Chronic effects of sublethal doses of acetamiprid and sulfoxaflor on the bumblebees and springtails

Abstract

[ES] El sulfoxaflor es un nuevo insecticida a base de sulfoximina que se ha introducido recientemente en la Unión Europea (UE), mientras que el acetamiprid es el único neonicotinoide que queda en el mercado de la UE después de la prohibición de otros cuatro neonicotinoides. Tanto el sulfoxaflor como la acetamiprid son agonistas de los receptores nicotínicos de acetilcolina del sistema nervioso central del insecto. La necesidad de investigar sus posibles riesgos frente a organismos no objetivo, sigue la recomendación de la Comisión Europea (CE). En este estudio, se evaluaron los efectos de la exposición crónica de dosis subletales de sulfoxaflor y acetamiprid (como sustancias activas de estándares analíticos) en los organismos modelo no objetivo, como el abejorro Bombus terrestris y el colémbolo Folsomia candida, que representan los polinizadores y organismos del suelo, respectivamente. El impacto de las dosis subletales contra los abejorros se probó en una solución de azúcar (5 ppb), mientras que las concentraciones realistas en campo de ambos insecticidas se probaron contra los colémbolos en suelo natural. Los resultados indicaron que acetamiprid no tuvo un impacto negativo significativo en el crecimiento de la colonia de abejorros, el número promedio de reinas, zánganos y obreras, mientras que las colonias que tuvieron acceso a sulfoxaflor produjeron un número promedio reducido de obreras. Ambas sustancias no provocaron cambios en la frecuencia respiratoria de los abejorros después de 28 días. Además, las muestras de suelo natural expuestas a acetamiprid (475,73 µg a.i./kg DW de suelo natural a 18 ° C) causaron un número reducido de colémbolos supervivientes a los 28 días después del tratamiento en comparación con el control no tratado. El número de colémbolos supervivientes no fue significativamente diferente entre los individuos expuestos a sulfoxaflor (228,35 µg a.i./kg DW de suelo natural a 18 ° C) y el control. Por lo tanto, las colonias de abejorros expuestas a dosis subletales de sulfoxaflor produjeron menos trabajadores, mientras que las concentraciones realistas de acetamiprid en campo causaron una reducción significativa de los colémbolos supervivientes en el suelo. En general, este estudio proporciona datos que muestran los impactos de los dos insecticidas investigados sobre los organismos no objetivo. Sin embargo, se recomienda encarecidamente emplear investigaciones de alto nivel, utilizando enfoques de ciencias ÓMICAS para determinar los mecanismos de los cambios que explicarían las observaciones biológicas. Estos datos serán útiles para las entidades interesadas, especialmente para mejorar la especificidad y selectividad de los insecticidas, o el método de aplicación por parte de los agricultores.

[EN] Sulfoxaflor is a novel sulfoximine insecticide that has been recently introduced in the European Union (EU), while acetamiprid is the only neonicotinoid left in the EU market after four neonicotinoids were banned. Both sulfoxaflor and acetamiprid are agonists of the nicotinic acetylcholine receptors of the insect¿s central nervous system. The need to investigate their possible risks against the non-target organisms follows the recommendation of the European Commission (EC). In this study, the effects of chronic exposure of sublethal doses of sulfoxaflor and acetamiprid (as active substances from analytical standards) on the non-target model organisms, such as the bumblebee Bombus terrestris and the springtail Folsomia candida, representing the pollinators and the soil organisms, respectively, were assessed. The impact of sublethal doses against the bumblebees was tested in sugar solution (5 ppb), while field-realistic concentrations of both insecticides were tested against the springtails in natural soil. Results indicated that acetamiprid had no significant negative impact on the bumblebee¿s colony growth, the average number of queens, drones, and workers, while colonies that had access to sulfoxaflor produced a reduced average number of the workers. Both substances did not cause changes in the respiration rate of the bumblebees after 28 days. Moreover, natural soil samples exposed to acetamiprid (475.73 µg a.i./kg DW of natural soil at 18°C) caused a reduced number of surviving springtails at 28 days after treatment compared to the untreated control. The number of surviving springtails was not significantly different between individuals exposed to sulfoxaflor (228.35 µg a.i./kg DW of natural soil at 18°C) and the control. Thus, bumblebee colonies exposed to sublethal doses of sulfoxaflor produced fewer workers, while field-realistic concentrations of acetamiprid caused a significant reduction in the surviving springtail in soil. Overall, this study provides data that show impacts of the two recently used pesticides on non-targets. It is highly recommended, however, to employ high tier investigations using OMICS approaches in order to ascertain mechanisms of changes that would explain the biological observations. These data will be helpful for the concerned entities, especially in the improvement of the insecticides¿ specificity and selectivity, or the method of application by the farmers.