La orina humana reciclada y envejecida se puede usar como fertilizante con bajo riesgo de transferir ADN resistente a antibióticos al medio ambiente, según una nueva investigación de la Universidad de Michigan.
Es un hallazgo clave en los esfuerzos por identificar alternativas más sostenibles a los fertilizantes ampliamente utilizados que contribuyen a la contaminación del agua. Sus altos niveles de nitrógeno y fósforo pueden estimular el crecimiento de algas, lo que puede amenazar nuestras fuentes de agua potable.
La orina contiene nitrógeno, fósforo y potasio, nutrientes clave que las plantas necesitan para crecer. Hoy en día, los sistemas de tratamiento municipal no eliminan totalmente estos nutrientes de las aguas residuales antes de que se liberen en ríos y arroyos. Al mismo tiempo, la fabricación de fertilizantes sintéticos escostoso y energéticamente intensivo.
UM lidera el consorcio de investigadores más grande del país que explora la tecnología, los requisitos del sistema y las actitudes sociales asociadas con los fertilizantes derivados de la orina.
En los últimos años, el grupo ha estudiado la eliminación de bacterias, virus y productos farmacéuticos en la orina para mejorar la seguridad de los fertilizantes derivados de la orina.
En este nuevo estudio, los investigadores han demostrado que la práctica de "envejecer" la orina recolectada en contenedores sellados durante varios meses desactiva efectivamente el 99% de los genes resistentes a los antibióticos que estaban presentes en las bacterias en la orina.
"Según nuestros resultados, creemos que los microorganismos en la orina descomponen el ADN extracelular en la orina muy rápidamente", dijo Krista Wigginton, profesora asociada de ingeniería civil y ambiental de la UM, y autor correspondiente en un estudio publicado hoy en Ciencia y tecnología ambiental .
"Eso significa que si las bacterias en la orina recolectada son resistentes a los antibióticos y las bacterias mueren, como lo hacen cuando se almacenan en la orina, el ADN liberado no representará un riesgo de transferir resistencia a las bacterias en el ambiente cuandose aplica fertilizante "
Investigaciones anteriores han demostrado que el ADN resistente a los antibióticos se puede encontrar en la orina, lo que plantea la cuestión de si los fertilizantes derivados de él podrían transmitir esa resistencia.
Los investigadores recolectaron orina de más de 100 hombres y mujeres y la almacenaron durante 12 a 16 meses. Durante ese período, los niveles de amoníaco en la orina aumentan, reducen los niveles de acidez y matan a la mayoría de las bacterias que los donantes eliminan. Bacterias de la orinalas infecciones del tracto a menudo albergan resistencia a los antibióticos.
Cuando el amoníaco mata a las bacterias, vierten su ADN en la solución. Son estos fragmentos extracelulares de ADN que los investigadores estudiaron para ver qué tan rápido se descompondrían.
La orina se ha utilizado como fertilizante para cultivos durante miles de años, pero en los últimos años se ha estado observando más de cerca como una forma de crear una economía circular de nutrientes. Podría permitir la fabricación de fertilizantes de una manera más ecológica y reducir elenergía requerida para gestionar los nutrientes en las plantas de tratamiento de aguas residuales y crear fuentes localizadas de fertilizantes.
"Hay dos razones principales por las que pensamos que el fertilizante de orina es el camino del futuro", dijo Wigginton. "Nuestro sistema agrícola actual no es sostenible, y la forma en que abordamos los nutrientes en nuestras aguas residuales puede ser mucho más eficiente".
En su trabajo continuo, el equipo líder de UM se está moviendo hacia entornos agrícolas.
"Estamos haciendo experimentos de campo para evaluar tecnologías que procesan la orina en un fertilizante seguro y sostenible para cultivos alimentarios y otras plantas, como las flores. Hasta ahora, nuestros resultados experimentales son bastante prometedores", dijo Nancy Love, de la Facultad Borchardt y Glysson.Profesor y profesor de ingeniería civil y ambiental en la UM.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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