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Trace analysis of fumagillin in honey by liquid chromatography-diode array-electrospray ionization mass spectrometry.

IU CINQUIMA, Analytical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Valladolid, 47005 Valladolid, Spain. <>
Journal of Chromatography A (Impact Factor: 4.61). 06/2008; 1190(1-2):224-31. DOI: 10.1016/j.chroma.2008.03.019
Source: PubMed

ABSTRACT In this work a new liquid chromatography with diode array detection and electrospray ionization mass spectrometry (LC-DAD-ESI-MS) method has been developed for the determination of fumagillin residues in honey. This procedure involves a solid-phase extraction on polymeric cartridges for the isolation of fumagillin from diluted honey. Chromatographic separation of fumagillin was performed in isocratic mode, on a C(18) column (150 mm x 4.60mm i.d., 5 microm), the mobile phase consisted of a mixture of ammonium formate 20mM in water and acetonitrile (61/39, v/v), at 35 degrees C and the flow rate was set at 1.0 mL/min. Average analyte recoveries, influenced by the botanical origin were from 88 to 96% in replica sets of fortified honey samples. The detection limits of the LC-DAD-ESI-MS method were between 24 and 1 microg/kg for clear honeys (rosemary) and between 45 and 4 microg/kg for dark honeys (heather). The developed method has been applied to the analysis of fumagillin residues in honey samples collected from veterinary treated beehives, infected by Nosema ceranae and fed with the technical product at different doses.

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    ABSTRACT: In this review, relevant data is presented on an emerging disease of the 21th century in European countries, caused by Nosema ceranae. Within a few years after it was detected in Spain in 2005, the rest of European countries that had technical capacity to differentiate Nosema apis from N. ceranae reported its presence. In a similar way as the initial detection of Varroa in Europe, active scientific work is raising many questions due to the absence of clinical symptoms in infected colonies and a long incubation period of the pathogen. N. ceranae presents a different epidemiological pattern and pathology compared to N. apis. The disease caused by N. ceranae is now named nosemosis type C (COLOSS workshop, 2009) and is characterized by the ability to detect the disease-causing agent throughout the year. The continuous death of highly infected bees, mostly foragers, has a clear effect on colony population and productivity. Although there has been a huge effort in the last years to increase knowledge about this disease, significant research is still needed on epidemiology, pathology, prophyllaxis and treatment. Im Jahr 2005 wurde sowohl aus Asien als auch aus Europa über Nachweise von Nosema ceranae in der Honigbiene berichtet. Bis dahin wurde angenommen, dass die Nosemose der Bienen durch eine Infektion der Ventrikelzellen von erwachsenen Bienen mit Nosema apis verursacht wird. Allerdings weicht die durch N. ceranae verursachte, neu auftretende Krankheit in ihrer Epidemiologie, sowie ihrer Symptomatik und Pathologie ab. Daher ist es erforderlich, zwei verschiedene klinische Verläufe zu differenzieren: Nosemose Typ A, verursacht durch N. apis, und Nosemose Typ C, verursacht durch N. ceranae. Die Infektion der Bienen geschieht durch das Aufnehmen von reifen Sporen. Der Lebenszyklus von N. ceranae wird in weniger als 3 Tagen komplett durchlaufen; die intrazelluläre Keimung der Sporen wurde beobachtet. N. ceranae kann während des ganzen Jahres in Bienen nachgewiesen werden, die Übertragungsmechanismen sind jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt. Sowohl Königinnen als auch Arbeiterinnen können sich mit N. ceranae infizieren. Pollen aus Pollenhöschen, von Bienenfressern ausgewürgte Pellets, sowie Imkereigeräte wurden als Reservoir von infektiösen Sporen beschrieben. Experimentelle Infektionen von A. mellifera mit N. ceranae zeigten eine höhere Pathogenität in diesem Wirt, die im Vergleich zu N. apis eine höhere Sterblichkeit zur Folge hatte. Jedoch wurden von anderen Autoren Unterschiede in den Sterblichkeitsraten beschrieben, möglicherweise beeinflussen bisher noch unbekannte Faktoren die Ergebnisse. Infizierte Arbeiterinnen wiesen eine deutliche Degeneration der Epithelzellen des Ventrikulums auf, wobei in histologischen Schnitten aus anderen Geweben keine Anzeichen einer Infektion mit Sporen gefunden wurden. N. ceranae kann die humoralen und zellulären Abwehrmechanismen der Bienen teilweise unterdrücken, was bei Infektionen mit N. apis nicht der Fall ist. Es wurde nachgewisen, dass die Postulate von Koch sowohl für Völker als auch für Einzelbienen gelten. Die Parasitierung einzelner Bienen durch N. ceranae hat einen deutlichen Effekt auf der Volksebene, was zu einem kontinuierlichen Totenfall hochinfizierter Bienen führt. Die lange und symptomfreie Inkubationszeit auf der Volksebene kann die Abwesenheit von sichtbaren Symptomen vor dem Zusammenbruch des Volkes erklären. Der Erreger wurde auch als Schlüsselfaktor für die Völkerverluste in Berufsimkereien in Spanien diskutiert. Es gibt jedoch einander widersprechende Berichte über die Folgen einer Infektion von Völkern mit N. ceranae aus verschiedenen Teilen Europas. Der Nachweis von N. ceranae erfordert den Einsatz von molekularbiologischen Methoden. Das Antibiotikum Fumagillin wirkt gegen beide Arten von Nosema, obwohl sein Einsatz in der Europäischen Union verboten ist. Einige neue potenzielle Bekämpfungsmittel sind Thymol und Resveratrol, sowie ApiHerb oder Nonosz®. Eine gute imkerliche Praxis ist entscheidend für die Vermeidung und Kontrolle dieser Krankheit. Es fehlt noch an Wissen über die epidemiologischen Faktoren und klinischen Symptome in verschiedenen Regionen Europas und anderer Teile der Welt, wo unterschiedliche klimatische Bedingungen herrschen und verschiedene Formen der Imkerei ausgeübt werden. Zukünftige Studien über die Nosemose Typ C werden zweifellos ihre Rolle bei Völkerzusammenbrüchen aufklären und werden den Wissensstand über viele noch unbekannte Faktoren im Zusammenhang mit dieser neuen Krankheit verbessern. Nosema ceranae–Nosema apis–Apis mellifera–nosemosis–EuropeNosema ceranae–Nosema apis–Apis mellifera–nosémose–EuropeNosema ceranae–Nosema apis–Apis mellifera–Nosemose–Europa
    Apidologie 41(3):375-392. · 2.16 Impact Factor
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    ABSTRACT: Honey bees play an important role in food production (honey, pollen etc.), and their pollinating activity is not only essential to maintain world agriculture production but also to ensure biodiversity in different ecosystems. Nosema ceranae is a highly prevalent worldwide pathogen for honey bees that has been related to colony losses. A commercial formulation that contains fumagillin dicyclohexylamine, Fumidil B®, can control N. ceranae infection. However, the effectiveness of Fumidil B® is affected by several factors, such as storage, treatment preparation, the quantity consumed by bees etc. Indeed, UV exposure (e.g. sunlight) drastically reduces the initial concentration of fumagillin within a few hours, while temperature affects its degradation. Although laboratory tests suggest that a semisolid mixture of honey and powdered sugar is the best option to apply fumagillin, its application in syrup (250mL per dosage) is more effective for the treatment of infected colonies. The total amount of syrup containing fumagillin ingested by honey bees is a key factor in its efficacy, and it has been found that medicated patties were not fully consumed in field trials. In honey bee colonies, the dose of 120mg/honey bee colony at the recommended posology is effective against depopulation and colony death due to N. ceranae after 1year, without residues being detected in honey, although reinfection could be detected 4months after treatment ended. Keywords Nosema ceranae –Fumagillin–Stability–Syrup–Honey–sugar patty–Dosage–Treatment–Colony depopulation
    Apidologie 42(3):364-377. · 2.16 Impact Factor
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    ABSTRACT: There is great concern about the high losses and strong depopulation of honey bee colonies in some areas of Spain. Some beekeepers have suggested that sunflower seeds treated with the insecticide fipronil could be an important factor in causing those losses. Therefore, an in-depth field study has been carried out in two regions of Spain where sunflower production is intense (Cuenca and Andalucía) and where, for some crops and varieties, fipronil has been used as seed insecticide. Samples of adult bees and pollen were analysed for bee pathogens and pesticide residues respectively. Neither fipronil residues nor its metabolites were detected in any of the samples analysed, indicating that short-term or chronic exposure of bees to fipronil and/or its metabolites can be ruled out in the apiaries surveyed. Varroa destructor and Nosema ceranae were found to be very prevalent. The combination of the two pathogens could augment the risk of colony death in infected colonies, without fipronil residues exerting a significant effect in the given field conditions. Indeed, in this study the losses observed in apiaries located close to sunflower crops were similar to those in apiaries situated in forested areas with wild vegetation.
    Pest Management Science 05/2011; 67(10):1320-31. · 2.74 Impact Factor