Studie: Führen Rückstände der Landwirtschaft zu vermehrten Antibiotikaresistenzen?

Alexander Stindt

Mediziner untersuchen den Einsatz von Antibiotika in der Landwirtschaft

Jedes Jahr kaufen Landwirte riesige Mengen von Antibiotika, welche für die Verwendung bei Kühen, Schweinen, Geflügel und anderen Nutztieren zugelassen sind. Nicht selten wird der Kot dieser Tiere dann als Dünger verwendet. Dadurch gelangen Spuren der Arzneimittel in die Umwelt. Forscher befürchten deswegen, dass die Landwirtschaft erheblich zum Anstieg antibiotikaresistenter Bakterien beitragen könnte.


Die Wissenschaftler vom Buffalo College of Arts and Sciences stellten bei ihrer Untersuchung fest, dass viele Spuren von Antibiotika durch die Landwirtschaft in die Umwelt gelangen, was zu einem Anstieg der antibiotikaresistenten Bakterienstämme führen könnte.

Führt der Kot von Tieren in der Landwirtschaft zu einem Anstieg der Resistenz gegen Antibiotika? (Bild: dietwalther/fotolia.com)

Zwei Abfallbehandlungssysteme wurde genau untersucht

Zwei der fortschrittlichsten Abfallbehandlungssysteme, welche in der Landwirtschaft dazu verwendet werden Antibiotika abzubauen, können die Rückstände der Arzneimittel laut Aussage der Forscher nicht vollständig zurückhalten oder entfernen. Beide Technologien hinterlassen Spuren von Antibiotika, die sowohl die Wirkstoffe selbst, als auch die Moleküle, in die die Wirkstoffe zerfallen, umfassen, erläutern die Experten. Es wurden auch feste Exkremente genauer untersucht, welche häufig vor der weiteren Verarbeitung herausgefiltert werden.

Feststoffe aus Dung enthalten viel Antibiotika

Die Forscher fanden heraus, dass dieser Feststoff hohe Konzentrationen an Antibiotika enthalten kann. Diese Entdeckung ist besonders beunruhigend, weil dieses Material oft in die Umwelt freigesetzt wird, wenn es als Tierstreu verwendet oder als Dünger ausgebracht wird. Es war zu hoffen, dass fortschrittlichen Verarbeitungstechnologien Antibiotika entfernen können. Wie sich allerdings herausstellte, waren diese Methoden nicht so effektiv, wie es eigentlich erwartet wurde, erklärt Dr. Diana Aga vom University at Buffalo College of Arts and Sciences.

Kompostierung könnte das Probleme lösen

Es gibt jedoch Hoffnung: Ein mehrstufiger Prozess, der auch die Kompostierung am Ende des Systems beinhaltet, könne die Antibiotika-Menge deutlich reduzieren, berichten die Experten. Frühere Untersuchungen von Geflügelmist hätten gezeigt, dass dieser Prozess sehr gut funktioniert. Nach etwa 150 Tagen kann dadurch eine Reduktion der Antibiotika um 70 Prozent erreicht werden, sagen die Wissenschaftler.

Behandlungssysteme waren nicht darauf ausgerichtet Antibiotika zu entfernen

Nach Angaben der US-amerikanischen Food and Drug Administration wurden 2016 mehr als 30 Millionen Pfund Antibiotika, die für den Einsatz in Lebensmittel produzierenden Nutztieren zugelassen sind, in den USA verkauft oder vertrieben. Das ist nur ein Bruchteil der weltweit jährlich verwendeten Antibiotika bei Menschen und Tieren, erläutern die Experten. Obwohl sich die Forschung auf Milchviehbetriebe konzentrierte, weisen die Ergebnisse auf ein größeres Problem hin. Keines der untersuchten Behandlungssysteme war darauf ausgerichtet, Antibiotika aus dem Abfall zu entfernen, betont Aga. Ziel sei es eher, Gerüche zu reduzieren und Biogas zu erzeugen oder Wasser zu recyceln.

Problem betrifft nicht nur die Landwirtschaft

Das Problem ist nicht nur auf die Landwirtschaft beschränkt: Abfallbehandlungssysteme, einschließlich derjenigen, die für den Umgang mit kommunalem Abwasser, Krankenhausabfällen und sogar Abfällen aus der antibiotischen Industrie konzipiert sind, haben keine Beseitigung der Antibiotika als Hauptziel. Da der Anstieg der Antibiotikaresistenz in der Umwelt immer stärker voranschreitet, sind Antibiotika in der Umwelt ein wichtiges globales Problem. Es müssen dringend Lösungen gefunden werden, betonen die Experten.

Menschen verwenden in vielen Fällen Antibiotika. Dies hat in den letzten Jahrzehnten zu einem Anstieg der Resistenz gegen Antibiotika geführt. (Bild: denisismagilov/fotolia.com)

Zwei Milchviehbetriebe wurden genau untersucht

Um die Forschung durchzuführen, besuchten Wissenschaftler zwei Milchviehbetriebe in Upstate New York. Beide Anlagen entfernen einen Großteil der Feststoffe aus Kuhdung, bevor sie den verbleibenden Schlamm High-Tech-Abfallmanagementtechniken unterziehen. Danach verwendete einer der Betriebe Mikroorganismen und Pasteurisierung, um organisches Material in dem Dung umzuwandeln und Biogas zu erzeugen. Der andere Betrieb verwendete die sogenannte Umkehrosmose. Beide Technologien reduzierten die Rückstände von Antibiotika in der Gülle, konnten aber die verbleibende Antibiotika in den Feststoffen kaum reduzieren.

Großteil der Feststoffe bleibt unbehandelt

Die aktuellen Untersuchungsergebnisse sind besonders besorgniserregend, da die Forschung auch gezeigt hat, dass antibiotische Verbindungen dazu neigen, während der Behandlung von den flüssigen Teilen des Dungs in die Feststoffe zu wandern, sagen die Mediziner. Die Verarbeitungstechniken werden erst durchgeführt, nachdem die meisten Feststoffe bereits vom Rohmist getrennt wurden, was bedeutet, dass der Großteil der Feststoffe unbehandelt bleibt. Die Studie ergab, dass sowohl der flüssige als auch der feste Teil des Schlamms Gene enthalten kann, die Antibiotika Resistenzen verleihen. Die Umkehrosmose könne entsprechede Ionophore zwar effektiv aus dem flüssigen Teil des Dungs entfernen, doch viele der Ionophoren seien vor der Behandlung bereits in den festen Teil des Rohmists gewandert, der entfernt wird, bevor die Umkehrosmose einsetzt, erklären die Wissenschaftler.

Weitere Forschung ist nötig

Verschiedene Techniken zur Abfallbewirtschaftung müssen jetzt genauer untersucht werden, um die Ausbreitung von Antibiotika und resistenten Bakterien zu reduzieren. Die Kompostierung ist ein Bereich, welcher besonders betrachtet werden sollte. Ergebnisse einer fortlaufenden Studie zu diesen Thema sind vielversprechend, erläutert Aga. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Untersuchung über die zwei verschiedenen untersuchten Abfallbehandlungssysteme in den englischsprachigen Fachzeitschriften „Chemosphere“ und „Environmental Pollution“. (as)