Kvægassocierede antibiotika forstyrrer jordens økosystemer

Gylle fra kvæg givet antibiotika ændrer drastisk bakterie- og svampesammensætningen af ​​den omgivende jord, fører til økosystemdysfunktion, ifølge et forskningshold fra Virginia Tech.

Holdet analyserede jordprøver fra 11 malkekvægsbedrifter i USA, og fandt ud af, at mængden af ​​antibiotika-resistente gener var 200 gange større i jord nær gødningsbunker sammenlignet med jord, der ikke var det.

Desuden, mikrober med større antibiotikaresistens viste højere stressniveauer. Deres resultater blev offentliggjort den 29. marts i Proceedings of the Royal Society B .

"Udviklingen af ​​antibiotikaresistens kan være en energisuger for en mikroorganisme, og ville forklare, hvorfor vi har set højere stressniveauer. Vi er nødt til at fortsætte med at undersøge dette mulige link, " sagde hovedforfatter Michael Strickland, en assisterende professor i biologiske videnskaber i College of Science og forsker ved Virginia Techs Global Change Center.

Jordens mikrobielle samfund er vigtige for at opretholde økosystemtjenester såsom klimaregulering, jordens frugtbarhed, og fødevareproduktion. Forstyrrelser, såsom eksponering for antibiotika, kan have markante effekter på jordmikrober og disse tjenester.

Brugen af ​​antibiotika på husdyr i USA er en voksende bekymring, især i tilfælde, hvor de bruges til at forebygge snarere end specifikt til at behandle sygdom, ifølge Carl Wepking fra Lancaster, Wisconsin, en doktorand i biologiske videnskaber i College of Science og førsteforfatter på papiret.

Wepking tilbragte en del af sin barndom på en kødkvægsfarm, og er bekendt med de udfordringer, som landmændene står over for.

"Den voksende menneskelige befolkning og den voksende globale middelklasse lægger pres på landmændene for at producere flere husdyrprodukter, " sagde Wepking, som også er en Interfaces of Global Change-stipendiat. "Imidlertid, brugen af ​​antibiotika til at øge produktionen kan have en negativ indvirkning på økosystemet og landbrugsjorden, for ikke at tale om menneskers sundhed."

Imidlertid, for deres nuværende projekt, finansieret af USDA, Strickland og Wepking vil fokusere på antibiotikas indvirkning på jordsamfund. Projektet har tre faser, hvoraf opmåling af de 11 malkekvægsbedrifter var den første. Det næste trin vil være at prøve jord på Kentland Farm for at adskille gødning fra antibiotikaeffekter på jordmikrober. Den tredje fase vil involvere direkte påføring af antibiotika til jord i laboratoriet.

"Mens de sundhedsmæssige konsekvenser af udbredt antibiotikabrug er velkendte, Wepking et al. undersøge en anden potentielt vigtig påvirkning - hvordan eksponering for antibiotika former jordens mikrobielle samfund og dets funktion, " sagde Serita Frey, en professor i jordmikrobiel økologi ved University of New Hampshire. "Denne forskning fremhæver, at tilsætning af antibiotika til jorden (gennem påføring af kvæggødning) har potentialet til at ændre jordens funktion på vigtige måder, især i forbindelse med kulstofcykling."

Andre Virginia Tech-forfattere på papiret inkluderer Brian Badgley, en assisterende professor i afgrøde- og jordmiljøvidenskab i College of Agriculture and Life Sciences; Jeb Barrett, lektor i biologiske videnskaber ved College of Science; og Katharine Knowlton, professor i mejerividenskab ved College of Agriculture and Life Sciences.