Quinta, 30 de junho de 2022.
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Tese
Título Exposição de colônias de Apis mellifera africanizada ao neonicotinoide imidacloprido promove estresse oxidativo em larvas e pupas e alterações morfológicas em operárias e rainhas
Autor Moreira, Daiani Rodrigues
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Maria Claudia Colla Ruvolo Takasusuki
Co-Orientador(es) Claudete Aparecida Mangolin
Maria de Fátima Pires da Silva Machado
Banca Examinadora Maria Claudia Colla Ruvolo Takasusuki
Adriana Gonela
Hélio Conte
Vagner de Alencar Arnaut de Toledo
Jose Eduardo Serrão
Data de Defesa 24/08/2021
Resumo A polinização é um processo primordial para a vida, sendo desenvolvido principalmente por insetos, incluindo várias espécies de abelhas. Entre elas, Apis mellifera apresenta elevado destaque e é conhecida por polinizar inúmeras culturas de interesse econômico. Entretanto, ao realizar o forrageamento, as abelhas podem entrar em contato com agrotóxicos, principalmente por meio do pólen e néctar contaminados, resultando em alterações morfológicas, fisiológicas e comportamentais, que podem comprometer a sobrevivência desses polinizadores. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar a toxicidade do imidacloprido (IMD), pertencente a classe dos neonicotinoides em larvas de operárias e operárias adultas de A. mellifera por meio da análise de alterações morfológicas, detectar modificações no sistema redox de larvas e pupas após exposição a esse inseticida, bem como, verificar o efeito do imidacloprido sobre o intestino médio, ovários e espermatozoides armazenados na espermateca de rainhas de A. mellifera. Para tanto, foi realizado experimento com duração de quarenta e dois dias, sendo disponibilizado xarope para dezoito colônias de abelhas contendo ou não IMD na forma de produto comercial (IMD comercial - Evidence 700 WG®) e princípio ativo (IMD princípio ativo). Após o período experimental larvas, pupas, operárias adultas e rainhas foram coletadas, dissecadas, fixadas e armazenadas para as análises específicas de microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura, estado redox e avaliação de espermatozoides. Verificamos que a exposição nas duas formas de IMD promoveram alterações morfológicas em larvas bem como, no intestino médio de operárias adultas, os quais, podem comprometer suas funções e vida na colônia. De forma geral, o IMD produto comercial promoveu maior impacto no metabolismo de larvas, que apresentaram maior conteúdo de nitrito e proteínas carboniladas e diminuição na atividade de catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD). Nas pupas, a exposição ao IMD princípio ativo, resultou em maior atividade da SOD e reduziu atividade da enzima CAT. Rainhas de A. mellifera tiveram comprometimento epitelial do intestino médio em ambos os tratamentos com IMD, porém, com maior significância na exposição ao produto comercial. Adicionalmente, os ovários de rainhas apresentaram degeneração e reabsorção do conteúdo ovariolar, enquanto os espermatozoides da espermateca não apresentaram diferenças significativas após exposição ao neonicotinoide. As avaliações da exposição das rainhas de abelhas a esses contaminantes devem ser realizadas, visto que a saúde delas, influencia diretamente no desenvolvimento da colônia. Diante desses resultados, verificamos que após o período de exposição nas colônias não houve mortalidade, porém, várias alterações foram confirmadas em diferentes fases de desenvolvimento das abelhas. Assim, fica evidente a necessidade da realização de estudos que avaliem a exposição de abelhas aos agrotóxicos em campo, com emprego não apenas dos princípios ativos, mas sim, dos produtos comerciais que são os utilizados para controle de pragas em áreas agrícolas.
Palavras-chave Neonicotinoide; Inseticida comercial; Princípio ativo
Title
Abstract Pollination is a primordial process for life, being developed mainly by insects, including several bee species. Among them, Apis mellifera has a high profile and is known for pollinating numerous crops of economic interest. However, during the foraging, bees can come into contact with pesticides, mainly through contaminated pollen and nectar, resulting in morphological, physiological and behavioral changes that can compromise the survival of these pollinators. Thus, the objectives of this study were to evaluate the toxicity of imidacloprid (IMD), belonging to the neonicotinoid class, on larvae of future workers and adults workers A. mellifera by analyzing morphological changes, detecting changes in the redox system of larvae and pupae after exposure to this insecticide, as well as to verify the effect of imidacloprid on the midgut, ovaries and spermatozoids stored in the spermatheca of A. mellifera queens. For that, an experiment was carried out during forty-two days, providing syrup for eighteen bee colonies containing or not IMD in the form of a commercial product (commercial IMD - Evidence 700 WG®) and active ingredient (active ingredient IMD). After the experimental period larvae, pupae, adult workers, and queens were collected, dissected, fixed and stored for specific analysis of light microscopy, scanning electron microscopy, redox state and sperm evaluation. We found that exposure to both forms of IMD promoted morphological changes in larvae as well as in the midgut of adult workers that can compromise their functions and life in the colony. In general, the commercial product IMD promoted a greater impact on the metabolism of larvae, which had a higher content of nitrite and carbonyl proteins, and decreased activity of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD). In pupae, exposure to the active ingredient IMD resulted in higher SOD activity and reduced CAT enzyme activity. Queens of A. mellifera had midgut epithelial impairment in both treatments with IMD, but with higher significance in exposure to the commercial product. Additionally, queen ovaries showed degeneration and resorption of the ovariolar content, while spermatozoids from spermatheca did not show significant differences after exposure to the neonicotinoid. Assessments of bee queen exposure to these contaminants must be developed, as their health directly influences colony development. Given these results, we found that after the period of exposure in the colonies there was no mortality, however, several changes were confirmed in different stages of bees’ development. Thus, it is evident the need to perform studies that assess the exposure of bees to pesticides in the field, using not only active ingredients, but also commercial products that are used to control pests in agricultural areas.
Key-words Neonicotinoid; Commercial insecticide; Active ingredient
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