Ökologische Wechselwirkung in Kläranlagen beeinflusst Zusammensetzung von Resistenzgenen

Die Wirksamkeit von Antibiotika, die zu den wichtigsten medizinischen Werkzeugen zählen, wird durch die globale Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen zunehmend bedroht. In diesem Kontext gelten Kläranlagen als zentrale Knotenpunkte, an denen sich resistente Bakterien und die entsprechenden Resistenzgene ansammeln und weiterverbreiten können. Ein besseres Verständnis der ökologischen Steuerungsmechanismen in diesen Systemen ist daher sowohl für den Gesundheits- als auch für den Umweltschutz von entscheidender Bedeutung. Aktuelle Forschungsergebnisse der Universität Koblenz haben jetzt gezeigt, dass das Zusammenspiel von Viren, mikrobiellen Räubern und Bakterien maßgeblich die Zusammensetzung von Resistenzgenen im Abwasser bestimmt

Ökologische Netzwerke steuern Resistenzgene in Kläranlagen

Ein Forschungsteam der Universität Koblenz hat in Studie gezeigt, dass biologische Wechselwirkungen in Kläranlagen einen stärkeren Einfluss auf die Vielfalt von Antibiotikaresistenzgenen haben, als bisher angenommen. Die Untersuchung demonstriert, dass Viren und protistische Räuber – mikroskopisch kleine Lebewesen, die lange als unterschätzte Akteure im mikrobiellen Gefüge galten – maßgeblich die Struktur der bakteriellen Gemeinschaften prägen. Diese Diversität dieser sogenannten trophischen Gruppen wirkt sich wiederum unmittelbar auf die Vielfalt der vorhandenen Resistenzgene aus.

Professor Dr. Kenneth Dumack von der Abteilung Biologie der Universität Koblenz fasst die Implikationen der Ergebnisse zusammen: „Unsere Ergebnisse belegen, dass man das gesamte ökologische Netzwerk betrachten muss, um Resistenzentwicklungen zu verstehen“, und führt weiter aus, „Viren und Protisten formen die bakterielle Gemeinschaft, und genau diese Struktur entscheidet darüber, welche Resistenzgene sich durchsetzen. Das eröffnet neue Perspektiven für nachhaltige Wassertechnologien.“
Die Studie zeigt, dass sowohl virale Infektionsprozesse als auch protistische Prädation zu höherer bakterieller Diversität beitragen können. Gleichzeitig reagieren die beteiligten Mikroorganismen sensibel auf Umweltfaktoren wie Temperatur und pH-Wert, was die saisonale Dynamik zusätzlich verstärkt.

Ausbildung für eine nachhaltige Wasserwirtschaft

Die aktuellen Forschungsergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit eines tiefen Verständnisses mikrobieller Ökosysteme für die Entwicklung zukunftsfähiger Wassertechnologien. Genau an diesem Punkt setzen die innovativen Studiengänge Bachelor of Science (B. Sc.) und Master of Science (M. Sc.) Gewässerkunde und Wasserwirtschaft der Universität Koblenz und der Hochschule Koblenz an.

Diese Studiengänge verfolgen einen interdisziplinären Ansatz, indem sie Ökologie, Mikrobiologie, Chemie und Ingenieurwissenschaften miteinander verbinden. Dadurch werden Studierende darauf vorbereitet, sowohl natürliche Gewässersysteme als auch technische Infrastrukturen wie Kläranlagen nachhaltig und verantwortungsvoll zu gestalten. Prof. Dr. Kenneth Dumack betont das übergeordnete Ziel der Ausbildung: „Wir wollen Studierende befähigen, die Wasserwelt der Zukunft ganzheitlich zu verstehen und verantwortungsvoll weiterzuentwickeln.“

Quelle

Universität Koblenz (12/2025)