A glifozát hatással van a házi méhek bélflórájára
A világszerte széles körben használt gyomirtó, a glifozát a növényekben és bizonyos mikroorganizmusokban működő sikimisav útvonalban az EPSPS (3-enolpiruvil-sikimát-5-foszfát szintetáz) enzimhez kötődik, és annak működését gátolja meg (ezzel leállítja az aromás aminosavak, egészen pontosan a 3-enol-piruvil-sikimát-5-foszfát képződését). A glifozát hatással lehet a mezőgazdasági területek közelében élő állatok, többek között a méhek szimbionta baktériumaira is. A mézelő méh bélflórájában nyolc domináns baktériumfaj található, amelyek elősegítik a testtömeg gyarapodást és csökkentik a betegségekre való fogékonyságot. A kutatók vizsgálatukban igazolták, hogy a domináns bélbaktérium fajok relatív és abszolút gyakorisága csökken a környezetben mért koncentrációjú glifozátnak kitett méhekben. A glifozátnak kitett fiatal munkásméhek nagyobb arányban pusztultak el a kórokozó Serratia marcescens baktériumnak való expozíciót követően. A bélflóra egyes fajai a glifozátra eltérő mértékű érzékenységet mutattak, ami nagyban függött attól, hogy az I (glifozátra érzékeny), vagy a II (glifozátra nem érzékeny) EPSPS csoportba tartozó enzimet tartalmazzák. Az eltérő érzékenységet in-vitro vizsgálatokkal is igazolták, melynek során a méhek bélbaktériumából származó EPSPS gént Escherichia coli baktériumban klónozták.
A széles spektrumú glifozát gyomirtószer hosszú ideje az első számú anyag a gyomok elleni küzdelemben. A génmódosítással a glifozáttal szemben ellenálló kultúrnövények elterjedésének következtében egyre nagyobb mennyiségben alkalmazzák világszerte. Működésének alapja az, hogy gátolja a sikimisav útvonal egyik enzimje, az EPSPS működését, minek következtében leáll a növényekben, és egyes mikroorganizmusokban az aromás aminosavak és egyéb, másodlagos metabolitok képződése. Az EPSPS enzim eltérő lehet a különböző élő szervezetekben, az I osztályba tartozó enzimmel rendelkező növények és mikroorganizmusok érzékenyek a glifozátra, a II csoportba tartozó enzimmel rendelkezők pedig nem. Az I csoportba tartozó enzim van jelen valamennyi növényben és számos baktériumban, míg a II csoportba tartozó enzim csak néhány baktériumban, pl. a Staphylococcus aureusban fordul elő, ezek jól tolerálják a glifozátot nagy koncentrációban is.
Az állatokban nincs sikimisav útvonal, ezért a glifozátot a legbiztonságosabb gyomirtónak tartják a mezőgazdaságban. Ezzel szemben nő azoknak a bizonyítékoknak a száma, amelyek megerősítik, hogy a glifozát igenis hatást gyakorol a nem célszervezetekre is, például megváltoztatja a méhek viselkedését, csökkenti a földigiliszták szaporodását és befolyásolja egyes mikroalgák és vízben élő baktériumok növekedését. A glifozátot kapcsolatba hozták a növények endofitikus és rizoszférikus mikrobáinak megváltozásával és a mezőgazdasági területek mellett élő állatok bélflórájának megzavarásával is.
A mézelő méhek és a poszméhek a virágzó növények, köztük sok termesztett növény legjelentősebb megporzói. Táplálkozás közben sok idegen anyagnak lehetnek kitéve, például glifozátnak is. Ez a gyomirtószer köztudottan hatással van a mikroorganizmusok növekedésére, a méhek egészsége pedig alapvetően a bennük élő bélbaktériumokkal függ össze. A mézelő méhekben nyolc domináns bélbaktérium faj található. E fajok különböző vonalai nagy változatosságot mutatnak, amely meghatározó az idegen anyagokkal szembeni ellenálló képességet illetően. A frissen kikelt munkásméhek szinte alig rendelkeznek bélbaktériumokkal, a normál bélflórájukat más munkásméhekkel való társas érintkezés során szerzik meg életük első napjaiban. A normál bélflórájuktól megfosztott méhek esetében csökkenő súlygyarapodást és megváltozott anyagcserét, a betegségekre való nagyobb fogékonyságot és nagyobb mortalitást tapasztaltak a kaptárban.
A jelenlegi tanulmányban a kutatók azt vizsgálták, hogy a glifozátnak való kitettség milyen hatást gyakorolt a mézelő méhek bélbaktériumainak mennyiségére és faji összetételére. Azt figyelték meg, hogy a bélflórára, kialakulása alatt és azt követően, hatással volt a glifozát, és a bélflóra kialakulásának időszakában a glifozátnak való kitettség hatására nőtt a méhek mortalitása, amikor megfertőzték őket egy bizonyos kórokozó baktériummal. A különböző bélbaktériumok eltérő mértékben érzékenyek a glifozátra. Ezt az érzékenységet is vizsgálták a kutatók, a méh bélbaktériumainak EPSPS enzimet kódoló génjének E. coliba való beültetésével. Vannak olyan bélbaktériumok, amelyek a II csoportba tartozó EPSPS génjét hordozzák, ezek tolerálják a glifozátot, van azonban olyan faj is, amelyben bár az EPSPS I, glifozátra érzékeny csoportja fordul elő, mégis, egy egyelőre ismeretlen mechanizmus révén, ellenáll a gyomirtó szernek (Snodgrassella alvi baktérium).
Mindent összevetve, a kutatók megállapították, hogy a mézelő méhek glifozátnak való kitettsége megzavarja a bélflórájukat, és ennek hatására a glifozátnak ellenálló baktériumok többségbe kerülnek, az érzékeny fajok rovására.
Mivel a méh bélflórája befolyásolja a rovar fejlődését, a tápanyagok felszívódását és a természetes ellenségekkel, kórokozókkal szembeni védekezőképességet, egyensúlyának felborítása nagyban hozzájárulhat a méhek fokozott érzékenységéhez az olyan környezeti stressz tényezőkkel szemben, mint a nem elegendő táplálék, vagy a különféle kórokozók.
Fordította: Nagy Judit
Forrás: www.pnas.org
(Biokultúra 2018/6)
