Onderzoek Leiden residuen van de landbouw tot verhoogde antibioticaresistentie?

Artsen bestuderen het gebruik van antibiotica in de landbouw

Elk jaar kopen boeren enorme hoeveelheden antibiotica die zijn goedgekeurd voor gebruik bij koeien, varkens, pluimvee en ander vee. Niet zelden worden de uitwerpselen van deze dieren vervolgens als meststof gebruikt. Dientengevolge worden sporen van de geneesmiddelen in de omgeving afgegeven. Onderzoekers vrezen dat de landbouw een belangrijke bijdrage kan leveren aan de opkomst van antibioticaresistente bacteriën.

De onderzoekers van het Buffalo College of Arts and Sciences ontdekten dat veel sporen van antibiotica via landbouw in het milieu terechtkwamen, wat kon leiden tot een toename van antibioticaresistente bacteriestammen.

Leidt de uitwerpselen van dieren in de landbouw tot een verhoogde weerstand tegen antibiotica? (Afbeelding: dietwalther / fotolia.com)

Twee afvalbehandelingssystemen zijn nauwgezet bestudeerd

Twee van de meest geavanceerde afvalbehandelingssystemen die in de landbouw worden gebruikt om antibiotica af te breken, kunnen geneesmiddelenresten niet volledig achterhouden of verwijderen, aldus onderzoekers. Beide technologieën laten sporen van antibiotica achter, die zowel de actieve ingrediënten zelf bevatten, als de moleculen waarin de actieve ingrediënten uiteenvallen, verklaren de experts. Vaste uitwerpselen werden ook in meer detail onderzocht, die vaak worden uitgefilterd voor verdere verwerking.

Dung-vaste stoffen bevatten veel antibiotica

De onderzoekers ontdekten dat deze vaste stof hoge niveaus van antibiotica kan bevatten. Deze ontdekking is vooral verontrustend omdat het vaak wordt vrijgegeven in het milieu wanneer gebruikt als strooisel of meststof. Men hoopte dat geavanceerde verwerkingstechnologieën antibiotica zouden kunnen verwijderen. Het bleek echter dat deze methoden niet zo effectief waren als ze zouden moeten zijn. Diana Aga van de University of Buffalo College of Arts and Sciences.

Compostering kan het probleem oplossen

Er is echter hoop: een meerfasig proces, dat ook het composteren aan het einde van het systeem omvat, zou de hoeveelheid antibiotica aanzienlijk kunnen verminderen, rapporteren de experts. Eerdere studies met pluimveemest hebben aangetoond dat dit proces zeer goed werkt. Na ongeveer 150 dagen kan een vermindering van antibiotica met 70 procent worden bereikt, zeggen de wetenschappers.

Behandelingssystemen waren niet ontworpen om antibiotica te verwijderen

Volgens de Amerikaanse Food and Drug Administration zijn in 2016 meer dan 30 miljoen pond antibiotica goedgekeurd voor gebruik in voedselproducerende dieren verkocht of gedistribueerd in de Verenigde Staten. Dit is slechts een fractie van 's werelds antibiotica die jaarlijks bij mensen en dieren wordt gebruikt, leg de experts uit. Hoewel onderzoek zich heeft gericht op melkveebedrijven, wijzen de resultaten op een groter probleem. Geen van de bestudeerde behandelingssystemen was ontworpen om antibiotica uit het afval te verwijderen, benadrukt Aga. Het doel is eerder geuren te verminderen en biogas te produceren of water te recyclen.

Probleem is niet alleen landbouw

Het probleem beperkt zich niet tot de landbouw: afvalbehandelingssystemen, inclusief systemen voor de behandeling van stedelijk afval, ziekenhuisafval en zelfs afval van de antibiotica-industrie, hebben geen antibiotica als hoofddoel. Naarmate de antimicrobiële resistentie in het milieu toeneemt, vormen antibiotica in het milieu een belangrijk wereldwijd probleem. Oplossingen moeten dringend worden gevonden, benadrukken de experts.

Mensen gebruiken in veel gevallen antibiotica. Dit heeft de afgelopen decennia geleid tot een toename in resistentie tegen antibiotica. (Afbeelding: denisismagilov / fotolia.com)

Twee melkveebedrijven zijn van naderbij bekeken

Om het onderzoek uit te voeren, bezochten wetenschappers twee melkveebedrijven in Upstate New York. Beide planten verwijderen veel van de vaste koeienmest voordat het resterende slib wordt onderworpen aan hightech afvalbeheertechnieken. Daarna gebruikte een van de bedrijven micro-organismen en pasteurisatie om organisch materiaal om te zetten in mest en biogas te produceren. Het andere bedrijf gebruikte de zogenaamde omgekeerde osmose. Beide technologieën verminderden de residuen van antibiotica in de mest, maar konden nauwelijks de resterende antibiotica in de vaste stoffen verminderen.

De meeste vaste stoffen blijven onbehandeld

De huidige onderzoeksresultaten zijn bijzonder verontrustend, omdat uit onderzoek ook is gebleken dat antibiotica tijdens de behandeling de neiging hebben om te migreren van de vloeibare delen van de mest naar de vaste stoffen, zeggen de artsen. De verwerkingstechnieken worden pas uitgevoerd nadat de meeste vaste stoffen al zijn gescheiden van de pure puree, wat betekent dat de meeste vaste stoffen onbehandeld blijven. Uit de studie bleek dat zowel het vloeibare als het vaste deel van het slib genen kan bevatten die resistentie tegen antibiotica verlenen. Hoewel omgekeerde osmose dergelijke ionoforen effectief uit het vloeibare deel van de mest kan verwijderen, zijn veel van de ionoforen al vóór de behandeling gemigreerd naar het vaste deel van de onbewerkte mist, die wordt verwijderd voordat de omgekeerde osmose begint, verklaren de onderzoekers.

Verder onderzoek is nodig

Verschillende technieken voor afvalbeheer moeten nu beter worden onderzocht om de verspreiding van antibiotica en resistente bacteriën te verminderen. Composteren is een gebied dat speciaal moet worden overwogen. De resultaten van een lopend onderzoek over dit onderwerp zijn veelbelovend, legt Aga uit. De artsen publiceerden de resultaten van hun onderzoek naar de twee verschillende onderzochte afvalbehandelingssystemen in de Engelstalige tijdschriften "Chemosphere" en "Environmental Pollution". (As)