Original title:
Metodika pro hodnocení vlivu subletálních dávek pesticidů na samotářské včely s využitím OMICs přístupu
Translated title:
Methodology for assessing the effect of sublethal doses of pesticides on solitary bees employing the OMICs approach
Authors:
Erban, Tomáš ; Shcherbachenko, Elena ; Šlachta, Martin ; Cudlín, Pavel ; Chalupníková, Julie ; Halešová, Taťána ; Tomešová, Daniela ; Václavíková, Marta ; Votavová, Alena Document type: Methods ISBN: 978-80-7427-368-1
Year:
2021
Language:
cze Publisher:
Výzkumný ústav rostlinné výroby Abstract:
[cze][eng] Opylovači jsou v prostředí potenciálně vystaveni působení řadě pesticidů. Nejdůležitější skupina rizikových látek pochází z kategorie prostředků na ochranu rostlin (POR), které aplikují nejen zemědělci, ale i drobní zahrádkáři. Každý POR, počínaje účinnou látkou a konče jeho konkrétní formulací, prochází velmi podrobným a přísným hodnocením, které v Evropské unii (EU) vychází z nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1107/2009. Ačkoliv jsou při správném zacházení negativní vlivy POR na životní prostředí a necílové organismy minimalizovány, nemůžeme vyloučit možné skryté účinky subletálního charakteru. K identifikaci skrytých vedlejších účinků napomáhají moderní analytické přístupy, jako je aplikace vysokokapacitních metod. Předložená metodika je zaměřena na hodnocení vlivu subletálních dávek pesticidů na samotářské včely s využitím OMICs přístupu. Při hodnocení rizik pesticidů je jako modelový druh opylovače dlouhodobě upřednostňována včela medonosná, zatímco samotářské včely stojí v pozadí. Pro experimenty a hodnocení rizik je nutné si uvědomit zcela odlišný životní cyklus a životní strategie samotářských včel v porovnání s vysoce sociální včelou medonosnou. Metodika obsahuje inovativní aspekty pro experimenty, jako je modifikovaný izolátor, příprava rostlin pro expozici, načasování experimentu, sledování distribuce aktivních látek či proteomická analýza samotářských včel pro identifikaci skrytých účinků sledované látky nebo její formulace. V této metodice byla jako modelový druh vybrána samotářská včela zednice rezavá (Osmia bicornis). Metodika je však aplikovatelná i na jiné, zejména příbuzné druhy samotářských včel. Metodika může najít využití v oblastech státní správy, v soukromých laboratořích i ve výzkumné činnosti při hodnocení environmentálních rizik pesticidů na samotářské včely. Metodický postup může potvrdit nebo vyloučit environmentální rizika při registraci nových přípravků nebo reevaluaci stávajících přípravků. Tato metodika má proto potenciál pro využití při testování nových látek určených na ochranu rostlin před jejich registrací. V příkladu provedení byl testován vliv acetamipridu ve formulaci Careo tyčinek. Byla hodnocena distribuce acetamipridu v půdním substrátu a v rostlině. V rostlinných pletivech byl identifikován rizikový metabolit acetamipridu IM-2-1. Proteomická analýza však ukázala velmi malé nebezpečí acetamipridu pro O. bicornis. Tento výsledek je v souladu s tím, že acetamiprid byl EFSA vyhodnocen jako málo rizikový pro včely a má v EU registraci do 28. února 2033.Pollinators are potentially exposed to a number of pesticides in the environment. The most important group of hazardous substances comes from the category of plant protection products (PPPs), which are applied not only by farmers but also by small gardeners. Each PPP including the active substance and formulation undergoes a very detailed and thorough evaluation, which is in the European Union (EU) based on Regulation (EC) No 1107/2009 of the European Parliament and of the Council. Although the negative effects of PPPs on the environment and non-target organisms are minimized with proper use, we cannot rule out possible hidden effects, especially those of a sublethal nature. Modern analytical approaches, such as the application of high-throughput methods, help to identify hidden side effects. This methodology is focused on the evaluation of the effect of sublethal doses of pesticides on solitary bees employing the OMICs approach. In the risk assessment of pesticides, the honey bee has long been preferred as a model species of pollinator, while solitary bees stay in the background. The methodology contains innovative aspects for experiments, such as a modified isolator, preparation of plants for exposure, the timing of the experiment, monitoring of active substance distribution or proteomic analysis of solitary bees to identify hidden effects of the test substance or its formulation. In this methodology, the model of the solitary bee, red mason bee (Osmia bicornis), is considered. However, the methodology is also applicable to other, especially related species of solitary bees. The methodology can be used in areas of state administration, private laboratories and research activities in the assessment of environmental risks of pesticides on solitary bees. The methodological procedure can confirm or even eliminate environmental risks when registering new products or reevaluating existing products. This methodology therefore has the potential for use in testing new substances intended for plant protection before their registration. In an exemplary embodiment, the effect of acetamiprid in a Careo sticks formulation was tested. The distribution of acetamiprid in the soil substrate and the plant was evaluated. The hazardous metabolite acetamiprid IM-2-1 was identified in plant tissues. However, proteomic analysis indicated a very low risk of acetamiprid for O. bicornis. This result is in agreement with the fact that acetamiprid has been assessed by EFSA to be a low risk for bees and is registered in the EU until 28 February 2033.
Keywords:
OMICs; pesticides; plant protection products; solitary bees; sublethal doses; OMICs; pesticidy; prostředky na ochranu rostlin; samotářské včely Project no.: TH03030134 (CEP) Funding provider: TAČR
Rights: This work is protected under the Copyright Act No. 121/2000 Coll.
guest ::
