AquaticPollutants - CONTACT: Konsequenzen des Einsatzes von Substanzen mit antimikrobiellen und antiparasitischen Eigenschaften in Fischfarmen für aquatische Ökosysteme; Vorhaben: Untersuchungen zu strukturellen Veränderungen und funktionellen Charakterisierungen der Mikrobiome

Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist zu untersuchen, wie sich durch den Einsatz von Antibiotika und Antiparasitika in der Aquakultur Antibiotikaresistenzen entwickeln und sich in aquatische Ökosysteme ausbreiten. Arbeitshypothese ist, dass der Fischdarm ein "Hotspot" für die Entstehung von Antibiotikaresistenzen und mobile genetische Elemente sein könnte, die sich dann auf Mikrobiome in der aquatischen Umwelt (freilebend in der Wassersäule oder im Sediment oder Wirts-assoziiert mit Nicht-Zielorganismen) ausbreiten und über die Nahrungskette bis zum Menschen gelangen können. Dies wird an vier typischen Fallbeispielen aus unterschiedlichen Klimazonen - einerseits in Modellexperimenten andererseits durch ein Monitoring an real bestehenden Systemen - untersucht. Das HMGU ist dabei vorrangig für Hochdurchsatzsequenzierung mittels Meta-barcoding zur Aufklärung von strukturellen Veränderungen im Mikrobiom sowie der Metagenom-Sequenzierung und Analyse zur funktionellen Charakterisierung der Mikrobiome verantwortlich. Ersteres dient der Beobachtung potentieller struktureller Veränderungen im Mikrobiom unter dem Einfluss der eingesetzten Therapeutika. Letztere dient vorrangig zur Verfolgung von antimikrobiellen Resistenzgenen (ARGs) und mobilen genetischen Elementen (MEGs), um Ursprungsort und Dispersion, auch durch horizontalen Gentransfer (HGT) zu erfassen. Aus diesen Erkenntnissen sollen bestehende Risiken durch den Einsatz von Tierarzneimitteln (v.a. antimikrobielle Wirkstoffe) in der Aquakultur für aquatische Ökosysteme abgeleitet und erste Empfehlungen für alternative Managementstrategien für Aquakultursysteme entwickelt werden. Daneben soll in der Öffentlichkeit ein Bewusstsein für diese Problematik geschaffen werden.