Interação complexa entre a aplicação de composto de esterco, contaminação por metais e o perfil de genes de resistência a antibióticos em condições de campo tropicais

• Processo: 25/23935-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Jussara Borges Regitano
• Beneficiário: Jussara Borges Regitano
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Piracicaba
• Assunto(s): Integrons Microbiota Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Animal waste | antimicrobial resistance | integrons | Metal resistance | Microbiome | Resistome | Microbiologia do Solo

Resumo

A aplicação de esterco em solos agrícolas é um dos principais fatores para a disseminação de genes de resistência a antibióticos (GRA). No entanto, os efeitos de longo prazo da aplicação de esterco compostado em condições reais de campo no clima tropical ainda não são totalmente compreendidos. Este estudo avaliou como aplicações sucessivas de esterco compostado influenciam os atributos físico-químicos do solo e os perfis do bacterioma e do resistoma no Cerrado brasileiro, incluindo um local com teor naturalmente alto de metais pesados. Em todos os locais estudados, os genes de resistência a múltiplas drogas foram os mais abundantes, seguidos por genes de resistência a macrolídeos-lincosamidas-estreptograminas (MLS), tetraciclina, ¿-lactâmicos e glicopeptídeos. Este perfil está alinhado com a predominância de Actinomycetota e Pseudomonadota como os principais hospedeiros desses GRA. O esterco aumentou o pH do solo e o fósforo (P) disponível, sendo que o pH moldou significativamente as comunidades bacterianas, enquanto o pH e o P influenciaram o resistoma nos locais não contaminados (2 e 3). No entanto, no local rico em metais (1), o Cobre (Cu) foi o fator determinante. O esterco aumentou a riqueza de GRA e alterou a estrutura do resistoma, mas não afetou genes clinicamente relevantes nem a diversidade do resistoma. Os genes de resistência a metais (GRM), particularmente para Cobre (Cu) e Zinco (Zn), influenciaram fortemente a dinâmica do resistoma, destacando o fenômeno de co-seleção. A abundância de genes da integrase de integrons (intl) aumentou em solos pobres em metais, mas não naqueles ricos em metais. Embora a compostagem pareça mitigar a disseminação de GRA, particularmente para genes clinicamente relevantes, o alto uso de antibióticos na pecuária, os grandes volumes de estrume produzidos e o potencial de persistência de GRA em solos tropicais destacam a necessidade de mais pesquisas sobre estratégias de tratamento de estrume e o destino desses genes nesses ambientes.Implicações AmbientaisNosso estudo destaca os riscos ambientais da disseminação de genes de resistência a antibióticos (GRA) em solos agrícolas tropicais, enfatizando o papel da aplicação de esterco e da contaminação por metais pesados na formação do resistoma do solo. Embora o esterco compostado tenha aumentado a diversidade bacteriana e a riqueza de GRA, não impactou significativamente genes clinicamente relevantes nem a diversidade do resistoma, sugerindo que a compostagem pode ajudar a mitigar a disseminação de GRA, mas não a elimina. Os metais foram os principais direcionadores da seleção de GRA no local contaminado, ressaltando o papel dos mecanismos de co-seleção na manutenção da resistência. Contudo, as aplicações de esterco aumentaram a abundância de integrons, levantando preocupações sobre a transferência horizontal de genes e a potencial proliferação de GRA para patógenos. Essas descobertas reforçam a necessidade urgente de políticas aprimoradas de gestão de dejetos animais no Brasil, onde o alto uso de antibióticos na pecuária e os grandes volumes de esterco representam riscos significativos para o meio ambiente e a saúde pública. O desenvolvimento de estratégias sustentáveis de tratamento de esterco e o monitoramento da persistência de GRA são essenciais para limitar a proliferação da resistência a antibióticos nos ecossistemas agrícolas tropicais. (AU)