This review describes the effects and potential health risks of resistant microorganisms, resistance genes, and residues of drugs and biocides that occur when re-using wastewater for crop irrigation. It focusses on specific aspects of these contaminants and their interactions, but does not provide a general risk assessment of the microbial load when using reclaimed water.Antimicrobial residues, antimicrobial resistant microorganisms, and resistance genes are frequently detected in treated wastewater. They have effects on the soil and plant-associated microbiota (total associated microorganisms) and can be taken up by plants. An interaction of residues with microorganisms is mainly expected before using the water for irrigation. However, it may also occur as a combined effect on the plant microbiome and all the abundant resistance genes (resistome). Special concerns are raised as plants are frequently consumed raw, that is, without processing that might reduce the bacterial load. Washing fruits and vegetables only has minor effects on the plant microbiome. On the other hand, cutting and other processes may support growth of microorganisms. Therefore, after such process steps, cooling of the foods is required.Further progress has to be made in the treatment of wastewater that will be used for crop irrigation with respect to removing micropollutants and microorganisms to minimize the risk of an increased exposure of consumers to transferable resistance genes and resistant bacteria.
Diese Übersichtsarbeit beschreibt Effekte und mögliche Gesundheitsrisiken durch resistente Mikroorganismen, Resistenzgene und Biozid- und Arzneimittelrückstände, die durch die Nutzung von aufbereitetem Abwasser zur Bewässerung von Nutzpflanzen entstehen können. Dabei fokussiert die Arbeit auf spezifische Aspekte dieser Kontaminanten und ihrer Interaktionen, strebt jedoch keine allgemeine Bewertung der mikrobiologischen Belastungen an.In aufbereitetem Abwasser werden regelmäßig Rückstände von antibiotisch wirksamen Arzneimitteln, resistente Mikroorganismen und Resistenzgene nachgewiesen. Diese beeinflussen das Boden- und Pflanzenmikrobiom und können von den Pflanzen aufgenommen werden. Mit einer Interaktion von Antibiotikarückständen und Mikroorganismen ist vor allem vor der Ausbringung der aufbereiteten Abwässer zu rechnen. Sie kann allerdings auch das Pflanzenmikrobiom beeinflussen, inklusive der Gesamtheit seiner Resistenzgene (Resistom). Eine besondere Problematik ergibt sich dadurch, dass Pflanzen als Lebensmittel häufig roh, also ohne keimreduzierende Verarbeitungsschritte verzehrt werden. Gründliches Waschen pflanzlicher Lebensmittel beeinflusst das Pflanzenmikrobiom nur geringfügig. Zerkleinerungsschritte bei der Verarbeitung können hingegen zur Vermehrung vorhandener Mikroorganismen beitragen, so dass danach eine gründliche Kühlung erforderlich ist.Bei der Aufbereitung von Abwässern, die zur Bewässerung von Nutzpflanzen eingesetzt werden sollen, werden neue Verfahren zur Elimination von Mikroschadstoffen und Mikroorganismen benötigt, um das Risiko einer verstärkten Exposition von Verbraucherinnen und Verbrauchern gegenüber übertragbaren Resistenzgenen und resistenten Bakterien weiter zu reduzieren.
Keywords: Antimicrobial resistance; Bioavailability; Drug residues; Food safety; Water reuse.
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