Проблема устойчивости клещей варроа к синтетическим акарицидам контактного действия

Появление в начале второй половины прошедшего века азиатского клеща Varroa destructor на европейской медоносной пчеле (Apis mellifera L.) инициировало бесконечный кризис в мировом пчеловодстве. Несмотря на растущие расходы на научные исследования, надёжной и эффективной методики, полностью уничтожающей паразита в пчелиной семье, пока, к сожалению, не найдено.

Основные причины этого:

• естественная способность клещей приобретать устойчивость к используемым против них химическим средствам;
• неконтролируемая миграция между пасеками на перемещающихся пчёлах (воровство, блуждания, налёты, роение);
• размножение на запечатанном расплоде;
• исключительная патогенность по отношению к медоносной пчеле, т.к. размножаясь на запечатанном расплоде, клещ питается его гемолимфой и содержащимися в ней белками, жирами и сахарами. (Глиньский и Ярош, 1984; Зултовская и др, 2007). Более того, пищеварительные соки в слюне варроа содержат токсины и патогены, вызывающие у поражённого расплода состояние окислительного стресса. (Липиньский и др., 2005). В течение этого стресса свободные кислородные радикалы повреждают разнообразные белковые структуры расплода, сильно ослабляют его устойчивость к заражениям, к бактериальным и вирусным в том числе (Балл, 1994). Похожее явление сопровождает паразитирование варроа и на взрослых пчёлах. Следствим является гибель семьи в течение нескольких лет. По Де Ёнгу и др.(1982), смерть нелеченных семей может наступить даже по прошествии двух лет от их заражения.

Химическая борьба с варроатозом

Разработано много приёмов борьбы с инвазией Vrroa destructor. Чаще всего паразиты уничтожаются синтетическими пестицидами контактного действия (варроацидами), органическими кислотами и эфирсодержащими веществами (маслами). Нехимические методы обычно довольно трудоёмки и часто нe дают ожидаемого лечебного эффекта.

К наиболее часто применяемым варроацидам относятся химические вещества из группы цианопиретроидов (флювалинат, флуметрин), амидов муравьиной кислоты (амитраз), фосфорорганических соединений (кумафос). Другие варроациды, такие как хлордимеформ (производная щавелевой кислоты), или малатион (фосфорорганическое соединение) не применяются или применяются спорадически, как, например, бромпропилат или цимиазол (тиазолидон). Нейротоксическое действие этих препаратов вызывает утрату клещём варроа контроля над мышцами, что проявляется в отсутствии координации движений и в дальнейшем в конвульсиях и гибели, хотя непосредственной причиной смерти этого паразита является упомянутая убыль органических составляющих, израсходование или кислородное голодание (Томас, 1998).

К сожалению, несмотря на высокую эффективность каждого нового акарицида, например, из группы перитроидов, наблюдаемую в начале его применения, адаптационные возможности варроа уже через несколько лет дают первых особей, которые не только устойчивы к акарициду, но и размножаются в его присутствии (Watkins, 1996). Чем больше поколений варроа выросло в присутствии данного акарицида, тем большая часть его популяции становится устойчивой к нему.

Что такое устойчивость и откуда она берётся?

Примечательно, что появление первых паразитов, устойчивых к акарицидам, это результат очень редких спонтанных мутаций, происходящих в их генетическом материале. Последствием является повышение синтеза или освобождение, например, более активных противотоксинных ферментов. К примеру, устойчивость варроа к тауфлювалинату есть следствие роста активности фермента монооксигеназы в системе Р-450 (Watkins, 1996). Эти мутации могут также приводить к замене аминокислот в противотоксинных ферментах, увеличению уровня этих ферментов, сокращению cходства молекулы, являющейся целью акарицида, уменьшение поглощения акарицида, расщепление акарицида молекулами, которые его целью не являются. В результате этих мутаций содержание противотоксинных ферментов в теле животных, устойчивых к пестицидам, может достичь 3-4% в от общей массы находящего в их организме белка (Милани, 2000).

Из-за редких появлений мутаций в популяции варроа устойчивость к акарицидам не генерируется спонтанно при каждом уничтожении паразита. Тем не менее, короткий период жизни одного поколения варроа деструктор, а также громадный размер его популяции способствуют появлению устойчивых особей (мутантов) и их размножению в этой популяции. На практике появление устойчивых клещей на конкретной пасеке обусловлено "импортом" этого типа варроа с других пасек или длительным применением пчеловодом акарицида, который оставляет в живых отдельных устойчивых клещей, число которых постоянно растёт.

Распространение устойчивых клонов

Теперь известно, устойчивый к флювалинату клещ впервые был отселектирован на Сицилии (Eischen, 1995), а затем кочевыми пасеками был перенесён на север Италии, откуда через Альпы проник в Словению, Швейцарию, Францию, Бельгию, Австрию, Испанию и даже в Финляндию.

По сообщениям итальянских исследователей, когда клоны варроа, устойчивые к тауфлювалинату, распространились в этой стране, потери во многих районах составили больше 70% семей. Характерно, что концентрация флювалината, нужная для умерщвления 50% особей варроа (LC50), происходящих с территорий, где лечение флювалинатом стало неэффективным, было в 25-50 раз выше того, что требовалось для уничтожения клещей в районах, где паразиты были к нему чувствительны. (Colombo и др., 1993; Milani, 1995; Milani, 2000).

Результаты наблюдений на севере Италии (район Флури), в провициях Удине и Пордеоне показали, что когда фронт волны устойчивых клещей дошёл до этих мест, то почти все пасеки оказались заражены новыми (устойчивыми) особями. Замечено также, что в гористых районах перемещение волны паразитов может быть очень нерегулярным (Trouiller, 1998). Сначала пасечники не распознавали признаков устойчивости и не замечали спада эффективности в уничтожении варроа. В результате изменения в лечение не вносились, и обычно это приводило к увеличению отхода пчелиных семей. И ещё замечено, что вследствие ошибочного определения и неэффективного лечения устойчивые клещи варроа обосновались в некоторых семьях (или на пасеках). Эти семьи (пасеки) становятся источником заражения других семей (Milani,1996).

Примечательно, что в Польше, несмотря на наличие клонов варроа, совершенно устойчивых, к примеру, к пиретроидам, лабораторного подтверждения пока нет. Три пасеки, поражённые клонами варроа с высоким риском быстрого приобретения полной устойчивости к пиретроидам, обнаружены Липиньским с сотрудниками (2007) на севере страны. На двух из этих пасек пиретроиды применялись непрерывно последние пять лет. Эти наблюдения подтверждают мнение Эльзена с сотр.(2001), что устойчивость к пиретроидам может появиться уже через четыре года их стандартного применения.

Сложная природа устойчивости

К несчастью, устойчивость к одному акарициду может распространяться и на близкородственные вещества. Явление известно пол названием перекрёстной устойчивости. Например, устойчивость к флювалинату означает обычно и устойчивость к акринатрину и флуметрину (Milani, 2000). К тому же, несмотря на то, что флювалинат и амитраз не являются химически родственными, ферменты устойчивых клещей могут сделать эти вещества неэффективными.

По Эльзену с сотр. (2001), " устойчивость к флювалинату идёт рука об руку с устойчивостью к амитразу так далеко, что применение амитраза увеличивает устойчивость к флювалинату". Автор также сообщает, что во Флориде "амитраз не уничтожает клещей, устойчивых к флювалинату". Во Франции использование флювалината (апистан, клартан) привело к отказу от этого вещества и возвращению к амитразу (Mathieu & Faucon, 2000). Здесь особенно нужно подчеркнуть, что частое использование на юге Польши клартана (технического флювалината) и акринатрина (габона) вынудило очень сильно поднять антитоксические способности местной популяции варроа и укрепить её устойчивость к флуметрину и амитразу.

Всё это делается в ситуации действительного изъятия амитраза из лечения пчёл уже в этом году. Это означает, что скоро для лечения останется только флуметрин (байварол), который эффективен при отсутствии устойчивости варроа к пиретроидам или органическим кислотам. Известно, что флуметрин остаётся в следовых количествах в воске (сотах), поэтому привыкания к нему клеща не происходит. До настоящего момента не обнаружена устойчивость варроа к органическим кислотам.

Характерно, что в Италии перекрёстная устойчивость к пиретроидам не наступила вместе с устойчивостью к фосфорорганическим соединениям. По этой причине местные клоны варроа не показали устойчивости к кумафосу. Скорее всего, механизмы устойчивости к этим двум соединениям различны. Тем не менее, уже в 1996 году названные клоны показали незначительный (в 2-3 раза) спад чувствительности к кумафосу, что подтверждено лабораторными исследованиями.

Сегодня во многих странах отмечается повышение устойчивости клещей к широко используемым синтетическим контактным акарицидам. В США появилась популяция варроа, устойчивая и к флювалинату, и к амитразу. Положение настолько серьёзно, что Эльзен с сотр. (2000) предложил нейтрализовать эту устойчивость кумафосом, несмотря на опасения о небезопасности для человека остатков этого вещества в мёде. В Англии до сих пор перекрёстная устойчивость флювалината с амитразом, кумафосом и цимиазолoм не установлена. Названные соединения по сей день считаются пригодными для уничтожения клещей, устойчивых к флювалинату (апистану) (Thompson и сотр., 2002, 2003).

Первые случаи устойчивости варроа к повсеместно применяемым акарицидам в Европе и Северной Америке приведены в таблице:

Акарицид	Страна	Исседователь
Амитраз	Сербия	Duijn и сотр. (1991)
Aмитраз	США	Elzen и сотр. (1999, 2000)
Kумафос	Италия	Spreafico и сотр. (2001)
Kумафос	США	Pettis (2004)
Флювалинат/флуметрин	Италия	Milani (1993)
Флювалинат/флуметрин	США	Elzen и сотр. (1999)

По счастью, формирование полной устойчивости популяции варроа к пиретроидам и другим акарицидам не происходит стремительно. Обычно требуется от 6 до 7 лет, хотя может наступить и через 4 года. Следовательно, своевременное обнаружение начальной стадии инвазии устойчивыми клещами в пасечной популяции этого паразита возможно и является ключевым в снижении потерь пчёл. Больше того, своевременное установление устойчивости необходимо для выработки долговременной стратегии химического уничтожения паразита. Особенно в странах с тёплым климатом, где постоянное наличие расплода в ульях представляет возможность непрерывного размножения клещей.

Определение устойчивости

Разработано немало подручных тестов, известных в качестве местных диагностических комплектов. Установлено, что территориальные тесты довольно точно определяют устойчивость варроа к флювалинату. Если рекомендуемая эффективность не превышает 60%, то подозрение устойчивости данной популяции варроа должно быть подтверждено лабораторным тестом.

Созданы и точные методики лабораторного определения устойчивости, например, к амитразу, пиретроидам и фосфрорганическим соединениям. Faucon c сотрудниками в 1996 году разработал способ измерения степени устойчивости варроа к распространённым акарицидам на основе " среднего времени замирания" клещей, подвергшихся воздействию этих пестицидов, в сравнении с рекомендуемыми значениями, которые предварительно были определены для каждого из них. Было установлено, что эффективность амитраза во Франции значительно снизилась между 1995 и 1998 годом вследствие увеличения среднего времени замирания клещей с 24,9+-1,9 до 57,6+-3,5 минут.

Наиболее популярная биологическая пробa "на пиретроиды" разработана Milani (1995, 2000). Её основа - так называемая дифференциальная доза флювалината, которая позволяет отделить устойчивых клещей от чувствительных. Проба служит для лабораторного подтверждения положительных результатов исследований устойчивости, полученных с помощью территориального теста, в которых заражённые варроатозом пчёлы экспонируются на полоски с флювалинатом (апистаном) в 400мл бумажных коробках.

Комплект для местного исследования устойчивости клонов варроа к флювалинату

Связь между эффективностью территориального лечения данным пестицидом с результатами, полученными в лаборатории, позволяет обнаружить устойчивость к этому пестициду прежде, чем упадёт его эффективность в изучаемой местности. Например, эффективность в 60% в лаборатории корреспондирует с 85% на местности. Практически выживаемость клещей в лаборатории на уровне в 1-5% означает отсутствие устойчивости, на уровне 5-10% - высокий риск появления устойчивости (resonal info), значение же процента выживания на уровне 10 показывает полную устойчивость к тауфлювалинату и другим пиретроидам (Trouiller, 1998).

Процент гибели двух разных клонов варроа в зависимости от дозы флювалината представлен на графике

Стратегия химической борьбы с устойчивостью

Генеральная долгосрочная стратегия химического уничтожения клеща варроа в пчелиных семьях основывается на двух методах: отодвигание, торможение появления устойчивости к данному акарициду и замена неэффективного средства другим. Первый из этих методов включает две тактики: тактика средних доз и тактика больших доз. По Milani, первая предполагает обойти чрезмерное выбивание (?выделение?) паразитов, более приемлема, чем вторая. Всё же, уничтожение клещей должно быть достигнуто достаточно высокой дозой, чтобы устойчивость развивалась медленнее (Watkins, 1996).

Обращаю внимание, что при продолжительных дачах, особенно очень больших и очень малых доз акарицидов, а также из-за накопления остатков некоторых из них (флювалинат) в воске (сотах), периоды применения этих веществ должны быть короткими ( в соответствии с рекомендациями инструкции для данного препарата) и не происходить слишком часто. Не советую также использовать повторно старые или повреждённые препараты.

Вторая методика, состоящая в прерывании использования пестицидов, селектирующих на устойчивость, основана на факте, что устойчивые генотипы варроа обычно имеют недоразвитую кондицию, т.к. их физиологические процессы неуравновешены и частично разрегулированы. Впоследствии оказывается недоразвитой их способность к оплодотворению и плодовитости. Таким образом, когда данный акарицид не применяется, то спад частоты появления аллеля, ответственного за устойчивость (явление реверсии) приводит к снижению числа клещей, к нему устойчивых. Например в Италии за трёхлетний период (1997-1999), когда не применялся флювалинат, процент паразитов, устойчивых к этому пиретроиду, снизился почти десятикратно. За это же время пчелиные семьи вырастили около 30 поколений паразита (Milani & Della Vedona, 2002). Авторы считают, что там, где в пчелиных семьях расплод имеется дольше 8 месяцев, упомянутая реверсия может протекать быстрей, поскольку у варроа сменяется больше поколений в течение года. В местах же, где этот период короче, сокращение воспроизводительного периода варроа даёт зримый эффект возврата чувствительности к пиретроидам всего через несколько лет. Это показывает, что в местах, где существуют клоны варроа, устойчивые к пиретроидам (имеется в виду 10-кратный спад устойчивости в течение 3 лет), лечение пиретроидами может быть эффективным, если оно применяется 4-6 лет. Например, попеременно с органическими кислотами.

Нельзя забывать, что в процессе реализации программы уничтожения варроатоза выбранным акарицидом, не меняем его на другой, чтобы им выбить максимальное число "собственных" чувствительных клещей прежде, чем наступит замена этих паразитов другими (со своей устойчивостью), происходящими с соседних пасек.

Итак, с практической точки зрения борьба с устойчивостью должна включать в себя элементы обеих методик. Особенно в ситуации, когда на данной территории разные активные вещества (акарициды) применяются бессменно год за годом или когда разные активные вещества используются в разные периоды этого же года (Milani, 1999). Наилучшее решение - замена (ротация) продукта, который теряет эффективность, другим, с отличным действием, прежде, чем клещ приобретёт устойчивость к первому (Eischen, 1995). Нужно также помнить, что с точки зрения естественного ограничения эффективности оба метода химического уничтожения варроатоза, вытекающие из небольшого числа акарицидных веществ, используемых для уничтожения клеща, перекрёстной устойчивости, накопления остатков в сотах, естественной миграции устойчивых паразитов между пасеками, должны предваряться исследованием состояния инвазии в данной местности.

Резюмe: решение о применении контактного акарицида должно быть предварено выяснением, является ли уничтожаемый клон варроа полностью чувствительным к этому средству.