Evaluación de la acumulación del insecticida clorpirifos en abejas domésticas (Apis mellifera) suministrado vía oral crónica, mediante métodos analíticos basados en cromatografía líquida de alta resolución

Abstract

Las abejas productoras de miel, en particular de la especie Apis Mellifera, se alimentan de una amplia variedad de vegetales y fuentes de agua, por ende, interactúan constantemente con el medioambiente. En consecuencia, tanto los subproductos como la abeja misma son utilizados como bioindicadores ambientales para el monitoreo de contaminantes, como metales pesados, radionucleidos y plaguicidas. En Chile, el crecimiento exponencial en la importación de plaguicidas está relacionado con el auge de la industria agrícola desde la década del sesenta. Debido a esto, el aumento en la venta de plaguicidas se produjo en un entorno no regulado y de fácil acceso, acompañado de una falta de conocimiento sobre su uso correcto, impacto en la salud humana y ambiental. A la fecha, el insecticida clorpirifos es uno de los más comercializados a nivel nacional y es uno de los pesticidas organofosforados que, por su alta lipofilicidad, tiende a bioacumularse en los tejidos grasos de las abejas a niveles subletales, produciendo una gran variedad de comportamiento anormales e incluso la muerte en un mediano plazo. La presente tesis muestra un estudio toxicológico y analítico para evaluar el efecto de clorpirifos en abejas domésticas, así como su acumulación en las mismas. Para ello se validó un método analítico para la determinación de este insecticida a niveles traza en abejas domésticas (recolectadas en Peumo, Región del Libertador Bernardo O’Higgins); basado en MSPD y HPLC-DAD. El LOQ del método fue de 9,0 ng de clorpirifos por abeja. Las recuperaciones fueron superiores o iguales al 79% con un RSD < 7%. Por otra parte, se sometieron abejas a ensayos de toxicidad oral agudo por 48 hrs y crónico por 10 días, obteniéndose un DL50 de 2,53 μg/g y una DLA50 de 0,72 μg/g, respectivamente. Solo el grupo de abejas sometidas a una dosis intermedia de clorpirifos en el ensayo crónico, pero con el mayor consumo de alimento promedio diario, presentó concentraciones cuantificables del insecticida (23 ng/abeja). Mientras que en las abejas que fueron expuestas por 16 días, se presentaron concentraciones entre 25 y 175 ng/abeja. De acuerdo con el estudio toxicológico, clorpirifos podría ser considerado como un pesticida cuya toxicidad es reforzada en el tiempo. Este resultado es concordante con la bioacumulación exponencial en abejas obtenido mediante la determinación analítica. Sin embargo, debido a los sesgos observados durante el ensayo de toxicología crónico este resultado no es concluyente.

Honeybees, especially those of the species Apis mellifera, feed on a wide variety of vegetables and water sources from different locations and therefore constantly interact with the environment around the hive. Consequently, both the by-products and the bee itself are used as environmental bioindicators for the monitoring of contaminants, such as heavy metals, radionuclides, and pesticides. In Chile, the exponential growth in the import of pesticides is related to the “boom” of the agricultural industry in the sixties. Because of this, the increase in the sale of these pollutants occurred in an unregulated environment of free trade and easy access, accompanied by a lack of knowledge about the correct use of pesticides, their impact on human and environmental health. To date, chlorpyrifos is one of the most commercialized nationwide insecticides and, is also one of the organophosphate pesticides that, due to its high lipophilicity, tends to bioaccumulate in the fatty tissues of bees at sublethal levels, producing a wide variety of abnormal behavior and even in the medium term, death. This thesis shows a toxicological and analytical study to evaluate the effect of chlorpyrifos in domestic bees, as well as the bioaccumulation in them. To this end, an analytical method was validated for the determination of this insecticide at trace levels in domestic bees (collected in Peumo, Libertador Bernardo O'Higgins Region); based on MSPD and HPLC-DAD. The LOQ of the method was 9.0 ng of chlorpyrifos per bee. Recoveries were greater than or equal to 79% with an RSD < 7%. On the other hand, bees were subjected to tests acute oral toxicity for 48 hours and chronic for 10 days, obtaining a LD50 of 2.53 μg/g and a LCD50 of 0.72 μg/g, respectively. Only the group of bees subjected to an intermediate dose of chlorpyrifos in the chronic trial, but with the highest average daily feed intake, presented quantifiable concentrations of the insecticide (23 ng/bee). While in bees that were exposed for 16 days, concentrations between 25 and 175 ng/bee were presented. According to the toxicological study, chlorpyrifos could be considered as a pesticide whose toxicity is reinforced over time. This result is consistent with the exponential bioaccumulation in bees obtained by analytical determination. However, due to the biases observed during the chronic toxicology trial this result is inconclusive