Modelagem de águas residuais agrícolas mostra que pedilúvios são fonte de resistência antimicrobiana
Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Uma nova pesquisa mapeou os fluxos de águas residuais nas fazendas e revelou onde ocorrem picos de bactérias resistentes a antibióticos no chorume, mostrando que a água dos pedilúvios de cobre e zinco usados por animais leiteiros pode causar flutuações.
Pesquisadores da Universidade de Nottingham desenvolveram modelos matemáticos e conduziram pesquisas em fazendas para explorar o impacto dos fluxos de águas residuais e das práticas de gestão na resistência antimicrobiana (RAM) no chorume. A investigação é a primeira a investigar os efeitos da configuração da exploração agrícola, as práticas agrícolas associadas às diferentes áreas da exploração agrícola e o impacto que estas podem ter no surgimento e propagação da RAM na exploração agrícola.
Flutuações temporais em Escherichia coli resistente à cefalosporina foram observadas e atribuídas a atividades agrícolas, especificamente a eliminação de banhos de pés de cobre e zinco usados no sistema de chorume. Os resultados foram publicados em npj Antimicrobials and Resistance .
Os resultados destacam oportunidades específicas das explorações agrícolas para reduzir a poluição RAM, para além da redução do uso de antibióticos, incluindo a eliminação cuidadosa ou a reciclagem de resíduos de metais antimicrobianos.
O chorume lácteo, se não for armazenado adequadamente, pode ser uma fonte de contaminação ambiental com genes e bactérias resistentes aos antimicrobianos, que podem eventualmente chegar à população humana através da água ou das culturas.
Pesquisas de modelagem anteriores da Universidade de Nottingham mostraram que tanques de chorume que foram deixados sozinhos sem adição de resíduos por pelo menos 60 dias reduziram a propagação de bactérias resistentes a antibióticos (ARB), à medida que as bactérias morriam no ambiente hostil. Os pesquisadores também notaram que houve momentos em que houve picos de Escherichia coli resistente à cefalosporina.
“O que descobrimos inicialmente foi que o tanque de chorume não era um local tão assustador como pensávamos para a propagação de genes resistentes aos antimicrobianos e, de facto, se deixados sozinhos por um período de tempo, as bactérias morreriam num ambiente tão hostil. No entanto, o que também foi interessante foi que estávamos a observar flutuações numa bactéria particularmente problemática e resistente a medicamentos chamada Escherichia coli.
"Quando investigamos isso mais detalhadamente nesta pesquisa usando modelagem computacional e em pesquisas agrícolas, vimos que havia uma correlação direta entre o esvaziamento da água dos pedilúvios de zinco e cobre para o tanque de chorume e um aumento na presença de Escherichia coli, " disse Dov Stekel, professor de Biologia Computacional na Escola de Biociências da Universidade de Nottingham.
Além dos antibióticos, outros antimicrobianos, como metais (cobre e zinco) e outros produtos químicos (por exemplo, formalina, desinfetantes) são amplamente utilizados em explorações agrícolas em todo o mundo, especialmente em pedilúvios para prevenir a claudicação no gado.
"Sabe-se que metais e outros agentes antimicrobianos (como formalina e glutaraldeído) têm um efeito co-seletivo na resistência aos antibióticos, o que significa que os BRA podem persistir na pasta mesmo após a degradação dos antibióticos", disse o Dr. Jon Hobman, professor associado. de Microbiologia, Escola de Biociências.
O professor Stekel acrescentou:"Mapear as bactérias resistentes aos antibióticos desta forma permite-nos compreender a sua origem precisa e, principalmente, o seu percurso através da exploração agrícola. Esperamos que esta informação conduza a práticas de gestão de águas residuais que possam ser desenvolvidas para mitigar isto."
Engenheiros da Universidade de Nottingham começaram a investigar como remover o cobre e o zinco das águas residuais do pedilúvio do gado e descobriram que hidróxidos duplos em camadas removeram com sucesso o cobre e o zinco do pedilúvio do gado. Esta foi a primeira investigação bem-sucedida sobre a remoção de cobre e zinco de uma solução de mistura em pó para pedilúvio comercialmente disponível.
