RiSKWa - Verbundprojekt GLYMIK: Beeinträchtigt Glyphosat, ein weltweit verbreitetes und umstrittenes Herbizid, das Darmmikrobiom von Fischen mit Konsequenzen für die individuelle Vitalität, Immunkompetenz und Gesundheit?

Abstract

Im Projekt Glymik wurde in fünf Versuchen die Wirkung des Herbizids Glyphosat, seiner kommerziellen Formulierung Roundup® LB Plus sowie seines Hauptmetaboliten Aminomethylphosphonsäure (AMPA) auf den Gesundheitszustand juveniler Bachforellen verschiedenen Alters (Teilprojekt 1, Uni Tübingen) und ihrem Mikrobiom in Darm und Kieme (Teilprojekt 2, KIT) bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht. Im Teilprojekt 1 wurden die Expositionsversuche durchgeführt und mögliche Effekte auf verschiedenen biologischen Ebenen betrachtet. Adressiert wurden die Endpunkte Mortalität, Schwimmverhalten, Histopathologie von Leber, Kieme, Niere und Darm, sowie oxidativer Stress, Neurotoxizität, Genotoxizität und Anreicherung im Fischgewebe. Nicht nur Glyphosat und Roundup®, sondern auch AMPA führten zu deutlichen Gewebeschäden in Niere, Kiemen und Leber. Die Effekte waren stärker ausgeprägt nach Exposition bei 15 °C als bei 7 °C. Eine Chemikalien-induzierte Mortalität konnte ebenfalls lediglich bei 15 °C beobachtet werden. Zusätzlich waren bei der höheren Temperatur höhere Rückstandswerte von Glyphosat und AMPA in den Fischgeweben nachzuweisen, die auch nach dreiwöchiger Erholung in unbelastetem Wasser noch deutlich messbar waren. Bei sehr jungen Tieren führte die Belastung mit Glyphosat und Roundup® zusätzlich zu einem Einfluss auf das Schwimmverhalten. Im Teilprojekt 2 wurden im Darm und in den Kiemen der Tiere Veränderungen in der Zusammensetzung der Mikrobiome sowie in der Besiedelung mit Fischpathogenen und der Expression bakterieller Virulenzfaktoren nachgewiesen. Datei-Upload durch TIB In the Glymik project, the effect of the herbicide glyphosate, its commercial formulation Roundup® LB Plus and its main metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) on the health status of juvenile brown trout of different ages (subproject 1, University of Tübingen) and their microbiome in the gut and gill (subproject 2, KIT) at different temperatures was investigated in five experiments. In subproject 1, the exposure experiments were carried out and possible effects at various biological levels were analysed. The endpoints addressed were mortality, swimming behaviour, histopathology of liver, gill, kidney and intestine, as well as oxidative stress, neurotoxicity, genotoxicity and accumulation in fish tissue. Not only glyphosate and Roundup®, but also AMPA led to significant tissue damage in the kidneys, gills and liver. The effects were more pronounced after exposure at 15 °C than at 7 °C. Chemical-induced mortality was also only observed at 15 °C. In addition, higher residue levels of glyphosate and AMPA were detected in the fish tissues at the higher temperature, which were still clearly measurable even after three weeks of recovery in uncontaminated water. In very young animals, exposure to glyphosate and Roundup® also had an impact on swimming behaviour. In subproject 2, changes in the composition of the microbiome as well as in the colonisation with fish pathogens and the expression of bacterial virulence factors were detected in the intestines and gills of the animals.