Mantar öldürücü ilaçlar DNA hasarı da dahil olmak üzere bal arılarının sağlığını ciddi tehdit ediyor

/ 12 Şubat 2021 / / yorumsuz
Mantar öldürücü ilaçlar DNA hasarı da dahil olmak üzere bal arılarının sağlığını ciddi tehdit ediyor

Yeni bir araştırma yaygın olarak tarımda kullanılan bir mantar öldürücünün (fungusit) standart konsantrasyonlarının bal arılarında toksik etkiye neden olabileceğini buldu.

Bu çalışmada, genetik hasara neden olduğu bilinen bir mantar ilacı, bir toksik metal ve bir toksine maruz kaldıktan sonra bal arılarındaki hücre ve kimyasal değişiklikleri (bu değişimler onların biyolojik işlevleri üzerindeki stresi göstermektedir) tanımlamak için biyobelirteç (biomarker) yöntemi kullanıldı.

Bu yöntem, daha önce, fungusite maruz kaldıktan sonra bal arılarındaki etkileri göstermek için kullanılmamıştı ve bu nedenle araştırma biyobelirteçler kullanılarak daha fazla araştırma yapılması potansiyeline de dikkat çekiyor.

Pestisit (böcek ilacı) kullanımı ve habitat kaybı gibi birçok sorun, dünya çapında bal arılarını tehlikeye atmaktadır. İnsektisitlerin (böcek ilaçları) bal arıları (Apis mellifera) üzerindeki etkisi geniş çapta incelenmiş ve 2013 yılında Avrupa Komisyonu bal arısı sağlığını korumak için üç zararlı böcek ilacı (neonikotinoid) içeren ürünlerin kullanımını kısıtlamıştır. Bununla birlikte, bal arıları ayrıca herbisitlere (bitki öldürücüler), mantar ilaçlarına ve ağır metallere maruz kalıyorlar. Örneğin Fransa’da 2019’da yapılan bir araştırma, polende bulunan pestisitlerin yarısının mantar öldürücü olduğunu buldu.

Mantar ilaçlarının bal arıları üzerindeki ölümcül olmayan sağlık etkileri hakkında çok az şey bilinmektedir. Çevrede karşılaşabilecekleri ve toplum sağlığında uzun süreli değişikliklere neden olabilecek maddelerin toksisitesini araştırmak önemlidir.

Bu konuyu ele almak için çalışma, bal arısı kimyasal aktivitesinin ve hücrelerinin kirletici maddelere maruz kaldıktan sonra değişip değişmediğini ve nasıl değiştiğini belirleyerek, yaygın mantar ilacı Amistar® Xtra2, metal kadmiyum ve toksin Etilmetan sülfonat (EMS) üzerine odaklanılarak incelendi. Amistar® Xtra, bal arılarını doğal olarak kullanılan konsantrasyonlarda öldürmese de, sağlık üzerindeki etkileri – DNA hasarı dahil – yine de önemli olabilir.

Araştırmacılar, böceklerde çok az kullanılan biyobelirteçleri (bir organizmanın sağlık ve biyolojik durum göstergeleri) kullanarak bir çalışma yöntemi geliştirdiler. İtalya, Pisa’daki kovanlardan 300 bal arısı toplandı ve bunlar 50’li altı gruba ayrıldı. İki grup, tahıl mahsullerinde kullanılması önerilen konsantrasyonlarda (1 litre suya 100 g ve 200 g) doğrudan mantar ilacı Amistar® Xtra’ya maruz bırakıldılar.

Kadmiyum ayrıca çevrede bulunabilecek konsantrasyonlarda (0.1 g / L ve 2.5 g / L) iki gruba uygulandı. Üçüncü, bilinen bir genotoksik bileşik olan EMS, 50 arı için pozitif kontrol olarak kullanıldı (12.4 g / L, arı başına 24.8 μg). Son grup, emilime yardımcı olmak için diğer işlemlerde kullanılan az miktarda bir aseton dozu dışında hiçbir işleme tabi tutulmadı.

Beş gün sonra hiçbir arı ölmedi ve bu da dozların ölümcül olmadığını doğruladı. Araştırmacılar daha sonra her arının kafasında, bağırsaklarında ve hemolimfinde (omurgasız kan eşdeğeri) biyobelirteç görevi gören ve bir dizi biyolojik tepkiyi gösteren belirli kimyasalları, hücreleri ve değişikliklerin olup olmadığını incelediler. Daha sonraki araştırmalarda kopyalanabilecek bir yöntem geliştirmek için bir dizi biyobelirteci test etmeyi amaçladılar.

Nöral iletimde rol oynayan bir enzim olan asetilkolinesteraz (AChE), daha yüksek fungusit dozunda ve her iki kadmiyum dozunda önemli ölçüde inhibe edilmişti. Araştırmacılara göre bu, bir fungusitin bal arılarında AChE üzerindeki nörotoksik etkisini gösteren ilk çalışma ve metallerin AChE’yi inhibe edebileceğini gösteren önceki çalışmaları da doğrulamıştı.

Bu arada, işlemler detoksifikasyon süreçlerinde yer alan kimyasalların aktivitesini de artırdı; örneğin glutatyon-S-transferaz (GST) enzimi, daha yüksek fungusit dozunda önemli ölçüde artmıştı.

Sindirim enzimi alkalin fosfataz (ALP), kadmiyum işlemi altında görülen en güçlü düşüş ile metabolik toksisiteyi gösteren tüm işlem gruplarında inhibe edilmişti. Kadmiyum, araştırmacıların önermesine göre proteinlerle çözünmeyen kümeler oluşturabilir veya enzime bağlanabilir. Bağışıklık fonksiyonunda önemli bir rol oynayan bir enzim olan lizozim de, özellikle kadmiyum ve EMS ile inhibe edildi.  Plazmosit bağışıklık hücreleri (bu kirletici maddelere maruz kalan bal arılarında daha önce çalışılmamış) en yüksek dozda kadmiyum ve fungusit alan arılarda hafif düşüşler göstermiştir.

Tüm işlemlerden sonra araştırmacılar, DNA hasarına işaret eden nükleer anormalliklerde genel bir artış gözlemlediler. Test yönteminin bal arıları için yeni ve en güçlü etkiyi gösteren EMS tarafından onaylandığını araştırmacılar vurgulamaktadır.

Kadmiyumun genotoksik potansiyeli bilinirken, fungusit sonuçları yenidir. Daha yüksek fungusit dozu (200 g / L) tahıl mahsullerinde ve ayçiçeklerinde kullanılmakta ve araştırmacılar bu sonuçlara dikkat çekerek, bu maruziyet seviyesinin genotoksik olabileceğini ve geri dönüşü olmayan değişikliklere neden olabileceğini gösteriyor.

Araştırmacılar, bitki koruma ürünlerinin bal arıları gibi hedef olmayan organizmalar üzerindeki etkisini araştırmak için biyobelirteç yaklaşımının etkinliğini de vurgulamaktadır. Tarım fungusitlerinin hedef olmayan organizmalar üzerindeki etkilerinin daha fazla araştırılmasını talep ediyorlar ve araştırmanın bu çalışmalarda test edilen biyobelirteçlerin kullanılmasını öneriyorlar.

Kaynak: Science for Environment Policy, 10 Şubat 2021, sayı 556