Oral administration of phytochemicals protects honey bees against cognitive and motor impairments induced by the insecticide fipronil

La contaminación producida por la exposición a pesticidas es una gran preocupación para la seguridad alimentaria debido a los impactos negativos sobre los polinizadores. El fipronil, un insecticida ampliamente utilizado en todo el mundo, se ha asociado con la actual disminución de las abejas. Con un...

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Autores:
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad del Rosario
Repositorio:
Repositorio EdocUR - U. Rosario
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repository.urosario.edu.co:10336/42926
Acceso en línea:
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Palabra clave:
Fitoquímicos
Exposición a pesticidas
Trypanosoma cruzi
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Rights
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description La contaminación producida por la exposición a pesticidas es una gran preocupación para la seguridad alimentaria debido a los impactos negativos sobre los polinizadores. El fipronil, un insecticida ampliamente utilizado en todo el mundo, se ha asociado con la actual disminución de las abejas. Con una toxicodinámica neuroactiva característica, el fipronilo provoca alteraciones cognitivas y motoras en dosis subletales. A pesar de las prohibiciones regionales, se necesitan estrategias multinivel para la protección de los polinizadores. La evidencia reciente sugiere que nutrientes específicos en la dieta de las abejas pueden inducir protección contra los insecticidas. Aquí, evaluamos si la administración de tres fitoquímicos, a saber, rutina, kaempferol y ácido p-cumárico, brinda protección a la abeja africanizada Apis mellifera contra la administración oral de dosis realistas de fipronil. Probamos el posible deterioro producido por el fipronil y la protección inducida por los fitoquímicos en el aprendizaje, la memoria de 24 horas, la sensibilidad a la sacarosa y el control motor. Descubrimos que la administración de fipronil indujo un deterioro dependiente de la concentración en el aprendizaje y el control motor, pero no en la memoria de 24 horas ni en la sensibilidad a la sacarosa en un período de 24 horas. También descubrimos que la administración de rutina, ácido p-cumárico, kaempferol y la mezcla era inocua y en general ofrecía protección contra los deterioros inducidos por el fipronil. En general, nuestros resultados indican que las abejas pueden protegerse profilácticamente contra los insecticidas a través de la nutrición, proporcionando una alternativa al conflicto actual entre el uso de insecticidas y la disminución de los polinizadores. Como los fitoquímicos estudiados están ampliamente presentes en el néctar y el polen, nuestros resultados sugieren que se debe considerar la composición nutricional, y no solo su producción, al implementar estrategias de conservación a través de jardines y cocultivos.
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Aquí, evaluamos si la administración de tres fitoquímicos, a saber, rutina, kaempferol y ácido p-cumárico, brinda protección a la abeja africanizada Apis mellifera contra la administración oral de dosis realistas de fipronil. Probamos el posible deterioro producido por el fipronil y la protección inducida por los fitoquímicos en el aprendizaje, la memoria de 24 horas, la sensibilidad a la sacarosa y el control motor. Descubrimos que la administración de fipronil indujo un deterioro dependiente de la concentración en el aprendizaje y el control motor, pero no en la memoria de 24 horas ni en la sensibilidad a la sacarosa en un período de 24 horas. También descubrimos que la administración de rutina, ácido p-cumárico, kaempferol y la mezcla era inocua y en general ofrecía protección contra los deterioros inducidos por el fipronil. En general, nuestros resultados indican que las abejas pueden protegerse profilácticamente contra los insecticidas a través de la nutrición, proporcionando una alternativa al conflicto actual entre el uso de insecticidas y la disminución de los polinizadores. Como los fitoquímicos estudiados están ampliamente presentes en el néctar y el polen, nuestros resultados sugieren que se debe considerar la composición nutricional, y no solo su producción, al implementar estrategias de conservación a través de jardines y cocultivos.Pollution produced by exposure to pesticides is a major concern for food security because the negative impacts on pollinators. Fipronil, an insecticide broadly used around the globe has been associated with the ongoing decline of bees. With a characteristic neuroactive toxicodynamic, fipronil leads to cognitive and motor impairments at sublethal dosages. Despite of regional bans, multilevel strategies are necessary for the protection of pollinators. Recent evidence suggests that specific nutrients in the diets of bees may induce protection against insecticides. Here, we evaluated whether the administration of three phytochemicals, namely rutin, kaempferol and p-coumaric acid provide protection to the Africanized honey bee Apis mellifera against oral administration of realistic dosages of fipronil. We tested the potential impairment produced by fipronil and the protection induced by the phytochemicals in learning, 24h memory, sucrose sensitivity and motor control. We found that the administration of fipronil induced a concentration-dependent impairment in learning and motor control, but not 24h memory or sucrose sensitivity across a 24h window. We also found that the administration of rutin, p-coumaric acid, kaempferol and the mixture was innocuous and generally offered protection against the impairments induced by fipronil. Overall, our results indicate that bees can be prophylactically protected against insecticides via nutrition, providing an alternative to the ongoing conflict between the use of insecticides and the decline of pollinators. As the studied phytochemicals are broadly present in nectar and pollen, our results suggest that the nutritional composition, and not only its production, should be considered when implementing strategies of conservation via gardens and co-cropping.application/pdfhttps://doi.org/10.1371/journal.pone.0300899https://repository.urosario.edu.co/handle/10336/42926engPLOS ONEAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAbierto (Texto Completo)http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2PLOS ONEinstname:Universidad del Rosarioreponame:Repositorio Institucional EdocURFitoquímicosExposición a pesticidasTrypanosoma cruziPhytochemicalsExposure to pesticidesTrypanosoma cruziOral administration of phytochemicals protects honey bees against cognitive and motor impairments induced by the insecticide fipronilarticleArtículo de Investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_6501García, L. M.Caicedo-Garzón, V.Riveros, A. 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