Kombinationswirkung von Pestiziden auf Darmbakterien bei Honigbienen

  • Veröffentlicht am: 18.08.2022

Kombinationswirkungen von Pestiziden auf Honigbienen werden nur selten untersucht. Foto: Kai Wenzel/Unsplash

In einer aktuellen Studie wurden neu geschlüpfte Honigbienen chronisch Imidacloprid, Glyphosat und Difenoconazol getrennt oder mit einer Mischung ausgesetzt.

In der Vergangenheit durchgeführte Studien haben einen Einfluss von Pestiziden auf die Darmmikrobiota von Honigbienen gezeigt, doch die meisten dieser Studien haben die Wirkung eines einzelnen Pestizids untersucht. In freier Natur ist es allerdings unwahrscheinlich, dass Honigbienen bei der Nahrungsaufnahme nur einem einzelnen Pestizid ausgesetzt werden. Herbizide, Insektizide und Fungizide werden bei der Produktion von Nutzpflanzen gleichermaßen verwendet und lassen sich in der Nahrung von Honigbienen in großer Anzahl nachweisen.
Insofern ist es wichtig, die potenziellen synergistischen Effekte verschiedener Kombinationen von Agrochemikalien zu bewerten. Die in dieser Studie betrachteten Pestizide gehören zu den drei Hauptklassen von Pestiziden, die weltweit verwendet werden: Imidacloprid ist ein Insektizid aus der Klasse der Neonicotinoide. Das Herbizid Glyphosat gehört zu den am häufigsten verwendeten Pestiziden. Difenoconazol ist ein weit verbreitetes Fungizid, das häufig in Honig und Pollen nachgewiesen wird.

Das Team der Wissenschaftler untersuchte die Auswirkungen der Expositionen der Pestizide auf die Entstehung der Darmmikrobiota, den physiologischen Status, die Langlebigkeit und den Nahrungsverbrauch der Honigbienen.

Die Kernbakterienarten wurden durch die Exposition gegenüber den drei Pestiziden nicht beeinträchtigt. Es wurden negative Auswirkungen beobachtet; sie waren jedoch auf wenige vorübergehende Nicht-Kernbakterien beschränkt.

In Abwesenheit der Kernmikrobiota verursachten die Pestizide jedoch eine physiologische Störung, indem sie das Entgiftungssystem, die antioxidativen Abwehrkräfte und den Stoffwechsel der Honigbienen direkt veränderten.
Die Kernmikrobiota im Darm spielt eine besondere Rolle bei der physiologischen Widerstandsfähigkeit der Bienen gegenüber der Wirkung von Pestiziden.

Im Ergebnis zeigt die Studie, dass selbst eine leichte Exposition gegenüber Pestiziden die physiologische Homöostase neu geschlüpfter Honigbienen direkt verändern kann, insbesondere wenn die Individuen ein Ungleichgewicht der Darmflora aufweisen. Für Honigbienen ist eine frühe Etablierung einer gesunden Darmbakteriengemeinschaft von hoher Bedeutung, um die natürliche Abwehr der Honigbiene gegen Stressoren zu stärken, insbesondere auch solche Verbindungen, die durch den Menschen hergestellt werden und in der Natur nicht vorkommen – Pestizide.

Die Auswirkungen der Mikrobiota auf die Physiologie des Wirts beschränkten sich nicht auf den Mitteldarm, sondern sie waren auch im Kopf und Abdomen vorhanden. Die Mikrobiota übt eine systemische Wirkung auf ihren Wirt aus und ist insofern nicht auf den Darm lokal beschränkt. Dies spiegelt sich auch in der Beeinflussung der Darmmikrobiota mit der Anzahl an Apidaecin, einem antimikrobiellen Peptid, in der Hämolymphe der Honigbiene und den vermuteten Auswirkungen auf das Nervensystem der Honigbiene wider, indem die Zuckeraufnahme durch die Erhöhung der Insulinsensitivität moduliert wird.

Die aktuelle Studie ist ein erster Schritt, die Kombinationswirkungen zu verstehen. Daher sind künftig weitere Studien erforderlich, um die Wirkung verschiedener Pestizidkombinationen auf die Darmmikrobiota der Honigbiene während und nach der Darmbesiedlung zu verstehen.
Die Ergebnisse der Studie stimmen mit früheren Studien überein, die Besorgnis über den weit verbreiteten Einsatz von Pestiziden in Agrarlandschaften aufkommen lassen, welche die Bestäubungsdienste und Insektenpopulationen im Allgemeinen schädigen.

Literaturstelle: 

Almasri, H., Liberti, J., Brunet, JL. et al. Mild chronic exposure to pesticides alters physiological markers of honey bee health without perturbing the core gut microbiota. Sci Rep 12, 4281 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-08009-2

Die Studie ist in vollem Umfang frei zugänglich (Open Access).
Indexierung