Caracterización de antibiorresistencias en la microbiota de purines como estrategia de protección del medio ambiente y la cadena agroalimentaria

Los purines, subproductos del sector ganadero, representan una valiosa fuente de nutrientes para la agricultura.

Utilizados como fertilizantes naturales, estos residuos contribuyen a la sostenibilidad del sector agroalimentario al reducir el desperdicio y promover un modelo de economía circular. Sin embargo, su aplicación no está exenta de desafíos.

Este artículo explora los beneficios y desafíos asociados al uso de purines en la agricultura, abordando la problemática desde un enfoque One Health, e introduce el proyecto PURIBIOTIC, una iniciativa nacida por colaboración de productores, veterinarios y centros de investigación centrada en estudiar la diseminación medioambiental de resistencias a los antimicrobianos (RAM) y desarrollar estrategias para su control y reducción desde la granja hasta la mesa.

Proyecto cofinanciado 80% por Unión Europea y 20% por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Fondo Europeo Agrícola de Desarrollo Rural: Europa invierte en Zonas Rurales. GOP2024003200

PURINES COMO FERTILIZANTES: UN USO SOSTENIBLE

El uso de purines como fertilizante es una práctica extendida que maximiza los recursos disponibles en las granjas.

Estos subproductos son ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, elementos esenciales para el crecimiento de los cultivos, y su aplicación en los suelos mejora su estructura y fertilidad.

Entre las ventajas más destacadas del uso de purines en la agricultura se encuentran:

Economía circular

Los purines permiten reintroducir en el ciclo productivo los nutrientes generados en las explotaciones ganaderas, cerrando el ciclo de producción sin necesidad de fertilizantes químicos adicionales.

Reducción de costes

Este recurso representa una alternativa más [registrados]económica frente a los fertilizantes sintéticos, promoviendo la viabilidad económica de las explotaciones agrícolas.

Beneficios ambientales

Al aprovechar los subproductos orgánicos, se disminuye la cantidad de desechos que requieren tratamiento o eliminación, lo que reduce el impacto ambiental.

RIESGOS ASOCIADOS: LA DISEMINACIÓN DE RESISTENCIAS A ANTIBIÓTICOS

Aunque el uso de purines como fertilizante es una forma inteligente y sostenible de revalorizar estos subproductos, también plantea desafíos significativos.

Los residuos de los antimicrobianos utilizados en el tratamiento terapéutico de los cerdos podrían generar bacterias resistentes a antibióticos a nivel digestivo, de forma que podrían permanecer en los purines, constituyendo un riesgo de diseminación de resistencias bacterianas, afectando tanto al medio ambiente como a la salud humana y animal.

El principal origen en producción porcina parece estar en las granjas, asociado al uso de antimicrobianos, necesario ante ciertas patologías.

Los antibióticos, tanto en su forma original como sus metabolitos, pueden ejercer una presión selectiva sobre bacterias a distintos niveles.

Por ejemplo, a nivel de la microbiota intestinal tras su administración o ya en los purines tras su excreción.

En presencia de estos compuestos, solo las bacterias que puedan resistir su efecto sobrevivirán, favoreciendo así la selección de bacterias resistentes que pueden transferir sus genes a otras bacterias, no solo presentes en esos ambientes sino en aquellos en los que se apliquen fertilizantes como el purín en caso de contener residuos antimicrobianos, es decir, el suelo de cultivo e incluso las plantas y producto final cosechado.

La interdependencia entre el medio y los ecosistemas humano y animal requiere de estudios que incorporen todas las variables determinantes para la diseminación de resistencias a antimicrobianos y factores asociados como, en este caso, puede constituir: El arrastre tras fertilización por lluvia o agua de riego hacia los ecosistemas acuáticos. La posible vía de entrada a cadena alimentaria de las RAM a través de cultivos con población bacteriana resistente.

Es por ello que es necesario profundizar en el estudio de este complejo equilibrio desde una perspectiva One Health, redundando positivamente en la salud pública, animal y del ecosistema.

PRODUCCIÓN PORCINA Y USO DE ANTIBIÓTICOS

La producción porcina en España es clave para la economía agroalimentaria, por lo que el uso de sustancias antimicrobianas ante incidencias sanitarias está regulado y controlado de manera precisa para minimizar el riesgo de generación de RAM en purines que, al aplicarse en suelos agrícolas, pueden convertirse en vectores.

Este proceso afecta a la salud del suelo, altera los ecosistemas acuáticos y plantea riesgos significativos para la seguridad alimentaria.

Podemos hacernos una idea de la importancia del sector porcino en base a los datos ofrecidos por el MAPA en el informe “El sector de la carne de cerdo en cifras: Principales indicadores económicos” (MAPA, 2023) que, en diciembre de 2023, fijaba en aproximadamente:

35 millones de cabezas de porcino.
53,1 millones de animales sacrificados.
4,8 millones de toneladas de carne producida.

Las cifras que mantienen a España en la primera posición del sector de carne de porcino de la Unión Europea (Figura 1, MAPA 2023)¹ y tercera posición mundial tan solo por detrás de China y Estados Unidos.

El consumo de antibióticos en ganadería en Europa está sometido a un exhaustivo control y optimización de uso.

No obstante, España se encuentra a la cabeza a nivel europeo en cuanto a uso, correlacionado de manera lógica con el potencial productivo que nos posiciona como primer país productor de la UE, tal y como se ilustra en la Figura 2 que muestra, por intensidad de color, el consumo de antibióticos en Europa (EFSA, 2022)².

Este hecho podría favorecer la aparición de RAM asociadas al manejo en ganadería.

Es reseñable el descenso en el uso de antibióticos en España y Europa observado en los últimos años (un 66 %, pasando de 2.878 toneladas en el 2015 a 975 toneladas en el 2022 según las estadísticas reflejadas en el Plan Nacional Resistencia Antibióticos).

Esto ha sido resultado del esfuerzo del sector por desarrollar modelos de gestión ganadera basados en la prevención y la bioseguridad que han logrado disminuir las incidencias sanitarias en las granjas y, por tanto, el uso de estas sustancias como tratamiento.

Como ejemplo, según el Informe de la RAM en bacterias zoonóticas e indicadoras de personas, animales y alimentos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria, (EFSA, 2021)³, los aislados multirresistentes (resistentes a más de un antibiótico) de Escherichia coli en cerdos de engorde alcanzaron un porcentaje del 78,8 % y los susceptibles a todos los antibióticos el 6,5 % del total de los aislados estudiados.

ENFOQUE ONE HEALTH

El enfoque One Health o Una Sola Salud propone una visión integrada de la salud global. Su objetivo es equilibrar y optimizar la salud de las personas, los animales y los ecosistemas.

Utiliza los vínculos estrechos e interdependientes que existen entre estos campos para establecer nuevos métodos de vigilancia y control, tanto de enfermedades como de situaciones de riesgo que afectan a todos estos ámbitos, considerándolos parte de una única entidad indisoluble.

En el contexto planteado, el enfoque busca:

Vigilar y controlar la emisión de RAM al medio ambiente mediante la promoción de prácticas veterinarias aún más sostenibles y la mejora de la gestión de purines.

Fomentar la investigación interdisciplinar, analizando la diseminación de RAM a lo largo de toda la cadena de gestión de purines y su persistencia en campos agrícolas.

Diseñar estrategias de manejo de riesgo, estableciendo buenas prácticas agrícolas y protocolos de uso racional de antibióticos en la producción animal.

ESTRATEGIAS PARA ABORDAR EL PROBLEMA

Los veterinarios desempeñan un papel crucial en el control del uso de antibióticos en la ganadería, aplicando su conocimiento y experiencia para garantizar tratamientos eficaces y responsables.

Gracias a su labor y al esfuerzo realizado por los productores, el sector porcino ha logrado una significativa reducción en el uso de antimicrobianos, cumpliendo con todas las regulaciones nacionales y europeas, y promoviendo prácticas que limitan la dependencia de estos medicamentos.

Sin embargo, a pesar de sus esfuerzos, las bacterias continúan desarrollando mecanismos de resistencia, un fenómeno natural acelerado por la presión selectiva en los entornos ganaderos.

Este desafío pone de manifiesto la necesidad de seguir investigando, no solo en el manejo de los antibióticos, sino también en estrategias complementarias que aborden las RAM desde un enfoque integral.

Entre las principales estrategias destacan:

Uso prudente de antimicrobianos Regulaciones como el Reglamento (UE) 2019/64 o la categorización de la EMA⁴ para un uso responsable de antibióticos han limitado el uso de ciertos antibióticos en animales. Sin embargo, es necesario fortalecer el monitoreo y la aplicación de estas normativas.

Gestión adecuada de purines Innovaciones tecnológicas, como tratamientos de purines para eliminar residuos de antibióticos, son esenciales para minimizar riesgos, así como la aplicación controlada de los mismos.

Monitoreo continuo La caracterización de la microbiota resistente en purines y su persistencia en los suelos fertilizados puede proporcionar información valiosa para diseñar intervenciones.

Divulgación y educación La formación de ganaderos y veterinarios sobre buenas prácticas es clave para reducir la dependencia de antimicrobianos en la producción animal.

De esta forma, a pesar de que la labor veterinaria es imprescindible, la lucha contra las RAM exige un esfuerzo conjunto que incluya innovación, formación y colaboración multisectorial.

PROYECTO PURIBIOTIC: UNA RESPUESTA INNOVADORA

El proyecto PURIBIOTIC se basa en un enfoque colaborativo que incluye a productores de porcino, asociaciones veterinarias y universidades.

Se desarrolla por cooperación del clúster nacional de porcino i+Porc, la Asociación de Defensa Sanitaria nº 2 de la Comarca de las Cinco Villas (Aragón) y la Universidad de Zaragoza como centro tecnológico.

Tiene como objetivo principal caracterizar el perfil de RAM en purines y evaluar cómo se diseminan al medioambiente y los productos de la cosecha mediante el proceso de fertilización, desarrollando estrategias para minimizar su impacto medioambiental y en salud pública.

Metodología del Proyecto

El proyecto PURIBIOTIC contempla el desarrollo de actividades de investigación que permitan ampliar el conocimiento sobre la problemática y proponer estrategias para su reducción, al tiempo que se aborda la imprescindible tarea del asesoramiento y formación en materia de uso responsable de antibióticos como base para la prevención y mitigación la diseminación de RAM.

De esta forma, las principales actividades a desarrollar son las siguientes:

Estudios de microbiota en purines: se analizarán muestras de granjas porcinas en distintas fases productivas para correlacionar la microbiota presente en purines y su perfil de resistencia.

Monitoreo ambiental: se evaluará la diseminación de RAM en suelos agrícolas fertilizados con purines, considerando la microbiota de partida y la microbiota presente en el producto final ya cosechado.

Desarrollo de estrategias de mitigación: se diseñarán protocolos para reducir la propagación de RAM, incluyendo recomendaciones de uso agrícola.

Divulgación de resultados: el proyecto incluye la creación de una guía de buenas prácticas para el sector ganadero y jornadas técnicas para transferir conocimientos a nivel nacional e internacional.

Resultados esperados

Reducción de la diseminación de RAM al medio ambiente a través de la fertilización con purines.
Mejoras en la sostenibilidad de la producción agrícola y ganadera.
Desarrollo de herramientas prácticas para la gestión de RAM, alineadas con el Plan Nacional frente a la Resistencia a los Antibióticos (PRAN)⁵.

La adecuada gestión del modelo de producción porcino es vital para minimizar la difusión de las RAM desde las granjas porcinas hacia el medio ambiente y los alimentos.

El proyecto PURIBIOTIC aborda desde el enfoque One Health esta tarea, ofreciendo soluciones integrales que no solo abordan los riesgos inmediatos, sino que también promueven un futuro sostenible para los sistemas agroalimentarios.

La colaboración entre ciencia, industria y sociedad será fundamental para mitigar este problema y preservar la eficacia de los antibióticos para generaciones futuras.

BIBLIOGRAFÍA

1. MAPA, 2023. “EL SECTOR DE LA CARNE DE CERDO EN CIFRAS: Principales indicadores económicos”. Fuente: chrome extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.mapa.gob.es/en/ganaderia/estadisticas/indicadoressectorporcino2023_tcm38-564427.pdf

2. EFSA, 2022. Sales of veterinary antimicrobial agents in 31 European countries in 2022. Fuente: chrome extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.ema.europa.eu/en/documents/report/sales-veterinary-antimicrobial-agents-31-european-countries-2022-trends-2010-2022-thirteenth-esvac-report_en.pdf

3. EFSA, 2021. el Informe de la resistencia antimicrobiana en bacterias zoonósicas e indicadoras de personas, animales y alimentos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria. Fuente: https://www.mapa.gob.es/es/ganaderia/temas/sanidad-animal-higiene-ganadera/inf_resistencias_web_21_final_14-06-241_tcm30-685876.pdf

4. Reglamento (UE) 2019/6 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 11 de diciembre de 2018, sobre medicamentos veterinarios y por el que se deroga la Directiva 2001/82/CE.

5. Plan Nacional frente a la Resistencia a los Antibióticos (PRAN) 2022-2024. https://www.resistenciaantibioticos.es/es/publicaciones/plan-nacional-frente-la-resistencia-los-antibioticos-pran-2022-2024

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