Efeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica, parasitária e de determinantes da resistência a antimicrobianos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Paula Fernanda Alves
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10634
Resumo: O aumento da geração de resíduos provenientes da produção animal é uma preocupação para o setor agrícola que busca cada vez mais alternativas sustentáveis para sua disposição. Esses resíduos são promissores para serem utilizados na produção agrícola como fertilizantes orgânicos ou condicionadores do solo. Porém, podem ser fonte de microrganismos patogênicos e de determinantes de resistência antimicrobiana. Assim, quando não manejados adequadamente, podem contaminar o solo e vegetais usados no consumo humano, o que pode resultar em risco à saúde pública. Neste sentido, é preconizado a busca de alternativas de manejo que resultem na redução ou eliminação de patógenos e de compostos indesejáveis para garantir a seguridade biológica de seu uso como fertilizante. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica, parasitária e de determinantes de resistência a antimicrobianos. Para tanto, foi montado um experimento de compostagem com cama de cavalo e camas de aviário do sistema de produção convencional e orgânico. As amostras foram coletadas nos tempos 0, 14, 32, 60, 90 e 125 dias. Foram avaliadas a presença de Salmonella sp., a quantificação de coliformes termotolerantes e a presença de ovos de helmintos. As bactérias isoladas durante o processo de compostagem foram identificadas pela técnica proteômica MALDI-TOF e em seguida foi realizado o ensaio de difusão em disco para detecção fenotípica da resistência aos antimicrobianos. Salmonella sp. esteve ausente desde o resíduo fresco até o final da compostagem. A compostagem foi efetiva na eliminação de ovos de helmintos e na redução de coliformes termotolerantes, no entanto, os compostos finais apresentaram carga de coliformes termotolerantes superior ao exigido pela Legislação vigente para agricultura orgânica. Foram isoladas 158 cepas bacterianas durante o processo de compostagem dos três resíduos. A família Enterobacteriaceae foi a mais abundante e Proteus mirabilis e Escherichia coli foram as espécies com maior percentual nos resíduos e as que apresentaram perfil de multirresistência. As bactérias Klebsiella pneumoniae e P. mirabilis, ambas com potencial patogênico, foram encontradas durante toda compostagem. Apesar da compostagem ter sido efetiva na eliminação das cepas de E. coli, o mesmo não ocorreu com cepas de P. mirabilis. Portanto, ainda que a utilização de resíduos animais na agricultura seja uma alternativa sustentável, a presença de organismos patogênicos com perfil de multirresistência representa um risco a saúde pública, uma vez que podem incrementar bactérias patogênicas e resistentes a antimicrobianos nos solos e nos vegetais e consequentemente favorecer a disseminação e a transferência das mesmas para bactérias comensais e patogênicas de humanos e animais. Dessa forma, este trabalho reforça a importância de estudos que abordem estratégias de manejo que reduzam e/ou eliminem os contaminantes dos resíduos animais, visando sua utilização segura na agricultura, além de fomentar a discussão acerca dos parâmetros de qualidade e seguridade biológica destes resíduos.
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spelling Ferreira, Paula Fernanda AlvesCoelho, Irene da Silva044.355.796-93http://lattes.cnpq.br/2191695584157582Souza, Miliane Moreira Soares deCoelho, Irene da SilvaCoelho, Shana de Mattos de OliveiraAraújo, Ednaldo da Silva098.886.744-39https://orcid.org/0000-0001-7533-1216http://lattes.cnpq.br/47469105889077032023-12-22T01:40:24Z2023-12-22T01:40:24Z2021-03-05FERREIRA, Paula Fernanda Alves. Efeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica, parasitária e de determinantes da resistência a antimicrobianos. 2021. 72 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia, Ciência do solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2021.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10634O aumento da geração de resíduos provenientes da produção animal é uma preocupação para o setor agrícola que busca cada vez mais alternativas sustentáveis para sua disposição. Esses resíduos são promissores para serem utilizados na produção agrícola como fertilizantes orgânicos ou condicionadores do solo. Porém, podem ser fonte de microrganismos patogênicos e de determinantes de resistência antimicrobiana. Assim, quando não manejados adequadamente, podem contaminar o solo e vegetais usados no consumo humano, o que pode resultar em risco à saúde pública. Neste sentido, é preconizado a busca de alternativas de manejo que resultem na redução ou eliminação de patógenos e de compostos indesejáveis para garantir a seguridade biológica de seu uso como fertilizante. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica, parasitária e de determinantes de resistência a antimicrobianos. Para tanto, foi montado um experimento de compostagem com cama de cavalo e camas de aviário do sistema de produção convencional e orgânico. As amostras foram coletadas nos tempos 0, 14, 32, 60, 90 e 125 dias. Foram avaliadas a presença de Salmonella sp., a quantificação de coliformes termotolerantes e a presença de ovos de helmintos. As bactérias isoladas durante o processo de compostagem foram identificadas pela técnica proteômica MALDI-TOF e em seguida foi realizado o ensaio de difusão em disco para detecção fenotípica da resistência aos antimicrobianos. Salmonella sp. esteve ausente desde o resíduo fresco até o final da compostagem. A compostagem foi efetiva na eliminação de ovos de helmintos e na redução de coliformes termotolerantes, no entanto, os compostos finais apresentaram carga de coliformes termotolerantes superior ao exigido pela Legislação vigente para agricultura orgânica. Foram isoladas 158 cepas bacterianas durante o processo de compostagem dos três resíduos. A família Enterobacteriaceae foi a mais abundante e Proteus mirabilis e Escherichia coli foram as espécies com maior percentual nos resíduos e as que apresentaram perfil de multirresistência. As bactérias Klebsiella pneumoniae e P. mirabilis, ambas com potencial patogênico, foram encontradas durante toda compostagem. Apesar da compostagem ter sido efetiva na eliminação das cepas de E. coli, o mesmo não ocorreu com cepas de P. mirabilis. Portanto, ainda que a utilização de resíduos animais na agricultura seja uma alternativa sustentável, a presença de organismos patogênicos com perfil de multirresistência representa um risco a saúde pública, uma vez que podem incrementar bactérias patogênicas e resistentes a antimicrobianos nos solos e nos vegetais e consequentemente favorecer a disseminação e a transferência das mesmas para bactérias comensais e patogênicas de humanos e animais. Dessa forma, este trabalho reforça a importância de estudos que abordem estratégias de manejo que reduzam e/ou eliminem os contaminantes dos resíduos animais, visando sua utilização segura na agricultura, além de fomentar a discussão acerca dos parâmetros de qualidade e seguridade biológica destes resíduos.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFAPERJ - Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroThe increase in the generation of waste from animal production is a concern for the agricultural sector, which increasingly seeks sustainable alternatives for its disposal. These wastes are promising to be used in agriculture as organic fertilizers or soil conditioners. However, they can be a source of pathogenic microorganisms and antimicrobial resistance determinants. Thus, when not responsibly managed, they can contaminate the soil and vegetables used for human consumption, resulting in a risk to public health. In this sense, it is recommended to search for management alternatives that reduce or eliminate pathogens and undesirable compounds to guarantee the biological safety of their use as fertilizer. Therefore, this work aimed to evaluate the effect of composting animal waste in reducing the microbiological, parasitic load, and antimicrobial resistance determinants. For this purpose, a composting essay with horse bedding, and organic poultry litter, and conventional poultry litter was set up. The samples were collected at 0, 14, 32, 60, 90, and 125 days. We evaluated the presence of Salmonella sp., the thermotolerant coliforms counting, and the presence of helminth eggs. The MALDI-TOF proteomic technique identified bacteria isolated during the composting process, and then the disk diffusion assay was performed for phenotypic detection of antimicrobial resistance. Salmonella sp. was absent in the raw wastes until the end of composting. Composting was effective in eliminating helminth eggs and reducing thermotolerant coliforms; however, the final composts showed a higher thermotolerant coliform load than required by the current legislation of organic farming. One hundred fifty-eight bacterial strains were isolated during the composting process of the three wastes. The Enterobacteriaceae family was the most abundant, and Proteus mirabilis and Escherichia coli were the species with the highest percentage in the wastes and those with a multi-resistance profile. The bacteria Klebsiella pneumoniae and P. mirabilis, both with pathogenic potential, were found throughout the composting process. Composting was effective in eliminating strains of E. coli but ineffective in eliminating strains of P. mirabilis. Therefore, even though the use of animal wastes in agriculture is a sustainable alternative, the presence of pathogenic organisms with a multi-resistance profile represents a risk to public health. They can increase pathogenic and antimicrobial-resistant bacteria in soils and vegetables and consequently favor their dissemination and transfer to commensal and pathogenic bacteria of humans and animals. Thus, this work reinforces the importance of management strategy surveys focusing on reducing and/or eliminating contaminants from animal wastes, aiming at their safe use in agriculture, and promoting discussion about the parameters of quality and biological safety of these wastesapplication/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Agronomia (Ciências do Solo)UFRRJBrasilInstituto de AgronomiaAntimicrobianosAntibióticosPatógenosResíduos animaisResistência bacterianaSaúde públicaAntimicrobialsAntibioticsPathogensAnimal wastesBacterial resistancePublic healthAgronomiaEfeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica, parasitária e de determinantes da resistência a antimicrobianosEffect of animal waste composting on reducing microbiological, parasitic load and antimicrobial resistance determinantsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisABRÃO, F. O.; TORRES, T. B.; BATISTA, L. 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Ferreira, Paula Fernanda Alves
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description O aumento da geração de resíduos provenientes da produção animal é uma preocupação para o setor agrícola que busca cada vez mais alternativas sustentáveis para sua disposição. Esses resíduos são promissores para serem utilizados na produção agrícola como fertilizantes orgânicos ou condicionadores do solo. Porém, podem ser fonte de microrganismos patogênicos e de determinantes de resistência antimicrobiana. Assim, quando não manejados adequadamente, podem contaminar o solo e vegetais usados no consumo humano, o que pode resultar em risco à saúde pública. Neste sentido, é preconizado a busca de alternativas de manejo que resultem na redução ou eliminação de patógenos e de compostos indesejáveis para garantir a seguridade biológica de seu uso como fertilizante. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica, parasitária e de determinantes de resistência a antimicrobianos. Para tanto, foi montado um experimento de compostagem com cama de cavalo e camas de aviário do sistema de produção convencional e orgânico. As amostras foram coletadas nos tempos 0, 14, 32, 60, 90 e 125 dias. Foram avaliadas a presença de Salmonella sp., a quantificação de coliformes termotolerantes e a presença de ovos de helmintos. As bactérias isoladas durante o processo de compostagem foram identificadas pela técnica proteômica MALDI-TOF e em seguida foi realizado o ensaio de difusão em disco para detecção fenotípica da resistência aos antimicrobianos. Salmonella sp. esteve ausente desde o resíduo fresco até o final da compostagem. A compostagem foi efetiva na eliminação de ovos de helmintos e na redução de coliformes termotolerantes, no entanto, os compostos finais apresentaram carga de coliformes termotolerantes superior ao exigido pela Legislação vigente para agricultura orgânica. Foram isoladas 158 cepas bacterianas durante o processo de compostagem dos três resíduos. A família Enterobacteriaceae foi a mais abundante e Proteus mirabilis e Escherichia coli foram as espécies com maior percentual nos resíduos e as que apresentaram perfil de multirresistência. As bactérias Klebsiella pneumoniae e P. mirabilis, ambas com potencial patogênico, foram encontradas durante toda compostagem. Apesar da compostagem ter sido efetiva na eliminação das cepas de E. coli, o mesmo não ocorreu com cepas de P. mirabilis. Portanto, ainda que a utilização de resíduos animais na agricultura seja uma alternativa sustentável, a presença de organismos patogênicos com perfil de multirresistência representa um risco a saúde pública, uma vez que podem incrementar bactérias patogênicas e resistentes a antimicrobianos nos solos e nos vegetais e consequentemente favorecer a disseminação e a transferência das mesmas para bactérias comensais e patogênicas de humanos e animais. Dessa forma, este trabalho reforça a importância de estudos que abordem estratégias de manejo que reduzam e/ou eliminem os contaminantes dos resíduos animais, visando sua utilização segura na agricultura, além de fomentar a discussão acerca dos parâmetros de qualidade e seguridade biológica destes resíduos.
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