Sulfonamide resistance genes in soils treated with waste from animal production in an organic production system / Genes de resistência a sulfonamida em solos tratados com resíduos da produção animal em sistema orgânico de produção

ABSTRACT

Animal waste is widely used in organic production systems. However, these residues can increase antimicrobial determinants in the soil. In this perspective, this study was developed to evaluate the presence of sulfonamide resistance genes in soils from an organic production system that received animal waste as organic fertilizer. Soil samples were collected from four properties with different management practices to increase soil fertility. Three properties use the animal waste from the conventional system and the other use plant residues as soil cover and a legal reserve. The extraction of total DNA from soil was carried out followed by the amplification of genes encoding sulfonamide resistance (sul1 and sul2) by the PCR (polymerase chain reaction) technique. The sul1 and sul2 genes were detected only in soils treated with animal waste. The genes were not detected in soils from the legal reserve and the property that used plant residues as soil cover. These results indicate that the use of animal waste as agricultural fertilizer can increase genes for resistance to antimicrobials in the soil and the composting process may not be enough to eliminate them. This information reiterates the need to implement standards that establish quality parameters for animal waste, considering resistance to antimicrobials, as well as the development of management strategies that reduce the risk of spreading resistance to antimicrobials when these residues are applied to soils.(AU)

RESUMO

Resíduos animais são amplamente utilizados em sistemas de produção orgânicos. No entanto, esses resíduos podem incrementar determinantes antimicrobianos no solo. Nesta perspectiva, este estudo foi desenvolvido para avaliar a presença de genes de resistência à sulfonamida em solos do sistema de produção orgânico que receberam resíduos de animais como fertilizante orgânico. Amostras de solo foram coletadas de quatro propriedades com diferentes formas de manejo para aumentar a fertilidade do solo. Três utilizaram resíduos animais do sistema convencional; uma utilizou resíduos vegetais como cobertura do solo, além de uma reserva legal. Foi realizada a extração do DNA total do solo, seguida da amplificação dos genes que codificam resistência sulfonamida (sul1 e sul2) pela técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction). Os genes sul1 e sul2 foram detectados apenas nos solos tratados com dejetos de animais. Não foram detectados nos solos da reserva legal e das propriedades que utilizavam resíduos vegetais como cobertura do solo. Esses resultados indicam que o uso de resíduos animais como fertilizante agrícola pode incrementar genes de resistência aos antimicrobianos no solo e que o processo de compostagem pode não ser suficiente para eliminá-los. Essas informações reiteram a necessidade de implementar padrões que estabeleçam parâmetros de qualidade para os resíduos animais, levando em conta a resistência aos antimicrobianos, bem como o desenvolvimento de estratégias de manejo que reduzam o risco de disseminação da resistência aos antimicrobianos quando esses resíduos são aplicados no solo.(AU)