Es gibt nur wenige neuere Veröffentlichungen zum Einsatz von Antibiotika bei Nutzpflanzen, und diejenigen, die existieren, zitieren häufig Übersichtsarbeiten, die sich auf frühere Quellen beziehen. Literatur, die den zeitgenössischen Einsatz von Antibiotika bei Pflanzen beschreibt, beschränkt sich in der Regel auf die Erweiterungsliteratur (https://extension.psu.edu/pear-disease-fire-blight) oder auf Bedenken hinsichtlich der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen in Populationen von Pflanzenpathogenen (Sundin und Wang 2018; Farfán et al. 2014). Ausnahmen hiervon sind zwei kürzlich erschienene Artikel aus China, die einige Einblicke in Antibiotika geben, die von Erweiterungsdiensten im Land empfohlen werden (Zhang et al. 2017; Wan et al. 2019). Diese Arbeiten verwenden Informationen aus Pflanzenkliniken in China und legen nahe, dass Antibiotika zwischen 2,5 und 4,5% der Empfehlungen erscheinen.

Die durch die Plantwise-Kliniken generierten Daten sind einzigartig, da sie von landwirtschaftlichen Basisberatern stammen, von denen die meisten bei den Landwirtschaftsministerien beschäftigt sind. Im Gegensatz zu Pestizidverkaufsdaten geben die Informationen einen Einblick in das Wissen der landwirtschaftlichen Berater und welche Managementoptionen Kleinbauern in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (LMICs) routinemäßig gegeben werden. Der Datensatz ist umfangreich und umfasst 32 Länder und über 400.000 Empfehlungen. Vorsicht ist geboten, wenn Rückschlüsse auf die Verwendung von Antibiotika durch Landwirte gezogen werden, da die POMS-Datenbank Empfehlungen für Landwirte enthält und nicht unbedingt das Verhalten der Landwirte widerspiegelt. In dieser Studie wurde nicht versucht zu beurteilen, auf welcher Ebene Empfehlungen von den Landwirten erlassen werden, obwohl frühere Studien in Plantwise darauf hindeuten, dass die Rate der Annahme von Ratschlägen durch Landwirte, die Kliniken besuchen, insbesondere von chemischen Kontrollmaßnahmen, hoch ist (Silvestri et al. 2019). Trotz dieser Einschränkung scheinen diese Daten darauf hinzudeuten, dass der Einsatz von Antibiotika in der Pflanzenproduktion umfangreicher ist, als der Großteil der Literatur vermuten lässt. Angesichts des Mangels an anderen Informationsquellen, insbesondere von LMICs, glauben wir, dass die Plantwise POMS-Datenbank eine wichtige Ressource für die Bewertung des Antibiotikaeinsatzes in Ländern ist, in denen er nicht überwacht wird und die Vorschriften entweder minimal sind oder nicht durchgesetzt werden.

Ausmaß des Antibiotikaeinsatzes

Berechnungen des globalen Antibiotikaeinsatzes in Nutzpflanzen basieren fast ausschließlich auf Daten aus den USA gegen die durch Erwinia amylovora verursachte Brandfäule an Apfel und Birne (Gusberti et al. 2015; McManus 2014; Vidaver 2002; McManus und Stockwell 2000). Diese Literatur legt nahe, dass die Menge an Antibiotika, die in den USA für Nutzpflanzen verwendet werden, im Vergleich zu den in der Viehzucht und Aquakultur verwendeten Mengen relativ gering ist, wobei Schätzungen zwischen 0,26% und 0,5% des gesamten Antibiotikaverbrauchs in der Landwirtschaft liegen (McManus et al. 2002; McManus 2014). Dies hat die Autoren zu dem Schluss geführt, dass eine Einschränkung des Antibiotikaeinsatzes bei Nutzpflanzen nicht zu einer wesentlichen Verringerung des weltweiten Einsatzes führen würde (FAO und WHO 2019a). Das Fehlen von Überwachungsprogrammen in vielen Ländern in Verbindung mit dem Fehlen von Anwendungsaufzeichnungen vereitelt jedoch alle Versuche, die tatsächlichen Mengen an Antibiotika abzuschätzen, die angewendet werden. Wo eingehende Studien durchgeführt wurden, können die Ergebnisse überraschend sein. In Costa Rica wurde vorgeschlagen, dass die Mengen an Tetracyclin und Gentamicin, die in Kulturpflanzen verwendet werden, das 200- bis 700-fache der in der Humanmedizin verwendeten Mengen betragen können (Rodríguez Sánchez 2008).

In dieser Studie werden die Daten in Regionen unterteilt, die auf dem WHO-Klassifizierungssystem basieren, und die Länder werden nicht einzeln identifiziert, um die nationale Identität zu schützen und gleichzeitig einen Einblick in den Einsatz von Antibiotika zu geben. Es gibt nicht nur extreme Unterschiede zwischen den Regionen, wie aus den vorgelegten Ergebnissen hervorgeht (Afrika ohne jegliche Verwendung und MEER mit fast 2,5% aller Empfehlungen, die ein Antibiotikum enthalten), sondern es gibt auch enorme Unterschiede in den Mengen an Antibiotika, die von verschiedenen Ländern innerhalb der Regionen verwendet werden. Die regionalen und nationalen Unterschiede in den Antibiotikaempfehlungen können auf den Preis, die Gesetzgebung, die Produktverfügbarkeit, die Anbausysteme, das Wissen der agronomischen Berater oder die Art der Krankheitserreger zurückzuführen sein. Es kann nur spekuliert werden, welche Kombination dieser Faktoren den Unterschied im Antibiotikaeinsatz verursacht.

Sundin und Wang (2018) schlagen vor, dass Antibiotika aufgrund der damit verbundenen Kosten nicht weiter verbreitet sind, aber das scheint nicht der Fall zu sein, da die Massenkosten von Tetracyclin und Streptomycin bei $ 10 und $ 1 pro Kilo erhältlich sind, ein ähnlicher Preis wie Kupferoxychlorid (Alibaba.com preis korrekt ab 2019). Es ist jedoch interessant festzustellen, dass innerhalb des Datensatzes in den afrikanischen Ländern keine Antibiotika empfohlen werden.

Bakterielle Krankheitserreger sind auf der ganzen Welt und auf allen Kulturen vorhanden. Angesichts der Vielfalt der auf dem afrikanischen Kontinent verwendeten Kulturen und Anbausysteme wird es als unwahrscheinlich angesehen, dass sich die in Afrika vorkommenden Arten von Krankheitserregern ausreichend vom Rest der Welt unterscheiden. In vielen LMICs, auch in Afrika, sind Antibiotika über unregulierte Lieferketten und rezeptfreie Verkäufe frei erhältlich. Es ist daher unwahrscheinlich, dass die Diskrepanz beim Antibiotikaeinsatz in Afrika im Vergleich zu anderen Regionen der Welt auf deren Nichtverfügbarkeit zurückzuführen ist. Dies würde darauf hindeuten, dass einige andere Faktoren den Antibiotikaeinsatz in dieser Region verhindern (oder einschränken). In China ist der Einsatz von Antibiotika in der Pflanzenproduktion höher als in unseren Daten (Zhang et al. 2017). Von den Empfehlungen, die von Mitarbeitern der Cooperative Based Extension abgegeben wurden, enthielten 4,5% ein Antibiotikum (Zhang et al. 2017). Der Einsatz von Antibiotika bei Nutzpflanzen in China wird zumindest teilweise durch staatliche Subventionen zur Förderung ihres Einsatzes gefördert (Zhang et al. 2017).

Bei welchen Kulturen werden Antibiotika eingesetzt?

In den Daten dominiert Reis die Kulturen, für die Antibiotika empfohlen werden, und es ist nicht möglich festzustellen, ob dies auf die Art der Kultur oder die Länder zurückzuführen ist, in denen sie angebaut wird. Das Übergewicht antibiotikahaltiger Empfehlungen zu Reis in SEA dominiert die regionalen Unterschiede innerhalb der Daten. In SEA schienen 7, 4% der Empfehlungen für Reis ein Antibiotikum zu enthalten, und in einigen Jahren waren es fast 10%. Wenn Reis aus den Berechnungen entfernt wird, wurde der Anteil der Empfehlungen, die ein Antibiotikum in SEA enthielten, auf viel bescheidenere 0,6% reduziert. Der nächste größte Verbraucher von Antibiotika sind Amerika mit 1,62% aller Empfehlungen, die ein Antibiotikum enthalten, obwohl kein Reis in den POMS-Daten erscheint. Es scheint, dass aus irgendeinem Grund die Anwendung von Antibiotika auf Reis im MEER im Vergleich zu anderen Reisanbaugebieten und anderen Kulturen produktiv ist. Forscher in einem Seeland behaupten jedoch, dass der Einsatz von Antibiotika bei Reis relativ gering ist und von dem bei Zierpflanzen für religiöse Zwecke in den Schatten gestellt wird. Der Rückstand von Tetracyclin war auf einer Rose bei einem kürzlichen Besuch des Hauptautors in der Region deutlich zu sehen (Abb. 2).

Welche Antibiotika werden verwendet?

Die 18 Handelsnamen von Antibiotikaprodukten im POMS-Datensatz sind nur ein Bruchteil dessen, was zur Behandlung von Pflanzenkrankheiten in vielen Gebieten der Welt (insbesondere in der WP-Region) zur Verfügung steht. Von den elf in den Daten enthaltenen Antibiotika gelten 6 (Streptomycin, Tetracyclin, Oxytetracyclin, Gentamicin, Cefadroxil, Amoxicillin) als kritisch wichtige antimikrobielle Mittel für die Humanmedizin im Sinne der WHO (Weltgesundheitsorganisation 2019). Die anderen Antibiotika (Oxolinsäure, Kasugamycin, Ningnanmycin, Validamycin und Aureofungin) sind auf die Verwendung in landwirtschaftlichen Umgebungen gegen bakterielle und in einigen Fällen Pilzkrankheiten beschränkt.

Regionale Unterschiede

Unsere Ergebnisse bestätigen die anderer, was darauf hindeutet, dass Streptomycin das am häufigsten verwendete Antibiotikum bei Kulturpflanzen ist (McManus 2014; Zhang et al. 2017) mit Tetracyclin und Kasugamycin an zweiter und dritter Stelle. Interessanterweise erscheint das Antibiotikum Zhongshengmycin nicht in unseren Daten, obwohl es das am zweithäufigsten empfohlene Antibiotikum in chinesischen Pflanzenkliniken ist (über ein Viertel der Antibiotikaempfehlungen) (Zhang et al. 2017).Kasugamycin war in allen Regionen weit verbreitet, aber die Verwendung anderer Antibiotika zeigt erhebliche regionale Unterschiede, wobei sechs der 11 Antibiotika nur in einer Region auftraten. Trotz der großen Anzahl von Datensätzen von SEA bilden nur 3 Antibiotika den Großteil der Daten (99%), nämlich Kasugamycin, Streptomycin und Tetracyclin. Fast das gesamte Kasugamycin, das in SEA verwendet wurde, war auf Reis (nur 14% auf Nicht-Reiskulturen) und doch war Kasugamycin das Antibiotikum der Wahl in Amerika (72% aller Aufzeichnungen, die ein Antibiotikum enthielten), aber es gibt keine Aufzeichnungen darüber, dass Reis in die Kliniken gebracht wurde die Daten aus Amerika.Andere Antibiotika zeigen ähnliche regionale Einschränkungen, zum Beispiel Oxolinsäure wurde in der WP verwendet (35% aller Antibiotika-Empfehlungen), aber nirgendwo sonst, ähnlich in SEA 38% der Empfehlungen enthalten Tetracyclin, aber dieses Antibiotikum erscheint nur dreimal außerhalb dieser Region. In der Tat spekulieren wir, dass Aufzeichnungen von „Tetracyclin“ in Gebieten außerhalb des MEERES tatsächlich eine Abkürzung für „Oxytetracyclin“ sind.

Es wird als unwahrscheinlich angesehen, dass die regionale Variation der Antibiotika auf ihre Spezifität gegen die bakteriellen Erkrankungen der Region zurückzuführen ist. Die Resistenz gegen ein Antibiotikum kann jedoch einige der Unterschiede ausmachen, da Landwirte sich Alternativen zuwenden, wenn Produkte unwirksam werden (Manulis et al. 1999; Goodman 1980). Alternativ können regionale Unterschiede auf die anfängliche Auswahl des Herstellers, die Produktionsstätten und das Marketing zurückzuführen sein. Die große Variation (Größenordnungen) beim Einsatz von Antibiotika zwischen ähnlichen Ländern, die aneinander grenzen (Daten nicht gezeigt), ist an sich interessant, wirft aber auch Zweifel an der Legitimität der Extrapolation des Antibiotikaeinsatzes von einem Land zum anderen auf (Van Boeckel et al. 2015).

Gegen welche Probleme werden die Antibiotika empfohlen?

Antibiotika werden im Allgemeinen sowohl im medizinischen als auch im veterinärmedizinischen Bereich gegen bakterielle Krankheitserreger eingesetzt. Basierend auf der schriftlichen Diagnose waren etwa 60% der Diagnosen gegen ein benanntes Bakterium oder eine bakterielle Erkrankung gerichtet (64% basierend auf Kontrollkästchen). Es ist anzunehmen, dass in den meisten dieser Fälle die Anwendung von Antibiotika für die Gesundheit der Kultur von Vorteil gewesen wäre, aber in 6% der Fälle, in denen die Diagnose „Bakterienwelke“ lautete, hätte eine Sprühantibiotikabehandlung keine Wirkung gehabt.Die zweitgrößte Kategorie von Organismen, bei denen Antibiotika empfohlen wurden, war gegen Insekten und / oder Milben 12% (18% basierend auf Kontrollkästchen). Dies ist überraschend, da Antibiotika keine Aktivität gegen Arthropoden haben. Der Einsatz von Antibiotika gegen Insekten und Milben ist in SEA besonders verbreitet, was über 90% der Antibiotikaempfehlungen gegen diese Gruppe ausmachte. Zusätzlich zu antibakteriellen Wirkungen haben einige Antibiotika, einschließlich Streptomycin, Kasugamycin, Aureofungin, Ningnanmycin, Oxolinsäure und Validamycin, Aktivität gegen andere Erregergruppen, einschließlich Pilze (Vallad et al. 2010; Lee et al. 2005), Wasserschimmelpilze (Tso und Jeffrey 1956) und Viren (Han et al. 2014).Antibiotika wurden für die Behandlung von Pilzproblemen in allen vier Regionen empfohlen, aber die Praxis war am weitesten verbreitet in den EM- und SEA-Regionen, wo 33% und 17% der Datensätze, die ein Antibiotikum enthielten, gegen Pilzziele waren. Es ist nicht möglich festzustellen, inwieweit landwirtschaftliche Berater über die antimykotische Wirkung einiger der Antibiotika Bescheid wissen, aber es gibt Hinweise aus den Daten, die auf ein Bewusstsein für zumindest einige Erreger / Kulturpflanzen-Kombinationen hindeuten. Ein Beispiel hierfür war die Verwendung von Aureofungin zur Ganoderma-Kontrolle (Pilzpathogen) in Kokosnuss. Dieses Antibiotikum hat antimykotische Wirkung und ist eine etablierte Managementpraxis für diese Krankheit (Kandan et al. 2010). Im , Alle bis auf zwei Platten mit Aureofungin waren für das Ganoderma-Management.

Kasugamycin ist ein landwirtschaftliches Antibiotikum, das ursprünglich für die Verwendung in Reis mit Wirkung gegen die Pilzkrankheit Reisblasen (Mangnaporthe oryzae) entwickelt wurde. In JAPAN wurde Kasugamycin, als es gegen ein Pilzproblem empfohlen wurde, fast ausschließlich gegen Reiskrankheiten empfohlen, während dieses Antibiotikum in keiner anderen Region gegen Pilzkrankheiten von Reis empfohlen wurde. Streptomycin und Tetracyclin wurden auch gegen Reis empfohlen, obwohl sie keine Wirkung auf diese Krankheit hatten, was möglicherweise auf ein Missverständnis der Eigenschaften dieser beiden Antibiotika hindeutet.

Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis in der Humanmedizin, dass Antibiotika Viren abtöten können (Jordan 2014), aber das scheint sich nicht in Empfehlungen zu übersetzen, die sich auf die Pflanzenproduktion beziehen. Basierend auf Checkboxen, 4.4% aller Datensätze im gesamten Datensatz (nicht nur diejenigen, für die ein Antibiotikum empfohlen wurde) beziehen sich ausschließlich auf eine Viruserkrankung, während von den Datensätzen, die ein Antibiotikum in der Empfehlung enthalten, nur 0,54% als durch ein Virus verursacht gelten. Interessanterweise hat das Antibiotikum Ningnanmycin in experimentellen Studien eine gewisse antivirale Aktivität gezeigt (Han et al. 2014). In unseren Daten war Ningnanmycin jedoch auf relativ wenige Datensätze in der Seeregion beschränkt, und keine davon war gegen virale Probleme gerichtet. Es ist klar, dass Antibiotika in einigen Fällen wirksam gegen nicht-bakterielle Ziele eingesetzt werden, Ihr verschwenderischer Einsatz könnte jedoch zu dem Schluss führen, dass landwirtschaftliche Berater sich ihres begrenzten Wirkungsspektrums nicht bewusst sind. Es wurde jedoch beobachtet, dass in vielen Fällen, insbesondere bei Kindern, die Empfehlungen unabhängig von der Diagnose identisch waren. Wir spekulieren, dass die landwirtschaftlichen Berater in SEA routinemäßig ein Insektizid mit einem Fungizid und einem Antibiotikum in einer einzigen Anwendung kombinieren, um das aktuelle Problem zu lösen und andere Probleme zu verhindern / zu kontrollieren, die noch nicht vorhanden sind oder auf niedrigem Niveau liegen.

Entwicklungsstadium Schweregrad und mit Antibiotika behandelte Fläche

Der Schwerpunkt des Plantwise-Programms liegt auf der Unterstützung der Berater von Kleinbauern, und dies war tatsächlich der Fall, da die Grundstücksgröße, auf die sich die Empfehlungen beziehen, eine mittlere Größe von 0,6 Ha hatte. Die mittlere Fläche wird nicht angegeben, da sie möglicherweise irreführend ist, da es sich bei den Plantwise-Formen um falsch platzierte Dezimalpunkte handelt. Antibiotika werden auf Pflanzen in der Mitte ihrer Produktion angewendet, da die überwiegende Mehrheit der Antibiotika-Anwendungen auf Pflanzen erfolgte, die sich im „Zwischenstadium“ des Wachstums befanden und auf die „Blätter“ der Pflanzen aufgetragen wurden. Weniger als 5% der Aufzeichnungen bezogen sich auf die Behandlung von Sämlingen. Interessanterweise gab es fünf Datensätze, in denen die Anwendung von Antibiotika nach der Ernte empfohlen wurde, was offensichtlich Bedenken hinsichtlich der Rückstände für die Verbraucher aufwirft. Bei der Betrachtung der Schwere des Anfalls gaben 96% der Aufzeichnungen an, dass das diagnostizierte Problem ein Viertel oder weniger des Pflanzenbestands betraf, was darauf hindeutet, dass Antibiotika verwendet werden, bevor sich das Problem weit verbreitet hat.

Antibiotikadosen

Die Konzentration des angewendeten Antibiotikums und die tatsächliche Dosis, die die Blätter erhalten, hängen von der Wassermenge ab, die zum Verdünnen des Konzentrats verwendet wird, da der Abfluss bald erreicht wird, wenn die Ernte jung ist oder wenn das Sprühvolumen zu hoch ist. Dies hätte jedoch keinen Einfluss auf die Gesamtmenge des Antibiotikums, das in die Umwelt gesprüht wird. Um die Menge der ausgebrachten Antibiotika abzuschätzen, ist es nützlich, eine Kultur und Region auszuwählen und genauer zu untersuchen, wie viel Produkt angewendet wird. In der Seeregion enthielten 7,4% aller Empfehlungen zu Reis ein Antibiotikum. Plantomycin (das am häufigsten empfohlene Antibiotikum in der Region) ist eine Mischung aus Streptomycin und Tetracyclin. Für die Grundlage dieser Berechnung wurde angenommen, dass der empfohlene Satz auf 7 angewendet wurde.4% der gesamten Reisanbaufläche der Region (schätzungsweise über 75 Millionen Ha (http://ricestat.irri.org:8080/wrsv3/entrypoint.htm). Wenn dies der Fall wäre, würde eine einzige Anwendung über 63 Tonnen Streptomycin und 7 Tonnen Tetracyclin bedeuten. Dies kann durchaus eine Unterschätzung sein, da die vom Hersteller empfohlene Dosis von den landwirtschaftlichen Beratern häufig verdoppelt wird.

Diese Daten sind nur eine kleine Momentaufnahme chemischer Anwendungen, und diese Mengen sind im Vergleich zum Viehzuchtsektor relativ gering, aber dennoch signifikant, insbesondere wenn ihr Umweltschicksal berücksichtigt wird.

Welche anderen Bekämpfungsmethoden werden gegen bakterielle Pflanzenpathogene angewendet?

Im Gegensatz zum riesigen Arsenal an Chemikalien, die gegen Pilze und Wasserschimmelpilze wirksam sind (85 im gesamten Datensatz), sind relativ wenige Chemikalien vertreten, die bakterielle Krankheiten wirksam reduzieren. Einige Fungizide wie Mancozeb haben eine begrenzte Wirkung gegen bakterielle Krankheiten und es gibt spezielle bakterizide Verbindungen wie Bronopol und Bismerthiazol, aber basierend auf unseren Daten sind diese nicht weit verbreitet. Tatsächlich sind in Vietnam 6 Produkte im Handel erhältlich, die Bismerthiazol enthalten, das mit Antibiotika gemischt ist (NoghiệP bộ nông và phát triển nông thôn 2016).

Unsere Daten legen nahe, dass Kupfersalze die mit Abstand am häufigsten verwendete Chemikalie gegen bakterielle Erkrankungen sind. Im gesamten Datensatz haben über 13% der Datensätze, bei denen das Kontrollkästchen „Bakterien“ aktiviert ist, das Wort „Kupfer“ in der Empfehlung. Dies ist jedoch eine erhebliche Unterschätzung von Produkten auf Kupferbasis, da viele nur unter dem Handelsnamen oder als „Bordeaux-Mischung“ empfohlen werden. Der Anteil der Datensätze, die ein Antibiotikum und das Wort „Kupfer“ enthalten, beträgt 21% (wiederum eine Unterschätzung). Es ist üblich, dass Kupfersalze mit Antibiotika vorgemischt werden, und allein in Vietnam gibt es über 9 Produkte (nicht im POMS-Datensatz vertreten), bei denen es sich um antibakterielle Chemikalien handelt, die eine Mischung aus Antibiotika und Kupfersalzen enthalten (NoghiệP bộ nông và phát triển nông thôn 2016).

Kupfersalze sind ein sehr weit verbreiteter Wirkstoff, der bei landwirtschaftlichen Landwirten beliebt ist, da sie allgemein verfügbar sind und gegen Pilz-, Wasserschimmel- und Bakterienkrankheiten wirken. Diese antimikrobiellen Eigenschaften machen es zu einer beliebten Wahl unter landwirtschaftlichen Beratern, insbesondere wenn sie keine endgültige Diagnose stellen können, da ein kupferhaltiges Produkt eine positive Wirkung gegen alle diese Pathogenklassen hat.

Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen gegen tierische und menschliche Krankheitserreger

Es besteht große Besorgnis über den Einsatz von Antibiotika in der Landwirtschaft, da sich Resistenzen auf medizinisch wichtige Bakterien ausbreiten können. Die meisten Bedenken bezogen sich auf die Verwendung von Antibiotika in der Tierhaltung, und die Verwendung in der Pflanzenproduktion wurde weitgehend nicht kommentiert, möglicherweise weil die Verwendung im Vergleich zu den in der Tierhaltung verwendeten Mengen als sehr gering angesehen wird oder weil die medizinische Gemeinschaft sich ihrer Verwendung in dieser Hinsicht nicht bewusst war. Die Vorschriften für den Einsatz von Antibiotika bei Pflanzen unterscheiden sich stark zwischen Ländern und Regionen. Die Europäische Union und Brasilien genehmigen keine Antibiotika als Wirkstoffe in Pestiziden (Donley 2019), während einige Länder ihre Verwendung für bestimmte Kulturen oder in Notsituationen zulassen, andere haben überhaupt keine Gesetzgebung zu diesem Thema. Darüber hinaus betrachten viele Länder Europas und der WP den Einsatz von Antibiotika in der Pflanzenproduktion als ein wichtiges Mittel zur Bekämpfung von Krankheitserregern bei gleichzeitigem Schutz der Umwelt.

Erst vor kurzem haben internationale Organisationen wie die FAO und die WHO begonnen, Bedenken gegen den Einsatz von Antibiotika bei der Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten zu äußern. In einer kürzlich durchgeführten gemeinsamen Sitzung zum Pestizidmanagement wurde empfohlen, dass Antibiotika, die für die Gesundheit von Mensch und Tier verwendet werden, nicht als Pestizide registriert werden sollten (FAO und WHO 2019b). Diese Bedenken beziehen sich auf den Einsatz von Antibiotika, die in einer Anbauumgebung einen Selektionsdruck erzeugen, der die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen von Bodenbakterien auf menschliche Krankheitserreger beschleunigt. Das volle Ausmaß, in dem der Einsatz von Antibiotika in diesen Systemen das Auftreten von Antibiotikaresistenzen bei Zoonoseerregern in Kulturpflanzen beschleunigt, muss jedoch noch ermittelt werden (FAO und WHO 2019c).Es gibt jedoch gute Hinweise darauf, dass Nutzpflanzen (insbesondere solche, die roh verzehrt werden) ein potenzielles Vehikel für resistente Bakterien sind, die in den menschlichen Darm gelangen (Boehme et al. 2004; Hassan et al. 2011; Raphael et al. 2011; Rodríguez et al. 2006; Ruimy et al. 2010; Schwaiger et al. 2011; Walia et al. 2013). Einige Autoren vermuten sogar, dass diese resistenten Bakterien eine Quelle für genetisches Material für den lateralen Gentransfer nach der Einnahme sein könnten, was zu antibiotikaresistenten Erregern im Darm führt (Bezanson et al. 2008).Ein einzigartiger Aspekt des Antibiotikaeinsatzes bei Nutzpflanzen ist, dass sie routinemäßig mit anderen Agrochemikalien gemischt werden. Diese Verwendung hat zu Bedenken hinsichtlich Wechselwirkungen geführt, die Kreuzresistenz oder Koselektion für Antibiotikaresistenzen fördern könnten. Eine Studie zeigte, dass Bakterien Antibiotikaresistenzen bis zu 100.000-mal schneller entwickeln, wenn sie bestimmten Herbiziden / Antibiotika-Mischungen ausgesetzt sind, als wenn sie nur Antibiotika ausgesetzt sind (Kurenbach et al. 2018). Vorgemischte oder auf dem Bauernhof hergestellte Mischungen von Antibiotika und Kupfersalzen geben ebenfalls Anlass zur Sorge, da Bodenbakteriengemeinschaften aus mit Kupfer kontaminierten Böden signifikant toleranter gegenüber Vancomycin und Tetracyclin sind als Kontrollbodenbakteriengemeinschaften (Pal et al. 2015). Darüber hinaus haben Bakterien, die Gene beherbergen, die Resistenz gegen bestimmte Metallionen, einschließlich Kupfer, verleihen, signifikant häufiger auch Gene für Antibiotikaresistenz als Bakterien ohne Metallresistenzgene (Pal et al. 2015). Trotz der relativ geringen Mengen an Antibiotika, die in der Pflanzenproduktion verwendet werden, stellt ihre Verwendung in Kombination mit anderen Pflanzenproduktionsprodukten einen potenziell wichtigen Risikofaktor für die Selektion und Verbreitung resistenter Mikroorganismen und Gene von Pflanzen auf Mensch und Tier dar.Dennoch weisen die Befürworter des Einsatzes von Antibiotika zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten darauf hin, dass es trotz über 50-jähriger kontinuierlicher Anwendung keine nachgewiesenen Hinweise darauf gibt, dass sich Resistenzen von pflanzenpathogenen Bakterien auf menschliche oder tierische Krankheitserreger ausgebreitet haben. Tatsächlich berichtet eine Studie, dass der Anteil antibiotikaresistenter Bakterien in einem Obstgarten, der nicht mit Antibiotika besprüht worden war, größer war als in einem Obstgarten, der regelmäßig Antibiotika-Sprays erhalten hatte (Yashiro und McManus 2012).