Stallmist fördert Vermehrung resistenter Bodenbakterien

New Haven (USA) - Seit einigen Jahrzehnten kommt es immer häufiger zu Infektionen durch Bakterien, die gegen Antibiotika resistent geworden sind. Als eine mögliche Ursache vermutet man den vermehrten Einsatz dieser Medikamente in der Viehhaltung, was zur Selektion resistenter Bakterien führt. So könnten bei Düngung mit Stallmist resistente Keime in den Ackerboden gelangen, sich dort vermehren und dann mit dem Gemüse auf die Haut und in den Darm von Menschen übertragen werden. Doch jetzt haben amerikanische Biologen herausgefunden, dass eine Düngung mit Kuhmist auch dann die Zahl resistenter Keime im Boden erhöht, wenn der Dung von Kühen stammt, die gar keine Antibiotika erhalten hatten. Die Problemkeime sind also bereits vorher im Boden vorhanden und vermehren sich lediglich überproportional unter dem Einfluss der organischen Düngung, berichten die Forscher im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“. Welche Bestandteile des Düngemittels für die Wachstumsförderung resistenter Bakterien verantwortlich sind, bleibt vorerst ungeklärt.

„Unsere Ergebnisse zeigen die Komplexität und die mitunter nicht erwarteten Konsequenzen landwirtschaftlicher Praktiken“, schreiben Jo Handelsman von der Yale University und Kollegen. Für ihre vergleichenden Untersuchungen düngten sie drei Gemüsebeete entweder mit Stallmist von Milchkühen, die nicht mit Antibiotika behandelt worden waren, oder mit einem Stickstoff-Phosphor-Kalium-Mineraldünger. Dann ermittelten sie, wie sich über einen Zeitraum von 130 Tagen die Gesamtzahl an anzüchtbaren Bakterien pro Gramm Boden sowie der Prozentsatz an Cefalotin-resistenten Keimen veränderte. Cefalotin zählt – wie auch die Penicilline – zur Gruppe der Beta-Laktam-Antibiotika, die bei Milchkühen verbreitet zum Einsatz kommen. Bakterien mit einem Beta-Laktamase-Gen können solche Antibiotika enzymatisch spalten und werden daher von diesen Wirkstoffen nicht abgetötet.

Ab der zweiten Woche nach der Düngung war der Anteil resistenter Bakterien in den mit Mist gedüngten Böden höher als in den mit Mineraldünger behandelten. Genetische Analysen ergaben, dass dies hauptsächlich auf Bakterien der Gattung Pseudomonas beruhte, die über Beta-Laktamase-Gene verfügten. Auch eine verstärkte Vermehrung von resistenten Psychrobacter pulmonis und Janthinobacterium-Spezies trugen zu diesem Effekt bei. Insgesamt verringerte sich die bakterielle Artenvielfalt durch Zugabe von Kuhmist stärker als nach Einsatz von Mineraldünger. Offenbar fördern noch nicht identifizierte Bestandteile des organischen Düngemittels bevorzugt die Vermehrung resistenter Bakterien. Entweder, so die Forscher, beschleunigt der hohe Nährstoffgehalt generell die Teilungsrate schnellwachsender Keime wie der Pseudomonaden. Oder die im Dung enthaltenen Schwermetalle bewirken die Selektion schwermetallresistenter Bakterien, die gleichzeitig auch unempfindlich gegen Beta-Laktam-Antibiotika sind.

Die Autoren halten es für wichtig, nun zu untersuchen, ob die Art der Düngung auch den Gehalt an antibiotikaresistenten Bakterien im marktreifen Gemüse beeinflusst. Da die Resistenz-Gene nicht mit leicht übertragbaren mobilen DNA-Elementen gekoppelt sind, sei eine Übertragung auf andere klinisch relevante Bakterienarten im Boden wenig wahrscheinlich, schreiben die Forscher. Größer sei dagegen die Gefahr, dass die Bodenbakterien mit dem Gemüse direkt zum Menschen gelangen und Infektionen verursachen könnten.