Studie tyder på att ersättning av inhemsk vegetation med betesmark eller grödor ökar konkurrensen mellan mikroorganismer, gynnar dem med antimikrobiella resistensgener. Upphovsman:CENA-USP
I Brasilien, en studie gjord av forskare som är anslutna till University of São Paulo (USP) och medarbetare avslöjade att avskogning i Amazonas orsakar en ökning av mångfalden av antibiotikaresistenta bakterier. Forskarna har rapporterat sina fynd i Jordbiologi och biokemi . Studien jämför mikroorganismerna som lever i den inhemska skogens jord med de som finns i betesmarker och odlingsmarker. Forskarna fann ett mycket större antal gener som betraktades som markörer för antibiotikaresistens i avskogade än skogsområden.
"Bakterier producerar ämnen som kan attackera varandra i en tävling om resurser som är vanliga i alla miljöer. När ett område avskogas, dock, flera faktorer intensifierar denna tävling, gynnar de bakterier som kan motstå dessa ämnen. Om de når människor, dessa mikroorganismer kan bli ett stort problem, "sa Lucas William Mendes, en forskare med stöd av FAPESP vid USP:s Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA) i Piracicaba, i delstaten São Paulo, och sista författaren till artikeln.
Studien var en del av ett projekt kopplat till FAPESP -forskningsprogrammet om biologisk mångfaldskaraktärisering, Bevarande, Restaurering och hållbar användning (BIOTA-FAPESP) och ledd av Tsai Siu Mui, professor vid CENA-USP.
Antibiotikaresistens är en global nödsituation för folkhälsan, enligt Världshälsoorganisationen (WHO), som säger att läkemedelsresistenta sjukdomar orsakar cirka 700, 000 dödsfall per år världen över.
I studien, forskarna vid CENA-USP, samarbetar med kollegor vid Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP) och forskare vid National Laboratory for Scientific Computing i Petrópolis, Rio de Janeiro delstat, analyserade cirka 800 miljoner DNA -sekvenser extraherade från 48 jordprover som samlats in i staten Pará och norra Mato Grosso, båda är en del av Amazonas biom.
Med hjälp av bioinformatikverktyg, forskarna körde DNA-sekvenserna från proverna mot en genetisk databas och hittade 145 antibiotikaresistenta gener som utlöser 21 olika molekylära mekanismer. Även om antibiotikaresistenta bakterier finns i skogsmark, dessa mikroorganismer och deras resistensmekanismer är mycket rikligare i betesmarken, avskogade områden, och odlingsmarker.
Avskogningsmikroorganismer
"Ockupationsprocessen i Amazonas består av att först hugga de mest värdefulla träden och sedan röja och bränna resten för att ge plats åt grödor eller fodergräs för nötkreatur, "Mendes sa." Förutom aska från den brända vegetationen, jorden kalkas för att minska surheten och andra agrokemikalier appliceras. Överflödet av näringsämnen ger näring åt bakteriell spridning och hård konkurrens om resurser. "
Tidigare studier från CENA-USP-gruppen visade att trots minskningen av skogsmarkens mikroorganism mångfald, överflödet av bakterier gynnade växterna genom näringscykel och förstärkt fotosyntes, och hade också positiva effekter på atmosfären, inklusive kolfixering och konsumtion av metan, den näst viktigaste växthusgasen efter koldioxid.
I den senaste studien, forskarna slogs av den stora mängden bakterier som var resistenta mot två specifika antibiotikaklasser, tetracykliner och beta-laktamaser. Läkemedel med dessa aktiva ingredienser används ofta för att behandla nötkreatursjukdomar och kan nå jorden via avföring och urin eftersom absorptionen av antibiotika hos nötkreatur är låg. Vidare, användningen av husdjursgödsel som gödningsmedel kan bidra till spridningen av läkemedelsresistenta bakterier, enligt forskarna.
Forskare kan inte vara säkra på att mikroorganismer som är immuna mot antibiotika kan migrera från Amazonas mark till mat som produceras där, som spannmål, sockerrör, och nötkött. "Viss forskning antar att överföringen kan ske, men hittills, inga studier har visat det, "Mendes sa." Det måste följas noggrant för om dessa läkemedelsresistenta bakterier når människor, de kommer att orsaka ett allvarligt folkhälsoproblem. "
Det finns inte heller några omedelbara lösningar för att förhindra att bakterier förökar sig i odlad jord. Förvaltningstekniker som tar hänsyn till andra funktioner hos mikroorganismer förutom att öka avkastningen, såsom näringscykling och minskande arter som producerar metan, till exempel, kan hjälpa till att mildra problemet.
Detta kan göras genom att transplantera naturlig jord till ett odlat område eller använda inokulanter, mikroorganismbaserade produkter som utför viktiga funktioner i marken och som också minskar behovet av gödsel och jordbrukskemikalier. Verkligen, marknaden för mikrobiombaserade jordbruksprodukter förväntas vara värd mer än 10 miljarder amerikanska dollar år 2025.
I Amazonas, lösningar och möjligheter kan vara mycket nära en betesmark eller plantage, i den inhemska skogens jord.