Antibiotikaresistenz: Die Rolle der Bodenbewirtschaftung für Antibiotikaresistenzen
Antibiotikaresistenzen sind ein zunehmendes Problem für die Volksgesundheit. Die Möglichkeit, dass Böden einen Resistenz Pool darstellen könnten, wirft Fragen in Bezug auf die landwirtschaftliche Praxis auf. Noch ist allerdings unklar, welches Risiko für den klinischen Einsatz von Antibiotika tatsächlich besteht. Das Projekt "Antibiotikaresistenz" bestimmte die Resistenzgene in Schweizer Böden und untersuchte den Einfluss, den Bewirtschaftungsmethoden auf die mikrobielle Vielfalt in den Böden haben.
Hintergrund (abgeschlossenes Forschungsprojekt)
Böden stehen im Verdacht, Quelle von Antibiotikaresistenzen zu sein, insbesondere wenn sie mit Gülle oder Mist versetzt werden. Obwohl bisherige Studien auf sehr wenige Gene und Standorte beschränkt waren, kann eine Verbindung zwischen Böden und Gesundheitsrisiken angenommen werden. Für eine nachhaltige Landwirtschaft und eine Antibiotikapolitik, ist ein vertieftes Verständnis der Resistenzgene in ihrem mikrobiellen Umfeld in Abhängigkeit der Umweltbedingungen notwendig.
Ziel
Ziel des Projekts war, die Vielfalt der Antibiotikaresistenzen in typischen Schweizer Landwirtschaftsböden zu beschreiben und die Auswirkungen der Bewirtschaftungsmethoden auf die Resistenzdynamik zu bewerten.
Ergebnisse
Um das Metagenom von nicht bewirtschafteten sowie konventionell und biologisch bewirtschafteten Böden zu gewinnen, wurden Sequenzierungs- und Analysemethoden für die Gesamt-DNA in den Böden optimiert. Dazu wurde eine hierarchische Bewertung der Auswirkungen von Bodeneigenschaften und Bodenzusätzen vorgenommen, die für Antibiotikaresistenzen relevant sind.
Zwar liegen in Schweizer Böden von Natur aus verschiedene antibiotikaresistente Gene vor. Sie sind jedoch weder klinisch relevant noch in grosser Zahl anzutreffen. Auch durch Düngemittel werden Resistenzgene eingebracht. Dieser Effekt ist aber nur vorübergehend, da die Gene bereits innert weniger Tage aus dem System ausgewaschen werden und ihre Anzahl danach wieder auf das übliche Mass sinkt. Der Einfluss der Bodenbewirtschaftung auf antibiotikaresistente Gene oder auf die für die zentralen Bodenfunktionen wichtigen mikrobiellen Gemeinschaften ist gering.
Bedeutung
Die Informationen, die für eine wissenschaftliche Bewertung des Zusammenhangs zwischen Antibiotikaresistenzen in Böden und der Volksgesundheit vorliegen, sind unzureichend. Das Projekt liefert Daten über die biologische Vielfalt von Resistenzgenen und -dynamiken und deren Beeinflussung durch die Bodenbewirtschaftung. Diese Daten können zur Entwicklung von Strategien für die Verminderung von Risiken und von Richtlinien für das Ausbringen organischer Düngemittel genutzt werden.
Originaltitel
Protecting soil as a safe resource: Antibiotic resistome metagenomics and impact of land use on resistance dynamics