Specific features of accumulation of organochlorine pesticide residues in melliferous plant, bee pollen, and honey

Abstract

Honey is a natural product made by honeybees. It contains minerals, vitamins, simple sugars, organic acids, antioxidants, and enzymes, that is why it is considered to have good nutritional and therapeutic properties. However, honey loses a lot of its benefits if it is contaminated with foreign chemicals such as pesticides. The purpose of this research was studying how pesticide residues accumulated in different types of melliferous flowers, in bee pollen, and in honey obtained in the Odessa Region during the years 2015–2017. The gas-liquid chromatography method was used to investigate 121 samples of flowers of melliferous plants and trees, 78 bee pollen samples, and 104 honey samples. We have found that all the samples investigated are positive for such organochlorine pesticides as α, β, γ isomers of hexachlorocyclohexane and dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its derivatives in different concentrations. Our study has shown that the sunflower samples were high in organochlorine pesticides. There, the average concentration of α, β, and γ isomers of hexachlorocyclohexane was 7.51±0.04 μg/kg, and that of DDT 6.98±0.02 μg/kg. Flowers of buckwheat and other field herbs (wild herbs as well as crop plants) had lower concentrations of these pesticides. Besides, the results obtained have shown that flowers of fruit trees (cherry, apple, pear, peach, plum) were lower in these pesticides than those of forest trees (black locust, lime-tree). The examination of the bee pollen and honey samples has shown the same picture. The highest contents of α, β, γ isomers of hexachlorocyclohexane and dichlorodiphenyltrichloroethane were in the sunflower samples (their average consentrations being 3.52±0.05 and 3.77±0.03 μg/kg in bee pollen, 2.74±0.01 and 2.53±0.03μg/kg in honey, respectively). However, the concentrations of pesticide residues detected in all samples were below the maximum permissibile level according to national and EU standards. Still, to ensure the quality and safety of honey, we suggest regularly monitoring the levels of pesticide residues in melliferous plants and apiculture products nationwide. Мед – це натуральний продукт, вироблений медоносними бджолами, який за рахунок наявності в ньому мінеральних речовин, вітамінів, простих цукрів, органічних кислот, антиоксидантів і ферментів, вважається продуктом з гарними поживними та лікувальними властивостями. Всі корисні характеристики меду знижуються, якщо він забруднений сторонніми хімічними речовинами, у тому числі й пестицидами. Метою даного дослідження було вивчення накопичення залишків пестицидів у квітках різних типів медоносних рослин, бджолиному пилку та меді, отриманих в Одеській області протягом 2015–2017 років. За допомогою методу рідинної хроматографії було досліджено 121 зразків квітів з медоносних рослин і дерев, 78 зразків бджолиного пилку та 104 зразки меду. Ми виявили, що всі досліджені зразки були позитивними до таких хлорорганічних пестицидів як α, β, γ–ізомери гексахлорциклогексану і дихлордифенілтрихлорметилметану та його похідних в різних концентраціях. Нашими дослідженнями було встановлено, що серед зразків медоносних рослин, високий рівень хлорорганічних пестицидів був у зразках квітів соняшнику з середньою концентрацією α, β, γ–ізомерів гексахлорциклогексану 7.51±0.04 мкг/кг та ДДТ 6.98±0.02 мкг/кг. Цвіт гречки та інших польових трав (включно польове різнотрав'я та культурні рослини) мали меншу концентрацію цих пестицидів. Окрім того, отримані результати показують, що у квітах плодових дерев (вишня, яблуня, груша, вишня, персик, слива) була нижча концентрація досліджуваних пестицидів ніж у квітах лісових дерев (біла акація, липа). Результати обстеження бджолиного пилку та зразків меду показують таку ж ситуацію. Найвища концентрація α, β, γ–ізомери гексахлорциклогексану та дихлордифенілтрихлорметилметану була у зразках соняшникового походження з середньою концентрацією 3.52±0.05 та 3.77±0.03 мкг/кг у бджолиному пилку, 2.74±0.01 та 2.53±0.03 мкг/кг – у меді відповідно. Проте, виявлені концентрації залишків пестицидів у всіх досліджуваних зразках були меншими, ніж граничні допустимі рівні, зазначені у національних та європейських стандартах. Незважаючи на це, ми пропонуємо регулярний моніторинг залишків пестицидів у медоносних рослинах та в продуктах бджільництва на національному рівні для забезпечення якості та безпеки меду та захисту здоров'я споживачів.