Riscos da exposição crônica a resíduos de clorpirifós para operárias imaturas e adultas de abelha sem ferrão Scaptotrigona bipunctata

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Dorneles, Andressa Linhares
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Escola de Ciências da Saúde e da Vida
Brasil
PUCRS
Programa de Pós Graduação em Ecologia e Evolução da Biodiversidade
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9282
Resumo: O crescente aumento do uso de agrotóxicos nos ecossistemas agrícolas coloca em risco as populações de polinizadores. Entre esses produtos, resíduos do inseticida-acaricida clorpirifós (grupo químico: organofosforado) são detectados nos recursos alimentares coletados pelas abelhas. Dessa forma, avaliações da resposta toxicológica resultante da exposição a esse inseticida é fundamental para elucidar a ação desse produto sobre os polinizadores. Por esse motivo, o presente estudo avaliou os efeitos da exposição crônica a concentrações ambientalmente relevantes de clorpirifós (equivalente aos resíduos encontrados no pólen e mel) no (1) desenvolvimento larval de operárias criadas in vitro e em (2) operárias adultas da abelha sem ferrão Scaptotrigona bipunctata. Para a realização dos testes, concentrações crescentes de clorpirifós foram adicionadas ao alimento larval (0,46 ng i.a./μL dieta, 0,92 ng i.a./μL dieta e 1,8 ng i.a./μL dieta) fornecido aos imaturos e, uma dieta sem adição de inseticida foi utilizada como controle negativo. Os indivíduos foram monitorados diariamente até a emergência dos adultos, sendo avaliados a sobrevivência, o tempo de desenvolvimento e características morfométricas dos adultos recém emergidos. Para a realização dos testes na fase adulta, as abelhas foram alimentadas cronicamente com concentrações subletais de clorpirifós diluídas em solução de sacarose (0,011 ng i.a./μL de dieta, 0,056 ng i.a./μL de dieta e 0,112 ng i.a./μL de dieta - valores que representam 0,1, 0,5 e 1% da CL50 para S. bipunctata) e uma dieta controle sem adição de inseticida. A primeira exposição ao inseticida foi conduzida sem interrupção até que se atingisse 100% de mortalidade dos indivíduos expostos a fim de avaliar a taxa de sobrevivência e o consumo de alimento. Para as demais análises as abelhas foram alimentadas por 27 dias (tempo médio de sobrevivência) sendo então avaliados o comportamento de caminhada, a atividade das enzimas acetilcolinesterase (AChE), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationas S-transferases (GST), além dos níveis de ácido tiobarbitúrico (TBARS). Também foram avaliadas possíveis alterações ultraestruturais no intestino médio e nos túbulos de Malpighi das abelhas. Como resultado, observamos que a exposição das larvas ao clorpirifós reduziu significativamente as taxas de sobrevivência, mas não alterou o tempo de desenvolvimento dos imaturos. Além disso, a exposição ao inseticida reduziu o tamanho e a massa corporal dos adultos recém emergidos, e também causou redução da área alar. Em relação às abelhas expostas durante a fase adulta, a ingestão de clorpirifós não afetou a taxa de sobrevivência e o consumo de alimento. Após 27 dias de exposição ao inseticida não observamos alterações na atividade da AChE, mas o comportamento locomotor foi significativamente prejudicado. Além disso, a exposição prolongada ao clorpirifós resultou na diminuição dos níveis de atividade das enzimas antioxidantes SOD e CAT, e da enzima de biotransformação GST. Os níveis de TBARS também foram significativamente reduzidos. As células do intestino médio das abelhas expostas ao clorpirifós não apresentaram alterações ultraestruturais relevantes. No entanto, a ingestão do inseticida causou alterações no epitélio dos túbulos de Malpighi. Tendo em vista os resultados apresentados, consideramos que a exposição aos resíduos de clorpirifós representam um risco tanto para os imaturos quanto para os adultos da abelha sem ferrão S. bipunctata. As alterações observadas na fisiologia e no comportamento das abelhas podem comprometer a homeostase das colônias, contribuindo assim, para o declínio de suas populações. Este estudo contribui para uma melhor compreensão dos efeitos da exposição crônica a concentrações ambientalmente relevantes de clorpirifós e os resultados aqui apresentados podem ter implicações para outras espécies de abelhas.
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Por esse motivo, o presente estudo avaliou os efeitos da exposição crônica a concentrações ambientalmente relevantes de clorpirifós (equivalente aos resíduos encontrados no pólen e mel) no (1) desenvolvimento larval de operárias criadas in vitro e em (2) operárias adultas da abelha sem ferrão Scaptotrigona bipunctata. Para a realização dos testes, concentrações crescentes de clorpirifós foram adicionadas ao alimento larval (0,46 ng i.a./μL dieta, 0,92 ng i.a./μL dieta e 1,8 ng i.a./μL dieta) fornecido aos imaturos e, uma dieta sem adição de inseticida foi utilizada como controle negativo. Os indivíduos foram monitorados diariamente até a emergência dos adultos, sendo avaliados a sobrevivência, o tempo de desenvolvimento e características morfométricas dos adultos recém emergidos. Para a realização dos testes na fase adulta, as abelhas foram alimentadas cronicamente com concentrações subletais de clorpirifós diluídas em solução de sacarose (0,011 ng i.a./μL de dieta, 0,056 ng i.a./μL de dieta e 0,112 ng i.a./μL de dieta - valores que representam 0,1, 0,5 e 1% da CL50 para S. bipunctata) e uma dieta controle sem adição de inseticida. A primeira exposição ao inseticida foi conduzida sem interrupção até que se atingisse 100% de mortalidade dos indivíduos expostos a fim de avaliar a taxa de sobrevivência e o consumo de alimento. Para as demais análises as abelhas foram alimentadas por 27 dias (tempo médio de sobrevivência) sendo então avaliados o comportamento de caminhada, a atividade das enzimas acetilcolinesterase (AChE), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationas S-transferases (GST), além dos níveis de ácido tiobarbitúrico (TBARS). Também foram avaliadas possíveis alterações ultraestruturais no intestino médio e nos túbulos de Malpighi das abelhas. Como resultado, observamos que a exposição das larvas ao clorpirifós reduziu significativamente as taxas de sobrevivência, mas não alterou o tempo de desenvolvimento dos imaturos. Além disso, a exposição ao inseticida reduziu o tamanho e a massa corporal dos adultos recém emergidos, e também causou redução da área alar. Em relação às abelhas expostas durante a fase adulta, a ingestão de clorpirifós não afetou a taxa de sobrevivência e o consumo de alimento. Após 27 dias de exposição ao inseticida não observamos alterações na atividade da AChE, mas o comportamento locomotor foi significativamente prejudicado. Além disso, a exposição prolongada ao clorpirifós resultou na diminuição dos níveis de atividade das enzimas antioxidantes SOD e CAT, e da enzima de biotransformação GST. Os níveis de TBARS também foram significativamente reduzidos. As células do intestino médio das abelhas expostas ao clorpirifós não apresentaram alterações ultraestruturais relevantes. No entanto, a ingestão do inseticida causou alterações no epitélio dos túbulos de Malpighi. Tendo em vista os resultados apresentados, consideramos que a exposição aos resíduos de clorpirifós representam um risco tanto para os imaturos quanto para os adultos da abelha sem ferrão S. bipunctata. As alterações observadas na fisiologia e no comportamento das abelhas podem comprometer a homeostase das colônias, contribuindo assim, para o declínio de suas populações. Este estudo contribui para uma melhor compreensão dos efeitos da exposição crônica a concentrações ambientalmente relevantes de clorpirifós e os resultados aqui apresentados podem ter implicações para outras espécies de abelhas.RISKS OF CHRONIC EXPOSURE TO CHLORPYRIFOS RESIDUES ON IMMATURE AND ADULT WORKERS OF STINGLESS BEES The growing increase in the use of pesticides in agricultural ecosystems puts the pollinator populations at risk. Among these products, residues of the insecticide-acaricide chlorpyrifos (organophosphorus) are detected in the food resources collected by bees. Thus, assessment of the toxicological response resulting from exposure to this insecticideacaricide is essential to elucidate the action of this product on pollinators. Therefore, the present study evaluated the effects of chronic exposure to environmentally relevant concentrations of chlorpyrifos (equivalent to the residues found in pollen and honey) on the (1) larval development of worker bees rearing in vitro and on (2) adult worker stingless bees Scaptotrigona bipunctata. In order to carry out the tests, increasing concentrations of chlorpyrifos were added to the larval food (0.46 ng a.i./μL diet, 0.92 ng a.i./μL diet and 1.8 ng a.i./μL diet) provided to the immature, and a diet with no added insecticide was used as a negative control.The individuals were monitored daily until adult emergence and the survival, development time and morphometric characteristics of the newly emerged adults were evaluated. Sublethal concentrations of chlorpyrifos diluted in sucrose solution (0.011 ng a.i./μL diet, 0.056 ng a.i./μL diet and 0.112 ng a.i./μL diet - values representing 0.1, 0.5 and 1% of the LC50 for S. bipunctata) were chronically used in the feeding of the bees so that the tests could be performed in the adult phase. The first exposure to the insecticide was conducted without interruption until 100% mortality was reached for the exposed individuals in order to assess the survival rate and food consumption. For the other analyzes, the bees were fed for 27 days (survival time), then the walking behavior, enzymes activity acetylcholinesterase (AChE), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione S-transferases (GST), in addition to thiobarbituric acid (TBARS) levels were evaluated. Possible ultrastructural changes in the midgut and in the Malpighian tubules of bees were also evaluated. As a result, it was observed that the larvae exposure to chlorpyrifos reduced survival rates significantly, but did not alter the development time of the immature. In addition, exposure to the insecticide reduced the size and body mass of newly emerged adults, and also caused a reduction in the alar area. Regarding bees exposed during adulthood, the intake of chlorpyrifos did not affect the survival rate and food consumption. After 27 days of exposure to the insecticide, changes in AChE activity were not observed, but the locomotor behavior was substantially impaired. Furthermore, extended exposure to chlorpyrifos resulted in decreased activity levels of the antioxidant enzymes SOD and CAT, and biotransformation enzyme GST. TBARS levels were also significantly reduced. The cells of the midgut of bees exposed to chlorpyrifos did not show relevant ultrastructural changes. However, ingestion of the insecticide caused changes in the epithelium of Malpighian tubules. In view of the results presented, we consider that exposure to chlorpyrifos residues represents a risk for both the immature and adults of the stingless bee S. bipunctata. The changes observed in the physiology and behavior of bees can compromise the homeostasis of the colonies, thus contributing to the decline of their populations. This study contributes to a better understanding of the effects of chronic exposure to environmentally relevant concentrations of chlorpyrifos and the results presented here may have implications for other species of bees.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulEscola de Ciências da Saúde e da VidaBrasilPUCRSPrograma de Pós Graduação em Ecologia e Evolução da BiodiversidadeBlochtein, Betinahttp://lattes.cnpq.br/8432786287097919Oliveira , Guendalina Turcatohttp://lattes.cnpq.br/1189036200852586Dorneles, Andressa Linhares2020-10-19T19:00:42Z2020-03-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9282porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RS2025-10-24T15:00:22Zoai:tede2.pucrs.br:tede/9282Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2025-10-24T15:00:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
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Dorneles, Andressa Linhares
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