Evaluation of acute contact toxicity of imidacloprid and thiacloprid to honey bees: A comparative analysis of effects on survival and behavioral activity

DOI:

10.5922/vestniknat-2025-4-9

Apis mellifera acute contact toxicity neonicotinoids imidacloprid thiacloprid

Abstract

The paper presents the results of a study of the acute contact toxicity of imidacloprid and thiacloprid to honey bees (Apis mellifera Linnaeus, 1758). The experiment assessed survival and behavioral activity of insects at 4, 24, and 48 hours after a single exposure to various concentrations of the insecticides. It was found that both compounds exhibit high insecticidal activity; however, the nature of their effects differs significantly. Thiacloprid shows an earlier onset of toxic effects and bee mortality, particularly at the maximum concentration (10 μg/ bee). Imidacloprid acts with a temporal delay, reaching maximum effectiveness 48 hours after exposure. Analysis of behavioral activity revealed a depressive effect of both compounds on the central nervous system of bees: imidacloprid induces mixed responses, whereas thiacloprid demonstrates consistent suppression of locomotor activity without a stimulation phase.

Хасбиева Д. Р., Камбале Е. М., Ндайишимийе Э. В. и др. Нозематоз в руандийских районах добычи полезных ископаемых // Мировые и российские тренды пчеловодства и апитерапии: реалии и вызовы будущего : материалы Междунар. науч.-практ. конф. Рыбное, 2025. С. 272—278. EDN: KJHUWY.
Шамаев Н. Д., Мукминов М. Н., Шуралев Э. А. Диапазон комбинаций гаплотипов Nosema spp. и вариантов последовательностей генов Apis mellifera на отдельных пасеках Республики Татарстан // Современные проблемы естествознания и естественно-научного образования : материалы II Всерос. науч.-практ. конф. Калуга, 2025. С. 314—315. EDN: GUVGPH.
Газетдинов Ф. И., Шуралев Э. А., Шамаев Н. Д. Подбор моделей для агентного моделирования рисков изменения экологии инфекционных заболеваний у медоносной пчелы // Обеспечение безопасности: производственной, пожарной, экологической : материалы II Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Ростов н/Д, 2025. С. 328—331. EDN: WJOLZB.
Шамаев Н. Д., Третьякова А. Б., Камбале Э. М. и др. Индикация и идентификация патогена Melissococcus plutonius с использованием экзогенной ДНК, выделенной из объектов ветеринарного надзора // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». 2025. № 1 (53). С. 81—87. doi: 10.36871/vet.san.hyg.ecol.202501010. EDN: CMBACJ.
Мукминов М. Н., Шуралев Э. А., Казарян Г. Г., Шамаев Н. Д. Микроспоридии, ассоциированные с инфекциями медоносных пчел // Пчеловодство и апитерапия: актуальные вопросы, достижения и инновации : материалы Междунар. науч.-практ. конф. Рыбное, 2024. С. 113—118. EDN: CEIONM.
Шамаев Н. Д., Сальников В. В., Кошпаева Е. С., Сычев К. В Увеличение заболеваемости нозематозом вблизи экологического стрессора // XI Междунар. конф молодых ученых: биоинформатиков, биотехнологов, биофизиков, вирусологов, молекулярных биологов и специалистов фундаментальной медицины : сб. тезисов. Новосибирск, 2024. С. 569—570. doi: 10.25205/978-5-4437-1691-6-280. EDN: GMWPVA.
Шамаев Н. Д., Камбале Э. М., Валиахметов Д. И. и др. Биоразнообразие геноваров Nosema ceranae в популяции Apis mellifera с гибридными признаками в условиях пасеки // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». 2024. № 4 (52). С. 597—605. doi: 10.36871/vet.san.hyg.ecol.202404016. EDN: CFGQFZ.
Шамаев Н. Д., Шуралев Э. А., Мукминов М. Н. Распределение гаплотипов Nosema apis в условиях единичной пасеки Республики Татарстан // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. 2024. Т. 16, № 3. С. 92—101. doi: 10.36508/RSATU.2024.11.32.013. EDN: RFWYWM.
Салихов Д. Г., Петров С. В., Шамаев Н. Д. и др. Оценка загрязнения почв тяжелыми металлами в биогеохимических провинциях Республики Татарстан // Journal of Agriculture and Environment. 2023. № 8 (36). doi: 10.23649/JAE.2023.36.8. EDN: LNCFBW.
Elumalai P., Yi X., Chen Z. et al. Detection of Neonicotinoids in Agriculture Soil and Degradation of Thiacloprid through Photo Degradation, Biodegradation and Photo-Biodegradation // Environ. Pollut. 2022. Vol. 306. Art. № 119452. doi: 10.1016/j.envpol.2022.119452.
Abay Z., Bezabeh A., Gela A., Tassew A. Evaluating the Impact of Commonly Used Pesticides on Honeybees (Apis mellifera) in North Gonder of Amhara Region, Ethiopia // J. Toxicol. 2023. Vol. 2634158. doi: 10.1155/2023/2634158.
Методические рекомендации по оценке действия и потенциальной опасности пестицидов для медоносных пчел. М., 2001.
ГОСТ 33039-2014. Пестициды и агрохимикаты. Оценка острой токсичности для пчел (Apis mellifera L.). М., 2014.
Павлов С. Д. Методические рекомендации по изучению эффективности репеллентов и инсектицидов в ветеринарии. М., 1982.
Методические указания по испытанию инсектицидов, предназначенных для борьбы с эктопаразитами животных / А. А. Непоклонов, Г. А. Таланов. М., 1973.
Mabubu J., Nawaz M., Cai W. et al. Ecotoxicity of the Neonicotinoid Insecticides Imidacloprid and Thiacloprid to the Soil-Dwelling Arthropod Folsomia Candida (Collembola) // Journal of the Kansas Entomological Society. 2017. № 90 (4). Р. 323— 333. doi: 10.2317/1736.1.
Rondeau G., Sánchez-Bayo F., Tennekes H. et al. Delayed and Time-Cumulative Toxicity of Imidacloprid in Bees, Ants and Termites // Scientific Reports. 2014. № 4 (1). doi: 10.1016/j.envpol.2018.09.008.
Pathak V. M., Verma V. K., Rawat B. S. et al. Current status of pesticide effects on environment, human health and its eco-friendly management as bioremediation: A comprehensive review // Frontiers in Microbiology. 2022. Vol. 13. Art. № 962619. doi: 10.3389/fmicb.2022.962619.
Maloney E. M., Liber K., Headley J. V. et al. Neonicotinoid Insecticide Mixtures: Evaluation of Laboratory-Based Toxicity Predictions under Semi-Controlled Field Conditions // Environmental Pollution. 2018. № 243. P. 1727—1739. doi: 10.1016/j.envpol.2018.09.008.
de Lima e Silva C., Brennan N., Brouwer J. M. et al. Comparative Toxicity of Imidacloprid and Thiacloprid to Different Species of Soil Invertebrates // Ecotoxicology. 2017. № 26 (4). P. 555—564. doi: 10.1007/s10646-017-1790-7.