De vraag hoe pesticiden de volksgezondheid en het milieu beïnvloeden, heeft in Québec veel aandacht gekregen. Pesticiden worden veel gebruikt en komen vaak in onze natuurlijke omgeving terecht.

Pesticiden zijn nuttig voor het doden van onkruid (herbiciden), schimmels (fungiciden), insectenplagen in de landbouw en vlooien bij huisdieren (insecticiden). Ze worden ook gebruikt om het aantal bijtende insecten in stedelijke en landelijke omgevingen te verminderen.

We hebben onlangs de indirecte gezondheidseffecten op kikkers bestudeerd van een biopesticide dat al tientallen jaren wordt gebruikt, voornamelijk om het aantal hinderlijke muggen te verminderen.

Bacteriële eiwitten zijn van nature voorkomende insecticiden

Bti is een van een aantal pesticiden die wereldwijd worden gebruikt om de populaties bijtende insecten die in wetlands broeden, te verminderen. Dit biologische insecticide is samengesteld uit natuurlijke toxines van de bacterie Bacillus thuringiensis israelensis .

Deze toxines, gesynthetiseerd in de vorm van kristallen, behoren tot de Cry-eiwitfamilie en richten zich op de larven van bijtende insecten zoals muggen en zwarte vliegen. Nadat de larven de kristallen hebben ingenomen, lossen ze op in het spijsverteringskanaal en worden ze omgezet in giftige eiwitten die de darmwanden vernietigen en de larven doden.

In principe mogen Cry-toxines de darmwanden van gewervelde soorten (zoogdieren, vogels, reptielen, amfibieën en vissen) niet aantasten, omdat de spijsvertering van deze soorten de transformatie van de kristallen in destructieve eiwitten niet bevordert. Volgens Health Canada is Bti geen hoog risico voor andere dieren en mensen.

Het gebruik van Bti blijft echter controversieel.

Toxische effecten of geen effecten van Bti-formuleringen?

Bti wordt vaak rechtstreeks toegepast op kleine watermassa's, zoals moerassen, om zich specifiek te richten op watermuggen en larven van zwarte vlieg. Het kan mogelijk gevolgen hebben voor andere soorten waterdieren, zoals kikkervisjes, waarvan bekend is dat ze gevoelig zijn voor verontreinigende stoffen.

Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat Bti-formuleringen direct giftig kunnen zijn voor kikkers, terwijl andere geen effecten hebben aangetoond.

Twee Argentijnse studies meldden bijvoorbeeld dat een commerciële formulering van Bti, Introban genaamd, giftig was voor kikkervisjes van de Creoolse kikker. Ons werk toonde echter aan dat een Bti-formulering genaamd VectoBac geen sterfte veroorzaakte bij kikkervisjes en Amerikaanse paddenkikkers.

Deze contrasterende resultaten kunnen worden toegeschreven aan de verschillende Bti-formuleringen die in het ene of het andere land worden gebruikt, de potentie van het product, de gebruikte soort of de omgevingsomstandigheden tijdens de experimenten. Elk commercieel Bti-product bevat ook additieven die alleen bekend zijn bij hun fabrikanten en waarvan de effecten op kikkervisjes niet bekend zijn.

Ons team heeft over deze verschillen geschreven in een artikel gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Archives of Environmental Contamination and Toxicology .

Metamorfose en darmflora

De resultaten van onze studie, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Science &Technology , onthulde dat VectoBac de metamorfose van kikkers kan beïnvloeden - de overgang van kikkervisje naar jonge kikker.

Bij boskikkers en Amerikaanse padden veranderden twee soorten VectoBac de tijd die een kikkervisje nodig had om te metamorfoseren, ofwel vertraagden ze de metamorfose met bijna vijf dagen of vervroegden ze met één dag, afhankelijk van de behandeling. Studies over kikkerecologie hebben aangetoond dat vroege metamorfose de overlevingskans van een kikker vermindert, wat uiteindelijk de populatiegrootte zou kunnen verminderen.

Naast metamorfose veranderden beide typen VectoBac die we bestudeerden de samenstelling van de darmbacteriële gemeenschap van blootgestelde jonge padden. Met de door de fabrikant aanbevolen doseringen was er inderdaad een toename in de relatieve overvloed van bepaalde families van darmbacteriën. De impact van deze wijzigingen blijft onbekend.

Een onderzoek uit 2017 door Jason Rohr van de Universiteit van Pittsburgh toonde aan dat verstoring van de microbiota van amfibieën de weerstand tegen parasieten later in het leven vermindert. Ons team zal zich richten op het bepalen of door Bti geïnduceerde veranderingen in de microbiota de fysiologie van kikkers op de lange termijn beïnvloeden.

Het voorzorgsprincipe

Moet het voorzorgsbeginsel, dat stelt dat "een stof als potentieel schadelijk voor de menselijke gezondheid en het milieu moet worden beschouwd totdat het tegendeel is bewezen", worden toegepast op leefgebieden van amfibieën?

Onze resultaten geven aan dat de impact van commerciële Bti-producten op de gezondheid van amfibieën varieert tussen de soorten die we hebben bestudeerd, maar ons begrip blijft beperkt. Bti-formuleringen bevatten andere ingrediënten dan alleen natuurlijke gifstoffen en we weten nog niet of deze effecten hebben op kikkervisjes.

Daarom raden we aan om de toepassing van Bti-producten in amfibieënrijke ecosystemen doelgericht en tot een minimum te beperken, rekening houdend met gevoelige perioden tijdens de levenscyclus van een kikker, inclusief reproductie en ontwikkeling van eieren tot jonge kikkers.

Deze voorzorgsmaatregelen moeten worden toegepast totdat er onderzoek is gedaan om te beoordelen of de waargenomen veranderingen in metamorfose en darmflora nadelige effecten hebben op amfibieënpopulaties.