Effect of sulfonamides and tetracyclines in biomethanization processes and on methanogenic bacterial communities

Abstract

La digestión anaeróbica es una forma óptima de tratar los residuos orgánicos, ya que proporciona un tratamiento adecuado para eliminar residuos y a la vez proporciona una fuente de energía renovable, como el biogás. Por otra parte, el estiércol es un residuo muy abundante en España y tiene unas características muy adecuadas para ser tratado por digestión anaerobia. No obstante, el estiércol también contiene bajas concentraciones de productos farmacéuticos, como antibióticos que, al utilizarse para tratar infecciones de los animales, se excretan en las heces. La propagación de antibióticos en el medio ambiente, debido a la aplicación directa o indirecta de estiércol en el suelo, puede ser responsable de la resistencia bacteriana y la propagación de genes de resistencia a los antibióticos, que se está produciendo. En este trabajo se evalúa el efecto potencial de la presencia de 2 antibióticos, sulfonamidas y tetraciclinas, a diferentes concentraciones en el proceso de biometanización, en condiciones mesófilas, y en las comunidades bacterianas involucradas, así como el destino de esos antibióticos a lo largo del proceso. Previamente se analizó y cuantificó la presencia de estos antibióticos en el estiércol y el inóculo, procedente de lodo anaerobio de una depuradora situada en el interior de la misma explotación, que osciló entre 0,1 y 75 ng kg-1, y, posteriormente, se añadió al estiércol hasta duplicar, triplicar y cuadruplicar ese valor y se sometieron a un proceso de digestión anaerobia por triplicado y a temperatura de 37ºC. Los resultados indicaron que la producción de biometano por digestión anaeróbica a partir de estiércol de ganado no resultó afectada por la presencia del incremento de concentración de antibiótico, tanto de sulfonamidas como de tetraciclinas, que se había producido. Esto demuestra que el estiércol y el inóculo presentaron concentraciones lo suficientemente bajas para que las bacterias y arqueas se desempeñen normalmente en la digestión anaerobia y la producción de biometano no se viese afectada. Además, a excepción de la tetraciclina, los antibióticos utilizados en este trabajo pasaron por todo el proceso sin degradarse, por lo que se debe realizar más investigación al respecto, ya que esas bajas concentraciones de antibióticos están en todas partes y esto debe ser motivo importante de preocupación debido al riesgo potencial de bacterias resistentes a los antibióticos y la propagación de genes resistentes a ellos.