Análise dos efeitos do fipronil e dimetoato em larvas e pupas de Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) africanizada criadas em condições laboratoriais

Africanized Apis mellifera bees Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae), although not native to Brazil, is very important both for the environment and for the economy. However, with the growth of food production and biofuels, there was an expansion of the areas of monoculture consequently was increased...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2014
Main Author: Silva, Carina Aparecida de Souza lattes
Orientador/a: Nocelli, Roberta Cornélio Ferreira lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de São Carlos
Programa: Programa de Pós-graduação em Agricultura e Ambiente
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/32
Citação:SILVA, Carina Aparecida de Souza. Analysis of the effects of fipronil and dimethoate in larvae and pupae africanized Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) created under laboratory conditions. 2014. 76 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Agrárias) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2014.
Resumo Português:A abelha Apis mellifera africanizada Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae), apesar de não ser nativa do Brasil, é muito importante tanto para o ambiente quanto para a economia. Porém, com o crescimento da produção de alimento e biocombustíveis, houve uma expansão das áreas de monocultura, consequentemente aumentou-se também o uso de fertilizantes e de defensivos agrícolas. Entretanto, alguns inseticidas, como o fipronil (utilizado em cana-de-açúcar) e o dimetoato (substância padrão em testes larvais padronizados pela Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico e utilizado em culturas de algodão), são tóxicos para as abelhas. Diante disso o presente estudo teve como objetivo geral avaliar os efeitos biológicos e histológicos da toxicidade desses defensivos agrícolas no desenvolvimento ontogenético de A. mellifera africanizada. Para isso, larvas de operárias de 1º ínstar foram coletadas de colônias saudáveis do apiário localizado na zona rural da cidade de Piedade/SP e foram transferidas para cúpulas de poliestireno esterilizadas, as quais continham dieta larval. Após a transferência, as cúpulas foram mantidas à temperatura de 34±2º C e UR de 85±5º %, sendo as larvas alimentadas diariamente do 1º ao 5º dia. No 4º dia, prepararam-se três concentrações (20, 5 e 0.5 ng i.a./&#956;L) de fipronil e para o dimetoato uma concentração (200 ng i.a./&#956;L).. Foi adicionado 1 &#956;L de cada concentração preparada (isolado) sob o tegumento da larva, chamado tratamento agudo. Os resultados evidenciaram que não houve mortalidade larval (72 horas) significativa entre os grupos (p>0.20) expostos com fipronil e o controle, porém na taxa de pupas anômalas (p<0.03) e de emergência (p<0.04) constatou-se diferença significativa. As anomalias mais comuns foram: pigmentação na parte superior e inferior do corpo, malformação na cabeça e ausência de membros; pupa de olho rosa (Pp) e pupa de olho branco (Pw) com malformação dos membros, tendo formado o olho e ainda com corpo larval. Supõe-se que pelo fipronil ser um composto neurotóxico, ele esteja agindo na regulação e liberação dos hormônios ecdisteróides que estão envolvidos na passagem de larva a adulto (processo metamórfico). Após o bioensaio com o dimetoato, foram coletadas pré-pupas (D9) para as análises morfológicas e histoquímica, tanto para os grupos expostos como para o controle. Pré-pupas foram processadas rotineiramente. As secções histológicas foram coradas com Hematoxilina-Eosina. Para a análise histoquímica utilizou-se as reações de Azul de Bromofenol, Ácido Periódico de Schiff e Feulgen. Através da análise morfológica e histoquímica, foram observadas alterações no tecido muscular, espaçamentos intracelular de trofócitos e enócitos, aumento na quantidade de proteínas e lipídios e ramificação nuclear nos trofócitos. A maioria dessas características descritas é de pupas, porém os indivíduos analisados estavam na fase de pré-pupa, ou seja, é provável que a substância estudada adiante o desenvolvimento das abelhas expostas ao inseticida. O dimetoato poderia ativar o sistema de desintoxicação celular pelas enzimas carboxilesterases e, por essa via, ocasionar a hidrólise do Hormônio Juvenil e, consequentemente, a aceleração das fases metamórficas. A alta taxa de anomalias na fase pupal e a diminuição da taxa de emergência em indivíduos expostos ao fipronil aumenta a preocupação com a diminuição da produtividade nos apiários comerciais localizados nos agro-ecossistemas. Além disso, o adiantamento encontrado no presente trabalho chama atenção para danos na colônia, já que na natureza as fases da metamorfose têm uma determinada duração. Esse possível distúrbio fisiológico poderia causar de forma indireta prejuízos na cadeia da polinização realizada pelas abelhas.
Resumo inglês:Africanized Apis mellifera bees Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae), although not native to Brazil, is very important both for the environment and for the economy. However, with the growth of food production and biofuels, there was an expansion of the areas of monoculture consequently was increased also the use of fertilizers and pesticides. Although some insecticides such a fipronil (used in sugar cane) and dimethoate (standard substance in larval tests standardized by the Organization for Economic Cooperation and Development and used in cotton crops), are toxic to bees. Thus the present study aimed to evaluate the biological and histological effects of toxicity of pesticides in the ontogenetic development of Africanized A. mellifera. For this, worker larvae of 1st instar were collected from healthy colonies of the apiary located in the rural town of Piedade/SP and transferred to sterile polystyrene cells, which contained larval diet. After the transfer, the cells were maintained at a temperature of 34±2° C and RH 85±5%, the larvae fed daily from 1st to 5th day. On day 4, were prepared with three different concentrations (20, 5 and 0.5 ng a.i./&#956;L) fipronil and dimethoate a concentration (200 ng a.i./&#956;L) was added 1 &#956;L of each concentration prepared (isolated) under integument of the larva, called acute treatment. The results showed that there was no larval mortality (72 hours) significantly between groups (p>0.20), exposed to fipronil and control, but the pupae rate anomalous (p<0.03) and emergency (p<0.04) was found significant difference. The most common abnormalities were pigmentation on the upper and lower body, head and malformation in the absence of members; pink eye pupa (Pp) and white eyed pupae (Pw) with malformation of the limbs, having formed the eye and with larval body. It is assumed that the fipronil be a neurotoxic compound, he is acting in the regulation and release of Ecdysteroid hormones that are involved in the passage from larva to adult (metamorphic process). After the bioassay dimethoate, pre-pupae were collected (D9) for morphological and histochemical analysis for both treatment groups and for the control. Pre-pupae were processed routinely. Histological sections were stained with Hematoxylin-Eosin. For immunohistochemical analysis, we used the Bromophenol Blue reactions, Periodic Acid-Schiff and Feulgen. By morphological and histochemical analysis, changes were observed in muscle tissue, intracellular spacing of trophocytes and oenocytes, increase in the amount of proteins and lipids and nuclear branch in trophocytes. Most of these characteristics are described pupae, however individuals were analyzed in the pre-pupae stage, namely, and it is likely that the substance studied on the development of bees exposed to the insecticide. Dimethoate could activate the cellular detoxification system by carboxylesterases enzymes and, in this way, cause the hydrolysis of the Juvenile Hormone and hence the acceleration of the metamorphic layers. The high rate of abnormalities in the pupal stage and decreased emergency rate in individuals exposed to fipronil raises concerns with decreasing productivity in commercial apiaries located in agro-ecosystems. In addition, the advance from the present study calls attention to damage in the colony, as in nature the metamorphosis of the phases have certain duration. This can cause physiological disorder could indirectly damage the chain pollination by bees.