Škodliviny v životním prostředí a jejich vliv na zdraví včel

Škodliviny v životním prostředí a jejich vliv na zdraví včel

20. 2. 2015
Mizející včely
Faktory ovlivňující zdravotní stav včel
•
Kli ma ti ck é,
Fyzi ká l ně-chemick é,
(mikro-)b i ologi cké.
• Na přelomu
let 2006/2007
přes zimu
záhadně
zmizelo 30 %
včelstev v USA
Škodliviny v životním prostředí
a jejich vliv na zdraví včel
Co bude
letos v ČR ?
© 2015 – www .alveare.cz
Ing. Roman Slavík, Ph.D.
20. 2. 20 15 16: 28
Klimatické vlivy
• Makroklimatické i mikroklimatické podmínky stanoviště
ovlivňují nejen rozvoj, ale také zdravotní stav včelstev,
průměrná roční teplota, obvyklá teplota v určitých ročních obdobích,
srážkové poměry,
relativní vzdušná vlhkost,
nadmořská výška,
směr převládajících větrů apod.
• Například často běžné výrazné ochlazení v měsíci květnu může vést
k nachlazení včelího plodu, umístění úlů v lokalitách s vysokou
relativní vlhkostí podporuje rozvoj mykotických onemocnění včelího
plodu i dospělých včel.
3/43
5/43
Sv ob od a ( 19 61 )
Př idal (2008)
Dobré snůš kové podmínky měst ských za hra d, pa rků a a lejí
průmyslové ot ra vy včel a rsenem v důsled ku spa lová ní nekva litního uhlí
LD 5 0 = 0,5 µ g As 2 O 3 / vče lu
rozma nitá snůška .
•
Na opa k, na venk ově byly zjištěn y vyšší k on cen tra ce agrochemik áli í v z emědělsk é
kr aji ně.
•
Pří tomnost rů zn ých ch emických l átek pří rodn í ho n ebo a n trop ogenn í ho p ů vodu
mů že vést k:
účinky z plo din (SO 2 ) z tepelných elektrá ren
Dlo uh o do bé účin ky SO 2 v koncentra cí ch 0,5 – 5 ppm
Při vysta vení včelstva konce ntra ci SO 2 = 1 000 pp m nejdř íve uh ynuly dospě lé děl nice (25 min ),
la rvy (71 min), va jíčka (147 min) a pa k kukly (1 725 min)
Problema tické je i proka zová ní otra v SO 2 , oxiduje se na SO 3 , který je přirozenou součá stí těla
včel y
Úhyny včelste v vys ta ven ých ú činků m flu oru (výro ba hl iníku – Žia r na d Hrono m)
Zn ečišt ěn í včel ích p ro duktů ,
Otra vá m včel,
Pr op uknut í ne mo cí včel .
20. 2. 20 15 16: 28
6/43
•
Mezi důle žité vla stnosti p ůvodců chorob včel pa tří jejich s chopnost přežívá n í v prostředí a odolnost
vůči de zinfekci a lé čivům.
•
Čím je pů vodce odol nější proti vněj ším vl ivům, tím stoupá nebe zpečí dlouh odobé ho za moření a
op a kova né ho výskytu cho roby.
níz ké poz a ďové k oncent ra ce PAH
•
T ypickým pří kla dem ta kového on emocněn í j e mo r včel íh o p lod u.
Původce je sporogenní a spóry mohou přežívat v půdě i včelařském vybavení mnoho desítek let.
Jsou velmi odolné vůči nízkým i vysokým teplotám i dezinfekčním prostředkům.
•
V el mi důl ežitou vla st ností mnoha původců chor ob vče l je j ejich schopn ost vyvola t onemocnění j en
u určité věkové ka tegori e nebo poh la ví
•
Problém může předsta vova t i potra vní zá kla dna (cesta potra vy) – zdroje pylu, nekta ru a medovice.
•
N ěkteré rostliny ma jí na příkla d pro včely toxický pyl (pryskyřník zla tožlutý) nebo nekta r (ocún, blín,
ná pr stník, j írovec m a ďa l). Zimová ní na medo vicových zá sobá ch může v zimní ch měsících vyvo la t
úpl a vici vče l.
20. 2. 20 15 16: 28
8/43
•
P ozor na obsa h ku ch yňské soli (NaCl) ve vodě v na pajedle – d o 1 %
•
Pro včely n ejví ce nebezp ečné – SO 2 , As, F, rajský plyn (N 2 O), Cd, Pb, Co , Ni, Cu a Hg
20. 2. 20 15 16: 28
Biologické faktory
PCDD/F a PCB
20. 2. 20 15 16: 28
4/43
Rizikové prvky
Pů vodn í ob avy z e zn ečištěn í prostředí v d ůsled ku exh al átů , sp ad ů a chemi za ce.
V evropských vel koměstech vša k v p osled ní ch několi ka letech počty včelstev
n arů sta jí.
lipofilní cha ra kter
ka rcin ogen ní a mut a gen ní ú činky
nedok ona lé sp a lová ní uhlíka tých ma ter iá lů
monitoring prová děn na př. v Itá lii (2009) nebo Fra ncii (2012)
Uvedené fyzik álně chemick é f ak tory působí přímo nebo z prostředk ovaně přes
f ak tory biologick é.
Uvedené vlivy působí na zdravotní stav včelstva komplexně a mezi
jednotlivými vlivy často existuje vzájemná provázanost.
•
Polyar om atick é uhlovodík y (PA H)
ch lore m bě len é svíčky vyrobe né ze včel ího vosku
Zdravotní stav včel je ovlivňován stavem ŽP, chovatelskými metodami a
postupy.
•
Fyzikálně-chemické vlivy
Význa m ný vliv na propuknutí a šíření chorob včel nebo na výskytu různ ých chorobn ých sta vů včel.
P ro b l ém
Tyto faktory ovlivňují i výskyt různých včelích patogenů.
•
Vh od né je u místění úl ů na rovn ých pozemcích v ovocném sad u, na l esn ích
m ýtin ách , na okra jích l esů , tedy v místech s dostatkem včelí pastvy.
•
nedoko na lé spa lo vá ní uhlíka tých ma te riá lů v př ítomnosti chloridových iontů (vosková svíčka )
jejich výskyt v medu vel mi ma lý, p od MDL po užité a na lytické me tody
lipofilní cha ra kter
ve vosku! ?
Jejich působení významně ovlivňuje celkový stav včelího organismu a tím i
celého včelstva.
•
•
Rizikové organické látky
dým z kuřá ků
•
20. 2. 20 15 16: 28
• Geomorfologie terénu, v němž je stanoviště včelstev umístěno.
20. 2. 20 15 16: 28
Stav životního prostředí ovlivňují faktory:
9/43
7/43
Cesta potravy
•
Fra ncie (2009) – modrý a zele ný med
- původce z barv ení bioplynová s tani ce z pracováv ají cí s ladký odpad z ne dale ké čokol ádov ny (M&Ms )
20. 2. 20 15 16: 28
10/43
1
20. 2. 2015
Cesta potravy
Cesta potravy
• 2014 – požár sila Nordzucker AG
černý med v okolí Ülzenu karamelizovaný cukr
vysoký obsah HMF neprodejný med
Chovatelské metody
• Rozhodujícími faktory ovlivňujícími zdravotní stav
včelstva jsou:
metody diagnostiky, terapie a prevence chorob včel
volba stanoviště
výběr úlů
obměna díla hygiena, rezidua škodlivin
šlechtění „super“ včely
příprava včelstev na zimu a včasné doplnění zimních
zásob
•
NY Time s (2010) – Brook lyn (Lik é rk a Maras chin o) – E 129 Allurarot A C
http://ww w .nytimes.com/2010/11/30/n yregion/30bigcity.htm l?_r=0
20. 2. 20 15 16: 28
11/43
20. 2. 20 15 16: 28
12/43
Včela a životní prostředí
14/43
Mo žn ost i úhynu včel :
použití pesticidů na kvetoucí rostliny nebo „plevele“
úlet vlivem větru na květy nebo na zdroj vody
rozkvět ošetřené kultury v době trvání účinnosti pesticidů
předávkování přípravku nebo mix látek relativně neškodných pro včely
moření semen (neonikotinoidy) - úlet kontaminovaného prachu, sběr gutační vody, …
•
Úči nky p esticidů na včelstvo:
akutní otrava létavek, úlových včel, …
podprahové účinky vedoucí k narušení zdraví a přirozeného chování včelstva
orientační smysl a nervovou činnost včel
plodování matky
tichá výměna matky, krátká životnost trubců, snížení životaschopnosti spermií, …
20. 2. 20 15 16: 28
Anorganické prvky a jejich sloučeniny – rtuť,
kadmium, olovo, ...
Rizikové organické látky – pesticidy, HMF, ...
Mikroorganismy a viry
Nanočástice a GMO?
Zdraví včel
• od dob Aristotela (384-322 př. n. l.) v „Knize
zvířat“ popsán stav onemocnění, doprovázející
únavu části včel a zapáchající úly.
• Závažné nemoci včel:
Varroa destructor
Nosematóza
Zvápenatění včelího plodu
Mor včelího plodu
CCD
Zdroj škodlivin včela ř:
akaricidy (miticidy, varroacidy)
kleštík
antibiotika (ČR zakázána) mor včelího plodu MVP, Nosema
přídavky do plastů na včelařské potřeby (bromové zpomalovače hoření BFRs, …)
kontaminované mezistěny (látky rozpustné v tucích – pyrethroidy, …)
voda v napáječkách (prostředky osobní péče PPCPs, …)
15/43
Zdraví včel
• Jaký je dopad výskytu škodlivin v životním
prostředí na včely a jejich produkty využívané
člověkem?
13/43
Úhyny včel
•
•
20. 2. 20 15 16: 28
20. 2. 20 15 16: 28
20. 2. 20 15 16: 28
Zdraví včel
Colony Colapse Disorder - CCD
• U tohoto onemocnění způsobující náhlé hynutí včel nebyla
doposud prokázána přesná příčina, případně původce.
• Zdroje škodlivin jsou různorodé, nejčastěji:
Cesta potra vy
16/43
Voda, pyl a nektar
Zemědělství a lesnictví
Doprava a průmysl
• Tento jev byl původně pozorován pouze u včelích kolonií v
Severní Americe, nicméně v poslední době se začíná
objevovat i v Evropě, a to v Polsku, Španělsku, Švýcarsku a
Německu.
hnojiva a pesticidy
Imise prachu
Náčiní včelaře nebo nátěry úlů
• Multifaktoriální příčiny – kombinace několika faktorů
varroáza, Nosema apis nebo některé z virových
onemocnění, stres způsobený změnou prostředí, podvýživy,
pesticidy nebo kočovný způsob včelaření.
• Koncentrace škodlivých látek ve včele medonosné a jejich
produktech se snižuje v následujícím pořadí (Bogdanov, 4306):
včela > pyl > propolis > plást > vosk > med
20. 2. 20 15 16: 28
17/43
20. 2. 20 15 16: 28
18/43
20. 2. 20 15 16: 28
19/43
2
20. 2. 2015
Příliš intenzivní zemědělství - USA
• pěstování
jablek –
severní Čína
• 300 tis. ha
• nadměrné
používání
pesticidů v
minulosti
vyhubení
opylovačů
• 150$ /
včelstvo
• 1,5 M
včelstev na
opylování
20/43
Použití insekticidů se zvýšilo 17 krát v posledních dvou desetiletích. Použití
herbicidů vzrostlo 15 krát v průběhu posledních dvou desetiletí.
•
Odhaduje se, že po celém světě, chemický průmysl produkuje pro
zemědělskou výrobu asi 45.000 až 50.000 různých pesticidů.
•
Například Velké Británii bylo za jeden rok prodáno 23.504 tun účinných
látek pro použití v zemědělství. Toto množství činí 420 g chemikálií pro
každého dospělého a dítě v této zemi.
•
Obiloviny obdrží v průměru osm chemických látek, mezi časem, kdy se
zasadí a jí. Ovoce a zelenina může být ošetřena 10 až 15 krát.
Synergické X Antagonistické efekty kombinací
účinných látek
Vliv reziduálních koncentrací ve včelích produktech na
včely
20. 2. 20 15 16: 28
23/43
21/43
Centrum pro kontr olu a prevenci nemocí v USA (CDC) zjistilo přítomnost a ž 28 druhů pesticidů v krvi
a moči 96% obyva tel ve věku sta rších 6 let (CDC , 2009). Lidé jsou vša k pra vděpo dobně vysta veni
mno hem větším u mno žství pest icidů , než souča sné studi e uvá dějí, nebo ť ne všech ny pe stici dy
do ká ž eme změ řit .
•
Druhým největším trhem s pest icidy po USA je E vropa . Čeští zeměd ělci a pliku jí na
plodi ny ročně p řes 10 t isíc tun pestici dů.
•
V e 49% ovoce, zeleniny a obilovin v EU bylo na lezeno celkem 338 druhů pesticidů z toho 439 v ovoci
a zelenině a 93 druhů v obilniná ch. 34 různých druhů pesticidů bylo na lezeno ve zvířecích
pr od ukt ech (EFSA , 2009).
•
Pesticidy nezůstá va jí ta m, kde jsou a pliková ny, a le jsou od svého cíle dá le přená šeny do vzduchu,
vody a půdy. Konta minují na še okolí a mohou otrá vit ryby, ptá ky a volně žijící zvěř. V odní zdroje na
cel ém s větě obs a huj í mě řitel né m nožs tví pest icid ů.
•
Řa da pesticidů zůs tá vá ve svém okolí po dlouhou dob u od a plika ce. Sna d nejzná mější pesticid, který
pova žujeme za lidský ka rcinogen - DDT - se stá le na lézá v české půdě, vodě i potra viná ch i 30 let
poté, co byl za ká zá n.
20. 2. 20 15 16: 28
Pesticidy
24/43
[jablko]
[celer řapíkatý]
[jahoda]
[broskev]
[špenát]
6.
7.
8.
9.
10.
22/43
Pesticidy
• Ovoce a zelenina. Zhruba polovina testovaného ovoce a
zeleniny obsahuje zbytkové pesticidy a 40 procent z nich
má v sobě více druhů pesticidů.
• Zatímco ovoce a zelenina vykazují nejvyšší kontaminaci,
obiloviny a potraviny živočišného původu (maso, mléčné
výrobky) jsou také významně kontaminovány.
• Tři čtvrtiny mléka a mléčných výrobků na českém trhu
obsahují navíc zbytky DDT, nebezpečného pesticidu
zakázaného u nás před více než třiceti lety, který však v
prostředí přetrvává po mnoho let. Problém kontaminace se
týká i kojeneckých výživ.
20. 2. 20 15 16: 28
Pesticidy
• Nejvíce kontaminované plodiny v EU
• Nejvíce kontaminované produkty v USA (po umytí a
případném oloupání)
20. 2. 20 15 16: 28
Pesticidy
•
Odhaduje se, že v zemích EU, včetně ČR, je v posledních letech
kontaminováno pesticidy okolo 40 % ovoce a zeleniny v přípustné normě a
z toho kolem 3 % je nad úrovní přesahující povolené limity.
1.
2.
3.
4.
5.
otravy včel
Subletální dávka
dezorientace, poruchy vývoje,
ovlivnění plodování matky, …
20. 2. 20 15 16: 28
Pesticidy
•
Smrtelná (letální) dávka
• Nejproblematičtější látky - PESTICIDY
20. 2. 20 15 16: 28
•
Toxické účinky škodlivin na včely
Příliš intenzivní zemědělství - Čína
• mandlové
háje –
Kalifornie
25/43
Pesticidy
první zmín ky o jeji ch vli vu na včely – okolo 1920
dělení d le chemické struktu ry:
1.
2.
3.
4.
5.
[nektarinky]
[hroznové víno]
[sladká paprika]
[brambory]
[borůvky]
o rga no ch l or o vé
orga nofosfá ty
p yr e th ro i dy
ka r ba má ty
(n eo -)ni ko ti no id y
[Pomeranče a mandarinky] 6. [banány]
[Hroznové víno]
7. [salát]
[hruška]
8. [Broskve a nektarinky]
[jahody]
9. [sladké papriky]
[jablka]
10. [lilek]
Fr ancie (2007)
sle dová ní 18 p estici dů ve včel ím vos ku
ma ximá lní dá vka 4112,6 μg /kg kouma fos
jen 14 % z vyšetřen ých 125 vzor ků neobsa hova lo žá dný pe sticid
srovná ní dle četnosti výskytu:
Zdroj: PAN Germany, 2001-2007; PAN Europe 2008
pyrethroidy > organofosfáty > organochlorované látky > dikarboximidy
Zdroj: EWG, USA 2011
20. 2. 20 15 16: 28
26/43
20. 2. 20 15 16: 28
27/43
20. 2. 20 15 16: 28
28/43
3
20. 2. 2015
Pesticidy
Pesticidy
Hardstone a Scott (2010) – srovnání účinků pesticidů na včelu
medonosnou a ostatní opylovače
vysoká citli vost n a pyreth ri n y, ka rb amá ty, n ikotin oi dy a org a nochlorovan é lá tky
W ang a kol. (2010) – analýzy vzorků medů na přítomnost pesticidů
HCH – ještě se používa jí n apř. v Indii a Thajsku – 7-9 μg /kg
DDT – ok olo 4 μg /kg v Bútá nu, Indonézii , Alja šce a Vi rgi nie (USA)
V Indii nalezeny rezidua DDT i v místech kde nebylo nikdy používáno
(globální transport). Přestože jsou některé látky již zakázány (DDT, HCH,
apod.) lze je najít ve včelách a jejich produktech.
Novodobé pesticidy sice podléhají přísnému testování před registrací a
uvedením na trh, ale … !!!
Dlouh od obý mon i tori ng účin ků na včel y a jejich produ kty?
V li v podp ra h ových dá vek n a včel y?
20. 2. 20 15 16: 28
29/43
20. 2. 20 15 16: 28
30/43
20. 2. 20 15 16: 28
Neonikotinoidy
Systémové pesticidy - Neonikotinoidy
Neonikotinoidy
Spouštěč toxického účinku –
vlhkost
Účinné látky: Acetamiprid, Imidacloprid,
Clothianidin, Thiacloprid, Thiamethoxam
Objasnil – Girolami a kol.
(2012)
Přípravky pro ochranu rostlin – Gaucho,
Poncho Pro
Letáln í dávka 21 ng /včelu (100
mg),
2008 – Baden – Württembersko – masivní
úhyn včelstev po sadbě semen kukuřice
(Clothianidin)
Přežití i koncentr ací 674 ng /včelu
I jediná kontaminovaná včela v
úle
s ek undární k ontaminace
včels tva
úhyn!
Dle ÚKZÚZ – v ČR registrovány 3 přípravky
s clothianidinem, 11 s imidaclopridem, 30
s acetamipridem, 47 s thiaclopridem a 8 s
thiametoxam
20. 2. 20 15 16: 28
32/43
20. 2. 20 15 16: 28
Léčiva - akaricidy
• Léčení včel není celosvětově prováděno jednotně
• Různé spektrum nemocí
• Různé přípravky (povolené / nepovolené) a
metody
33/43
Přípravek Gabon PF 90, MP – 10 FUM
V zahraničí v přípravku Apistan (30x větší dávka než v
Gabonu)
Výskyt vyšších koncentrací reziduí ve vosku potvrzeno
laboratořemi v Německu, Rakousku a Švýcarsku
35/43
20. 2. 20 15 16: 28
Léčiva - akaricidy
Ve vzorcích vosku z Rakouska > 0,5 mg/kg – stará zátěž
z používání přípravku Apistan
V roce 2011 účinnost Gabonu PF – jen 89,6 % a MP 10
FUM na 74,5 %
34/43
Léčiva
Nosematóza
V EU je známa od 2005 a je nakažena odhadem asi ½ včelstev
Tlumení nosematózy je často doprovodným jevem při aplikaci
kyseliny mravenčí
Uvažuje se o celoevropské registraci Fumagillinu (antibiotikum
izolované z plísně Aspergillus fumigatus v roce 1951)
• V Rakousku museli přerušit používání amitrazu!
• Příklad: τ- Fluvalinát
20. 2. 20 15 16: 28
31/43
V zahraničí - antibiotika
• Na některé účinné látky si roztoč již vypěstovává
rezistenci!
Jsou alternativní přípravky k dispozici?
20. 2. 20 15 16: 28
36/43
V EU nejsou povolena dle směrnice 2377/90
Asi v 1/3 dovozových medů byla prokázána přítomnost reziduí antibiotik
V USA je používána např. streptomycin, tylosin, oxytetracyklin-HCl
(terramycin), lynkomycin a další
Problém se vzrůstající rezistencí kmenů P. larvae na oxytetracyklin
20. 2. 20 15 16: 28
37 / 45
4
20. 2. 2015
Léčiva
Léčiva
Dle s m ěr nice EU 2377/90 js ou definován y m axim ální lim ity r ez iduí
(MR L – 2% dávk a denního př íjm u člověk a) v m edu pr o:
Léčiva
A m itr az
Ko uma fos – 0,1 mg /k g; Ami tra z – 0,2 mg /k g; Cymiaz ol – 1 mg /k g
Přípra vky V a ridol 125 (V a ridol FUM, V a ridol AER)
VÚV Do l (2005)
adsorpce kouře na včelách
těsně po aplikaci v zásobách 0,5 % účinné látky (10 µg/kg zásob)
tisícinásobná rezerva ve vztahu k MRL
Py r eth r oid y
Ča stá rezidua ve vosku
Pr o me d ne ma j í MR L
Poměrně rych lé odbourá vá ní, sledují se proto produkty rozkl a du této lá tky; poloča s rozkla du v
řá du desítek dní
Org anick é k yselin y
N e ma jí MR L
N ěkteré j sou přirozená součá st medu
Možnosti jeho detekce zá visí na použité a na lytické metodě (LOD = 1 µ g /kg)
Prověřová no zda se během 20leté a plika ce nehroma dí ve vosku a propolisu (Nep ro k á z á n o )
Or g anof os f áty (k oum af os )
N ejs ou povo leny v ČR
Koncentra ce v českém vosku 4 – 20 µ g /kg , nejvíce bylo zjištěno v za hra ničních mezistěná ch (34,6
µ g /kg - Ra kousko)
Biologick é pesticidy , r epelenty a atr ak tanty pro r oz toče
V roce 2011 ú činnost V aridolu 125 kles la na 78,8 %
Stá le ve výzkum u
20. 2. 20 15 16: 28
38 / 45
20. 2. 20 15 16: 28
39 / 45
Léčiva
Kyselina mravenčí (HCOOH)
Vysoké apl ikační dávky vedou k překračování roční ho limitu
Nelze odlišit co je přirozeně se vyskytující kyselina v medu a co pochází z léčení
(od pařen í kyselin y z med u)
Rezidua ve vosku nebyla prokázá na
Kyselina šťavelová
V některých medech je přítomna přirozeně
Možná záložní látka proti kleštíkovi
VÚV Dol (2005):
V nášeno až 10 g do včelstva za jeden rok
V medu zů stávají měři telná rezidu a (problém u člověka
kamen y)
Činitelé ovlivňující kvalitu produktů a životní prostředí včel
o
oxa látové ledvinové
o
20. 2. 20 15 16: 28
41 / 45
Celkové změny v životním prostředí vyvolané člověkem
Infekční tlaky (viry, bakterie a predátoři)
Pěstování monokultur (pylová dieta) nebo GMO
Nadměrná aplikace agrochemie (hnojiva, pesticidy)
Různé přípravky ve formě krystalů nebo gelů
(např. Apilife VAR)
Uvolňování ve formě par (sublimace)
Švýcarský limit MRL = 0,8 mg/kg
VÚV Dol (2005):
o
20. 2. 20 15 16: 28
40 / 45
Doporučení pro včelařskou praxi
Léčiva
• Thymol
Přípravek Formidol – dávka 40 mL 85% kyseliny
VÚV Dol (2005):
20. 2. 20 15 16: 28
Včelař
Vysoké dávkování až 30 g na včelstvo
Hodnoty se pohybovaly v rozmezí 0,2-2,3 mg/kg medu
po jednom ošetření
Při jednoročním ošetření je 800x překročen roční limit
42 / 45
Špatná strava / úhyn hladem
Šlechtění „Super“ – včely nebo přirozený výběr?
Malá obměna nebo špatná hygiena díla
Zatajování nákazy kvůli dobré pověsti
Pozor na účinnost léčivých přípravků => „šlechtění kleštíka“
20. 2. 20 15 16: 28
43/43
Děkuji za pozornost …
„Budeme-li pomáhat včelám, budeme pomáhat i sobě.“
20. 2. 20 15 16: 28
5