Исследование показало, как медоносные пчелы переносят некоторые синтетические пестициды
Новое исследование раскрывает, как ферменты в кишечнике медоносной пчелы обезвреживают пестициды, обычно используемые для уничтожения клещей в улье. Это первая работа, в которой детально описаны точные молекулярные механизмы, позволяющие насекомому-опылителю переносить воздействие этих потенциально смертельных соединений.
Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Контекст проблемы
Как пояснила руководитель исследования, профессор энтомологии Мэй Беренбаум, предыдущие работы показали, что ульи загрязнены целым рядом агрохимикатов. Многие из них пчелы сами приносят в улей с загрязненной пыльцой и нектаром. Кроме того, в течение последних 20 лет пчеловоды используют непосредственно в ульях акарициды — химические вещества, предназначенные для уничтожения клещей, но не пчел.
Ключевой механизм устойчивости
Исследователи сосредоточились на ферментах цитохромах P450, известных агентах детоксикации. В серии экспериментов команда идентифицировала три цитохрома P450 в средней кишке медоносной пчелы, которые метаболизируют тау-флувалинат (пиретроидный акарицид). Оказалось, что эти же ферменты также обезвреживают кумафос — структурно другой органофосфатный пестицид, также используемый против клещей.
Важные выводы
- Ферменты не являются узкоспециализированными, что создает риск: нетоксичная доза одного пестицида может стать токсичной, если фермент, ответственный за его детоксикацию, "занят" метаболизмом другого химического вещества.
- У пчел, вероятно, существовала предварительная адаптация к детоксикации пиретроидов. Эти синтетические соединения схожи по структуре с природными пиретринами, которые производятся некоторыми цветковыми растениями (например, из семейства астровых). Ферменты, которые исторически помогали пчелам справляться с природными пиретринами, теперь могут помогать им переносить и новые пестициды.
Полученные данные могут способствовать разработке методов борьбы с клещами, которые будут еще менее токсичны для пчел.