Risikovurdering af mikroorganismer

DMU bistår Miljøstyrelsen med miljømæssige risikovurderinger i forbindelse med anvendelse af mikroorganismer. Specielt drejer det sig om rådgivning vedrørende Loven om Miljø og Genteknologi og Loven om kemiske stoffer og produkter, og specielt den danske implementering af EU-direktiverne om indesluttet anvendelse gensplejsede organismer (90/219/EØF), om   udsætning af gensplejsede organismer i miljøet (2001/18/EC) og om markedsføring af bekæmpelsesmidler (91/414/EØF).

Gensplejsede mikroorganismer

Siden midten af 1980’erne har den bioteknologiske industri benyttet gensplejsede mikroorganismer til produktion af lægemidler og enzymer, og teknologien udvikler sig hastigt. Der er nu mere end 50 forskellige produkter, som produceres i Danmark ved hjælp af gensplejsede mikroorganismer.

Endnu er der ikke direkte udsat gensplejsede mikroorganismer i naturen i Danmark. Men i andre europæiske lande og i USA har man udsat gensplejsede mikroorganismer på forsøgsbasis i landbrugsmæssige sammenhænge til f.eks.  at bekæmpe skadevoldere, øge evnen til kvælstoffiksering, eller i miljømæssige sammenhænge for at fjerne forurenende stoffer.

Danmark fik verdens første særlige lovgivning om miljø og genteknologi. Derfor er alle produktioner med gensplejsede mikroorganismer vurderet for at mindske risikoen for mennesker og miljø. Vurderingen af risikoen af gensplejsede mikroorganismer for miljøet tager udgangspunkt i fire forskellige forhold:

• Mikroorganismens udslip fra produktionsanlægget til miljøet
• Mikroorganismens muligheder for at overleve i miljøet
• Mikroorganismens muligheder for at påvirke miljøet
• Mulighederne for spredning af de indsplejsede nye genetiske egenskaber fra   mikroorganismen til andre mikroorganismer

Ud fra viden om udledningen fra produktionsanlægget og mikroorganismerne forudsiges sandsynligheden for, at de overlever, etablerer sig og påvirker miljøet. Som regel sammenlignes de med ikke-gensplejsede mikroorganismer, som i øvrigt er identiske.

Mikrobiologiske bekæmpelsesmidler

Der er et alment ønske om at nedsætte belastningen af miljøet i det moderne landbrug. Dette gælder ikke mindst brugen af de kemiske bekæmpelsesmidler, som har en række uønskede effekter på naturen og desuden kan spores i såvel madvarer som i grundvandet. Derfor udvikles der alternative bekæmpelsesmetoder.

Anvendelse af mikrobiologiske bekæmpelsesmidler er et eksempel på en sådan alternativ metode. Mikrobiologiske bekæmpelsesmidler indeholder bakterier, svampe eller virus i stedet for kemiske giftstoffer. Midlerne anvendes allerede i dag, og de vil blive mere og mere udbredt i fremtiden. Nye produkter vil komme på markedet, og de vil komme til at indgå i den almindelige drift af landbrug og gartnerier.

De første mikrobiologiske bekæmpelsesmidler kom på markedet omkring 1960, og fra midten af 1980erne blev de første produkter anvendt i Danmark. I dag anvendes der 15 forskellige mikrobiologiske bekæmpelsesmidler baseret på 11 forskellige mikroorganismer i danske gartnerier. De fleste bruges til sygdoms- eller skadedyrsbekæmpelse i drivhuse. Brugen af mikrobiologiske bekæmpelsesmidler udgør dog stadig kun omkring 1 procent af det samlede forbrug af bekæmpelsesmidler. Dette skyldes blandt andet, at der ikke er udviklet egnede mikrobiologiske bekæmpelsesmidler til bekæmpelse af ukrudt, svampesygdomme og skadedyr på almindelige frilands-afgrøder som byg, hvede, raps og roer.

Der foregår en betydelig forskning, som sigter mod udvikling af mikrobiologiske midler til bekæmpelse af skadedyr og plantesygdomme. Her kan nævnes bekæmpelse af forskellige svampesygdomme som gråskimmel, æbleskurv, meldug og rodbrand. Der forskes også i udvikling af nye midler til bekæmpelse af skadedyr, som f.eks. knoporm, bladlus, fluer og trips.

Ligesom de kemiske bekæmpelsesmidler, kan de mikrobiologiske bekæmpelsesmidler potentielt også have utilsigtede effekter på miljøet. Disse uønskede effekter kunne f.eks. være, at andre organismer end skadevolderne påvirkes.

Antibiotikaresistente bakterier

Det store forbrug af antibiotika til terapeutiske- og vækstfremmende formål har bevirket, at antallet af antibiotikaresistente bakterier er steget kraftigt de senere år. Da også de sygdomsfremkaldende bakterier har udviklet resistens, kan det påvirke mulighederne for i fremtiden at bekæmpe bakterieinfektioner.

Man foretager ikke en egentlig risikovurdering af antibiotikaresistente bakterier på samme måde som for de gensplejsede mikroorganismer. For i modsætning til disse, finder der nemlig ikke en produktion af resistente bakterier sted i gæringstanke. Med hensyn til godkendelser af nye antibiotika, skal producenten fremvise dokumentation for, at risikoen for udvikling af resistens ved brug af antibiotikummet er lille. I disse overvejelser indgår også, om antibiotikummet kan fremkalde krydsresistens, det vil sige. om bakterier, som eventuelt udvikler resistens overfor det pågældende antibiotikum, samtidig bliver resistente overfor andre kemisk beslægtede antibiotika. Som et eksempel på en sådan krydsresistens er resistens overfor vækstfremmeren Avoparcin og resistens overfor Vancomycin, der bruges til bekæmpelse af multiresistente bakterier. På grund af denne krydsresistens blev brugen af Avoparcin således forbudt i 1995.

Antibiotikaresistens er ikke et menneskeskabt fænomen. Resistente bakterier har altid eksisteret. Også før man i 1940'erne begyndte at anvende antibiotika til sygdomsbekæmpelse eller som vækstfremmere i landbruget.  I naturen findes en lang række mikroorganismer, som producerer antibiotika. Det gælder for eksempel de svampelignende bakterier, actinomyceterne, og det gælder en lang række mikrosvampe. De producerer antibiotika som kampstoffer i konkurrencen med de øvrige mikroorganismer. Det berømteste eksempel på sådan en mikrosvamp er Penicillium chrysogenum.  For at mikroorganismerne ikke skal dø af deres egen antibiotika, har de udviklet såkaldte "selvresistensgener". Man mener, at langt de fleste resistensgener i bakterier stammer fra de antibiotikaproducerende organismer. Det vil altså sige, at resistensgenerne har fundet vej til andre jordbakterier og derfra videre til de sygdomsfremkaldende bakterier. Kun i meget sjældne tilfælde udvikler bakterier selv resistens.

Myndighederne foretager som nævnt ikke en direkte risikovurdering af antibiotikaresistente bakterier. Men der foregår en stor forsknings- og overvågningsindsats for at opbygge viden om problemets omfang og mulighederne for at begrænse den fortsatte stigning i antallet af de resistente bakterier.

Nogle af de spørgsmål, forskerne er interesseret i at få besvaret, er:

• Kan resistens fra naturligt forekommende bakterier i jorden spredes til sygdomsfremkaldende bakterier udledt med gylle og slam?
• Under hvilke miljø- og vækstforhold er spredning af resistensplasmider mellem bakterier i miljøet mulig?
• Kan rester af antibiotika i miljøet give de resistente bakterier en selektiv vækstfordel, så de blomstrer op på de antibiotikafølsomme bakteriers bekostning?
• Findes der resistente bakterier i/på fødevarer, og i hvor stor udstrækning kan deres resistensgener spredes til andre bakterier i fødevarerne?
• Kan resistente bakterier i naturen eller på fødevarer sprede deres resistensgener til sygdomsfremkaldende bakterier i mavetarmkanalen?

Generelt kan man sige, at der kræves en masse viden om mikroorganismernes- og genernes økologi for at kunne lave en sundhedsmæssig risikovurdering (jævnfør punkterne ovenfor). Med hensyn til eventuelle effekter på miljøet, anses risikoen for, at vigtige balancer i naturen påvirkes som resultat af spredningen af resistensgener, for at være uhyre minimal. Den væsentligste begrundelse er, at resistensgenerne alligevel forekommer naturligt i miljøet.

Hvis resistensudvikling skal begrænses, kræver det, at man er restriktiv med brugen af antibiotika. Det nedsatte forbrug af vækstfremmere er et eksempel på en mere restriktiv holdning opstået som kombination af frivillig begrænsning og lovgivningsmæssige forbud. Da mange tons vækstfremmere årligt har været anvendt i landbruget, er der håb om, at antallet af resistente bakterier vil falde med tiden. Men også i den mindre skala- i f.eks. terapeutisk øjemed - er det vigtigt at ændre forbrugsmønsteret. Dette kan blandt andet ske ved at mindske brugen af de såkaldte bredspektrede antibiotika (antibiotika som rammer mange forskellige typer af bakterier), og ved at lægerne kun udskriver recepter på antibiotika, når de er sikre på, at der er tale om en bakterieinfektion. Endelig er det vigtigt, at man som patient nøje følger lægens vejledning og ikke stopper med behandlingen for tidligt.

Du kan læse mere om den forskning, som foregår på DMU her.