I ricercatori dell'Università di Nottingham hanno sviluppato modelli matematici e condotto ricerche in azienda per esplorare l'impatto dei flussi di acque reflue e delle pratiche di gestione sulla resistenza antimicrobica (AMR) nei liquami. La ricerca è la prima a studiare gli effetti della struttura dell'azienda agricola, le pratiche agricole associate alle diverse aree dell'azienda agricola e l'impatto che queste possono avere sull'emergere e sulla diffusione della resistenza antimicrobica all'interno dell'azienda agricola.

Sono state osservate fluttuazioni temporali nell'Escherichia coli resistente alle cefalosporine, attribuite alle attività agricole, in particolare allo smaltimento del pediluvio di rame e zinco esaurito nel sistema dei liquami. I risultati sono stati pubblicati su npj Antimicrobials and Resistance .

I risultati evidenziano opportunità specifiche per le aziende agricole per ridurre l'inquinamento da resistenza antimicrobica, oltre alla riduzione dell'uso di antibiotici, compreso un attento smaltimento o riciclaggio dei metalli antimicrobici di scarto.

I liquami caseari, se non adeguatamente conservati, possono essere una fonte di contaminazione ambientale con geni e batteri resistenti agli antimicrobici, che potrebbero eventualmente diffondersi nella popolazione umana attraverso l'acqua o i raccolti.

Precedenti ricerche di modellizzazione dell’Università di Nottingham hanno dimostrato che i serbatoi dei liquami lasciati soli senza ulteriori rifiuti aggiunti per almeno 60 giorni riducevano la diffusione di batteri resistenti agli antibiotici (ARB) poiché i batteri morivano nell’ambiente ostile. I ricercatori hanno anche notato che in alcuni casi si verificavano picchi di Escherichia coli resistente alle cefalosporine.

"Ciò che inizialmente abbiamo scoperto è che il serbatoio dei liquami non era un luogo così spaventoso come pensavamo per la diffusione di geni resistenti agli antimicrobici e, infatti, se lasciati soli per un periodo di tempo, i batteri sarebbero morti in un ambiente così ostile . Tuttavia, la cosa interessante era che stavamo osservando fluttuazioni in un batterio resistente ai farmaci particolarmente problematico chiamato Escherichia coli.

"Quando abbiamo approfondito questo aspetto in questa ricerca utilizzando modelli computerizzati e ricerche in fattoria, abbiamo visto che c'era una correlazione diretta tra lo svuotamento dell'acqua dai pediluvi di zinco e rame nel serbatoio dei liquami e un picco nella presenza di Escherichia coli, " ha affermato Dov Stekel, professore di biologia computazionale presso la School of Biosciences dell'Università di Nottingham.

Oltre agli antibiotici, altri antimicrobici come i metalli (rame e zinco) e altre sostanze chimiche (ad esempio formalina e disinfettanti) sono ampiamente utilizzati nelle aziende agricole di tutto il mondo, in particolare nei pediluvi per prevenire la zoppia del bestiame.

"È noto che i metalli e altri agenti antimicrobici (come formalina e glutaraldeide) hanno un effetto coselettivo sulla resistenza agli antibiotici, il che significa che gli ARB potrebbero persistere nel liquame anche dopo che gli antibiotici si sono degradati", ha affermato il dott. Jon Hobman, professore associato di Microbiologia, Scuola di Bioscienze.

Il professor Stekel ha aggiunto:"La mappatura dei batteri resistenti agli antibiotici in questo modo ci consente di comprenderne l'origine precisa e, soprattutto, il percorso attraverso l'allevamento. Ci auguriamo che queste informazioni portino a pratiche di gestione delle acque reflue che possano essere sviluppate per mitigare questo problema."

Gli ingegneri dell'Università di Nottingham hanno iniziato a studiare come rimuovere rame e zinco dalle acque reflue delle pediluvi dei bovini e hanno scoperto che doppi idrossidi stratificati rimuovevano con successo rame e zinco dalle pediluvi dei bovini. Questa è stata la prima indagine riuscita sulla rimozione di rame e zinco da una soluzione di miscela di polvere per pediluvio per bovini disponibile in commercio.