Bezpečné neonikotinoidy?

Leckoho možná překvapí, že Evropská unie zakázala  imidacloprid, clothianidin a thiamethoxam, ale další látky ze stejné skupiny se vesele používají dál (viz např. diskuze zde). Existují ale objektivní důvody, proč tomu tak je. Nyní se podařilo identifikovat enzym, který pomáhá včelám a čmelákům metabolizovat neonikotinoidy thiacloprid a acetamiprid. Jejich toxicita je tak o dva až tři řády nižší než u zakázaných sourozenců.

Všechny neonikotinoidy nejsou stejné

Neonikotiody jsou svou strukturou odvozeny od nikotinu. Chemickou úpravou však bylo dosaženo snížení jejich toxicity pro obratlovce, která je nyní asi 600x menší než pro hmyz. Všechny neonikotinoidy působí jako nervové jedy – cílí na acetylcholinové receptory v nervovém systému. Jak ale informuje nové číslo časopisu Current Biology, nelze je všechny házet do jednoho pytle. Vědci identifikovali enzym cytochrom P450, který metabolizuje thiacloprid a acetamiprid na méně toxické produkty. Enzym se vyskytuje u včel i u čmeláků a jeho analog nacházíme třeba i u člověka. Zde je zodpovědný za metabolismus řady xenobiotik včetně léků a drog.

ThiaclopridImidacloprid CAS 138261-41-3

Thiacloprid                                                                      Imidacloprid

Thiacloprid a acetamiprid se od zakázáných neonikotinoidů liší jen malou strukturální změnou (viz obrázek). Dopad této změny na toxicitu pesticidu pro opylovatele je však velký. Tím, že jsou vhodným substrátem pro cytochrom P450, snese jich včela bez újmy řádově větší množství. Za bezpečné jsou označeny i koncentrace běžné v polních podmínkách.

Toxicita pro včely

Autoři přesto poukazují na to, že stanovení bezpečné dávky pro včely je komplikované. Včela patří mezi sociální hmyz se složitou hierarchií a citlivost různých jedinců v hnízdě se může lišit. Nejodolnější se zdají být létavky, které mají geny pro metabolismus cizorodých látek aktivované ve větší míře než třeba mladušky. Zajímavé je, že cytochrom P450 je výrazně aktivní v končetinách, kterými létavky přenášejí pyl. Hojně se u nich vyskytuje také v kusadlových a hltanových žlázách. Jeho aktivitu přirozeně podporují i látky nacházející se v nektaru a pylu. Létavky tak nefungují jen jako zásobovací cisterny, ale rovněž jako čističky, které ostatním donesenou potravu částečně „přežvýkají“ – zmetabolizují.

René Feyereisen z Univerzity v Kodani, dopisovatel časopisu Current Biology, poukazuje na to, že neonikotinoidy byly uvedeny na trh právě v době, kdy včely v USA a Evropě začaly trpět neduhy spojenými s výskytem Varroa destructor: „Komplexita těchto mnoha faktorů vedla k tomu, že se neonikotinoidy staly snadným cílem obvinění. Neonikotinoidy se ale dnes běžně používají v Austrálii, kde se zatím kleštík nevyskytuje, a nejsou tu tudíž ani problémy se včelami.“ Dále uvádí, že je třeba při výzkumech krmit včely pylem namísto pylových náhražek a medem namísto sacharidových sirupů, chceme-li získat relevantní výsledky. Právě látky obsažené v přirozené stravě totiž u včel aktivují metabolické dráhy.

Jedové koktejly

Včely jsou pro svou citlivost k cizorodým látkám hojně využívány jako bioindikátory. Na detoxikaci jejich organismu se ve srovnání s jiným hmyzem podílí jen malé množství enzymů. Cytochrom P450 je právě jedním z těch nejdůležitějších. Kromě neonikotinoidů metabolizuje třeba též akaricidy tau-fluvalinát (v ČR součástí přípravků Gabon PF, MP 10 FUM  a M-1 AER) a kumafos. Krom toho, že se podílí na obranyschopnosti včel, je také cílem některých inhibitorů (např. DMI fungicidy). Měli bychom mít na paměti, že při souběžném užívání látek, které slouží jako substrát stejnému enzymu, nebo které jeho funkce inhibují, dochází ke zvýšení toxicity až o několik řádů. Metabolická dráha je jednoduše obsazená jednou látkou, zatímco další se hromadí v tělíčkách včel. I relativně bezpečná koncentrace se tak může stát smrtonosnou.

Výzkum obdržel prestižní ERC grant, podpořila ho též společnost Bayer AG.

K dalšímu čtení:

Feyereisen, René. (2018). Toxicology: Bee P450s Take the Sting out of Cyanoamidine Neonicotinoids. Current Biology. 28. R560-R562. 10.1016/j.cub.2018.03.013.

Unravelling the Molecular Determinants of Bee Sensitivity to Neonicotinoid Insecticides https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.02.045

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *