6 - -
1
2 -
3 - -
Thiamethoxam ()
0,005 - -
0,008 - -
0,01 - -
0,02 - -
0,03 - -
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Abelhas jataí bioindicadores da presença de
resíduos de Herbicidas
Trabalho desenvolvido por Fábio Fermino
Dissertação de mestrado Pós-Graduação em
Genética e Melhoramento (2008 a 2010)
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Mortalidade de T. angustula nos bioensaios com os
herbicidas nicosulfuron (Sanson 40 SC) e
paraquat (Gramoxone 200) após 24h de exposição.
20
Inibição da atividade das isoenzimas malato
desidrogenase (MDH), superóxido dismutase (SOD)
e esterase (EST) detectada em T. angustula após
contato com Nicosulfuron e Paraquat. ()
ausência de inibição (-) inibição parcial (-)
inibição total () aumento na expressão.
Isoenzimas
Herbicidas MDH-2 MDH-3 SOD-1 EST-3 EST-4
Nicosulfuron ()
1
10
50
75 - -
100 - -
Paraquat ()
0,1
1 - -
10 - -
100 - -
21
Inibição da atividade das isoenzimas malato
desidrogenase (MDH), superóxido dismutase (SOD)
e esterase (EST) detectada em T. fiebrigi após
contato com Sanson e Paraquat. () ausência de
inibição (-) inibição parcial (-) inibição
total () aumento na expressão.
Isoenzimas
Herbicidas MDH-2 MDH-3 SOD-1 EST-1 EST-2 EST-4
Nicosulfuron ()
1
10
50
75 - - -
100 - - -
Paraquat ()
0,1
1 - - -
10 - - -
100 - - -
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ALTERAÇÃO DA EXPRESSÃO DE ESTERASES E PROTEÍNAS
TOTAIS DE tetragonisca angustula Latr.VISITANTES
DE FLORES DE CAFÉ (Coffea arabica L.) APÓS
PULVERIZAÇÃO COM O INSETICIDA neem

Trabalho desenvolvido por Mayra Cristina de
Araujo Monografia especialização em
Biotecnologia aplicada a agroindústria - UEM
Vista da entrada do ninho de T. angustula
utilizado no bioensaio durante a florada de
cafezal em Apucarana-PR
Vista da florada de cafezal (C. arábica) em
Apucarana-PR - 2009
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Local Cafezal do Sítio Penitente em Apucarana
Paraná Início da florada (botões florais
começando a abrir) cafeeiros foram pulverizados
com o inseticida neem comercial Caixa comerciais
de jataí foram instaladas como segue a
aproximadamente 100m do pés de café Tratamento
uma das caixas foi instalada a 100m de uma
fileira lateral e 24 horas depois foi realizada
a aplicação do inseticida comercial neem de
acordo com as instruções constantes da
embalagem Controle A segunda caixa de jataí
foi instalada na extremidade oposta a
aproximadamente 600m de distância da caixa
anterior e 24 horas depois foi realizada
pulverização apenas com água.
24
Operárias adultas foram coletadas na entrada do
ninho tratado e controle após 24h 48h 72h
Análise das esterases inibição parcial das
EST-3 e EST-4 após 48h da contaminação, em
comparação com o controle. Análise das proteínas
totais ocorreu um aumento na quantidade de
peptídeos após 24h da contaminação No campo foi
observado que os pés de café pulverizados com
neem repeliram parte das T. angustula que estavam
forrageando e que não houve mortandade de
abelhas após a aplicação do inseticida.
25
Análise da expressão gênica em Tetragonisca
angustula L. após a contaminação com inseticidas
Trabalho desenvolvido por Carlos Vinício
Prescinato De Oliveira Dissertação de mestrado
Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
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Inseticidas reguladores de crescimento Galaxy EC
100 princípio ativo Novaluron Natuneem
extrato da planta neem (Azadirachta indica )
princípio ativo azadiractina AzaMax princípio
ativo azadiractina Contaminação por contato
dentro das colmeias por longo período de
tempo Concentrações subletais Bioensaios
realizados no setembro de 2010 a outubro de 2011
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Gallaxy EC 100 princípio ativo - novaluron
(100g/L), é um inseticida regulador de
crescimento que atua principalmente na síntese da
cutícula do inseto, inibindo a síntese de quitina
e, consequentemente, inibindo a muda do
inseto. Azadiractina - pode afetar a
sobrevivência, causar repelência, deterrente
alimentar (impede que outros organismos se
alimente da planta), regular o crescimento,
reduzir a fertilidade de fêmeas, causar
anormalidades anatômicas, provocar efeitos
histopatológicos prejudiciais em glândulas
produtoras de neurôrmonios, em tecidos
reprodutivos e em células epiteliais do
intestino, afetar o metabolismo de proteínas em
insetos.
28
Diluições dos inseticidas utilizados nos
experimentos
29
Procedimento experimental
Inseticidas diluídos em água destilada Aplicou-se
01 mL do inseticida diluído em folha de papel
filtro (12,5 0,1 cm) colocadas para secar.
Folhas de Papéis filtros contaminadas foram
introduzidas no interior dos colmeias Controle
mesmo procedimento para os ninhos contaminados,
porém aplicou-se apenas 01 mL de água destilada
30
Coletas de operárias para análise das esterases e
proteínas totais 48 horas 120 horas 168 horas 30
dias 60 dias
31
Esterases Galaxy ED 100 NatuNeem AzaMax
EST-4 60 dias 0,5 48 horas 2,5 - 30 dias 0,5 - 48 horas 1 60 dias 1
EST-3 Sem alteração Sem alteração Sem alteração
32
(No Transcript)
33
Eletroforese SDS-PAGE 7 de T. angustula após a
exposição ao inseticida Gallaxy EC 100 6,25 por
120 horas, coloração nitrato de prata. Os
asteriscos seguidos de letras são para
identificar horizontalmente as regiões de
peptídeos afetados. P.M padrão de peso
molecular. 01-09 controle. 11-20 tratados.
34
Após 48 horas da contaminação com AzaMax a 5 não
foi possível coletar abelhas na entrada do ninho
- nos períodos de forrageamento, manhã e tarde, a
partir de 48 horas após contaminação a quantidade
de abelhas na entrada do ninho e forrageando
diminuiu drasticamente ao longo dos dias. Nenhuma
abelha morta foi encontrada no entorno do ninho.
seria a ação repelente do AzaMax?
35
Pesticidas em concentrações subletais alteram a
expressão de esterases e de proteínas solúveis em
abelhas T. angustula e T. fiebrigi Essas
alterações refletem o metabolismo intermediário
dessas abelhas detoxificação O aumento de
síntese de proteínas pode estar levando essas
abelhas a apresentarem uma resposta ao estresse
ambiental (presença do pesticida) que pode
ser Nova proteína sintetizada Comportamental,
por exemplo alteração na orientação, abandono do
ninho
36
Questões a serem respondidas
A rainha é afetada pelos pesticidas? E a
cria? Há contaminação do mel e pólen? Com quais
pesticidas ocorre alteração comportamental ?
Quais alterações? Quais as concentrações
míneemas que afetam as abelhas e seus produtos?
37
Qualidade do Mel
É importante destacar que a composição exata de
qualquer mel depende, principalmente, das fontes
vegetais das quais ele é derivado, mas também do
clima, solo e outros fatores Várias metodologias
utilizadas para a determinação de resíduos de
agrotóxicos são baseadas em métodos
cromatográficos Resíduos de contaminantes
também podem ser identificados em amostras de
pólen - cromatografia líquida com espectrometria
de massa A presença de resíduos de pesticidas
pode ser identificada ainda com o corpo das
abelhas mas não há técnica eficiente. Uma
técnica utilizada é a cromatografia gasosa
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Alguns cuidados que podem diminuir a contaminação
com agrotóxicos
Se houver cultivo nas proximidades verificar se
há uma grande faixa de vegetação nativa início
da faixa 1,5 Km da lavoura Os limites
estabelecidos de acordo com o RT (tempo residual)
de cada substância devem ser respeitados, e
evitar a aplicação de inseticidas que tenham RT
acima de 8h.
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Não se deve fazer pulverizações quando a
temperatura estiver muito baixa porque isso
aumenta o RT Não se aplicar pesticidas durante o
pleno florescimento da cultura ou de plantas
presente nas proximidades   Usar as formulações
menos perigosas quando for possível formulações
granuladas e em solução. Evitar o uso de
microcápsulas liberam o ingrediente ativo
gradativamente   As instruções estabelecidas
pelos fabricantes devem ser obedecidas,
respeitando a quantidade e a forma de aplicação.
40
Obrigada!