Las enzimas desintoxicantes contenidas en micropartículas podrían proteger a las abejas de los pesticidas

Un grupo de pesticidas muy utilizado, diseñado para matar insectos al contacto, también envenena las colonias de abejas.

Los científicos han descubierto una forma de administrar un antídoto utilizando micropartículas similares al polen. El medicamento está compuesto por una enzima especial que puede descomponer ciertos grupos de insecticidas llamados organofosforados.

Estos insecticidas representan una amenaza mortal, pero si las enzimas correctas atraviesan los cuerpos de las abejas en las condiciones adecuadas, podrían descomponer ciertos pesticidas antes de que sean digeridos y matar a las abejas.

Cuándo los investigadores probaron su antídoto – en este caso, amidohidrolasa fosfotriesterasa, u OPT – en un pequeño grupo del abejorro común del este (Bombus impatiens

), las tasas de supervivencia fueron extremas.

En el laboratorio, abejorros alimentados con polen cargado con malatión – un organofosforado altamente tóxico para las abejas – murió en cuatro o cinco días. Mientras tanto, las abejas que recibieron una comida de malatión y el antídoto OPT administrado a través de la micropartícula mostraron una tasa de supervivencia del 100 por ciento.

Las abejas que recibieron solo el antídoto sin la protección de micropartículas tuvieron la misma suerte que las que solo recibieron la harina de malatión.

El problema es que cuando las abejas comen granos de polen tóxicos, se mantienen en el intestino hasta por 12 horas, lo que dificulta su eliminación. Esto significa que el antídoto también debe llegar al intestino antes de que ocurra la digestión de estas toxinas.

Si bien OPT es eficaz para neutralizar la toxicidad de los organofosforados, pierde su estabilidad y, por lo tanto, su eficacia a altas temperaturas y bajos niveles de pH. Naturalmente, esto describe el entorno digestivo de una abeja.

Para evitar que se descomponga en el estómago ácido de la abeja, los investigadores encerraron OPT en micropartículas protectoras hechas de carbonato de calcio que son aproximadamente del tamaño de los granos de polen y las denominaron PIM, o micropartículas inspiradas en el polen.

Los PIM protegen al OPT más allá del estómago del cultivo, lo que le permite desintoxicar los pesticidas en condiciones más favorables.

Un diagrama muestra que una micropartícula del tamaño de un polen puede desintoxicar el estómago de una abeja de insecticidas(Chen et al., Nature Food, 2021)

“Tenemos una solución mediante la cual los apicultores pueden alimentar a sus abejas con nuestros productos de micropartículas en empanadas de polen o en un jarabe de azúcar, y les permite desintoxicar la colmena de cualquier pesticida que puedan encontrar”. explica el ingeniero biológico y ambiental James Webb de la Universidad de Cornell.

Webb, uno de los coautores del estudio, es ahora el director ejecutivo de Beemmunity, una empresa que utiliza micropartículas y su potencial para salvar colonias de abejas melíferas. Dos de los autores de este estudio también son accionistas de Beemmunity.

Hoy en día, los residuos de plaguicidas comúnmente encontrado en miel de abeja, cera y polen, y mientras ninguna sustancia química es responsable Debido al reciente y catastrófico colapso de las abejas melíferas, parece que algunos organofosforados, como el malatión, pueden poner las colmenas en un riesgo sustancial.

Si bien este grupo particular de insecticidas está muy extendido en la agricultura, existen otras toxinas que también dañan a las abejas.

Los neonicotinoides son la clase de insecticidas más utilizada en todo el mundo y se cree que ponen en peligro la esperanza de vida y la reproducción de las abejas melíferas.

Para apuntar a más de un grupo de pesticidas, Beemmunity está llenando sus micropartículas con un aceite absorbente especial. Esto crearía una especie de esponja, succionando cualquier neonicotinoide escondido en el intestino de la abeja hacia el caparazón de la micropartícula. Las toxinas en cuarentena pueden luego ser eliminadas por la abeja.

Beemunity planea probar esta micropartícula esponjosa en 240 colmenas este verano.

Dado lo omnipresentes que son los pesticidas y cuánto tiempo pueden persistir en la cadena alimentaria, limpiar el medio ambiente de estas toxinas será increíblemente difícil. Encontrar un antídoto puede ser nuestra mejor opción.

El estudio fue publicado en Comida de la naturaleza.

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