OM OLIKA INSEKTSGIFTER - kopplingar till bin,

andra djur och människor

En kortfattad sammanställning av Bengt Nihlgård

Inledning - om insektsgifter

Insektsgifter av många olika slag har använts de senaste 100 åren i Sverige. Nikotin-preparat, kvicksilverpreparat, klorerade kolväten typ DDT, toxafen, organiska fosfor-föreningar (typ parathion, malathion, coumaphos), karbamater (t ex methiocarb). Några är naturligt förekommande försvarsämnen från växtriket, typ pyretriner och rotenon. Flera av substanserna har med tiden förbjudits för att de visat sig vara allt för motståndskraftiga när de kommit ut i naturen, de bryts inte ned till ofarliga substanser och kan t o m ackumuleras och påverka hela ekosystem, ja i princip hela Jorden. Andra som fosfor-föreningarna och karbamaterna är inte så beständiga, men farliga även för fåglar och däggdjur genom akuta påverkningar. Coumaphos används av många biodlare i USA för att bekämpa varroakvalstret. Av pyretrinerna framställs pyretroider, som idag är vitt spridda ämnen mot insekter, men som kan påverka många fler organismer än vad de är avsedda för. De bryts dock ner i naturen förhållandevis snabbt. De har emellertid mycket svagare effekter än de som idag används mest, neonikotinoiderna (t ex imidakloprid. thiamethoxam,  acetamiprid, thiacloprid och clothianidin) som alla är starka nervgifter, liksom fipronil, ett närbesläktat gift som används fr a mot loppor, löss, fästingar, myror m m.

Vid framtagning av olika bekämpningsmedel måste producenten kunna visa på vilket sätt de kan användas utan att skada de som använder medlen eller "tredje part". Vad gäller insekts-medel är det främst negativa effekter på bin som måste kunna uteslutas. Vid experiment för att visa sådana effekter används principen om LD50, dvs den nivå vid vilken 50% av organismerna dör. Denna nivå divideras ofta med 100 för att man då ska komma ner i ofarlig nivå. En mycket bra översikt av olika gifters effekter kopplade till bin utgavs som en review 2010 av Johnson et al.

Herbicider

De senaste åren har flera undersökningar visat att det inte bara är gifter direkt avsedda att ta död på insekter som utgör en fara för bin. I princip har alla växtdödande ämnen (herbicider) som tar död på blomväxter av olika slag, en negativ effekt på väldigt många insekter, bland bina kanske främst solitära bin, eftersom de är mer anpassade till att utnyttja specifika växtarter. Vid spridning av herbicider ska allt hamna på åkern och det ska vara nästan vindstilla, men erfarenheten visar att såväl skogsbryn som diken och vägrenar drabbas i stor utsträckning. Det är mycket sällan vindstyrkor under 2 m/sek och även med sådan vindstyrka blir påverkan på närliggande marker påtaglig. Herbicider är de i särklass mest använda bekämpningsmedlen i ton räknat, om man bortser från kreosot som används som impregneringsmedel i ännu större kvantiteter. Roundup, som innehåller glyfosat, har blivit det i särklass mest använda växtgiftet och dess användning har fullkomligt exploderat från mitten av 1990-talet. Förutom effekter på växter diskuteras även negativa effekter på oss själva av de glyfosatrester som finns kvar i den föda vi äter.

Fungicider (svampmedel)

Ytterligare en grupp sprutmedel är de mot olika svampsjukdomar, fungicider. I förstone tror man kanske att fungicider inte har någon som helst effekt på bin. Tyvärr visar det sig att de tycks har mycket stor negativ effekt. Orsaken är kanske inte omedelbart klar och forsknings-resultaten varierar. Man måste tänka efter vad bina lever av, varifrån de får sitt protein. För bins del finns detta bara i pollen, i dessas centrala del. Alla pollen har ett mycket stabilt ytterskal av specifika organiska ämnen, ytterst ett stabilt sporopollenin-lager som i stabilitet kan liknas vid kitin och innanför detta ett lager cellulosa. Detta ytterskal måste luckras upp för att binas tarmsystem (liksom våra) ska fullt ut kunna tillgodogöra sig proteinet. Om inte skalet bryts upp kommer pollenet att passera mer eller mindre intakt och inte ge full näring åt larverna. Då blir de undernärda, blir dåligt utvecklade och får nedsatt immunförsvar.

Det som gör att pollenskalet bryts upp är förmodligen en kombinerad verkan av mjölksyra-bakterier från nektarn som bina blandar in vid lagringen och den jäsningsprocess som påbörjas i pollencellerna, vilka bina packar med pollen, fodersaft och nektar och till sist förseglar med ett tunt steriliserande honungsskikt. Vi kallar pollenpacken för "bibröd", vilket är en svagt mjölksyrasur pollenklump med pH 4-4,3. I början är alltså mjölksyrabakterier aktiva, härstammande från binas honungsmage (Vasquez och Olofsson 2009). Genom honungs-förseglingen kommer inget syre till och mjölksyrabakterierna påbörjar en jäsningsprocess. Genom denna jäsning bildas ämnen som verkar påverka pollenskalen så att de luckras upp och proteinerna blir lättare tillgängliga.

I en undersökning (Pettis et al 2013) fann man ute i bisamhällen 35 olika miljögifter och ett av de vanliga var fungicider. De konstaterade att fungicider (svampgifter) sätter ner motstånds-kraften mot Nosema ceranae mycket tydligt. Detta kan eventuellt tolkas som en effekt av att sämre näringstillförsel på grund av ofullständigt upptag av pollen-proteinerna har försämrat binas kondition och immunförsvar. Det kan givetvis också vara en ren gifteffekt, men det är fortfarande oklart. Eftersom Nosema är en svamporganism borde den egentligen missgynnas av fungicider.

Bilarvernas påverkan av olika ämnen

I USA gjorde Zhu et. al. (2014) försök med fyra olika kemiska preparat; fluvalinat, coumaphos, chlorothalonil och chlorpyrifos. De två förstnämnda används mot varroakvalster, chlorothalonil ingår i ofta använda svampmedel som normalt appliceras på blommande gröda eftersom man inte förväntar effekter på bin, och chlorpyrifos är liksom coumaphos ett ofta använt organofosfatmedel mot insekter. Dessutom studerade de effekterna av NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) som är ett inert, inaktivt, lösningsmedel som används för att underlätta upptaget av olika gifter genom cellytan hos växter eller djur.

De utgick från drottninggele som tillverkats av bina (och som sannolikt innehåller mjölksyra-bakterier och mycket pollen). Till drottninggelén sattes också enkla sockerarter. Till denna föda tillsattes på laboratorium de fyra olika ämnena i koncentrationer som man visste förekom i exponerade bisamhällens bibröd i fält. De tillsattes ensamma eller i kombination med varandra. Resultaten var mycket tydliga; kombinationer av ämnena orsakade större dödlighet för bilarverna än varje ämne för sig. Störst negativ effekt hade svampmedlet chlorothalonil, särskilt i kombination med fluvalinat. Orsaken till chlorotalonilets starka negativa effekt tolkas som en gifteffekt, men kan också tolkas så att det tar död på mjölksyrabakterierna och därmed på jäsningsprocessen, vilket torde försvåra upptaget av proteiner. NMP, som underlättar upptaget av ämnen genom växtcellerna, hade likaså i kombination starkt ökande dödlighet på bilarverna.

Methiocarb  (Bild 1) 

Methiocarb är en karbamat som idag används för betning av i princip all majs som används i Sverige. Methiocarb ingår i produkten Mesurol som anses vara förhållandevis oskyldigt jämfört med neonikotinoiderna. Men ämnet är ett systemiskt och vattenlösligt nervgift, dvs det sprids i hela växten och kan, om det hamnar i vattenmiljöer, vara starkt giftigt för alla organismer här. Det bryts dock ner mycket snabbare än de giftigaste neonikotinoiderna.  I landmiljöer är det starkt giftigt för bin, men det saknas dokumentation om hur giftigt det är. Är det giftigt för bin är det förvisso giftigt för de flesta andra insekter. Det tar också död på spindeldjur och sniglar och är mycket giftigt för fåglar och däggdjur om de äter betade frön (Baily and Smith 1979). För människor är det skadligt främst vid direktkontakt med ämnet via andningsvägar eller via huden. Ämnet påverkar hjärnans bildning av acetylkolin-esteras, som behövs i synapserna vid nervernas överföring av impulser. Halveringstiden i mark och vatten beräknas till ca en månad vid pH-värden på 7. Vid lägre pH-värden (ner mot 6 och 5) kan dock halveringstiden gå upp till flera månader, vilket genast gör ämnet starkt ekologiskt riskabelt (Australian Pest. & Vet. Med. Auth. 2005). pH-värden kring 6 är vanligt i åkermarker och i de flesta växter ligger pH kring 5,5-6,3. Methiocarb kan därför teoretiskt finnas kvar under hela vegetationsperioden i majs, även i pollen i augusti som ofta tas av bin om stora majsfält finns i närheten. Det skulle kunna förklara varför så många biodlare som fått märkligt avdöende och sjukdomar i sina bisamhällen har drabbats när bina stått i närheten av majsfält. Mer forskning skulle behövas.

Till detta hör att pollenet från majs, med proteinhalt endast ca 15-20%, ger icke fullvärdig kost åt framför allt larver och drottningen (det saknas en av de viktigare aminosyrorna i detta protein). Små samhällen, sjukdomar och övervintringsproblem är effekter som ska förväntas även på grund av detta.

Pyretroider

I Frankrike forskas också på pyretroiders inverkan på binas luktsinnen och även av pyretroider verkar bina påverkas negativt. Kadala et al (2011) visade således att binas luktceller blockeras och bina tycks paralyseras av subletala doser av två olika pyretroider, permetrin och tetrametrin. Ämnena bryts visserligen ner av solljus, men kan ackumuleras i vax i bikupan. Effekter på bisamhället kan vara betydande, men är diffusa och svåra att märka.

Erfarenheter av coumaphos

Coumaphos är ett organofosfatgift som används mot loppor, fästingar, kvalster hos höns, kor, hundar m m. Det används också av biodlare bl a i USA för att ta död på varroa-kvalstret. Det hämmar cholinesteras-funktionen och ger paralys av nervsystemet. Det löses inte i vatten men i vax. Det är mycket giftigt för fåglar och vattenorganismer. Det binds dock troligen till mark- partiklar och lakas därför knappast ut i ytvatten i nämnvärd omfattning. Det som är mest intressant för bina är dess synergieffekt med imidakloprid och clothinidin, då dessa två ämnen tillsammans påverkar luktsinne och minne hos bina. Även om neonikotinoiderna i början ger en form av extra stimulans – liknas vid epilepsi – så blir effekten därefter en blockering av vissa hjärnaktiviteter. Tillsammans med coumaphos blir effekten additiv, alltså mycket större (Williamsson and Wrigth 2013). Coumaphos påverkar binas inlärningscentra i hjärnan, den s k "svampkroppen" (Palmer et al 2013).

Acaricider (spindelgifter)

Till alla insektsmedel måste idag även läggas ämnen som tagits fram i syfte att motverka spindlar/kvalster på växterna, tjäna som lösningsmedel för de egentliga gifterna eller öka upptagningsförmågan till växten av gifterna. Kopplingarna till neonikotinoider har redan behandlats (se "Om neonikotinoider").

Effekter på näringskedjorna i naturen

Det som mest har studerats i vetenskapliga försök är effekter på honungsbiet och någon odlad humleart. Men det är ganska självklart att spridning av ett gift till en odling inte går att hålla inom avgränsat område utan att påverka intilliggande naturliga ekosystem. Vid spridning får man i de flesta fall en vindavdrift, även om det är nästan vindstilla. Om man sprider ett insektsnervgift så kommer man med 95% sannolikhet att mer eller mindre påverka alla de olika organismer som finns i området. Sorkar som lever direkt av växtrötterna får i sig främst systemiska gifter, typ neonikotinoider. Möss kan äta betade frön och den vägen få i sig stora mängder. Annars får de det senare genom förgiftade insekter, gråsuggor osv. Exempelvis solitära bin är direkt beroende av tillgång till rent pollen och ren nektar så fort de har kläckts. De måste ut och äta upp sig före parning och äggläggning. Får de då nervgifter i sig så kan de dö eller bli så påverkade att de helt missar parning och äggläggning. Om småinsekter dör så drabbas alla rovinsekter som lever på dessa små insekter, därför att de svälter; de hittar inte någon föda. Om några av de små insekterna trots allt överlever så fångas de sannolikt lättare av rovinsekter som då får giftet i sig i högre koncentration, ackumulerar detta och kommer ändå att gå under. Rovinsekter försvinner alltså med tiden i bägge fallen. Nästa steg i näringskedjan är småfåglar som får i sig en hög dos om de fångar förgiftade rovinsekter. Rovfåglar som vråkar, hökar, örnar, ugglor kan sedan få i sig de högsta doserna.

Om gifterna är mer allsidiga och vattenlösliga kan de komma ut i marken och påverka hela marksystemet, med allt från insekter till gråsuggor, snäckor och maskar, sorkar och möss.

Om svampmedel sprids för att förhindra ovanjordiska skadesvampar på växterna så kan man inte undvika att svampmedlet även kommer till marken och där negativt påverkar även svampar som gör nytta genom att de bryter ned dött organiskt material och bidrar till näringscirkulation och växtproduktion.

En undersökning av små vattenpussar i odlingsmarker i Canada (Samson-Robert et al, 2014) visade på flera olika gifter och fr a neonikotinoider som förelåg i tillräckliga koncentrationer för att subletalt påverka bin. Det är ganska vanligt att bin söker sig till marknära små vattenpussar för att hämta vatten och i jordbruksmarker bedöms vattnet därför utgöra en klar risk för olika bin.

Sluteffekter på odlingar och människa

I princip är all giftbehandling ett tveeggat svärd. Det kan synas gynna växtproduktionen, men kan i många fall på sikt orsaka sekundära skador till betydligt högre belopp. Tyvärr är pollineringen, som utförs av mängder av olika insekter, men i våra koncentrerade odlingar kanske främst av honungsbin, det som drabbas värst. Eftersom vi som människor är helt beroende av pollinering för att få en allsidig kost får inte pollinerarna drabbas. Detta har dock skett i betydande omfattning, fr a genom användning av neonikotinoider och liknande nervgifter som t ex organiska fosforpreparat. Därigenom får odlade honungsbin en allt större betydelse, men drabbas även dessa blir det verkligen problem. Mandelträdsodlingarna i Californien är här ett utomordentligt bra exempel på hur vi som kloka människor inte borde bete oss. Här har den naturliga, normalt blomrika naturen, ersatts med bara en gröda på 100 000 tals hektar som blommar under en knapp månads tid och då måste den insektspollineras. Men undervegetationen sprutas bort, skadesvampar och skadeinsekter sprutas bort och naturligt förekommande bin är helt borta. Även honungsbin kan stryka med. I vart fall drabbas bisamhällets uppfödda larver sekundärt av nervskador och det blir en ökad frekvens av olika sjukdomar.

Att detta med tiden drabbar människan själv borde framgå ganska klart för en tänkande varelse. Nya, statistiskt framtagna, belägg (Shelton et al, 2014) indikerar att nervgifter av olika slag kan utgöra potentiella hot mot foster. Under graviditeten verkar de kunna påverka så att barnet senare utvecklar t ex autism. Många fler sjukdomars utbrott kunde kopplas till användningen av nervgifter inom jordbruket och särskilt om man var bosatt på ett par km avstånd från fält som behandlats.

Till detta skall läggas att herbicider, som av odlarna ofta anses ofarliga därför att de inte skall drabba bina, tyvärr i längden har fått mycket tydliga effekter i landskapet, eftersom herbicider ofta driver ut i de enda kvarvarande ±naturliga miljöerna i form av dikeskanter, vägkanter, bryn osv. Här försvinner de blommande växterna, ersätts av gräs och därmed är den varierande födokällan för  pollinerande solitära humlor och bin borta.

Om oxalsyra och potentiella  gifteffekter (se Prandin et al 2002)

Till sist ska nämnas något som blev aktuellt då en biodlare påstod att alla hans bin dött efter oxalsyrabehandling. Det skulle inte vara fel koncentration, påstod han. Gör man nämligen  misstaget att ha 10x för stark lösning, 32%-ig istället för 3,2%-ig, så kan bina fara riktigt illa. Nu hade i princip alla bina dött dagen efter. Men så sa han också att han "minsann köpt färdig lösning " från ett bimaterielföretag! Då förstod jag vad som hänt. Detta är farligt, för gammal oxalsyrasockerlösning kan bli starkt giftig för bin.

En oxalsyralösning är starkt sur, med pH≈1. Tillsammans med socker, särskilt om det finns lite inverterat socker (druvsocker+fruktsocker) så bildas HMF (hydroximetylfurfural). Detta sker naturligt i sur sockerlösning och är i princip samma reaktion man kan få om man kokar sockerlösning, vilket man aldrig ska göra om bina ska ha det. HMF används som kriterium för att honung har värmts och halten i honung får inte överstiga 40 mg/kg. Sådan honung är i praktiken svagt giftig för bin. HMF kan finnas kvar i lagrad honung och blir dödligt för larver som föds upp med denna honung.

Låter man en oxalsyrasur sockerlösning stå vid rumstemperatur så bildas mer och mer druvsocker och fruktsocker och mer och mer HMF. Efter 3 månader i rumstemperatur är HMF-halterna över 150 mg/kg och är då livsfarlig för bin (Prandin et al 2002). Efter ett år är halterna uppe mot 2000 mg/kg och behandlar man med sådan lösning är definitivt bisamhället dödsdömt.

Lösningen kan dock bevaras i kylskåp ganska länge, men principen är att alltid bereda färsk oxalsyralösning. KÖP ALDRIG FÄRDIGBEREDD OXALSYRA-SOCKER-BLANDNING!

Referenser

Australian Pesticides & Veterinary Medicines Authority, 2005. The Reconsideration of Methiocarb, Registrations of Products containing Methiocarb and their Associated Labels. Volume 1. PRELIMINARY REVIEW FINDINGS, April 2005. Canberra, Australia.

Bailey, PT; Smith, G., 1979. Methiocarb as a bird repellent on wine grapes. Australian Journal of Experimental Agriculture 19 (97): 247. doi:10.1071/EA9790247.

Johnson, R. M., Ellis, M.D., Mullin, C.A., Frazier, M. 2010. Pesticides and honey bee toxicity - USA*. Apidologie  41, 312-331. 10.1051/apido/2010018 hal-00892096

Kadala, A. et al, 2011. A use-dependent sodium current modification induced by type I pyrethroid insecticides in honeybee antennal olfactory receptor neurons. Neurotoxicology 32, 3:320-330.

Palmer, Mary J., Christopher Moffat, Nastja Saranzewa, Jenni Harvey, Geraldine A. Wright & Christopher N. Connolly, 2013.  Cholinergic pesticides cause mushroom body neuronal inactivation in honeybees.    Nature Communications 4, Article number: 1634, doi:10.1038/ncomms 2648.

Pettis, Jeffery S., Elinor M. Lichtenberg,  Michael Andree, Jennie Stitzingera, Robyn Rose and  Dennis van Engelsdorp, 2013. Crop Pollination Exposes Honey Bees to Pesticides Which Alters Their Susceptibility to the Gut Pathogen Nosema ceranae. PLoS ONE 8(7): e70182. doi:10.1371/journal.pone.007018a.

Prandin, L, N. Dainese, B. Girardi, O. Damolin, R. Piro, and F. Mutinelli,  2002. Varroasis control: Stability of homemade oxalic acid water sugar solution. Apiacta 1, 3 p.

Samson-Robert, O., Labrie,G., Chagnon, M. and Fournier, V. 2014. Neonicotinoid-Contaminated Puddles of Water Represent a Risk of Intoxication for Honey Bees

Plos One, Dec. 01, 2014. DOI: 10.1371/journal.pone.0108443

Shelton, J F., E. M. Geraghty, D. J. Tancredi, L. D. Delwiche, R. J. Schmidt, B. Ritz,

R. L. Hansen and I. Hertz-Picciotto, 2014. Neurodevelopmental Disorders and Prenatal Residential Proximity to Agricultural Pesticides: The CHARGE Study. Environmental Health Perspectives, June 23, 2014.

Vasquez, A. and Olofsson, T. 2009. The lactic acid bacteria involved in the production of bee pollen and bee bread. Journal of Apicultural Research 48,3:189 - 195.

Williamson, Sally M. and Geraldine A. Wright, 2013. Exposure to multiple cholinergic pesticides impairs olfactory learning and memory in honeybees. Journal of Experimental Biology, Adv. Online Articles. Posted online on 7 February 2013 as doi:10.1242/jeb.083931.

Zhu W, Schmehl DR, Mullin CA, Frazier JL, 2014. Four Common Pesticides, Their Mixtures and a Formulation Solvent in the Hive Environment Have High Oral Toxicity to Honey Bee Larvae. PLoS ONE, 2014; 9 (1): e77547 DOI: 10.1371/journal.pone.0077547.

Upp

Tillbaka till "Om gifter"