Ключи к созданию безопасных для пчёл неоникотиноидов

Открытие причин, по которым два наиболее экономически важных вида пчёл невосприимчивы к одному инсектициду из класса неоникотиноидов, но чувствительны к другим, позволит создавать химические средства защиты урожая, не вредящие этим важным опылителям — медоносным и шмелям.

Международная исследовательская группа под руководством Rothamsted Research, Университета Эксетера и Bayer AG сообщает, что у пчёл-опылителей есть биохимическая система защиты в виде специфических ферментов. Эти ферменты определяют чувствительность пчёл к инсектицидам, позволяя безопасно метаболизировать химические вещества.

"Некоторые неоникотиноиды высокотоксичны для пчёл, но другие обладают очень низкой острой токсичностью; в общественных дебатах их часто мажут одной краской", — говорит Лин Филд, руководившая группой в Rothamsted. — "Каждый инсектицид нужно рассматривать с точки зрения его собственных рисков и достоинств, а не только названия".

Результаты команды, опубликованные в Current Biology, развивают предыдущие работы, связавшие иммунитет с быстрым метаболизмом, путём точного определения вовлечённых генов и их ферментов. Это открывает возможность для создания безопасных для пчёл инсектицидов.

"Выявление этих ключевых ферментов даёт ценные инструменты для скрининга новых пестицидов на ранних стадиях разработки, чтобы проверить, могут ли пчёлы их расщеплять", — говорит Крис Басс, руководивший группой в Эксетере.

"Разработка одного пестицида может занять десятилетие и $260 млн (£190M), поэтому эти знания помогут избежать траты времени и денег на пестициды, которые окажутся вредными для пчёл", — отмечает Басс. — "Знания из нашего исследования также можно использовать для прогнозирования и предотвращения вредных эффектов, возникающих при непреднамеренной блокировке этих ключевых систем защиты".

ЕС ввёл ограничения на использование неоникотиноидов в 2013 году, а в конце прошлого месяца Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) опубликовало обзор исследований по оценке рисков для пчёл, начатый его Подразделением по пестицидам в 2015 году. Сейчас рассматривается расширение ограничений.

"Выявление механизмов, способствующих врождённой толерантности, помогает нам и регуляторам лучше понять, почему определённые инсектициды имеют высокий запас безопасности для пчёл", — говорит Ральф Науэн, руководивший группой в Bayer.

Три основных неоникотиноида — имидаклоприд, тиаметоксам и тиаклоприд. Первые два содержат производные нитрогуанидина и могут быть столь же токсичны для пчёл, как и для вредителей. Третий содержит производные цианоамидина, которые медоносные пчёлы могут переваривать. Шмели демонстрируют сходные реакции.

Исследовательская группа определила одно подсемейство ферментов у пчёл — CYP9Q, входящее в группу ферментов цитохрома P450 (также ответственных за расщепление токсинов у человека), как ключ к иммунитету насекомых: CYP9Q3 у медоносных пчёл и CYP9Q4 у шмелей. "Эти знания", — сообщают они, — "можно использовать для защиты здоровья пчёл".