Verbundsprojekt IMPALA

Einfluss der landwirtschaftlichen Landnutzungsintensität auf die Gesundheitsfunktionen von Mikrobiomen entlang der Nahrungskette

Menschen, Tiere und Pflanzen stehen in enger Beziehung mit komplexen mikrobiellen Gemeinschaften, dem sog. Mikrobiom. Dessen funktionale Zusammensetzung ist entscheidend für das sensible Gleichgewicht zwischen Mikrobiom und Wirt.
Insbesondere Umweltveränderungen stören dieses Gleichgewicht und können so zu teilweise schweren Erkrankungen und dem Zusammenbruch ganzer Ökosysteme führen.

Allerdings sind die Auswirkungen anthropogener Einflüsse auf die Funktionen verschiedener Mikrobiome in komplexen Ökosystemen kaum untersucht.

Die Ökosystemfunktion des Grünlands für die Gesundheit von Mensch und Umwelt wird durch dessen Nutzungsintensität bestimmt. In unserem von der Baden-Württemberg-Stiftung geförderten Projekt IMPALA (‚Impact of agricultural land-use intensity on health functions of microbiomes along the trophic chain’) untersuchen wir im Grünland die Wirkung anthropogener Einflüsse auf die Funktionalität von Mikrobiomen entlang der Nahrungsketten vom Boden, über Wurzeln und Blüten einer agrarwirtschaftlichen und ökosystemrelevanten Schlüsselpflanze, bis zu Bodenbewohnern und Bestäubern.

Ziel ist es, den Effekt intensiver Düngung (Gülle, Biogasdigestat bzw. anorganisch) auf die Funktionalität von Wirt-Mikrobiom-Wechselwirkungen experimentell zu untersuchen, und die Abundanz von Genen für Antibiotikaresistenz und natürlich produzierter antimikrobieller Peptide (Bacteriocine) als Schlüsselindikatoren für multitrophe Ökosystemfunktionen zu analysieren.
Die Identifikation von Bacteriocinproduzenten erlaubt zudem die Entwicklung neuer Anwendungen zur Stärkung der Mikrobiomresilienz.