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Mehrere tausend Tonnen Antibiotika werden jedes Jahr in der EU vor allem an landwirtschaftliche Nutztiere wie Schweine, Rinder oder Geflügel verabreicht. Die Tiere scheiden bis zu 90 Prozent davon unverändert wieder aus; mit dem Mist oder der Gülle landen die hochreaktiven Wirkstoffe dann auf den Feldern. Seit 2005 untersuchen deutsche Forscher am Beispiel der weit verbreiteten Tierantibiotika Sulfadiazin und Difloxacin, was mit den Medikamenten danach passiert. Nach ersten Erkenntnissen scheinen die Substanzen aus dem Boden nicht in das Grundwasser zu gelangen. Allerdings beobachteten die Wissenschaftler eine Anreicherung resistenter Mikroorganismen. Das Verbundprojekt unter Federführung der Landwirtschaftlichen Fakultät an der Universität Bonn geht nun in die zweite Runde: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert es für weitere drei Jahre.
Wenn man einen Acker mit Sulfadiazin-belasteter Gülle düngt, verschwindet das Medikament wie von Zauberhand: Schon nach wenigen Tagen lässt sich nur noch die Hälfte der ursprünglich ausgebrachten Substanz mit Wasser aus dem Erdreich herauslösen, nach einem Monat scheint gar kein Sulfadiazin mehr im Boden vorhanden zu sein. Mit anderen Antibiotika sieht das ähnlich aus. Doch wirklich "weg" sind die Tierarzneien nicht: "Ein kleiner Anteil wird augenscheinlich in mikroskopisch feinen Bodenporen eingeschlossen und kann dort vermutlich viele Jahre überdauern", erklärt der Bonner Bodenkundler Professor Dr. Wulf Amelung. Biologisch aktiv scheinen die Substanzen in dieser Form nicht mehr zu sein. Die Bonner Wissenschaftler werden nun unter anderem untersuchen, ob Sulfadiazin aus den Bodenporen wieder freigesetzt werden kann und wenn ja, unter welchen Bedingungen.
Amelung ist der neue Sprecher der Forschergruppe "Tierarzneimittel in Böden", die von der DFG seit 2005 gefördert wird. Zusammen mit Kollegen aus Aachen, Berlin, Braunschweig, Dortmund, Jülich, München, Osnabrück und Trier und mit praktischer Unterstützung der Lehr- und Forschungsstation Frankenforst untersuchen die Wissenschaftler, ob Sulfadiazin und Difloxacin im Boden Schaden anrichten können. Denn diese Tierantibiotika können Bodenbakterien hemmen bzw. abtöten und damit das natürliche Mikroorganismen-Gleichgewicht und die daran gekoppelten Nährstoffkreisläufe empfindlich stören. Zudem besteht die Gefahr, dass sich im Boden resistente Bakterien anreichern und später vielleicht ihre Resistenzgene an menschliche Krankheitserreger weiter geben. Darüber hinaus könnten Tierantibiotika über den Boden ins Grund- und Trinkwasser gelangen und schließlich vom Menschen direkt aufgenommen werden. "Zumindest für die von uns untersuchten Zielstoffe halten wir diesen Weg allerdings inzwischen für unwahrscheinlich", betont Amelung.
Was die Resistenzbildung anbelangt, können seine Kollegen und er allerdings keine Entwarnung geben. "Schon mit der Gülle gelangen resistente Bakterien aufs Feld", sagt er. Dank der Nährstoffe in den Tierexkrementen können sich die Mikroben dort überdies gut vermehren. "Im Oberboden beobachten wir daher eine Anreicherung von Gen-Resistenzen", erklärt Amelung.
Interessanterweise sorgen bestimmte Boden-Mikroorganismen sogar von sich aus für Sulfadiazin-Nachschub. Weil Rinder und Schweine das Medikament bereits verstoffwechseln, enthält die Gülle neben dem eigentlichen Antibiotikum auch diverse Ab- und Umbauprodukte. Bodenbakterien können daraus wieder funktionsfähiges Sulfadiazin zurückbauen und so vorübergehend seine Konzentration im Boden weiter erhöhen.
Kontakt:
Professor Dr. Wulf Amelung
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES)
Universität Bonn
Telefon: 0228/73-2780 oder -81
Email: wulf.amelung@uni-bonn.de
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Environment / ecology, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing, Oceanology / climate, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research projects, Research results
German
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