Evaluación de biomonitores para

conocer el estado de diferentes

agroecosistemas: abejas

GEIA

sniell@cup.edu.uy

2 2

Polo

Agroalimentario

Agroindustrial de

Paysandú

Facultad de

Química

400km

Polo

Abordaje

Holístico

GEIA

Verónica Cesio

Silvina Niell

Horacio Heinzen

Natalia Gérez

Florencia Jesús

Rosana Díaz

Luciana

Rauduviniche

Estephany Cunha

Roberto Castañé

Estela Santos

Gastón Notte

Héctor Cancela

EQUIPO

Abejas monitores

Abejas melíferas bioindicadores.

Productos de la colmena reservorios de

información ambiental

Porrini et al., 2002; Celli & Maccagnani, 2003; Ghini et al., 2004;

Balayiannis & Balayiannis, 2008; Chauzat et al., 2011

néctar

polen

cera

15:10

i) Cuáles zonas?

Muestreos estacionales (primavera 2014 a verano 2017)

AMBIENTE APIARIO 1 APIARIO 2

1 Cuenca lechera Florida, 25 mayo Florida, Paso

Severino

2 Monte Nativo, campo natural Lavalleja, Aguas

blancas

Artigas,

Tamandúa

3 Ganadero, agrícola arroz Rocha, Chuy Rocha, Coronilla

4 Hortícola norte Salto,

Hipódromo

Salto, Zanja

Onda

5 Citrícola Salto, Espinillar Salto, Parada

Viña

6 Soja San José,

Libertad

Río Negro, Young

7 Urbano, monte ribereño Artigas, Pintado -

8 Forestación Eucaliptus Cerro Largo,

Boquerón

Durazno, Villa

Carmen

9 Hortifruticultura Sur, Soja San José Canelones

463 muestras totales

ii) Qué tipo de muestras?

Matrices representativas de la colmena

abejas cera miel Polen

“pan de abeja”

Polen

corbi-cular

Obtención de las matrices por

separado

15:10

Fotos de F. Jesús

En este estudio

hemos considerado

los residuos de

agroquímicos y

fármacos de uso

apícola (cumafos).

iv) Cuáles agroquímicos?

Selección de pesticidas para estudio

Ranking según datos de importaciones

Pesticidas reportados en base de datos pesticides online

Pesticidas recomendados para

cultivos de las distintas zonas

herbicides

fungicides

insecticides

Niell et al. Agrociencia Uruguay 17 (1) (2012) 101-107.

40 pesticidas

PREPARACIÓN DE MUESTRA

Matriz

compleja

Compuestos

de interés

(agroquímicos)

Co-

extractivos

Purificación

del extracto

enriquecido

en los

compuestos

de interés

(agroquímicos)

Vial de

inyección

(con los

compuestos

de interés

concentrados)

ANÁLISIS

CROMATOGRÁFICO

Cromatograma

LC-MS/MS

muestra de

cera

Concentración Metomilo debajo 0,01 mg/kg:

Parámetros de validación

Guidance document on analytical quality control and method validation

procedures for pesticide residues and analysis in food and feed. SANTE/11813/2017

• Linealidad

• % Recuperación

• Efecto Matriz

• LOD• LOQ

• Repetibilidad (DSRr)• Precisión intermedia (DSRwR)

RESULTADOS

•Frecuencia

•n° de compuestos

•Distribución en la colmena

•Distribución por ambiente

•Concentraciones

0102030405060708090

100

0102030405060708090

100

010203040506070

80

90

100

0102030405060708090

100

Frecuencias

Número de compuestos

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nú

mero

de c

om

pu

esto

s

Ambientes

Abejas

Primavera 2014

Primavera 2015

Primavera 20160

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nú

mero

de c

om

pu

esto

s

Ambientes

Miel

Primavera 2014

Primavera 2015

Primavera 2016

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nú

mero

de c

om

pu

esto

s

Ambientes

Polen

Primavera 2014

Primavera 2015

Primavera 2016

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nú

mero

de c

om

pu

esto

s

Ambientes

Cera

Primavera 2014

Primavera 2015

Primavera 2016

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1D

im2

(21

.4%

)

Dim 1 (26.5%)

abejas

cera

polen

miel

Lo que se identifica en las

abejas representa los pesticidas

que se estan aplicando en ese

momento

El polen es la muestra de lo que

se aplicado en los distintos

agroecosistemas

La cera es el reservorio

historico de los pesticidas que se

ha colectado

La miel es donde se encuentran

los pesticidas mas hidrófilicos

Qué representan las

diversas matrices apicolas ANÁLISIS FACTORIAL MÚLTIPLE

Rangos de concentraciones encontradas

Abejas [0,0001-0,26] mg/kg

Miel [0,0001-0,06] mg/kg

Cera [0,0002-0,25] mg/kg

Polen [0,0001-0,45] mg/kg

PP [0,0009-0,092] mg/kg

Cumafos [0,007-3,1] mg/kg

Evaluación de riesgo

15:10

Definir objetivo:

¿Población?

Evaluación

de la

exposición

Identificación

del peligro

Caracterización

del riesgo

…con el fin de evaluar

riesgos…

• Ambientes afectados por

presencia de pesticidas

• Ambientes no afectados

(mínimamente)

• Indicadores a partir de la

colmena

• Modelos

15:10

𝑇𝑈𝑡𝑜𝑡 = 𝑇𝑈𝑖

𝑛

𝑖

Monitoreo de colmenas

Indicadores• Indicadores biológicos

I. µpop

II. µbrood

• Indicadores químicos

I. Pestnum

II. colmenaTUtot

III. TUtot(mam)

IV. sumEIQp

15:10

𝑇𝑈𝑖 =𝑐𝑖𝐿𝐷50𝑖

Kovach et al. 1992. New York’s Food and Life Sciences Bulletin 139:1–8.

EIQ= comp. Trabajador+comp Consumidor+comp

Ambiental/3=

{C[(DT*5)+(DT*P)]+[(C*((S+P)/2)*SY)+(L)]+[(F*R)

+(D*((S+P)/2)*3)+(Z*P*3)+(B*P*5)]}/3

Niell et al. Ecological Indicators, 2018, 91, pp149–154

Modelado SVM

• 2 Clases: clasificación supervisada

• Número de casos (265 estimaciones y 312 análisis de residuos)

• R

15:10

Caso Clase µpop µbrood Verano Otoño Invierno Primavera Pestnum Colmena

TUtot

TUtot

(mam)

[*103]

sumEIQp

[*104]

1 si 5,2 0,95 0 0 1 0 15 4,1 2,8 21,3

2 no 2,8 0,76 0 0 1 0 9 0,2 0,6 12,7

3 si 6,8 0,65 0 0 1 0 16 165,4 16,9 11,6

4 no 5,0 2,25 0 1 0 0 9 3,9 1,3 4,3

5 si 5,2 2,7 0 1 0 0 13 39,0 11,9 20,6

6 no 8,8 4,8 0 1 0 0 7 4,5 3,3 8,2

7 no 8,8 4,2 0 1 0 0 8 0,2 0,3 5,1

.

.

.

45 no 7,8 4,6 0 0 1 0 5 2,6 1,6 4,7

Niell et al. Ecological Indicators, 2018, 91, pp149–154

15:10

Porcentaje de predicciones acertadas

Modelado SVM

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

lineal

radial

Niell et al. Ecological Indicators, 2018, 91, pp149–154

Conclusiones

• El 97% de los residuos encontrados en todas las muestras

presentaron una concentración entre 0,0001 - 0,05 mg/kg

• Límite Máximo de Residuo (LMR): En las muestras de miel

cada pesticida encontrado presentó una concentración por

debajo del LMR permitido en Europa

• Se demostró que colmena es un importante reservorio de la

contaminación por pesticidas del agroecosistema en el que se

encuentra.

• Los pesticidas detectados en los distintos compartimentos de la

colmena corresponden con los paquetes tecnológicos

aplicados en esa región.

• Evaluación de riesgo15:10

AGRADECIMIENTOS

.

Natalia Besil

Marcos Colazzo

Andres Perez

Lucia Pareja

Paula Fernandez

Beatriz Alonso

Noel Alonzo

Rodrigo Souza

Sofía Rezende

Gastón Notte

Estela Santos

Natalia Gerez

Florencia Jesús

Sebastián Díaz Cetti

Yamandú Mendoza

Rosana Díaz

Jorge Franco

Héctor Cancela

Verónica Cesio

Horacio Heinzen

APICULTORES

COLABORADORES