A tecnologia do tamanho do pólen protege as abelhas de inseticidas mortais

ITHACA – Uma tecnologia desenvolvida pela Cornell University fornece aos apicultores, consumidores e agricultores um antídoto para pesticidas mortais, que matam as abelhas selvagens e fazem com que os apicultores percam cerca de um terço de suas colmeias a cada ano, em média.

Uma versão inicial da tecnologia – que desintoxica um grupo amplamente usado de inseticidas chamados organofosforados – é descrita em um novo estudo, “Micropartículas Enzimáticas Inspiradas no Pólen para Reduzir a Toxicidade por Organofosfato em Polinizadores Manejados”, publicado em 20 de maio na Nature Food.

O método de entrega de antídoto agora foi adaptado para proteger efetivamente as abelhas de todos os inseticidas e inspirou uma nova empresa, Beemmunity, com sede no estado de Nova York.

Estudos mostram que a cera e o pólen em 98% das colmeias nos Estados Unidos estão contaminados com uma média de seis pesticidas, que também reduzem a imunidade das abelhas aos ácaros Varroa e patógenos devastadores. Ao mesmo tempo, os polinizadores fornecem serviços vitais, ajudando a fertilizar plantações que levam à produção de um terço dos alimentos que consumimos, de acordo com o jornal.

“Temos uma solução pela qual os apicultores podem alimentar suas abelhas com nossos produtos de micropartículas em rissóis de pólen ou em um xarope de açúcar, e isso permite que eles desintoxiquem a colméia de quaisquer pesticidas que possam encontrar”, disse James Webb, co-autor do papel e CEO da Beemmunity.

O primeiro autor Jing Chen é um pesquisador de pós-doutorado no laboratório do autor sênior Minglin Ma, professor associado do Departamento de Engenharia Biológica e Ambiental de Cornell. Scott McArt, professor assistente de entomologia, também é co-autor.

O artigo enfoca os inseticidas à base de organofosforados, que respondem por cerca de um terço dos inseticidas do mercado. Uma recente meta-análise mundial de estudos de resíduos de pesticidas em colmeias descobriu que, sob os padrões de uso atuais, cinco inseticidas representavam riscos substanciais para as abelhas, dois dos quais eram organofosforados, disse McArt.

Os pesquisadores desenvolveram uma micropartícula de tamanho de pólen uniforme cheia de enzimas que desintoxicam os inseticidas organofosforados antes de serem absorvidos e prejudicar a abelha. O invólucro protetor da partícula permite que as enzimas passem pela colheita da abelha (estômago), que é ácida e quebra as enzimas.

As micropartículas podem ser misturadas com rissóis de pólen ou água com açúcar e, uma vez ingeridas, as enzimas protegidas passam pela cultura ácida até o intestino médio, onde ocorre a digestão e onde as toxinas e nutrientes são absorvidos. Lá, as enzimas podem atuar para quebrar e desintoxicar os organofosforados.

Após uma série de experimentos in vitro, os pesquisadores testaram o sistema em abelhas vivas no laboratório. Eles alimentaram uma vagem de malatião de abelhas, um pesticida organofosforado, em pólen contaminado e também as alimentaram com micropartículas com enzima. Um grupo controle foi alimentado simultaneamente com pólen tóxico, sem as micropartículas cheias de enzimas.

As abelhas que foram alimentadas com as micropartículas com uma alta dose da enzima tiveram uma taxa de sobrevivência de 100% após a exposição ao malatião. Enquanto isso, as abelhas controle desprotegidas morreram em questão de dias.

A Beemmunity leva o conceito um passo adiante, onde ao invés de preencher as micropartículas com enzimas que quebram um inseticida, as partículas têm uma casca feita com proteínas de insetos e são preenchidas com um óleo absorvente especial, criando uma espécie de micro-esponja. Muitos inseticidas, incluindo neonicotinóides amplamente utilizados, são projetados para atingir proteínas de insetos, de modo que a casca da micropartícula atrai o inseticida onde é sequestrado inerte dentro do invólucro.

Eventualmente, as abelhas simplesmente defecam a toxina sequestrada.

A empresa está realizando testes em escala de colônia neste verão em 240 colmeias em Nova Jersey e planeja lançar publicamente seus produtos a partir de fevereiro de 2022. Os produtos incluem esponjas de micropartículas em um meio de açúcar seco que pode ser adicionado a rissóis de pólen ou água com açúcar, e ao consumidor alimentadores de abelhas em desenvolvimento.

“Esta é uma solução escalável e de baixo custo que esperamos seja um primeiro passo para resolver o problema da toxicidade dos inseticidas e contribuir para a proteção dos polinizadores gerenciados”, disse Ma.

 

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