Mest van runderen waaraan antibiotica zijn toegediend, verandert drastisch de bacteriële en schimmelsamenstelling van de omringende grond, wat leidt tot disfunctie van het ecosysteem, volgens een onderzoeksteam van Virginia Tech.

Het team analyseerde bodemmonsters van 11 melkveebedrijven in de Verenigde Staten, en ontdekte dat de hoeveelheid antibioticaresistente genen 200 keer groter was in grond in de buurt van mesthopen in vergelijking met grond die dat niet was.

Verder, microben met een grotere antibioticaresistentie vertoonden hogere stressniveaus. Hun bevindingen werden op 29 maart gepubliceerd in de Proceedings van de Royal Society B .

"De ontwikkeling van antibioticaresistentie kan een energiezuiger zijn voor een micro-organisme, en zou verklaren waarom we hogere stressniveaus hebben gezien. We moeten dit mogelijke verband blijven onderzoeken, " zei hoofdauteur Michael Strickland, een assistent-professor biologische wetenschappen aan het College of Science en onderzoeker bij het Global Change Center van Virginia Tech.

Bodemmicrobiële gemeenschappen zijn belangrijk voor het in stand houden van ecosysteemdiensten zoals klimaatregulering, bodemvruchtbaarheid, en voedselproductie. verstoringen, zoals blootstelling aan antibiotica, kan duidelijke effecten hebben op bodemmicroben en deze diensten.

Het gebruik van antibiotica bij vee in de Verenigde Staten is een groeiende zorg, vooral in gevallen waarin ze worden gebruikt om ziekten te voorkomen in plaats van specifiek te behandelen, volgens Carl Wepking van Lancaster, Wisconsin, een doctoraatsstudent in de biologische wetenschappen aan het College of Science en eerste auteur op het papier.

Wepking bracht een deel van zijn jeugd door op een vleesveebedrijf, en is bekend met de uitdagingen waar boeren voor staan.

"De groeiende menselijke bevolking en de groeiende mondiale middenklasse zetten boeren onder druk om meer dierlijke producten te produceren. " zei Wepking, die ook een Interfaces of Global Change fellow is. "Echter, het gebruik van antibiotica om de productie te verhogen kan een negatief effect hebben op het ecosysteem en de landbouwbodems, om nog maar te zwijgen over de menselijke gezondheid."

Echter, voor hun huidige project, gefinancierd door USDA, Strickland en Wepking gaan zich richten op de impact van antibiotica op bodemgemeenschappen. Het project kent drie fasen, waarvan het eerste het opmeten van de 11 melkveebedrijven. De volgende stap is het bemonsteren van grond bij Kentland Farm om mest te ontwarren van de antibiotische effecten op bodemmicroben. De derde fase omvat de directe toepassing van de antibiotica op de bodem in het laboratorium.

"Hoewel de gevolgen voor de menselijke gezondheid van wijdverbreid antibioticagebruik algemeen bekend zijn, Wepking et al. een ander potentieel belangrijk effect onderzoeken:hoe blootstelling aan antibiotica de microbiële gemeenschap in de bodem en het functioneren ervan vormt, " zei Serita Frey, een professor in microbiële bodemecologie aan de Universiteit van New Hampshire. "Dit onderzoek benadrukt dat toevoeging van antibiotica aan de bodem (door toediening van rundveemest) het potentieel heeft om de bodemfunctie op belangrijke manieren te veranderen, vooral in verband met carbon cycling."

Andere Virginia Tech-auteurs op het papier zijn Brian Badgley, een assistent-professor gewas- en bodemmilieuwetenschappen aan het College of Agriculture and Life Sciences; Jeb Barrett, universitair hoofddocent biologische wetenschappen aan het College of Science; en Katharine Knowlton, een professor in de zuivelwetenschap in het College of Agriculture and Life Sciences.