Benzimidazolové fungicidy a buněčné dělení

Na začátku byla jedna kolonie mravenců žahavých Myrmica rubra infikovaných entomopatogenní plísní z řádu Laboulbeniales. César Gemeno se svými kolegy ze Státní univerzity v Severní Karolíně pro léčbu infekcí těmito plísněmi doporučovali přípravek benomyl. Testovali jej, pravda, jen na infikovaných švábech. Ale šlo o plíseň ze stejného řádu, nebyl důvod očekávat, že by se mravenec nevyléčil a žádné druhově specifické informace nebyly k dispozici. Benomyl je již desítky let široce rozšířeným zemědělským fungicidem. Od roku 1968 jej vyráběl Du Pont, výrobu ukončil roku 2001 po sérii soudních sporů s farmáři. Nicméně, mezitím se výroby benomylu zhostili jiní výrobci a navzdory požadavku firmy Du Pont na zrušení jeho registrace se stále vyrábí a prodává jako zemědělský fungicid v mnoha zemích mimo severoatlantický civilizační okruh. V našich rukách benomyl infekci nevyléčil, vůbec ji ani nepotlačil. Naopak, u léčených, plísní infikovaných královen došlo po aplikaci benomylu k výraznému poklesu jejich plodnosti. Tentýž pokles jsme ale po aplikaci benomylu zaznamenali i u zdravých královen, když jsme jejich plodnost srovnali s královnami, které s benomylem do styku nepřišly.

Výše zmíněné pozorování bylo stále ještě spíše kuriozitou týkající se jediného fungicidu, jehož užití je navíc u nás i v okolních zemích výrazně za svým zenitem. Uplynulo však jen několik let od objevu nečekaně významného negativního vlivu neonikotinoidních insekticidů na blanokřídlý hmyz. Rozhodli jsme se proto ve spolupráci 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy s Univerzitou v Hradci Králové otestovat, zda ovlivnění plodnosti mravenců je vedlejším účinkem jen zmíněného benomylu, anebo zda jde o obecnou vlastnost celé skupiny benzimidazolových fungicidů, mezi něž benomyl patří. Opět jsme si vzali k ruce královny mravenců žahavých. Jde o jeden z nejběžnějších druhů mravenců rodu Myrmica, který ochotně osidluje i nejrůznější ruderální biotopy a intravilány obcí. Z jedenácti testovaných benzimidazolových fungicidů byl jeden (flusilazol) pro královny zcela letální, a to i když jsme jeho koncentraci snížili na desetinu oproti původně zvolené. Naprostá většina způsobovala statisticky signifikantní snížení plodnosti královen testovaného druhu mravence. A jen jeden benzimidazolový fungicid (prochloraz) neměl významný efekt – snížení plodnosti královen u něj bylo méně výrazné a počet testovaných královen nebyl dostatečný na to, aby efekt tohoto posledního nestigmatizovaného benzimidazolového fungicidu podchytil.

Závěry jsou tristní. Benzimidazolové fungicidy narušují tvorbu mitotického vřeténka a reorganizaci chromozomů v metafázi buněčného dělení. Dosud se tvrdilo, že organismus hmyzu a savců je proti těmto účinkům odolnější než mikrotubuly plísní. Jenže pokusy jsme ukázali, že koncentrace benzimidazolových fungicidů identické nebo nižší než ty, které jsou používány v zemědělství, vedou k velmi výrazným subletálním efektům ve formě potlačení plodnosti blanokřídlého hmyzu. Na řadě je testování na dalších druzích blanokřídlých, zejména pak opylovačů, s cílem objasnit, zda se nám v benzimidazolových fungicidech neobjevilo déjà vu nechvalně proslulého vlivu neonikotinoidů na biodiverzitu.

Pech P., Heneberg P.: J. Invertebr. Pathol., DOI: 10.1016/j.jip.2015.06.012

Heneberg P. at al.: Biological Conservation, DOI: 10.1016/j.biocon.2018.03.004