Ученые спасли шмелей от пестицидов с помощью энтеросорбентов

Эксперты из Корнелльского университета под руководством Джулии Казерто провели исследование, в ходе которого было обнаружено, что при попадании в организм полулетальной дозы имидаклоприда, пестицида из класса неоникотиноидов, на 30 процентов больше шмелей выживает, если им предварительно дать сахарный сироп с гидрогелевыми частицами.

Энтеросорбент, использованный в эксперименте, не только увеличивает выживаемость шмелей, но и способствует сохранению их аппетита и двигательной активности. Согласно данным исследования, опубликованным в Nature Sustainability, применение энтеросорбентов может оказаться эффективным способом защиты пчел от воздействия неоникотиноидов.

Энтеросорбенты, как показывают исследования, могут стать важным инструментом в сохранении популяции поллинизаторов, таких как шмели, которые играют ключевую роль в опылении растений и поддержании биоразнообразия. Уникальное свойство энтеросорбентов удерживать вредные вещества внутри своей структуры позволяет снизить токсичность пестицидов и способствует улучшению выживаемости насекомых.

Исследование подчеркивает важность поиска новых подходов к устойчивому сельскому хозяйству, где охрана окружающей среды и поддержание биоразнообразия играют решающую роль. Надежное использование энтеросорбентов может стать одним из шагов к созданию более безопасных условий для живых организмов в сельском хозяйстве.

Гидрогели, созданные из метакриловой кислоты, этиленгликольдиметакрилата и азоинициатора, оказались эффективными в адсорбции пестицида имидаклоприда. Эксперименты, проведенные на частицах гидрогеля диаметром около пяти микрометров в буферных растворах с различными значениями pH, показали высокую эффективность этого материала.

Интересно, что значения pH, используемые в экспериментах, соответствуют pH в желудке и средней кишке пчел. Это позволяет предположить, что гидрогель может быть эффективным в защите пчел от пестицидов, которые они могут получить с пыльцой.

Выбрав в качестве модельного вида шмеля Bombus impatiens, исследователи смогли провести лабораторные эксперименты, показав, что шмели, кормившиеся сиропом с добавленными частицами гидрогеля, имели более высокую выживаемость при воздействии имидаклоприда через зараженную пыльцу. Эти результаты говорят о потенциальной перспективе использования гидрогелей для защиты пчел от вредных веществ в окружающей среде.

Исследование воздействия пестицидов на пчел важно для понимания последствий их использования в сельском хозяйстве. Гидрогелевые частицы, помеченные флуоресцентным красителем, использовались для отслеживания их распределения в желудочно-кишечном тракте пчел с помощью флуоресцентной микроскопии. После употребления зараженной пыльцы у пчел оценивали выживаемость и двигательную активность.

В ходе исследования было обнаружено, что при поглощении полулетальной дозы имидаклоприда в группе, потреблявшей сироп с гидрогелевыми частицами, выживаемость шмелей увеличилась на 30 процентов по сравнению с контрольной группой. Эти результаты указывают на потенциальную защитную роль гидрогелевых частиц от воздействия пестицидов на пчел.

Дополнительно исследователи проверили эффективность энтеросорбента при действии подострых или сублетальных эффектов от имидаклоприда, которые проявлялись при попадании в организм шмеля концентрациями 5 и 10 нанограмм. Это позволяет лучше понять, как различные дозы пестицидов влияют на животных и какие меры могут быть приняты для защиты их популяций.

Исследование показало, что даже при низкой концентрации в пять нанограмм пестицид способен снизить аппетит, активность и частоту движений шмелей на 11-15 процентов. Однако использование гидрогелевых частиц существенно улучшило все эти показатели. Например, количество активных шмелей увеличилось на 44 и 14 процентов при дозах 5 и 10 нанограмм соответственно.

Проведенная флуоресцентная микроскопия подтвердила, что гидрогелевые частицы успешно проходят через желудочно-кишечный тракт шмелей, сохраняя свою структуру, и эффективно адсорбируют имидаклоприд по пути. Это открывает новые перспективы в использовании энтеросорбентов для защиты здоровья насекомых-опылителей. Такой подход позволит сохранить урожай, не прибегая к чрезмерному использованию пестицидов.

Важно отметить, что разработка методов защиты насекомых-опылителей от воздействия пестицидов является актуальной задачей в современном сельском хозяйстве. Предложенный способ использования гидрогелевых частиц в качестве энтеросорбентов открывает новые возможности для сохранения биоразнообразия и устойчивости экосистем.

Источник и фото - ecoportal.su