Antibioottien vaikutus lietelannan metaanintuottoon

Författare

• Satu Ervasti Luonnonvarakeskus, Uudet liiketoimintamahdollisuudet, Eteläranta 55, 96300 Rovaniemi
• Sari Luostarinen Luonnonvarakeskus, Uudet liiketoimintamahdollisuudet, Vuorimiehentie 2, 02150 Espoo
• Minna Hartonen Elintarviketurvallisuusvirasto Evira, Mustialankatu 3, 00790 Helsinki
• Iida Loivamaa Elintarviketurvallisuusvirasto Evira, Mustialankatu 3, 00790 Helsinki
• Pertti Koivisto Elintarviketurvallisuusvirasto Evira, Mustialankatu 3, 00790 Helsinki

DOI: https://doi.org/10.33354/smst.73194

Nyckelord:

antibiootti, biokaasu, lietelanta

Abstract

Mikrobilääkkeille resistenttien bakteerikantojen yleistyminen on kasvava maailmanlaajuinen ongelma. Suomessa antibioottien käyttö tuotantoeläimillä on useisiin muihin maihin nähden vähäistä, mutta silti potentiaalinen riski. Lääkittyjen eläinten lantaan erittyy mikrobilääkejäämiä ja resistenttejä bakteerikantoja, ja lannan lannoitekäyttö voikin olla riski niiden leviämiseen peltoon ja edelleen luontoympäristöön. Lannan tehokas käyttö edistää ravinnekiertoa maataloudessa ja Suomikin tavoittelee lisää lannan prosessointia. Keskitetyistä laitoksista lääkejäämät ja resistentit bakteerikannat voivat levitä entistä laajemmalle. Toisaalta prosessointi voi mahdollistaa lääkejäämien ja resistenttien kantojen tuhoutumisen. Biokaasuprosessi mahdollistaa yhtäaikaisen lannan ravinteiden ja energian hyödyntämisen. Mikrobilääkkeet voivat kuitenkin häiritä sen mikrobiologiaa. Toisaalta lääkeaineet voivat myös hajota täysin tai osin prosessin aikana. Kahden Suomessa yleisesti eläinlääkityksessä käytetyn antibiootin, oksitetrasykliinin ja siprofloksasiinin, vaikutusta lypsykarjan lietelannan metaanintuottoon tutkittiin eri pitoisuuksina ja seoksina. Kokeella sel-vitettiin, miten ja millä pitoisuuksilla antibiootit vaikuttavat metaanintuottoa alentavasti. Tutkimus toteutettiin 30 vrk panostoimisella kokeella käyttäen automatisoitua metaanipotentiaalin mit-tauslaitteistoa AMPTS II (Bioprocess Control AB, Ruotsi). Kokeessa seurattiin lypsykarjan lietelannan hajoamista ja ymppinä oli maatilan biokaasulaitoksenmädäte. Antibiootit lisättiin lannan ja ympin seokseen vesiliuoksina. Kokeessa oli 14 koejäsentä. Lietelantakontrollin ja pelkän ympin lisäksi oli 12 erilaisia antibioottikäsittelyjä: 4 oksitetrasykliinipitoisuutta (10–500 mg kg^-1), 4 siprofloksasiinipitoisuutta (2–50 mg kg^-1) sekä 4 seosta, joissa siprofloksasiinipitoisuus oli 10 ja 20 mg kg^-1 ja oksitetrasykliinipitoisuus 50 ja 100 mg kg^-1. Lietelannan metaanipotentiaali oli 218 m³CH₄ MgVS^-1 (kontrolli). Eniten lannan hajoamista esti oksitetra-sykliinipitoisuus 500 mg kg^-1, joka tuotti metaania 48% vähemmän, 105 m³CH₄ MgVS^-1. Oksitetrasykliinin pitoisuudella 10 mg kg^-1 ei havaittu vaikutusta metaanintuottoon, mutta seuraavaksi suuremmalla annoksella 50 mg kg^-1 metaanintuotto heikkeni selvästi (170 m³CH₄ MgVS^-1). Samoin siprofloksasiinin pienimmällä annoksella 2 mg kg^-1 ei vaikutusta havaittu, mutta 10 mg kg^-1 vähensi metaanintuottoa (197 m³CH₄ MgVS^-1). Seoskäsittelyiden pienimmällä tutkitulla pitoisuusyhdistelmällä (oksitetrasykliini 50 mg kg^-1 + siprofloksasiini 10 mg kg^-1) metaanintuotto oli 161 m³CH₄ MgVS^-1. Antibioottien vaikutus metaanintuottoon oli selkeä tiettyjen pitoisuuksien ylittyessä; mitä suurempi antibioottiannostus oli, sitä vähemmän metaania muodostui. Tutkitut antibioottipitoisuudet olivat kuitenkin selvästi korkeampia kuin suomalaisessa lypsykarjan lietelannassa samassa tutkimuksessa havaittiin (oksi-tetrasykliini 5 μg kg^-1, siprofloksasiini alle määritysrajan 3 μg kg^-1). Näillä pitoisuuksilla metaanintuoton ei havaittu häiriintyvän.