Purines porcinos y resistencias antimicrobianas: una revisión aplicada desde el proyecto Puribiotic

Este planteamiento integral se recoge en el enfoque One Health, cada vez más presente en la investigación y en la toma de decisiones en sanidad animal.

En el sector porcino, los esfuerzos realizados durante la última década para reducir el uso de antibióticos y mejorar las estrategias de prevención sanitaria han sido significativos y medibles.

Paralelamente, el foco científico se ha ampliado hacia otros compartimentos del sistema productivo, especialmente el medio ambiente, entendido no como un elemento pasivo, sino como un ecosistema dinámico capaz de influir en la persistencia y circulación de bacterias y genes de resistencia.

En este contexto, los purines porcinos han suscitado un creciente interés científico.

• Se trata de un subproducto inevitable de la producción ganadera y, al mismo tiempo, de un recurso agronómico esencial por su aporte de nutrientes y su contribución a la sostenibilidad de los sistemas agrícolas.
• Desde el punto de vista microbiológico, los purines contienen una comunidad bacteriana compleja, en gran medida procedente del tracto intestinal de los animales, junto con microorganismos ambientales.

ESTAS MATRICES PUEDEN ALBERGAR BACTERIAS PORTADORAS DE GENES DE RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS (García-Solache y Rice, 2019)

PROYECTO PURIBIOTIC: CIENCIA APLICADA AL SISTEMA PURÍN–SUELO

El proyecto Puribiotic se desarrolló con el objetivo de aportar datos científicos obtenidos en condiciones representativas de la práctica real, que permitan interpretar con mayor rigor el papel de los purines porcinos en la dinámica ambiental de las resistencias antimicrobianas.

Su planteamiento parte de una premisa clara: generar conocimiento para mejorar la gestión y reforzar la prevención, sin cuestionar prácticas fundamentales para la sostenibilidad del sector.

  OBJETIVOS DEL PROYECTO PURIBIOTIC  

El objetivo general del proyecto Puribiotic fue caracterizar la microbiota y el conjunto de genes de resistencia a antimicrobianos (resistoma) presentes en purines porcinos y analizar su posible relación con suelos agrícolas fertilizados con estos subproductos.

De forma específica, los objetivos planteados fueron:

• Describir la composición microbiana de purines porcinos procedentes de explotaciones comerciales.
• Analizar la microbiota de suelos agrícolas antes y después de la aplicación de purines.
• Identificar los principales genes de resistencia a antimicrobianos detectables en purines y suelos.
• Comparar perfiles microbianos y de resistencias entre matrices y momentos de muestreo.
• Interpretar los resultados desde una perspectiva aplicada, orientada al veterinario y a la gestión práctica del sistema productivo.

  MATERIALES Y MÉTODOS  

EXPERIMENTAL Y MUESTREO

El estudio se llevó a cabo a partir de muestras de purines porcinos procedentes de granjas comerciales y de suelos agrícolas fertilizados con dichos purines.

Las parcelas seleccionadas representaban sistemas de manejo habituales, tanto en dosis de aplicación como en calendarios de fertilización, lo que permitió trabajar en condiciones próximas a la realidad productiva.

Las muestras de suelo se recogieron en distintos momentos, incluyendo muestreos previos a la fertilización y posteriores a la aplicación de purines. Este diseño permitió:

• Evaluar posibles variaciones atribuibles a la fertilización.
• Analizar la evolución temporal del sistema suelo–purín.

ANÁLISIS METAGENÓMICO Y BIOINFORMÁTICO

La caracterización de la microbiota y del resistoma se realizó mediante técnicas de secuenciación metagenómica de alto rendimiento.

Este enfoque permite analizar de forma global las comunidades microbianas presentes en una muestra sin necesidad de cultivo previo, ofreciendo una visión amplia de la diversidad bacteriana y de los genes de resistencia potencialmente presentes.

Las lecturas obtenidas se sometieron a procesos de control de calidad y análisis bioinformático mediante herramientas ampliamente validadas (Bolger et al., 2014), así como para la asignación taxonómica (Wood et al., 2019).

AISLAMIENTO BACTERIANO Y CARACTERIZACIÓN FENOTÍPICA

De forma complementaria al análisis metagenómico, se realizaron
aislamientos bacterianos mediante cultivo en medios selectivos.

SE PRIORIZÓ EL AISLAMIENTO DE GRUPOS BACTERIANOS DE INTERÉS SANITARIO, COMO
ENTEROCOCCUS SPP

Los aislados se identificaron mediante técnicas moleculares y se evaluó su perfil de sensibilidad antimicrobiana frente a distintos antibióticos de uso habitual en sanidad animal, lo que permitió correlacionar los datos genéticos con resistencias expresadas a nivel fenotípico.

  RESULTADOS DEL PROYECTO PURIBIOTIC  

MICROBIOTA DE LOS PURINES PORCINOS

El análisis metagenómico mostró que los purines porcinos presentan una microbiota dominada por bacterias de origen intestinal. Entre los géneros más abundantes se encontraron:

Este perfil es coherente con la fisiología digestiva del cerdo y con lo descrito previamente en estudios realizados en purines y otros residuos ganaderos.

Junto a estos géneros predominantes, se detectó una fracción diversa de bacterias ambientales, lo que pone de manifiesto la complejidad del purín como matriz biológica y su carácter dinámico.

MICROBIOTA DE LOS SUELOS AGRÍCOLAS

Los suelos agrícolas analizados presentaron una microbiota altamente diversa, característica de ecosistemas edáficos maduros. Los principales grupos bacterianos detectados pertenecieron a filos típicamente asociados al suelo, con una elevada estabilidad entre los distintos muestreos.

TRAS LA FERTILIZACIÓN CON PURINES, NO SE OBSERVARON CAMBIOS DRÁSTICOS EN LA ESTRUCTURA GLOBAL DE LA MICROBIOTA DEL SUELO

Las variaciones detectadas fueron, en general, moderadas y transitorias, lo que indica que la comunidad microbiana del suelo actúa como un sistema amortiguador frente a la entrada de microorganismos externos.

GENES DE RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS EN PURINES

En las muestras de purín se detectó la presencia de diversos genes de resistencia a antimicrobianos, principalmente asociados a tetraciclinas, macrólidos y, en menor medida, aminoglucósidos (Hou et al., 2015; Van Duijkeren et al., 2019; Sazykin et al., 2021).

Este perfil coincide con el descrito en otros trabajos realizados en sistemas ganaderos y refleja el uso histórico de estos antimicrobianos.

GENES DE RESISTENCIA EN SUELOS FERTILIZADOS

En los suelos agrícolas, la detección de genes de resistencia fue notablemente inferior a la observada en purines.

Tras la fertilización, algunos de los genes identificados en purines pudieron detectarse también en muestras de suelo, aunque generalmente en niveles bajos y dentro de un contexto de elevada diversidad microbiana.

AISLAMIENTOS BACTERIANOS Y RESISTENCIAS FENOTÍPICAS

El aislamiento bacteriano permitió recuperar cepas pertenecientes a Enterococcus, Staphylococcus y enterobacterias, tanto en purines como en suelos.

En algunos aislados se observaron resistencias fenotípicas frente a determinados antibióticos, en consonancia con los genes identificados mediante metagenómica.

  DISCUSIÓN  

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS EN EL CONTEXTO AMBIENTAL

Los resultados del proyecto Puribiotic confirman que los purines porcinos pueden actuar como reservorio de genes de resistencia a antimicrobianos, un hecho coherente con su origen biológico y con lo descrito en la literatura científica (García-Solache y Rice, 2019).

LA DETECCIÓN DE ESTOS GENES EN SUELOS FERTILIZADOS SUGIERE UNA POSIBLE CONTRIBUCIÓN DE LOS PURINES A LA CIRCULACIÓN AMBIENTAL DE RESISTENCIAS, PERO DEBE INTERPRETARSE DENTRO DE LA COMPLEJIDAD DEL ECOSISTEMA SUELO

PRESENCIA GENÉTICA FRENTE A IMPACTO FUNCIONAL

Uno de los aspectos clave a la hora de interpretar estos resultados es diferenciar entre la presencia de genes de resistencia y su relevancia funcional.

LA METAGENÓMICA PERMITE DETECTAR ADN ASOCIADO A RESISTENCIAS, PERO NO INFORMA DIRECTAMENTE SOBRE SU EXPRESIÓN NI SOBRE SU TRANSFERENCIA EFECTIVA ENTRE BACTERIAS

La transferencia horizontal de genes depende de múltiples factores, como:

La viabilidad bacteriana. La proximidad entre microorganismos. La presencia de elementos genéticos móviles. Las condiciones ambientales.

La simple detección de genes tet o erm en suelos fertilizados no puede interpretarse como evidencia de transmisión activa ni como un riesgo sanitario directo (García-Solache y Rice, 2019; Yin et al., 2022).

IMPLICACIONES AMBIENTALES Y AGRONÓMICAS

Desde un punto de vista ambiental y agronómico, los resultados del proyecto Puribiotic no cuestionan el uso de purines porcinos como fertilizante.

Cuando se aplican siguiendo buenas prácticas agronómicas, los purines se integran en el sistema suelo de forma controlada, aportando nutrientes esenciales y contribuyendo a la sostenibilidad del sistema productivo.

LIMITACIONES DEL ESTUDIO Y NECESIDADES FUTURAS

Como todo estudio científico, el proyecto Puribiotic presenta limitaciones que deben tenerse en cuenta:

• El número de explotaciones y parcelas analizadas, aunque representativo, no abarca la totalidad de sistemas productivos.
• El análisis metagenómico no permite evaluar la expresión ni la transferencia a largo plazo de los genes detectados.

Estas limitaciones refuerzan la necesidad de continuar investigando mediante estudios longitudinales y enfoques funcionales que permitan profundizar en la dinámica real de las resistencias antimicrobianas en el medio ambiente.

  IMPLICACIONES PRÁCTICAS PARA EL VETERINARIO  

Desde el punto de vista del veterinario de campo y del asesor técnico, los resultados del proyecto Puribiotic transmiten varios mensajes clave:

• La presencia de genes de resistencia en purines no implica un riesgo inmediato ni incontrolado.
• El suelo actúa como un ecosistema complejo y amortiguador, capaz de integrar los aportes procedentes de la fertilización orgánica.
• El uso responsable de antibióticos en granja sigue siendo la herramienta principal para reducir la presión de selección de resistencias.
• Una gestión adecuada de los purines, ajustada a las recomendaciones técnicas, contribuye a minimizar posibles impactos ambientales.
• La generación de conocimiento científico permite anticiparse y mejorar las prácticas, reforzando la sostenibilidad del sistema productivo.

ESTE ENFOQUE BASADO EN DATOS CONTRIBUYE A GENERAR CONFIANZA Y A EVITAR INTERPRETACIONES ALARMISTAS QUE NO SE CORRESPONDEN CON LA EVIDENCIA CIENTÍFICA DISPONIBLE

CONCLUSIONES

El proyecto Puribiotic aporta una visión integrada y aplicada sobre la presencia de resistencias antimicrobianas en purines porcinos y suelos agrícolas fertilizados. Los purines pueden albergar genes de resistencia y estos pueden detectarse posteriormente en el suelo, pero los datos obtenidos no apuntan a un impacto inmediato ni descontrolado.

Interpretar estos resultados dentro de la complejidad del sistema suelo–purín es esencial para avanzar hacia una gestión cada vez más responsable. Profundizar en este tipo de estudios permite:

Reforzar la sostenibilidad del sector porcino.
Mejorar la toma de decisiones técnicas.
Avanzar en la prevención desde una perspectiva científica y no alarmista.

Proyecto cofinanciado 80 % por la Unión Europea y 20 % por el Ministerio de
Agricultura, Pesca y Alimentación. GOP2025001400

BIBLIOGRAFÍA
Bolger, A. M., Lohse, M., & Usadel, B. (2014). Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics, 30(15), 2114–2120. García-Solache, M., & Rice, L. B. (2019). The Enterococcus:a model of adaptability to its environment. Clinical Microbiology Reviews, 32(2), e00058-18.

Hou, J., Wan, W., Mao, D., Wang, C., Mu, Q., Qin, S., & Luo, Y. (2015). Occurrence and distribution of sulfonamides, tetracyclines, quinolones, macrolides, and
nitrofurans in livestock manure and amended soils of Northern China. Environmental Science and Pollution Research, 22(6), 4545-4554.

Sazykin, I. S., Khmelevtsova, L. E., Seliverstova, E. Y., & Sazykina, M. A. (2021). Effect of antibiotics used in animal husbandry on the distribution of bacterial drug resistance. Applied Biochemistry and Microbiology, 57(1), 20-30.

Van Duijkeren, E., Schwarz, C., Bouchard, D., Catry, B., Pomba, C., Baptiste, K. E., … & Jukes, H. (2019). The use of aminoglycosides in animals within the EU: development of resistance in animals and possible impact on human and animal health: a review. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 74(9), 2480-2496.

Wood, D. E., Lu, J., & Langmead, B. (2019). Improved metagenomic analysis with Kraken 2. Genome Biology, 20, 257.

Yin, X., Zheng, X., Li, L., Zhang, A.-N., Jiang, X.-T., & Zhang, T. (2022). ARGs-OAP v3.0: Antibiotic-resistance gene database curation and analysis pipeline optimization. Science of the Total Environment, 807, 150756.

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