Toxicidade de inseticidas organofosforados para as abelhas sem ferrão Scaptotrigona bipunctata e Tetragonisca fiebrigi

Abstract

The current bee populations decline has been mainly attributed to the excessive use of pesticides. The most of researches about risks of pesticides to bees are focused on honeybee Apis mellifera. However, due to the wide diversity of stingless bees in Brazil, studies evaluating the risks to native species become necessary and relevant. In Brazil, the importance of pollination services provided by bees is recognized in economic interest crops such as apple, coffee, cotton, orange, and soybeans. In these crops, many insecticides are used for pest control, especially organophosphates such as chlorpyrifos (Lorsban®) and phosmet (Imidan®). Due to the large use of pesticides on crops that offer attractive flowers for bees in Brazil, the aim of this study was to determine the lethal concentration (LC50), via oral exposure, and the lethal dose (LD50) for topically applied of these insecticides to stingless bees Scaptotrigona bipunctata e Tetragonisca fiebrigi. In acute oral toxicity tests, five concentrations dilute in sucrose solution were offered to the bees through the food. In acute topical toxicity tests, 1μL of each one of the five doses diluted in acetone were applied topically on bees. After 48 hours of exposure, the number of dead bees was recorded. In the oral assay, the LC50 values of chlorpyrifos was 0,0112 μg a. i. /μL diet to S. bipunctata and 0,0018 μg a. i. /μL diet to T. fiebrigi. The LC50 values of phosmet was 0,0245 μg a. i. /μL diet to S. bipunctata and 0,0236 μg a. i. /μL diet to T. fiebrigi. In the topic application assay, the LD50 of chlorpyrifos was 0,0110 μg a. i. /bee to S. bipunctata and 0,0033 μg a. i. /bee to T. fiebrigi. The LD50 of phosmet was 0,0087 μg a. i. /bee to S. bipunctata and 0,0083 μg a. i. /bee to T. fiebrigi. According to the results, there was significant difference in susceptibility between the stingless bees species tested, indicating that forager workers of S. bipunctata were more tolerant to the insecticide chlorpyrifos than T. fiebrigi, in both assays. These differences in susceptibility may be related to the body weight of the bees, i. e., S. bipunctata species with the highest weight (18. 28 mg) would be more tolerant than T. fiebrigi, with the lowest weight (4. 36 mg). In addition, characteristics genetically determined, as the chemical composition of the cuticle, may facilitate penetration of the insecticide into the bee's body, increasing the susceptibility of each species. Another point is related to detoxification capacity of the bees, by the action of detoxifying enzymes present in its digestive system. In contrast, the susceptibility between the two stingless bees species showed no significant differences regarding the insecticide phosmet, an event that could be associated with the ability of these bees metabolize and remove this product. Comparing the LD50 values obtained in this study with literature data established for A. mellifera (chlorpyrifos 0. 11 μg/bee; phosmet 1. 13 μg/bee), we concluded that native bees are more sensitive to the insecticides chlorpyrifos and phosmet. This evidence emphasizes the importance of including other species of bees in toxicity assays required for the authorization of the use of pesticides, in order to ensure the protection of native bees. Our results indicate that the insecticides chlorpyrifos (Lorsban®) and phosmet (Imidan®) are potentially dangerous to S. bipunctata and T. fiebrigi species, both topically and by ingestion. Thus, it is essential to propose measures to minimize the impact on pollinators. This study is the first evaluation of the lethal effects of the insecticides chlorpyrifos and phosmet to S. bipunctata and T. fiebrigi, providing important subsidies for future studies on pesticide toxicity in stingless bees.

O atual declínio global de populações de abelhas tem sido atribuído principalmente à utilização excessiva de agrotóxicos. A maioria das pesquisas acerca dos riscos de inseticidas para abelhas têm como foco de estudo Apis mellifera. No entanto, devido à grande diversidade de abelhas sem ferrão no Brasil, estudos que avaliam os riscos a espécies nativas se tornam necessários e relevantes. No País, a importância dos serviços de polinização prestados por abelhas é reconhecida em culturas de interesse econômico a exemplo de algodão, café, laranja, maçã e soja. Nesses cultivos empregam-se muitos inseticidas para o controle de pragas, se destacando o uso de organofosforados, tais como clorpirifós (Lorsban®) e fosmete (Imidan®). Em virtude da utilização em grande escala de agrotóxicos em culturas que ofertam flores atrativas para abelhas no Brasil, o objetivo deste estudo foi determinar a concentração letal média (CL50), via exposição oral, e a dose letal média (DL50), pela aplicação tópica, desses inseticidas para as abelhas sem ferrão Scaptotrigona bipunctata e Tetragonisca fiebrigi. Nos testes de toxicidade oral aguda foram utilizadas cinco concentrações diluídas em solução de sacarose e ofertadas mediante dieta para as abelhas. Nos testes de toxicidade tópica aguda foram utilizadas cinco doses diluídas em acetona, sendo aplicado 1μL de cada dose no pronoto das abelhas. Em ambos os testes a mortalidade foi registrada após 48 horas de exposição. No teste oral os valores de CL50 de clorpirifós foram de 0,0112 μg i. a. /μL dieta para S. bipunctata e de 0,0018 μg i. a. /μL dieta para T. fiebrigi. A CL50 de fosmete para S. bipunctata foi de 0,0245 μg i. a. /μL dieta e para T. fiebrigi 0,0236 μg i. a. /μL dieta. No teste tópico, a DL50 de clorpirifós foi de 0,0110 μg i. a. /abelha para S. bipunctata e de 0,0033 μg i. a. /abelha para T. fiebrigi. A DL50 de fosmete para S. bipuEssas diferenças de suscetibilidade podem estar associadas ao peso corporal da abelha, ou seja, S. bipunctata espécie com maior peso (18,28 mg) foi mais tolerante que T. fiebrigi com menor peso (4,36 mg). Além disso características determinadas geneticamente como a composição química da cutícula podem facilitar a penetração do inseticida no corpo da abelha, aumentando a suscetibilidade de cada espécie. Outra característica está relacionada à capacidade para detoxicação, pois à ação de várias enzimas destoxificadoras presentes no sistema digestório das abelhas podem reduzir a toxicidade dos produtos. Em contrapartida, a suscetibilidade entre as duas espécies de abelhas não apresentou diferenças significativas em relação ao inseticida fosmete, fato que poderíamos inferir, estar associado à maior capacidade de metabolização e eliminação deste produto pelas abelhas. Comparando-se os valores de DL50 obtidos no presente estudo com os dados da literatura estabelecidos para A. mellifera (clorpirifós 0,11 μg/abelha; fosmete 1,13 μg/abelha), podemos concluir que as abelhas nativas são mais sensíveis aos inseticidas clorpirifós e fosmete. Esta evidência ressalta a importância de incluir outras espécies de abelhas nos testes de toxicidade exigidos para a autorização de uso de agrotóxicos, a fim de garantir a proteção das abelhas nativas. Os resultados obtidos neste estudo indicam que os inseticidas clorpirifós (Lorsban®) e fosmete (Imidan®) são potencialmente perigosos para S. bipunctata e T. fiebrigi, tanto por via tópica como pela ingestão. Dessa maneira, é fundamental a proposição de medidas para minimizar o impacto sobre os polinizadores. Este estudo representa a primeira avaliação dos efeitos letais dos inseticidas clorpirifós e fosmete para S. bipunctata e T. fiebrigi, fornecendo importantes subsídios para a continuidade de estudos acerca de toxicidade de agrotóxicos em abelhas sem ferrão.