Determinación de pesticidas organofosforados, halogenados y neonicotinoides, en abejas de apiarios de la V y VI región en Chile

Abstract

El uso masivo de pesticidas de amplio espectro en el tiempo ha generado efectos adversos sobre organismos no blanco. Las abejas domésticas (Apis mellifera) han sido uno de los principales organismos afectados causando gran preocupación por su importancia ecológica y económica. Las pérdidas de colonias de abejas melíferas y de otros polinizadores silvestres principalemente en Europa y América del norte han causado gran preocupación. Las causas de estas pérdidas aún no se conocen con certeza, pero se piensa que podría deberse a un problema multifactorial que incluye agentes biológicos, mala nutrición y el uso de agentes protectores de cultivos o pesticidas, entre otras causas. La intensa actividad de recolección de las abejas melíferas las expone a pesticidas de la agricultura y xenobióticos en general. En Chile las regiones de Valparaíso (V) y O’Higgins (VI) presentan una alta actividad agrícola, alto uso de pesticidas e importante desarrollo apícola por lo que fueron consideradas como regiones de riesgo para la salud de las abejas. En el presente proyecto se desarrolló una metodología para la determinación de algunos de los pesticidas más usados en estas regiones considerando los neonicotinoides; acetamiprid y tiametoxam, el fenilpirazol; fipronil, los halogenados; acrinatrina y clorotalonil, y los organofosforados; metidation, diazinon, dimetoato, metamidofos, clorpirifos, profenofos, azinfos metil y cumafos. La metodología desarrollada fue posteriormente utilizada en la determinación de muestras de campo. A través de la técnica de dispersión de matriz en fase sólida (MSPD) para la extracción y limpieza de los analitos en conjunto con cromatografía de gases acoplada a detectores específicos de micro captura de electrones (μECD) y fotometría de llamas (FPD) se logró establecer recuperaciones sobre un 60% de cada unos de los pesticidas mencionados al límite de cuantificación (LOQ; 0,005 – 0,050 μg/g) con una desviación estándar (RSD) ≤16%. Con esta metodología se pudo detectar 9 de los 13 pesticidas seleccionados presentes en el 65% de las muestras. Clorpirifos y acrinatrina fueron los pesticidas más frecuentemente encontrados en concentraciones que varían entre <0,015 (LOQ) – 0,067 μg/g y <0,020 (LOQ) – 0,026 μg/g respectivamente. Seguidos de diazinon encontrado exclusivamente bajo el LOQ (<0,015 μg/g). Las altas ventas de estos plaguicidas en las regiones afectadas y sus características de lipofilicidad podrían estar aumentando la exposición de las abejas de estos sectores debido a una acumulación de los plaguicidas en el ambiente (como por ejemplo en la cera de las colmenas)

A method based on matrix solid-phase dispersion (MSPD) associated to gas chromatography-flame photometric detection (GC-FPD), GC-electron capture detection (GC-ECD) and GC-mass spectrometry (GC-MS) for confirmation purposes, was developed for the determination of a representative group of thirteen pesticides in honeybee with particular concern in the apicultural field (fipronil, thiamethoxam, acetamiprid, acrinathrin, metamidophos, dimetoathe, diazinon, chlorpyrifos, methidathion, profenophos, azinphos methyl, chlorothalonil and coumaphos). Factors influencing the extraction efficiency of MSPD were investigated and optimized through response surface method. The use of octadecylsilyl (C18) sorbent combined with a florisil clean-up and acetonitrile-methanol (99:1) elution was the optimal condition for the extraction of the selected pesticides. Under this condition the recovery of pesticides at the limit of quantification (LOQ; 0.005 to 0.050 μg g -1) ranged from 60 to 101% with RSDs ≤ 16%. The proposed method was applied to the analysis of honeybees collected in 68 field hives from areas of great apicultural and agricultural development in central Chile. In 65% of these samples nine different pesticides were detected. Pesticides most frequently found were chlorpyrifos (35% of the samples, <0.015-0.067 μg g-1), acrinathrin (34% of the samples, <0.020-0.026 μg g-1) and diazinon (11% of the samples at values <0.015 μg g-1). The incidence of these pesticides in bees can be related to their sales volume, use to combat the varroosis in hives and hydrophobicity