Letzte Aktualisierung
15.08.2008

 

Wirkungen der Wurmkompostierung auf pathogene Keime
zusammengestellt von Klaus Valentin

Die Verwendung von Pferde- oder Rindermist als Dünger hat eine uralte Tradition und ist bis heute weit verbreitet. Pferdemist wird auch gerne als Ausgangsmaterial für eine Wurmkompostierung verwendet.

Es besteht die Möglichkeit, daß der Darm von Pferd oder Rind auch pathogene Keime beherbergt, die dann auf das Ausgangsmaterial für eine Wurmkompostierung gelangen könnten. Eine große epidemiologische Bedeutung haben Salmonellen.

Infizierte Tiere müssen nicht sichtbar krank sein, können aber als Ausscheider von Salmonellen eine Gefahr für den Menschen darstellen. Die Anzahl der jährlich angezeigten Ausbrüche von Salmonellose der Rinder in Deutschland von 1995 bis 2003 betrug im Mittel 221,2 ± 26,5. (Quelle: Tierseuchennachrichtensystem nach vetline)

1990 untersuchten Philipp et al. Wirtschaftsdünger aus gesunden Tierbeständen. Dabei wurden bei mehr als 3% der 827 Gülleproben Salmonellen nachgewiesen. Nur eine von 188 Jaucheproben war mit Salmonellen kontaminiert. In Festmistproben konnten keine Salmonellen nachgewiesen werden.

In Schweinegülle überleben Salmonellen 4 bis 6 Wochen, im Mist bis zu 4 Wochen (Quelle: lvk.bayern.de)

Hier soll der Frage nachgegangen werden, ob eine Wurmkompostierung von infiziertem Ausgangsmaterial Salmonellen und andere pathogene Keime mindern kann. Folgende wissenschaftlichen Erkenntnisse liegen zu dieser Thematik vor:

Im Jahre 1992 führten Murry und Hinckley (Animal Sciene Departement and Pathobiology Department, University Conneticut, USA) Untersuchungen mit infiziertem Pferdedung durch und kamen zum Ergebnis:

Enthält der Pferdedung den Kompostwurm Eisenia foetida, so nimmt die Konzentration von Salmonella enteritidis nach 48 Stunden um 8% ab, wohingegen bei Abwesenheit dieser Würmer nur eine Abnahme um 2 % zu beobachten ist.

Vorangegangene Untersuchungen von Brown und Mitchell (1981), die an Abwasser und Klärschlamm durchgeführt wurden, zeigten folgendes:

Abnahme von Salmonella enteritidis var. typhimurium um bis zu 29% pro Tag in Anwesenheit von Eisenia foetida, wohingegen in Abwesenheit lediglich ein Abnahme von max. 14% pro Tag zu beobachten war.

Untersuchungen von Eastman et al. (2001) hatten zum Ergebnis, daß Enterobakterien im Klärschlamm um 98% innerhalb von 72 Stunden durch Eisenia foetida reduziert werden.

Im März 1996 initiierte die Umweltbehörde des Orange County (Florida) in Partnerschaft u.a. mit der „Americam Earthworm Company“ eine Feldstudie in der Kläranlage der Stadt Ocoee (Florida). Es sollte geprüft werden, ob Eisenia foetida humanpathogene Indikatorkeime wie fäkale Koliforme, Salmonella ssp., Enteroviren und Wurmeier im Klärschlamm reduzieren kann. Ergebnis: Alle pathogene Indikatoren nahmen innerhalb von 144 Stunden durch Eisenia foetida schneller ab als die entsprechenden Kontrollen. Die fäkalen Koliformen zeigten eine 6,4-log-Abnahme durch die Würmer, im Vergleich zu einer 1,6-log-Abnahme der Kontrolle. Die entsprechenden Ergebnisse für Salmonella ssp. waren 8,6-log-Abnahme gegenüber 4,9-log-Abnahme, für Enteroviren 4,6-log-Abnahme gegenüber 1,8-log-Abnahme, für Wurmeier 1,9-log-Abnahme gegenüber 0,6-log-Abnahme. Diese Ergebnisse sprechen statistisch dafür, daß die Wurmkompostierung als alternative Methode zur Stabilisierung von „Class A biosolids“ (behandelter Klärschlamm) verwendet werden kann.

Monroy et al. führten im Jahr 2008 Versuche mit Schweinegülle und den Kompostwürmer Eisenia foetida und Eisenia andrei durch. Es zeigte sich, daß nach einer Darmpassage 98% der koliformen Keime eliminiert wurden und 100% aller Nematoden.

Eine Reduzierung von Salmonella enteridis um den Faktor 42 im Vergleich zur Kontrolle durch Eisenia foetida wurde von Brown & Mitchell (1981) berichtet. Die Versuche wurden mit Wachstumsmedium durchgeführt. Die Salmonellen wurden am schnellsten in den ersten vier Tagen reduziert.
Es wird diskutiert, daß die starke Minderung der koliformen Keime durch einen kompetitiven Effekt einer spezifischen Mikroflora der Würmer bedingt ist.
Es könnten auch selektive Effekte auf Enterobakterien eine Rolle spielen, wie frühere Untersuchungen mit Salmonella enteridis, Escherichia coli und Serratia marcescens vermuten lassen (Brown and Mitchell, 1981; Brüsewitz, 1959; Day 1950).

Daß kompetitive Effekte durch die Mikroflora des Wurmkomposts (E. foetida) eine bedeutende Rolle gegenüber Salmonella typhimurium und S. enteriitidis spielen, zeigten Spencer und Garcia (1995). Sie beobachteten, daß die Verfütterung von Wurmkompost bei Hühner- und Putenküken signifikant (P<0,01) die Blinddarmbesiedlung durch S. typhimurium und S. enteriitidis reduzierte. Außerdem wurde in einem Versuch S. enteriitidis aus den Lebern von 9 von 10 unbehandelten und einem von 39 mit Wurmkompost behandelten Hühnerküken isoliert.

In ähnlichen Versuchen, die Spencer et al. 1998 durchführten, konnten die Ergebnisse von 1995 bestätigt werden, nun bezüglich der Salmonellenbesiedlung des Kropfes, der inneren Organe und des Blinddarms. In einem der Experimente schützte die Behandlung mit Wurmkompost offenbar vollständig gegen eine Besiedlung des Kropfes und des Blinddarms.

Im Jahre 1988 beobachteten Hasset et al. und Amaravadi et al. in ihren Untersuchungen, daß das Cowpea Mosaic Virus (CPMV) und das Tabakmosaikvirus durch Eisenia foetida in seiner Infektiosität stark verringert wird. Sie schlossen, daß Eisenia foetida ein viruzides Enzymsystem besitzen dürfte, das zur Inaktivierung von pathogenen Viren beiträgt.

Regenwürmer wurden seit den 1970er Jahren in der Abfallbeseitigung eingesetzt um pathogene Mikroorganismen wie Samonellen und koliforme Keime und andere Enterobakterien unschädlich zu machen (Edwards and Arancon 2004).

Verschiedene Arbeitgruppen fanden heraus, daß Regenwürmer Mikroorganismen als Nahrungsquelle verwenden und diese selektiv verdauen (Edwards et al 1996; Bohlen et al 1995).

Weitere Arbeiten zu dieser Thematik konnten identifiziert werden. Sie werden in den nächsten Tagen in diesen Artikel integriert.

Literatur

Amaravadi, L., Bisesi, M.S. and Bozarth, R.F. (1990). Vermial virucidal activity. Implications for management of pathogenic biological wastes on land. Biol. Wastes, 34, 349-58.

Bilej, Martin et al. (1998) Immunology Letters 60, 23-29

Bohlen, P.J; Edwards, C.A (1995) Earthworm effects on N dynamics and soil respiration in microcosms receiving organic and inorganic nutrients. Soil Biology and Biochemistry 27 : 341-348.

Brown, B.A. and Mitchell, M.J. (1981). Role of the Earthworm, Eisenia foetida, in affecting the survival of Salmonella enteritidis var. typhimurium. Pedobiologia 22, 434-8.

Brüsewitz, G. (1959) Arch. Mikrobiol. 33, 52-82

Day, G.M., (1950) Influence of earthworms on soil micro-organisms. Soil Sc. 69, 175-184

Eastman, B.R. et al. (2001) Compost Science & Utilisation 9, 38-39 online

Edwards, C.A; Bohlen, P.J (1996) Biology and Ecology of earthworms. Chapman and Hall, London.

Edwards C.A. and N.Q. Arancon (2004) The use of earthworms in the breakdown of organic wastes to produce vemicomposts and animal feed protein, pp 345-379. In: Edwards CA (ed) Earthworm Ecology 2nd Edition. CRC Press, Boca Raton, FL.

Hasset, D.J., Bisesi, M.S. and Hartenstein, R. (1988). Earthworm peroxidase: Distribution, microbicidal action and molecular weight. Soil Biol. & Biochem., 20, 887-90.

Monroy, F., Aira, M. and Dominguez, J. (2008) Applied Soil Ecology 39, 127-132

Murry, A.C. and Hinckley, L.S. (1992). Effect of the Earthworm (Eisenia foetida) on Salmonella enteritidis in Horse Manure, Biosource Technology 41, 97-100

Philipp, W. et al. (1990) Vorkommen von Salmonellen in Gülle, Jauche und Stallmist landwirtschaftlicher Betriebe in einem Wasserschutzgebiet. Forum Städte-Hyg 41:209-212.

Spencer, J.L. and Garcia, M.M. (1995), Resistance of chicks and poults fed vermicompost to caecal colonisation by Salmonella, Avian Pathology 24, 157-170 online

Spencer J.L., Chambers J.R., and Modler H.W.(1998), Competitive exclusion of Salmonella typhimurium in broilers fed with vermicompost and complex carbohydrates, Avian Pathology 27, 244-249 online1

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