A urina humana reciclada e envelhecida pode ser usada como fertilizante com baixos riscos de transferência de DNA resistente a antibióticos para o meio ambiente, de acordo com uma nova pesquisa da Universidade de Michigan.

É uma descoberta importante nos esforços para identificar alternativas mais sustentáveis ​​aos fertilizantes amplamente usados ​​que contribuem para a poluição da água. Seus altos níveis de nitrogênio e fósforo podem estimular o crescimento de algas, que pode ameaçar nossas fontes de água potável.

A urina contém nitrogênio, fósforo e potássio - nutrientes essenciais que as plantas precisam para crescer. Hoje, os sistemas de tratamento municipais não removem totalmente esses nutrientes das águas residuais antes de serem lançadas em rios e riachos. Ao mesmo tempo, a fabricação de fertilizantes sintéticos é cara e exige muita energia.

U-M lidera o maior consórcio do país de pesquisadores explorando a tecnologia, requisitos de sistemas e atitudes sociais associadas a fertilizantes derivados da urina.

Nos últimos anos, o grupo estudou a remoção de bactérias, vírus, e produtos farmacêuticos na urina para melhorar a segurança dos fertilizantes derivados da urina.

Neste novo estudo, pesquisadores demonstraram que a prática de "envelhecer" a urina coletada em recipientes lacrados ao longo de vários meses desativa efetivamente 99% dos genes resistentes a antibióticos que estavam presentes nas bactérias na urina.

"Com base em nossos resultados, pensamos que os microrganismos na urina decompõem o DNA extracelular na urina muito rapidamente, "disse Krista Wigginton, Professor associado de engenharia civil e ambiental da U-M, e autor correspondente em um estudo publicado hoje em Ciência e Tecnologia Ambiental .

"Isso significa que se as bactérias na urina coletada forem resistentes aos antibióticos e morrerem, como fazem quando são armazenados na urina, o DNA liberado não representará risco de transferência de resistência a bactérias no ambiente quando o fertilizante for aplicado. "

Pesquisas anteriores mostraram que DNA resistente a antibióticos pode ser encontrado na urina, levantando a questão de se os fertilizantes derivados dele podem carregar essa resistência.

Os pesquisadores coletaram urina de mais de 100 homens e mulheres e a armazenaram por 12 a 16 meses. Durante o período, os níveis de amônia na urina aumentam, reduzindo os níveis de acidez e matando a maioria das bactérias que os doadores eliminam. Bactérias de infecções do trato urinário geralmente abrigam resistência aos antibióticos.

Quando a amônia mata a bactéria, eles despejam seu DNA na solução. São esses fragmentos extracelulares de DNA que os pesquisadores estudaram para ver com que rapidez eles se quebrariam.

A urina tem sido utilizada como fertilizante de plantações há milhares de anos, mas tem olhado mais de perto nos últimos anos como uma forma de criar uma economia circular de nutrientes. Pode permitir a fabricação de fertilizantes de uma forma mais ecológica, reduzir a energia necessária para gerenciar nutrientes em estações de tratamento de águas residuais, e criar fontes de fertilizantes localizadas.

"Existem duas razões principais pelas quais pensamos que o fertilizante de urina é o caminho do futuro, "Wigginton disse." Nosso sistema agrícola atual não é sustentável, e a maneira como lidamos com os nutrientes em nossas águas residuais pode ser muito mais eficiente. "

Em seu trabalho contínuo, a equipe U-M-lead está se movendo para configurações agrícolas.

"Estamos fazendo experimentos de campo para avaliar tecnologias que processam a urina em um fertilizante seguro e sustentável para plantações de alimentos e outras plantas, como flores. Até aqui, nossos resultados experimentais são bastante promissores, "disse Nancy Love, o Borchardt and Glysson Collegiate Professor e professor de engenharia civil e ambiental na U-M.

O estudo é intitulado "Destino do DNA extracelular na produção de fertilizantes da urina separada na fonte".