Dinâmica de elementos de resistência a antibióticos no tratamento biológico de dejetos de suinocultura.

Abstract

O tratamento biológico de dejetos de suinocultura, atividade pecuária de extrema relevância para a economia do Brasil, é empregado de forma a reduzir o impacto ambiental negativo gerado por tal atividade. Entretanto, a presença de antibióticos nos dejetos pode provocar efeitos na produção de biogás e causar a seleção de bactérias resistentes, que podem compartilhar seus genes de resistência a antibióticos (GRAs) nestes ambientes, alertando sobre este problema de saúde pública. Neste contexto um sistema de tratamento dejetos da produção de suínos, composto por um biodigestor seguido por três lagoas facultativas, foi monitorado e avaliado quanto à remoção de poluentes orgânicos usuais, antibióticos e GRAs (blaTEM, ermB, qnrB, sul1 e tetA). O monitoramento do sistema revelou que o biodigestor contribuiu com a remoção mediana de 70% do conteúdo orgânico, enquanto as lagoas facultativas se destacaram na retenção de 74% dos sólidos carreados da etapa anaeróbia, além de favorecer a assimilação/volatilização da amônia. O antibiótico norfloxacina, detectado e quantificado por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas, apresentou-se na faixa de < 0,79 a 60,55 μg L-1

. Não foi observada redução significativa da concentração ao longo do sistema de tratamento. No entanto, o sistema parece favorecer a retenção de norfloxacina, por adsorção ao lodo das unidades. Para os elementos genéticos, quantificados de forma absoluta por qPCR, observaram-se reduções significativas de até 2,8 logs, atribuídas especialmente ao biodigestor. Entretanto, o sistema de tratamento de dejetos parece atuar de forma seletiva sobre a comunidade bacteriana, removendo de forma mais expressiva bactérias que não transportam GRAs. A fim de avaliar a presença de potenciais patógenos bacterianos resistentes a antibióticos, uma análise da diversidade microbiana baseada no sequenciamento do RNAr 16S foi realizada ao longo do sistema de tratamento. Esta revelou uma forte associação entre as famílias Moraxellaceae, Streptococcaceae, membros não-identificados da ordem Clostridiales, Lactobacillaceae e Enterobacteriaceae com os GRAs monitorados, indicando que estas famílias podem ser suas possíveis portadoras. Adicionalmente, investigaram-se os efeitos do antibiótico norfloxacina na produção de metano, bem como sua remoção durante a digestão anaeróbia, em ensaios de bancada. Os resultados revelaram que concentrações superiores a 500 μg L-1 de norfloxacina promoveram acúmulo de ácidos graxos voláteis nos reatores, mas apenas na maior concentração testada (150 mg L -1 ) verificou-se inibição de 13% na produção de metano. Além disso, a modelagem cinética de decaimento do antibiótico confirmou que a adsorção foi o principal mecanismo de remoção. Assim, com base nos resultados deste trabalho, foi possível constatar que o sistema de tratamento controla o efeito negativo da norfloxacina sobre a digestão anaeróbia, assimilando as flutuações das concentrações advindas do dejeto e promovendo sua adsorção, com pequeno impacto na produção de metano. No entanto, a presença e resiliência de genes de resistência a antibióticos na fração líquida tratada é preocupante, recomendando-se um maior controle do teor orgânico e sólidos no efluente final, a fim de reduzir a disseminação de GRAs após disposição no ambiente.