Durch die medikamentöse Behandlung von Nutztieren werden Antibiotika unverändert oder in metabolisierter Form via Harn und Kot ausgeschieden. Eine Bewertung eines daraus resultierenden Risikos bezüglich der Bildung und Verbreitung antibiotika-resistenter Bakterienpopulationen in der Umwelt kann nur vorgenommen werden, wenn qualitative und quantitative Informationen über Antibiotikarückstände in der Gülle vorliegen. Da es zum Vorkommen von Antibiotika in Wirtschaftsdüngern bisher nur wenige Untersuchungen gab, wurden in dieser Arbeit sensible und robuste Analysemethoden zum Nachweis umweltrelevanter Anti-biotika entwickelt und ein bayernweites Monitoring von Schweinegüllen durchgeführt. Die zwei entwickelten LC-MS-Methoden erfassen folgende 23 Antibiotika: Tetrazyklin, Chlortetrazyklin, Oxytetrazyklin, Doxyzyklin, Sulfadiazin, -methazin, -thiazol, -methoxazol, -guanidin, -merazin, -dimethoxin, -chloropyridazin, -methoxypyrazin, -meter, -doxin, -phenazol, -isomedin, -pyridin, N4-Acetyl-Sulfamethazin, Trimethoprim, Enrofloxacin, Florfenicol und Tiamulin. Das Prinzip der Methoden beruht auf einer Flüssig-Flüssigextraktion in Kombination mit einer Festphasenextraktion. Im Konzentrationsbereich zwischen 0,1 mg/kg bzw. 0,05 mg/kg (Bestimmbarkeitsgrenzen) und 200 mg/kg wurden Wiederfindungsraten zwischen 60 und 110% erreicht. Zur Untersuchung der Stabilität der untersuchten Verbindungen in Gülle wurden praxisnahe Lagerungsversuche bei 7°C durchgeführt. Bei Chlortetrazyklin konnte nach einer 6-monatigen Lagerung kein Abbau beobachtet werden. Sulfadiazin wurde in der ersten Woche um 50% reduziert; in der folgenden Lagerungszeit (bis zu 32 Wochen) war keine weitere Konzentrationsabnahme festzustellen. Trimethoprim wurde hingegen innerhalb von zwei Wochen vollständig abgebaut. In einem weiteren Lagerungsversuch im Labormaßstab wurde das Verhalten von 13 Sulfonamiden bei verschiedenen Temperaturen (-20°C, 7°C, Raumtemperatur) über einen Zeitraum von 16 Wochen untersucht. Hierbei zeigten Sulfamerazin, Sulfamethoxypyrazin, Sulfaguanidin und Sulfisomedin im Beobachtungszeitraum keinen Abbau, während Sulfamethoxazol sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 7°C eine Konzentrationsabnahme um bis zu 80% festzustellen war. Diese Reduktion fand bei höheren Temperaturen schneller statt. Enrofloxacin und Florfenicol wurden ab einer Lagertemperatur von 7°C innerhalb von 16 Wochen um bis zu 80% abgebaut. Tiamulin hingegen wies eine höhere Stabilität auf und wurde im Versuchszeitraum bei 7°C um 10%, bei Raumtemperatur um 25% reduziert. Eine Probenlagerungstemperatur von -20°C führte lediglich bei Sulfachloropyridazin und Enrofloxacin zu einer geringern Konzentrationsminderung. In einem bayernweiten Güllemonitoring wurden 380 Güllen von schweine-haltenden Betrieben mit den entwickelten Methoden analysiert. In 29,5% der Proben konnte keine der untersuchten Verbindungen nachgewiesen werden; in 70,5% wurde mindestens ein Antibiotikum detektiert. In zwei Proben konnten 5, in neun Proben 4 der untersuchten Wirkstoffe gefunden werden. 37% der untersuchten Proben enthielten Chlortetrazyklin, 29% Tetrazyklin, jeweils in Konzentrationen bis zu 50 mg/kg. Bei der Sulfonamidanalyse konnte in 48% der Proben Sulfamethazin (0,05 - 38 mg/kg) gemessen werden. Sulfadiazin wurde in 19 Proben (5%) nachgewiesen. Positive Befunde, wenn auch zahlen- und mengenmäßig in nur geringem Umfang, wurden auch für Oxytetrazyklin, Sulfamerazin, Sulfathiazol, Sulfamethoxazol, Sulfathiazol und Tiamulin bestimmt. 6,3 bzw. 13,2% der Güllen wiesen Tetrazyklinkonzentrationen auf, die zur Selektion von resistent bzw. intermediär einzustufenden Bakterien geeignet sind. Unter Berücksichtigung der Herkunft der Proben ist festzustellen, dass der prozentuale Anteil der Befunde in den höheren Gehaltsklassen (≥ 4 mg/kg) bei den größeren Betrieben (mehr als 220 Masttiere bzw. mehr als 45 Zuchtsauen) höher war; zudem wiesen sie einen geringen Anteil an negativen Befunden (unterhalb der Bestimmbarkeitsgrenze) auf. Auffällig war auch, dass in den im Frühjahr gewonnen Proben häufiger höhere Konzentrationen festzustellen waren, als dies bei der Herbstbeprobung der Fall war. Auf Grund der erzielten Resultate sind Antibiotikaeinträge durch Düngung im folgenden Rahmen zu erwarten. Tetrazyklinkonzentrationen im Bereich der Bestimmbarkeitsgrenze ergäben 3 g/ha, der gemessene Höchstgehalt würde zu 1,8 kg/ha führen.     «

Durch die medikamentöse Behandlung von Nutztieren werden Antibiotika unverändert oder in metabolisierter Form via Harn und Kot ausgeschieden. Eine Bewertung eines daraus resultierenden Risikos bezüglich der Bildung und Verbreitung antibiotika-resistenter Bakterienpopulationen in der Umwelt kann nur vorgenommen werden, wenn qualitative und quantitative Informationen über Antibiotikarückstände in der Gülle vorliegen. Da es zum Vorkommen von Antibiotika in Wirtschaftsdüngern bisher nur wenige Unter...     »

In the therapy of livestock unchanged or metabolized antibiotics are excreted. Risk assessment regarding the rise of and spread of antibiotic resistant bacteria-population in the environment needs qualitative and quantitative information about antibiotic residues in manure. Up to now, there was only little research into the occurrence of antibiotics in liquid manure. Therefore, a sensitive and robust method for the analysis of possible residues was established. Furthermore pig manure samples from Bavarian farms were collected and analyzed. Two LC-MS methods were developed to analyse 23 of the most relevant antibiotics with LC-MS techniques. With these methods following substances can be detected: tetracycline, chlortetracycline, oxytetracycline, doxycycline, sulpha-diazine, -methazine, -thiazole, -methoxazole, -guanidine, -merazine, -dimethoxine, -chloropyridazine, -methoxypyrazine, -meter, -doxine, -phenazole, -isomedine, N4-acetylated-sulfamethazine, trimethoprim, enrofloxacine, florfenicole and tiamuline. The methods based on a liquid-liquid-extraction followed by solid phase extraction. In the range of concentrations from 0.1 mg/kg or 0.05 mg/kg up to 200 mg/kg, recovery rates of 60 to 110% were achieved. In a trial to examine the stability of pharmaceuticals in manure during storage (storage temperature 7°C) there was no degradation of chlortetracycline during the term of six months. Sulphadiazine was reduced to 50% after one week, but the remaining residuals were stable until the end of the trial (32 weeks). Trimethoprim was degraded completely within two weeks. In another experiment with three different storage temperatures (-20°C, 7°C, room temperature) over a period of 16 weeks all examined sulphonamides were studied. Sulphamerazine, sulpha-methoxypyrazine, sulphaguanidine and sulphisomedine persisted. Sulpha-methoxazole was reduced up to 80% at 7°C as well as at room temperature. The same degradation rate was reached more quickly with higher temperatures than under cooler conditions of storage. Enrofloxacin and tiamuline were reduced to 20% within 16 weeks at 7°C storage temperature. Tiamuline was more stable; a reduction of 10% at 7°C, 25% at room temperature could be observed. Only sulphapyridazine and enrofloxacine showed a small decline at a storage temperature of -20°C. In a monitoring 380 pig manure samples from Bavarian farms were collected and analyzed. In 29.5% of the samples none of the examined antibiotics could be detected. 70.5% contained at least one antibiotic substance. In two samples 5, in nine 4 antibiotics could be analyzed. The analysis showed positive findings for chlortetracycline (37%) and tetracycline (29%) in concentrations up to 50 mg/kg. In 48% of the field samples sulphamethazine was detected (0.05 - 38 mg/kg). Sulphadiazine was analysed in 19 samples (5%). Oxytetracycline, sulpha-merazine, sulphathiazole and tiamuline were also detected but only in few samples and in lower concentrations. 6.3% or 13.2% of the manure samples contained tetracycline concentrations which could lead to selection of bacteria classified as resistant or intermediate, respectively. Regarding the type of farming (breeding or fattening farms) or the farm size (large or small) it could be determined that the percentage of findings with high concentrations (≥ 4 mg/kg) was higher in large scale farms (more than 220 porker/more than 45 sows) than in smaller ones. Furthermore it was notable that samples which were acquired in spring showed a higher percentage of high residues, than those collected in autumn. The results showed that following charges could be expected by the application of manure. Concentrations of tetracycline in the range limit of determination would lead to 3 g/ha; the detected maximum to 1.8 kg/ha.     «

In the therapy of livestock unchanged or metabolized antibiotics are excreted. Risk assessment regarding the rise of and spread of antibiotic resistant bacteria-population in the environment needs qualitative and quantitative information about antibiotic residues in manure. Up to now, there was only little research into the occurrence of antibiotics in liquid manure. Therefore, a sensitive and robust method for the analysis of possible residues was established. Furthermore pig manure samples fro...     »