Antibiotics as environmental pollutants: effects on soil microorganisms

H. Schmitt, B. Martinali, K. Stoob, G. Hamscher, P. van Beelen, E. Smit, C.J. van Leeuwen, W. Seinen

    Research output: Contribution to journalArticleAcademicpeer-review

    Abstract

    Background, Aim and Scope: Ziel und Absicht. Die Umweltauswirkungen des Gebrauchs von Arzneimitteln und insbesondere Antibiotika sind nur unvollständig untersucht. In diesem Beitrag wird ausgewählte Literatur zum Thema besprochen. Weiter wird eine Zusammenfassung von Ergebnissen eigener Arbeiten zu Effekten von Antibiotika in Boden-Mikrokosmen gegeben. Main Features: Im Mittelpunkt steht die Methode der 'pollution-induced community tolerance', in der untersucht wird, ob Antibiotika zu Verschiebungen in der Zusammenstellung von bakteriellen Gemeinschaften und damit zu einer erhöhten Toleranz der Gemeinschaft führen. Diese Arbeiten beruhen auf der Veratmung von organischen Substraten in Multititerplatten (Biolog. Platten). Andere besprochene Methoden sind funktionelle Tests, wie die Bodenrespiration, und molekulare Analysen, wie der Nachweis von Resistenzgenen in der Boden-DNA. Results: Die Eignung dieser Toleranzentwicklung als ökotoxikologisches Effektmaß war Gegenstand mehrerer Experimente. Dabei wurde deutlich, dass die Effekttestung von Antibiotika die Gabe von Nährstoffen erfordert, und dass die PICT-Methode Antibiotikaeffekte wie erwartet spezifisch abbilden kann. Mit der PICT-Methode wurden daraufhin die Effekte von drei verschiedenen Antibiotikaklassen untersucht, und z.T. bei Konzentrationen, wie sie in der Umwelt auftreten können, erste Effekte festgestellt. Discussion: Mögliche Risiken des Antibiotikaeinsatzes für die Verbreitung von Antibiotika-Resistenzgenen in der Umwelt sind noch nicht abschließend zu bewerten, was hauptsächlich an der Rolle des natürlichen Hintergrundes an Resistenzgenen liegt. Conclusions: Die PICT-Methode hat sich durch ihre Spezifizität als brauchbare ökotoxikologische Untersuchungsmethode erwiesen. Perspectives: Aufgrund der möglichen Effekte von Tetrazyklin-Antibiotika auf die Struktur der Bakteriengemeinschaft wird zu einem vorsichtigen Umgang mit Antibiotika in der landwirtschaftlichen Praxis geraten. Wir empfehlen, die Risiken eines erhöhten Auftretens von Antibiotika-Resistenz in der Umwelt genauer zu untersuchen.
    Original languageUndefined/Unknown
    Pages (from-to)110-118
    Number of pages9
    JournalZeitschrift für Umweltchemie und Ökotoxikologie
    Volume18
    Issue number2
    Publication statusPublished - 2006

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