Bienen und Pyrrolizidinalkaloide. Annika Reinhard

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1 Bienen und Pyrrolizidinalkaloide Annika Reinhard

2 PA-Problematik Problematik mehr oder weniger toxisches Potential grundlegende Struktur-Toxizitäts-Beziehungen: Doppelbindung in Position 1-2 Veresterung an mind. 1 OH-Gruppe (an C7 oder C9) toxic, lipophilic, passes membrane passively non toxic, hydrophilic, passes membrane only with a specific carrier 26. März 2009 Annika Reinhard 2

3 Hintergrund des Projektes in heimischen Pflanzen sind bedeutende Gehalte an PAs zu verzeichnen diese PAs sind in Honigen wiederzufinden Grenzwerte für PA-Gehalte in Phytopharmaka: 1.0 µg/ pro Tag 0.1 µg/ pro Tag bei Aufnahme über einen längeren l Zeitraum dieser Grenzwert wird in manchen Honigen und Pollen überschritten! 26. März 2009 Annika Reinhard 3

4 Die Rolle der Biene Verhalten gegenüber PA-Futter Erkennung der toxischen Komponenten? Vermeidung des Futters? keinerlei Aufalligkeiten? Einfluss nach Aufnahme Auswirkung auf die Gesundheit? Mortalität? t? Weitergabe an andere Bienen im Stock an den Nachwuchs 26. März 2009 Annika Reinhard 4

5 Fütterungsversuche Zwei Versuchs-Sets jeweils im direkten Vergleich Gemisch tertiäre PAs aus Senecio vernalis N-oxidierte Form des Gemisches tertiäres Monocrotalin als Repräsentant eines reinen PAs Dihydromonocrotalin (1,2- gesättigte Form von Monocrotaline; nicht toxisch) 26. März 2009 Annika Reinhard 5

6 Fütterungsversuche II Parameter 3 Durchgänge mit 3 Käfigen à 10 Bienen pro Konzentration 2 h Fütterung mit PA-dotierten Lösungen Gesamtdauer 48 h 4 Konzentrationen an PA-Lösung 0 % 0.02 % 0.2 % 2 % 2. Kontrollgruppe hungernd während 2 h Fütterung Sammeln verstorbener Bienen zu definierten Zeitpunkten 26. März 2009 Annika Reinhard 6

7 Auswertung Unterschiede bzw. Auffälligkeiten in Bezug auf Fraßmenge Toxizität Mortalität toxische bzw. nicht-toxische Einflüsse auf Bienen Anzeichen auf körpereigene Giftungs- oder Entgiftungsmechanismen 26. März 2009 Annika Reinhard 7

8 Vergleich der Fraßmengen 0,4 ab 2% deutliche Abnahme food consumption [g] 0,3 0,2 0,1 repräsentatives Ergebnis für f r alle 4 PA-Gruppen 0 0 0,02 0,2 2 concentration of PA [%] 26. März 2009 Annika Reinhard 8

9 Fraßmenge und Mortalität gleiche Tendenzen in beiden jeweils zu vergleichenden Sets 26. März 2009 Annika Reinhard 9

10 Mortalität 60 2% group Control group Mortality [%] Mortalität aus 2%-Gruppe und 2. Kontrollgruppe aus tertiärer PA-Fütterung unterschiedliche Entwicklung in Mortalitäten Time [hr] hohe Mortalität in 2%-Gruppe durch anfängliche Futterverweigerung ausgeschlossen 26. März 2009 Annika Reinhard 10

11 PA-Gehalte in Bienen tertiäre PA-Futter 2% Untersuchung auf tertiäre PAs, N-Oxid-Form nicht zu finden 26. März 2009 Annika Reinhard 11

12 PA-Gehalte in Bienen II N-Oxid-Futter 2% Untersuchung auf tertiäre PAs und N-Oxide 50 N-Oxides tertiary PAs tertiary PA amount per bee [µg] bee1 bee2 bee3 bee4 bee5 bee6 bee7 bee8 bee9 bee10 N-oxide aus N-Oxid macht Biene tertiäres PA Giftung durch Biene 26. März 2009 Annika Reinhard 12

13 PA-Transfer -- Setup 2 Gruppen hungriger Bienen gefüttert mit tertiärer rer PA-Lösung (1h) nicht gefüttert zwei Konzentrationen: 2% + 0,2% Vereinigung beider Gruppen für 1h Untersuchung der Bienen beider Gruppen in Hinsicht auf ihre PA-Gehalte 26. März 2009 Annika Reinhard 13

14 PA-Transfer -- Ergebnis Bienen beider Gruppen enthalten PAs der Futterlösung Bienen ohne direkten PA-Futter-Kontakt enthalten bei 2%-Fütterung: ca. 4% bei 0.2%-Fütterung: ca. 15% der PA-Menge, die in Bienen mit Futterkontakt zu finden ist unter Laborbedingungen findet PA-Weitergabe von Biene zu Biene statt 26. März 2009 Annika Reinhard 14

15 Zusammenfassung PAs wirken in höherer Konzentration fraßabschreckend auf Bienen toxische Effekte ab hoher PA-Konzentration höhere Konzentration als in der Natur zu erwarten sind als nicht toxisch eingestufte PAs sind auch per se für Bienen nicht toxisch große e Toleranz der Bienen gegenüber PAs Weitergabe von PAs innerhalb einer Bienengruppe Auftreten von PAs in Honig 26. März 2009 Annika Reinhard 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Mein Dank im Rahmen dieser Arbeit gilt:» LAVES Institut für Bienenkunde in Celle, i.b. Dr. Werner von der Ohe, Martina Janke, Edeltraud Schönberger, Katharina von der Ohe und Sarah Warner für die Ermöglichung, Betreuung und Unterstützung der Versuche der Deutschen Forschungsgemeinschaft 26. März 2009 für die Finanzierung des Projektes Annika Reinhard 16