Investigadores de la Universidad de Nottingham desarrollaron modelos matemáticos y llevaron a cabo investigaciones en granjas para explorar el impacto de los flujos de aguas residuales y las prácticas de gestión sobre la resistencia a los antimicrobianos (RAM) en los purines. La investigación es la primera en investigar los efectos del diseño de la granja, las prácticas agrícolas asociadas con diferentes áreas de la granja y el impacto que estos pueden tener en la aparición y propagación de la resistencia a los antimicrobianos en toda la granja.

Se observaron fluctuaciones temporales en Escherichia coli resistente a las cefalosporinas y se atribuyeron a las actividades agrícolas, específicamente a la eliminación de pediluvios de cobre y zinc gastados en el sistema de lodos. Los resultados han sido publicados en npj Antimicrobianos y Resistencia .

Los resultados destacan oportunidades específicas de las granjas para reducir la contaminación por RAM, más allá de la reducción del uso de antibióticos, incluida la eliminación cuidadosa o el reciclaje de metales antimicrobianos residuales.

Los purines lácteos, si no se almacenan adecuadamente, pueden ser una fuente de contaminación ambiental con genes y bacterias resistentes a los antimicrobianos, que eventualmente podrían llegar a la población humana a través del agua o los cultivos.

Investigaciones de modelos anteriores de la Universidad de Nottingham demostraron que los tanques de lodo que se dejaban solos sin agregar más desechos durante al menos 60 días reducían la propagación de bacterias resistentes a los antibióticos (ARB, por sus siglas en inglés) a medida que las bacterias morían en el ambiente hostil. Los investigadores también notaron que hubo momentos en que hubo picos de Escherichia coli resistente a las cefalosporinas.

"Lo que descubrimos inicialmente fue que el tanque de lodo no era un lugar tan aterrador como pensábamos por la propagación de genes resistentes a los antimicrobianos y, de hecho, si se dejaba solo durante un período de tiempo, las bacterias morirían en un ambiente tan hostil. Sin embargo, lo que también fue interesante fue que estábamos viendo fluctuaciones en una bacteria particularmente problemática y resistente a los medicamentos llamada Escherichia coli.

"Cuando investigamos esto más a fondo en esta investigación utilizando modelos informáticos e investigaciones en granjas, vimos que había una correlación directa entre el vaciado del agua de los baños de pies de zinc y cobre en el tanque de lodo y un aumento en la presencia de Escherichia coli. " afirmó Dov Stekel, profesor de Biología Computacional en la Facultad de Biociencias de la Universidad de Nottingham.

Además de los antibióticos, otros antimicrobianos como los metales (cobre y zinc) y otros productos químicos (p. ej., formalina, desinfectantes) se utilizan ampliamente en las granjas de todo el mundo, en particular en los pediluvios para prevenir la cojera en el ganado.

"Se sabe que los metales y otros agentes antimicrobianos (como la formalina y el glutaraldehído) tienen un efecto coselectivo sobre la resistencia a los antibióticos, lo que significa que los BRA podrían persistir en la suspensión incluso después de que los antibióticos se hayan degradado", dijo el Dr. Jon Hobman, profesor asociado. de Microbiología, Facultad de Biociencias.

El profesor Stekel añadió:"El mapeo de las bacterias resistentes a los antibióticos de esta manera nos permite comprender su fuente precisa y, lo que es más importante, su ruta a través de la granja. Esperamos que esta información conduzca a prácticas de gestión de aguas residuales que puedan desarrollarse para mitigar esto".

Ingenieros de la Universidad de Nottingham comenzaron a investigar cómo eliminar el cobre y el zinc de las aguas residuales de los baños de pies del ganado y descubrieron que los hidróxidos dobles en capas eliminaron con éxito el cobre y el zinc de los baños de pies del ganado. Esta fue la primera investigación exitosa sobre la eliminación de cobre y zinc de una solución de mezcla en polvo para baño de patas de ganado disponible comercialmente.