Verbotenes Antibiotikum in Fisch: Neue Bedenken für die Lebensmittelsicherheit

Das ícia Alexandre Evangelista geleitete Projekt wurde kombinierten Umweltmonitoring mit Experimenten zur Anreicherung, zur genetischen Schädigung aquatischer Organismen sowie zur Phytoremediation, einem Prozess, bei dem Pflanzen zur Entfernung eingesetzt werden.

Dieser umfassendere Ansatz half dem Team, ökologische Risiken zu bewerten und gleichzeitig kostengünstige Lösungen für Verschmutzungen zu ermitteln, die sowohl mit der Humanmedizin als auch mit der Tierhaltung in Verbindung stehen.

Proben wurden in der Nähe des Staudamms Santa Maria da Serra und des Stausees Barra Bonita gesammelt, einem Gebiet, in dem Schadstoffe aus dem gesamten Einzugsgebiet des Flusses Piracicaba tendenziell anreichern.

Was die Studie zeigt

Die Region wird mit aufbereitetem Abwasser, häuslichem Abwasser, landwirtschaftlichem Oberflächenablauf sowie Abfällen aus der Fisch- und Schweinehaltung belastet. Trockenzeit verschärft die Antibiotikaverschmutzung. Die Forscher untersuchten Wasser-, Sediment- und Fischproben sowohl in der Regen- als auch in der Trockenzeit.

Die Überwachung umfasste 12 häufig verwendete Antibiotika aus Gruppen wie Tetracycline, Fluorchinolone, Sulfonamide und Phenole. „Die Ergebnisse zeigten ein klares saisonales Muster: Während der Regenzeit lagen die Konzentrationen der meisten Antibiotika unterhalb der Nachweisgrenze." „In der Trockenzeit, wenn das Wasservolumen abnimmt und Schadstoffe konzentrieren, wurden jedoch andere Verbindungen nachgewiesen", sagt Evangelista.

Die Konzentrationen im Wasser wurden in Nanogramm pro Liter gemessen, während die Sedimentkonzentrationen Mikrogramm pro Kilogramm erreichten. Einige Verbindungen, darunter Enrofloxacin und Sulfonamide, wurden im Sediment in Konzentrationen gefunden, die höher sind als in vergleichbaren Studien weltweit berichtet.

Technischer Hintergrund

Nach Angaben der Forscher wirkt das Sediment wie ein Speicherbereich für diese Schadstoffe, da es große Mengen an organischer Substanz und Nährstoffen wie Phosphor, Calcium und Magnesium enthält. Im Laufe der Zeit können diese Antibiotika potenziell wieder in die Umwelt freigesetzt werden.

Nachgewiesenes verbotenes Antibiotikum in Fischen: „Eines der bedeutendsten Ergebnisse der Studie war der Nachweis (Astyanax sp.), die Region Barra Bonita gesammelt wurden. „Chloramphenicol ist ein Antibiotikum, dessen Einsatz in der Tierhaltung in Brasilien gerade wegen der mit seiner Toxizität verbundenen Risiken verboten ist", so der Forscher.

Das verbotene Antibiotikum wurde ausschließlich in der Trockenzeit nachgewiesen, bei Konzentrationen, die mehrere zehn Mikrogramm pro Kilogramm erreichten. Da Lambari-Fische in der Region häufig verkauft und verzehrt werden, deuten die Ergebnisse auf einen möglichen Expositionsweg für den Menschen über die Nahrungsaufnahme hin.

Was die Studie zeigt

Evangelista erklärte, dass Chloramphenicol und Enrofloxacin für Labortests ausgewählt wurden, aufgrund ihrer ökologischen Bedeutung und ihrer Relevanz für die menschliche Gesundheit. „Enrofloxacin wird weit verbreitet in der Tierhaltung, einschließlich der Aquakultur, sowie in der Humanmedizin eingesetzt.

Chloramphenicol hingegen wird trotz des Verbots für Tiere der Lebensmittelproduktion weiterhin beim Menschen verwendet und dient als historischer Marker für anhaltende Kontaminationen", erläutert sie.

Aquatische Pflanze entfernt einige Antibiotika Neben der Identifizierung auch, ob *Salvinia auriculata*, eine schwimmende aquatische Pflanze, die häufig als Störfaktor gilt, zur Reinigung verschmutzten Wassers beitragen kann.

In Laborversuchen wurde die Pflanze Umweltkonzentrationen

In Laborversuchen wurde die Pflanze Umweltkonzentrationen sowie Konzentrationen, die 100-mal höher waren, an Enrofloxacin und Chloramphenicol ausgesetzt.

Die Wissenschaftler verwendeten mit Kohlenstoff-14 markierte Verbindungen, um präzise zu verfolgen, wohin sich die Antibiotika im Wasser, in den Pflanzen und im Fisch bewegten. „Die Ergebnisse zeigten die hohe Effizienz von *Salvinia* bei der Entfernung höherer Pflanzenbiomasse wurde innerhalb weniger Tage mehr als 95 % des Antibiotikums aus dem Wasser entfernt.

Die Halbwertszeit der Verbindung sank auf etwa zwei bis drei Tage.

Was die Studie zeigt

Beim Chloramphenicol verlief die Entfernung langsamer und war nur teilweise erfolgreich." Die Pflanze konnte zwischen 30 % und 45 % des Antibiotikums aus dem Wasser entfernen; die Halbwertszeiten betrugen dabei 16 bis, was auf eine größere Persistenz des Stoffes in der Umwelt hindeutet, so der Forscher.

Bilder aus Autoradiographie-Tests zeigten, dass sich beide Antibiotika vor allem in den Wurzeln der Pflanze anreicherten, was darauf hindeutet, dass Wurzelabsorption und Rhizofiltration für den Reinigungsprozess und DNA-Schäden Eine der komplexeren Erkenntnisse betraf die Art und Weise, wie Fische Antibiotika aufnehmen.

Kontrollierte Studien zeigten, dass eine Verringerung der Antibiotikakonzentration im Wasser nicht immer zu einer reduzierten Aufnahme durch Fische führte. Enrofloxacin blieb überwiegend gelöst im Wasser und wurde, mit einer Halbwertszeit.

Sein Bioakkumulationsfaktor war niedrig, was bedeutet,

Sein Bioakkumulationsfaktor war niedrig, was bedeutet, dass es weniger wahrscheinlich ist, sich in Geweben anzureichern. Chloramphenicol verhielt sich hingegen anders. Die Substanz verblieb im Fisch deutlich länger, mit einer Halbwertszeit und einem hohen Bioakkumulationsfaktor, was auf eine stärkere Anreicherung im Gewebe hindeutet.

Das Vorhandensein die Aufnahme der Wirkstoffe durch den Fisch. Obwohl die Pflanze die Antibiotikakonzentration im Wasser senkte, nahmen die Fische die Verbindungen in manchen Fällen schneller auf.

Die Forscher gehen davon aus, dass die Pflanze die Antibiotika teilweise in Formen umwandelt, die werden können. „Dies zeigt, dass der Einsatz 'Schwämme' für Schadstoffe keine selbstverständliche Lösung ist.

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Das Vorhandensein der Makrophyte verändert das gesamte System, einschließlich der Art und Weise, wie der Organismus mit dem Schadstoff in Kontakt kommt", so Evangelista. Das Team untersuchte zudem genetische Schäden bei den Fischen. Chloramphenicol führte zu einer signifikanten Zunahme äden, einschließlich der Bildung den Zellkernen der Blutkörperchen.

Wenn jedoch Salvinia auriculata vorhanden war, sanken die Schäden auf Werte, die denen der Kontrollgruppen nahe kamen.

Für Enrofloxazin konnte die Pflanze schädliche genetische Effekte nicht signifikant verringern. „Die, dass bei Chloramphenicol die Pflanze möglicherweise weniger genotoxische Nebenprodukte erzeugt oder antioxidative Verbindungen in die Rhizosphäre abgibt, wodurch der oxidativen Stress bei den Fischen verringert wird.

Was die Studie zeigt

Enrofloxazin ist hingegen chemisch stabiler und kann persistente und potenziell toxische Metaboliten bilden, deren Wirkung durch die Makrophyte nicht neutralisiert wird", kommentiert die Forscherin.

Versprechen und Grenzen natürlicher Sanierungsstrategien Evangelista betonte, dass Salvinia auriculata nicht als vollständige Lösung zur Bekämpfung der Antibiotikakontamination betrachtet werden sollte. Die Studie zeigte sowohl Vorteile als auch Limitationen. Ein wesentlicher Bedenkenpunkt ist die Entsorgung kontaminierter Pflanzenmaterialien.

Werden die Pflanzen nicht ordnungsgemäß entfernt und behandelt, können sie Antibiotika wieder in die Umwelt freisetzen und eine weitere Quelle der Verschmutzung darstellen.

Was die Studie zeigt

Dennoch deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Wasserpflanzen Teil kostengünstiger, naturbasierter Sanierungsstrategien werden könnten, insbesondere in Gebieten, in denen fortschrittliche Behandlungsmethoden wie Ozonierung und oxidative Technologien zu teuer sind. „Die Studie zeigt, dass das Problem real, messbar und komplex ist.

Jede Strategie zur Bewältigung muss daher nicht nur die Entfernung des Schadstoffs berücksichtigen, sondern auch seine biologischen und ökologischen Auswirkungen", fasst die Forscherin zusammen. „Die Nachweisbarkeit ückständen im Wasser, in den Sedimenten und in Fischen des Flusses Piracicaba verdeutlicht, wie schädlich menschliche Aktivitäten sein können.

Die Resistenz über Antibiotika kann zur Entstehung führen." Die Forschung ergab positive Ergebnisse mit kostengünstigen Umweltlösungen und ermöglichte ein besseres Verständnis des integrierten Funktionierens aquatischer Ökosysteme sowie den Einsatz wirksamer natürlicher Techniken zur Schadensminderung", fügt Valdemar Luiz Tornisielo hinzu, Betreuer des Artikels.

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Referenz: „Integrierter Ansatz zur Bewertung und Minderung der Antibiotikakontamination in natürlichen Gewässern unter Verwendung " ícia Alexandre Evangelista, Ítallo Cristian da Silva de Oliveira, Felipe Machado de Oliveira Lourenco, Nicoli Gomes de Moraes, Rodrigo Floriano Pimpinato, Henrique Alves de Moraes, Walther Henrique Almeida Meneghini und Valdemar Luiz Tornisielo, 19.

Dezember 2025, Environmental Sciences Europe. DOI: 10.1186/s12302-025-01275-7. Die in der Studie verwendeten radioaktiv markierten Moleküle wurden vom Internationalen Atomenergie-Verband (IAEA) bereitgestellt.