Damit der Nutzen ohne Schaden bleibt: Forschung für umweltverträglichere Arzneimittel

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert darum jetzt mit über 400.000 Euro ein Forschungsprojekt zur „Verringerung des Eintrags an Tierarzneimitteln in die Umwelt mit besser abbaubaren Sulfonamiden“ an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo).

Koordinator des Projekts ist Professor Dr. Gerd Hamscher aus dem Institut für Lebensmitteltoxikologie und Chemische Analytik der TiHo. Projektpartner sind das Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie der TiHo, das Institut für Umweltmedizin und Krankenhaushygiene des Universitätsklinikums Freiburg, die Wirtschaftsgenossenschaft deutscher Tierärzte eG (WDT) und das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie im Geozentrum Hannover. 

Sulfonamide sind Antibiotika, die in der Human- wie in der Tiermedizin eingesetzt werden. Beim Menschen werden sie beispielsweise gegen Infektionen der Niere, der Harnwege oder des Magen-Darm-Trakts verabreicht. In der Veterinärmedizin kommen sie bei Atemwegs-, Magen-Darm- und Harnwegserkrankungen zum Einsatz.

Laut der Gesellschaft für Konsumforschung (GFK) in Nürnberg wurden im Jahr 2005 rund 784,4 Tonnen Antibiotika in Deutschland für veterinärmedizinische Zwecke eingesetzt, 97,5 Tonnen davon waren Sulfonamide.

Sie stehen damit auf Platz drei der am häufigsten eingesetzten Antibiotika. Kommen die Arzneien in der Landwirtschaft zur Anwendung können sie über Wirtschaftsdünger in den Boden oder im Fall der Sulfonamide auch in das Grundwasser gelangen. Werden sie vom Menschen ausgeschieden, nehmen sie den Weg in die Umwelt über die Kläranlagen. 

In früheren Untersuchungen konnte Professor Hamscher in Kooperation mit dem Institut für Energie- und Umwelttechnik IUTA und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik bereits zeigen, dass die verschiedenen Sulfonamide ein unterschiedliches Abbauverhalten in der anaeroben Fermentation, die beispielsweise in Biogasanlagen abläuft, zeigen. Im April 2009 wurden diese Ergebnisse in dem Fachmagazin für Umweltwissenschaften „Environmental Science and Technology” publiziert.

„Wir konnten systematische Zusammenhänge zwischen der Molekülstruktur der Sulfonamide und ihrem Abbauverhalten feststellen“ erklärt Hamscher. Ein wichtiges Ziel des neuen Projektes ist es daher, ein Sulfonamid zu finden, das ein besonders umweltfreundliches Verhalten zeigt und gleichzeitig eine optimale pharmakologische Wirkung hat.

„Durch den Fermentationsprozess kann der ausgeschiedene restliche Wirkstoff inaktiviert oder zumindest in seiner Wirkung deutlich abgeschwächt werden und somit die Umweltbelastung reduziert werden“ so Hamscher. Das Sulfonamid, das diese Eigenschaften am ehesten erfüllt, soll in der Folge zudem so optimiert werden, dass die Menge, die in der Behandlung eingesetzt werden muss, reduziert werden kann. Dadurch würde der positive Effekt auf die Umwelt zusätzlich gesteigert.

Verlaufen die Untersuchungen erfolgreich, hoffen die Wissenschaftler am Ende des Projekts Vorgaben definieren zu können, nach denen umweltfreundliche und wirksame Sulfonamide hergestellt werden können. 

Link: Institut für Lebensmitteltoxikologie und Chemische Analytik