Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kunnen mest en compost werken als probiotica, waardoor de antibioticaresistentie in stedelijke bodems wordt verminderd?

Mest en compost als potentiële probiotica tegen antibioticaresistentie in stedelijke bodems

Antibioticaresistentie is een groeiend probleem voor zowel de menselijke gezondheid als het milieu. Het overmatig gebruik van antibiotica heeft geleid tot de ontwikkeling van bacteriën die resistent zijn tegen deze medicijnen, waardoor het moeilijker wordt om infecties te behandelen. Een mogelijke manier om antibioticaresistentie te bestrijden is door het gebruik van probiotica, dit zijn bacteriën die bij consumptie gezondheidsvoordelen bieden. Mest en compost, die beide rijk zijn aan voedingsstoffen en nuttige bacteriën, kunnen in stedelijke bodems als probiotica fungeren en de antibioticaresistentie helpen verminderen. Hier ziet u hoe:

1. Concurrentie om grondstoffen: Wanneer nuttige bacteriën in de bodem worden geïntroduceerd, kunnen ze concurreren met antibioticaresistente bacteriën om hulpbronnen zoals voedsel en ruimte. Deze concurrentie kan de groei en proliferatie van antibioticaresistente bacteriën vertragen, waardoor hun overvloed in de bodem wordt verminderd.

2. Productie van antimicrobiële stoffen: Sommige nuttige bacteriën kunnen antimicrobiële stoffen produceren die de groei en overleving van antibioticaresistente bacteriën remmen. Deze stoffen kunnen antibiotica afbreken of zich richten op specifieke mechanismen bij antibioticaresistente bacteriën, waardoor de kans kleiner wordt dat ze overleven.

3. Verandering van de bodemchemie: Mest en compost kunnen de chemische samenstelling van de bodem veranderen, waardoor deze minder bevorderlijk is voor de groei van antibioticaresistente bacteriën. Bepaalde verbindingen in mest en compost kunnen antibiotica binden of neutraliseren, waardoor de effectiviteit ervan wordt verminderd en de selectiedruk wordt beperkt die antibioticaresistentie veroorzaakt.

4. Verbeterde immuunrespons: Gunstige bacteriën kunnen de natuurlijke immuunrespons van de bodem stimuleren, ook wel geïnduceerde systemische resistentie genoemd. Wanneer planten interageren met nuttige bacteriën, activeren ze afweermechanismen die hen resistenter maken tegen ziekteverwekkers, waaronder antibioticaresistente bacteriën. Dit indirecte afweermechanisme kan de overleving en proliferatie van antibioticaresistente bacteriën in de bodem verder verminderen.

5. Verbeterde bodemgezondheid: Mest- en compostwijzigingen kunnen de algehele bodemgezondheid verbeteren door de beschikbaarheid van voedingsstoffen, het vasthouden van water en de microbiële diversiteit te verbeteren. Een gezond bodemecosysteem kan nuttige bacteriële gemeenschappen beter ondersteunen en hun vermogen vergroten om antibioticaresistente bacteriën te onderdrukken.

Uitdagingen en beperkingen:

- Variabiliteit in microbiële samenstelling:Mest en compost kunnen qua bacteriële samenstelling variëren, afhankelijk van de bronmaterialen en composteringsmethoden. Het is van cruciaal belang om mest en compost op de juiste manier te selecteren en te beheren om een ​​consistente aanvoer van nuttige bacteriën te garanderen.

- Potentieel voor overdracht van ziekteverwekkers:Mest en compost kunnen schadelijke ziekteverwekkers bevatten die gezondheidsrisico's kunnen opleveren. Goede composterings- en verwerkingspraktijken, zoals het handhaven van hoge temperaturen en voldoende composteertijd, zijn essentieel om ziekteverwekkers te elimineren en de veiligheid van de eindproducten te garanderen.

- Langetermijneffecten:Hoewel de kortetermijnvoordelen van mest- en compostaanpassingen zijn onderzocht, vereisen hun langetermijneffecten op antibioticaresistentie in stedelijke bodems verder onderzoek. Monitoring en adaptieve managementstrategieën zijn nodig om de werkzaamheid op de lange termijn en de potentiële nadelen van deze praktijken te beoordelen.

Over het geheel genomen hebben mest- en compostwijzigingen het potentieel om als nuttige probiotica in stedelijke bodems te fungeren en via verschillende mechanismen bij te dragen aan de vermindering van antibioticaresistentie. Zorgvuldig beheer en begrip van de lokale bodemgesteldheid, microbiële dynamiek en potentiële risico's zijn echter noodzakelijk om de voordelen van deze organische wijzigingen ten volle te benutten bij het verminderen van antibioticaresistentie in stedelijke omgevingen.