FFoQSI: 2.2.1 Livestock Resistome
Abstract
Antibiotika werden seit Jahrzehnten in der Nutztierhaltung sowohl für therapeutische als auch für nicht-therapeutische Anwendungen eingesetzt. Beim Einsatz zur Wachstumsförderung werden allen Tieren sub-therapeutische Mengen verabreicht, während bei der prophylaktischen Anwendung bzw. bei der metaphylaktischen Anwendung einzelne Tiere (Prophylaxe) oder die gesamte Herde (Metaphylaxis) mit höheren antimikrobiellen Mengen (therapeutisch) behandelt werden um Infektionskrankheiten zu behandeln. Die Definition dieser unterschiedlichen Anwendungen von Antibiotika ist wichtig, weil sie im Zentrum der regulatorischen Bemühungen steht. In vielen Ländern ist der nicht-therapeutische Einsatz von Tierarzneimitteln, welche Wirkstoffe mit humanmedizinischer Bedeutung enthalten, reguliert bzw. verboten. Die Verwendung nicht-therapeutischer Dosierungen von Antibiotika als Wachstumsförderer wurde mit vorteilhaften Leistungsaspekten in Verbindung gebracht, jedoch gibt es Daten, welche zeigen, dass diese Anwendung zur Entstehung und Verbreitung von antibiotikaresistenten pathogenen Bakterien bei Tier und Mensch beiträgt. Das Antibiotikaresistenzverhalten von Bakterien wird traditionell mit kulturellen Methoden untersucht. Allerdings kann die überwiegende Mehrheit der Bakterien nicht mit Standardmethoden kultiviert werden. Die jüngsten Fortschritte bei den Next-Generation-Sequenzierungstechniken erlauben mittels 16S rDNA Amplikonsequenzierung die Erfassung der durch antibiotische Futtermittelzusätze induzierten Veränderungen der Darmmikrobiota. Die zur Detektion der eigentlichen Resistenzgene eingesetzten Methoden basieren meist auf einem kulturellen Screening und einer PCR-basierten Detektion der relevanten Gene. Diese Techniken können jedoch nur Informationen über jeweils einzelne Gruppen von Antibiotikaresistenzgenen liefern. Diese Limitierung engt den möglichen Anwendungsbereich ein und verschleiert damit die mikroökologische Artenvielfalt und Dynamik sowie deren Resistenzfaktoren. Die Shotgun-Metagenom-Sequenzierung kann als teures, aber zuverlässiges alternatives Werkzeug gesehen werden, da diese Technik zeitgleich eine umfassende und hochauflösende Analyse des Mikrobioms und des Resistoms liefern kann. Bei dieser Technik wird die gesamte DNA einer mikrobiellen Gemeinschaft zufällig fragmentiert und dann mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung analysiert. Im Zentrum dieses Projekts steht die verbesserte Erfassung der Verbreitung und Dynamik von Antibiotikaresistenzen bei Geflügel. Das tierische Reservoir an Antibiotikaresistenzgenen ("das Resistom") wird charakterisiert, indem die Wechselwirkungen zwischen resistenten und nicht resistenten Bakterien aus dem Geflügelmikrobiom untersucht werden. Im Detail wird es möglich sein, den Einfluss der Umwelt sowie die Wirkung von angewandten alternativen Futterzusätzen auf die Dynamik von Resistenzgenen im Mikrobiom von Nutztieren abzuschätzen. Diese Daten sind wichtig für die Bewertung und weitere Verbesserung verschiedener Tierhaltungsformen und antibiotikafreier Fütterungssysteme unter Berücksichtigung der Prinzipien des Tierwohls, der Grundlagen zur Produktion von sicheren tierischen Nahrungsmitteln und der Minimierung der Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen in der Umwelt.
Tierernährung Antibiotikaresistenz Lebensmittelkette Geflügel Next Generation Sequencing (NGS) Resistome
Publikationen
Metatranscriptomic Analysis of the Chicken Gut Resistome Response to In-Feed Antibiotics and Natural Feed Additives.
Autoren: Koorakula, R; Schiavinato, M; Ghanbari, M; Wegl, G; Grabner, N; Koestelbauer, A; Klose, V; Dohm, JC; Domig, KJ; Jahr: 2022
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Storage media and RNA extraction approaches substantially influence the recovery and integrity of livestock fecal microbial RNA.
Autoren: Koorakula, R; Ghanbari, M; Schiavinato, M; Wegl, G; Dohm, JC; Domig, KJ; Jahr: 2022
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Mitarbeiter*innen
Konrad Domig
Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Konrad Domig
konrad.domig@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-75453
Projektleiter*in
01.01.2018 - 31.03.2022
Juliane Dohm
Assoc. Prof. Priv.-Doz. Dr. Juliane Dohm
dohm@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-79156
Projektmitarbeiter*in
01.01.2018 - 31.03.2022
BOKU Partner
Externe Partner
Biomin Holding Gmbh
keiner
Partner