De studie analyseerde ongeveer 800 miljoen DNA-sequenties geëxtraheerd uit 48 bodemmonsters verzameld in de staat Pará en de noordelijke staat Mato Grosso, die beide deel uitmaken van het Amazone gebied.
In Brazilië toonde een onderzoek aan de Universiteit van São Paulo (USP) aan dat ontbossing in het Amazonegebied een toename van de diversiteit van antibioticaresistente bacteriën veroorzaakt. Een artikel over de studie, gepubliceerd in Soil Biology and Biochemistry, vergelijkt de micro-organismen die in de bodem van inheems bos leven met die in weilanden en akkerlanden. De onderzoekers vonden een veel groter aantal genen die als markers van antibioticaresistentie worden beschouwd in ontboste gebieden.
“Bacteriën produceren stoffen waarmee ze elkaar kunnen aanvallen in een wedstrijd om middelen. Wanneer een gebied echter wordt ontbost, versterken verschillende factoren deze concurrentie, waardoor de bacteriën die deze stoffen kunnen weerstaan, worden begunstigd. Als ze mensen bereiken, kunnen deze micro-organismen een groot probleem worden”, zegt Lucas William Mendes, onderzoeker die wordt ondersteund door FAPESP van het USP’s Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA) in Piracicaba, in de staat São Paulo en auteur van het artikel.
De studie maakte deel uit van een project dat verband hield met het FAPESP-onderzoeksprogramma voor karakterisering, behoud, herstel en duurzaam gebruik van biodiversiteit (BIOTA-FAPESP) en werd geleid werd door Tsai Siu Mui, professor aan CENA-USP.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is resistentie tegen antibiotica een wereldwijd probleem voor de volksgezondheid waarbij resistente ziekten wereldwijd ongeveer 700.000 doden per jaar veroorzaken.
In de studie analyseerden de onderzoekers van CENA-USP, in samenwerking met collega’s van het Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP) en wetenschappers van het National Laboratory for Scientific Computing in Petrópolis, in de staat Rio de Janeiro, ongeveer 800 miljoen DNA-sequenties. geëxtraheerd uit 48 bodemstalen verzameld in de staat Pará en de noordelijke staat Mato Grosso, die beide deel uitmaken van het Amazone gebied.
Met behulp van bio-informatica instrumenten hebben de onderzoekers de DNA-sequenties van de monsters vergeleken met een genetische database en 145 antibioticaresistente genen gevonden die 21 verschillende moleculaire mechanismen activeren. Hoewel antibioticaresistente bacteriën aanwezig zijn in bosbodems, komen deze micro-organismen en hun resistentiemechanismen veel meer voor in de bodem van weilanden, ontboste gebieden en akkerlanden.
Ontbossing micro-organismen.
“Het proces van ontbossing in de Amazone bestaat uit het eerst kappen van de meest waardevolle bomen en vervolgens het kappen en verbranden van de rest om plaats te maken voor gewassen of gras voor vee”, zei Mendes. “Naast as van de verbrande vegetatie wordt de bodem gekalkt om de zuurgraad te verminderen en worden er andere landbouwchemicaliën toegepast. De overvloed aan voedingsstoffen voedt de proliferatie van bacteriën en de hevige concurrentie om hulpbronnen.”
Eerdere studies door de CENA-USP-groep toonden aan dat ondanks de vermindering van de diversiteit aan micro-organismen in de bosbodem, de overvloed aan bacteriën gunstig was voor planten door nutriëntencycli en verhoogde fotosynthese, en ook positieve effecten had op de atmosfeer, waaronder koolstoffixatie en consumptie van methaan, het belangrijkste broeikasgas na kooldioxide.
In de laatste studie werden de onderzoekers getroffen door de grote hoeveelheid bacteriën die resistent waren tegen twee specifieke klassen antibiotica, tetracyclines en bèta-lactamasen. Medicijnen met deze actieve ingrediënten worden veel gebruikt om veeziekten te behandelen en kunnen de bodem bereiken via uitwerpselen en urine, aangezien de opname van antibiotica bij runderen laag is. Bovendien kan het gebruik van dierlijke mest als meststof bijdragen aan de verspreiding van medicijnresistente bacteriën, aldus de onderzoekers.
Wetenschappers zijn er niet zeker van of micro-organismen die immuun zijn voor antibiotica, in staat zijn om te migreren van de bodem van de Amazone naar het daar geproduceerde voedsel, zoals graan, suikerriet en rundvlees. “Sommige onderzoeken gaan ervan uit dat de overdracht kan plaatsvinden, maar tot op heden hebben geen studies dit aangetoond”, zei Mendes. “Het moet zorgvuldig in de gaten worden gehouden, want als deze medicijnresistente bacteriën mensen bereiken, zullen ze een ernstig probleem vormen voor de volksgezondheid.”
Ook zijn er geen directe oplossingen om te voorkomen dat bacteriën zich in cultuurgrond vermenigvuldigen. Beheerstechnieken die naast het verhogen van de gewasopbrengst ook rekening houden met andere functies van micro-organismen, zoals nutriëntencycli en het verminderen van soorten die methaan produceren, kunnen het probleem helpen verminderen.
Dit kan worden gedaan door natuurlijke grond te transplanteren naar een gecultiveerd gebied of door inoculanten te gebruiken, op micro-organismen gebaseerde producten die belangrijke functies in de bodem vervullen en ook de behoefte aan kunstmest en landbouwchemicaliën verminderen. Inderdaad, de markt voor op microbiomen gebaseerde landbouwproducten zal naar verwachting in 2025 meer dan 10 miljard dollar waard zijn (lees meer op: agencia.fapesp.br/34195).
In de Amazone kunnen oplossingen en kansen heel dicht bij een weiland of plantage liggen, in de bodem van het inheems bos.
Vertaling: Andre Teirlinck