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Landwirtschaft: Tierzucht schleudert Antibiotikaresistenzgene in die Umwelt

Rückstände aus großen Tierzuchtbetrieben überschwemmen die Umwelt mit Mikroorganismen, die Gene für Antibiotikaresistenzen tragen.
Chinesischer SchweinezuchtbetriebLaden...

Die zunehmende Resistenz von menschlichen Krankheitserregern gegen verschiedene Antibiotika weltweit ist Besorgnis erregend. Die verantwortlichen Gene gelangen unter anderem über große Tierzuchtbetriebe, in denen der regelmäßige Einsatz von Antibiotika Resistenzen fördert, in die Umwelt, wo sie auf für den Menschen gefährliche Keime treffen. Forscher haben nun bei drei chinesischen industriellen Schweinezuchtbetrieben eine Bestandsaufnahme gemacht und dort nicht nur verschiedenste Antibiotikaresistenzgene in großer Zahl gefunden, sondern auch vermehrt Gene für Enzyme, die den horizontalen Gentransfer unterstützen.

James Tiedje von der Michigan State University und Yong-Guan Zhu von der chinesischen Akademie der Wissenschaften und ihre Kollegen untersuchten mittels PCR an drei Schweinezuchtbetrieben mit mehr als 10 000 Tieren pro Jahr, welche Resistenzgene im Stallmist, dem daraus hergestelltem Kompost und in damit behandelten Böden zu finden sind. Die Angaben, welche Antibiotika oder Futterzusätze die Tiere erhalten hatten, stammten von den Betreibern.

Insgesamt wiesen die Forscher 149 Resistenzgene nach – das Dreifache dessen, was die Kontrollproben aus Betrieben ohne Antibiotikaeinsatz beziehungsweise von unbelasteten Böden erbrachten. Darunter waren auch Resistenzgene, die normalerweise von den eingesetzten Antibiotika nicht gefördert werden. Außerdem waren sie im Vergleich zu den Kontrollproben teilweise um einen Faktor von mehreren Zehntausend häufiger anzutreffen, also extrem angereichert. Die von den Betreibern angegebenen Mengen lagen dabei im globalen Rahmen, und auch die Konzentrationen an Tetrazyklinen entsprachen Ergebnissen aus Untersuchungen von manchen europäischen Stallmistproben – in den Rückständen anderer chinesischer Betriebe wurden bereits höhere Konzentrationen gemessen.

Für die Abschätzung, wie erfolgreich die Gene in der Umwelt sein werden, sind jedoch zwei weitere Untersuchungsergebnisse wichtig: Die Wissenschaftler fanden einerseits auch erhöhte Konzentrationen an Zink, Kupfer und Arsen, gegen die antibiotikaresistente Erreger oft ebenfalls unempfindlicher sind – sie werden der Tiernahrung als Wachstumsförderer zugesetzt. Andererseits identifizierten sie Gene für Transposasen. Diese Enzyme spielen eine entscheidende Rolle beim horizontalen Gentransfer, indem sie entsprechende Sequenzen aus dem Erbgut herausschneiden oder kopieren und an anderer Stelle wieder einfügen. Auf diese Weise könnten die Resistenzgene auch in humanpathogene Keime gelangen.

Wichtig sei nun herauszufinden, wie der Stallmist optimal aufbereitet werden kann, um die Menge an Resistenzgenen zu reduzieren, so die Forscher. Eine Abnahme der Konzentration der Resistenzgene scheint unter anderem damit zusammenzuhängen, wie lange der Kompost bereits im Freien auf den Feldern liegt. Ebenfalls entscheidend ist, dass durch eine angepasste Tierhaltung der Bedarf an Antibiotika gesenkt wird und diese, sofern sie notwendig werden, korrekt verabreicht werden: Das verringert die Entstehung von Resistenzen. Allerdings wird das vielerorts kaum kontrolliert.

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