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04.08.2020 | Hochschule für Life Sciences, Institut für Ecopreneurship

Wirkmechanismus von Pestiziden auf Bienen

Der Publikations-Award 2019 der Hochschule für Life Sciences FHNW geht an Verena Christen vom Institut für Ecopreneurship.Sie hat 2019 am meisten peer-reviewte Veröffentlichungen als Erstautorin in Fachzeitschriften zum Wirkmechanismus von Pestiziden auf Bienen aufzuweisen.

Zwei Forschungsarbeiten zur Wirkung von Pestiziden auf die Bienen

In ihren beiden Forschungsarbeiten hat Verena Christen die Wirkung von Pestiziden auf die Bienen untersucht.

In den letzten Jahren sind Bienen vermehrt einem Pestizid-Cocktail ausgesetzt, der für sie lebendbedrohlich ist. Doch welche Wirkstoffe in den Pflanzenschutzmitteln den Bienen besonders schaden, ist nach wie vor umstritten. In ihrer ersten Forschungsarbeit untersuchte die Wissenschaftlerin, welche negativen Auswirkungen sowohl Fungizide als auch Wirkstoffe, die in der Biolandwirtschaft zugelassen sind, auf die Bienen haben. Diese Wirkstoffe galten bis anhin als relativ unkritisch für Bienen.

Der Blick ins Bienen-Gehirn zeigt: Wirkstoffe verändern Gene 

Für ihr Forschungsprojekt fütterte Verena Christen rund 480 Bienen mit kontaminiertem Zuckersaft und untersuchte anschliessend, wie das Gehirn der Nützlinge auf die beiden Wirkstoffe reagierte. Sie fand heraus, dass sowohl Fungizide als auch Wirkstoffe, die in der Biolandwirtschaft eingesetzt werden, die Gene der Bienen verändern, welche für den  Energiestoffwechsel  und das Entgiftungssystem zuständig sind. Sie konnte in ihrer Forschungsarbeit zudem erstmals zeigen, dass der Zeitpunkt, an dem die Bienen mit Pestiziden in Kontakt kommen, grosse Auswirkungen auf deren Reaktion hat. «Wir führten die Versuche jeweils Ende April, Ende Juni und Ende Juli durch und fanden heraus, dass Bienen im April viel sensibler auf Pestizide reagieren als im Juli», so Verena Christen.

«Wir führten die Versuche jeweils Ende April, Ende Juni und Ende Juli durch und fanden heraus, dass Bienen im April viel sensibler auf Pestizide reagieren als im Juli»

Dr. Verena Christen

Zweite Studie zeigt: Genveränderung führt zu körperlichen Reaktionen bei den Bienen

Da die Veränderung der Gene nicht unbedingt einen direkten Einfluss auf die Gesundheit der Biene haben muss, führte Verena Christen in einer zweiten Studie weitere Untersuchungen auf der Protein-Ebene durch. Denn: Proteine sind letztlich dafür zuständig, körperliche Reaktionen auszulösen.

Ihr Ziel war es, herauszufinden, wie sich Clothianidin, ein anderer Wirkstoff, der in Pestiziden enthalten ist, auf die Bienen auswirkt. Es gelang ihr, zu beweisen, dass dieser Wirkstoff nicht nur Gene sondern auch Proteine verändert. Dies ist der Beweis dafür, dass der Wirkstoff für die Gesundheit der Bienen schädlich ist.

Konkret untersuchte Verena Christen hierfür das Protein Vitellogenin, welches bei Bienen vorkommt. Unter anderem reguliert das Protein die Lebensspanne und das Sammelverhalten der Nützlinge. Es ist also für ein gesundes Bienenvolk äusserst wichtig. Verena Christen entwickelte einen Vitellogenin-Antikörper, der das Bienen-Vitellogenin- Protein erkennt. Mit Hilfe des Antikörpers konnte sie nachweisen, dass der Wirkstoff Clothianidin auch auf Proteinebene nachweisbar ist.

Den Wirkmechanismus von Pestiziden auf Bienen untersuchen

Bienen sind für die Bestäubung vieler Pflanzen zuständig und somit unerlässlich für eine produktive Landwirtschaft und schlussendlich eine gesunde und vielfältige Ernährung. Parasiten, der Verlust der Pflanzenvielfalt und Pflanzenschutzmittel setzen den Tieren zu. Heutige Massnahmen wie Verbote von einzelnen Pestiziden wirken zwar, doch reichen sie nicht aus, um die Bienen zu schützen bzw. deren Leistungen langfristig zu erhalten.

Verena Christen erforscht schon seit Jahren den Wirkmechanismus von Pestiziden auf Bienen.

Hochschule für Life Sciences FHNW

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