Resistoma de comunidades bacterianas procedentes de cultivos ecológicos y convencionales

Abstract

[ES] El debate arduo acerca de los cultivos de origen ecológico y sus beneficios frente a los cultivos convencionales sigue en pie hoy en día tras miles de estudios. Es evidente que los cultivos ecológicos proporcionan una menor exposición a residuos tóxicos y disminuyen el impacto ambiental en todas estas parcelas; sin embargo, las siembras convencionales presentan una mayor productividad y menor costo. La controversia llega cuando se atiende a factores como la seguridad alimentaria, sostenibilidad ambiental y salud humana. Este proyecto forma parte de un designio más amplio, un proyecto de un programa PROMETEO para grupos de investigación de excelencia. A pesar de que abarca toda la faceta vegetal, el planteamiento incluye asimismo variados análisis de muestras humanas y animales. En este estudio se analizaron diferentes muestras de lechuga, espinaca, kale y col, provenientes de cultivos tanto convencionales como ecológicos de la región de Valencia, con el objetivo de detectar resistencias a antibióticos de las cepas presentes en los vegetales. Primeramente se analizará la microbiota presente en las hojas externas de dichas hortalizas. Posteriormente se caracterizará la resistencia de cada una de ellas frente a un conjunto de antibióticos, cefalosporinas de tercera generación y carbapenemes, antibióticos de la familia de los ß-lactámicos. Tras ello, se establecerán sus perfiles de resistencia mediante el método de antibiograma disco-placa, detectándose un 61,2% de aislados con algún indicio de resistencia. Asimismo, se estudiará la presencia de enzimas ß-lactamasas, proteínas presentes en algunas bacterias que han resultado ser la explicación de las principales resistencias a este grupo de antibióticos. Esto se hará con el test de sinergia de doble disco, mediante el cual se detectará la producción de estas enzimas por un agrandamiento en el halo de inhibición cuando se ensayan los antibióticos con amoxicilina, un inhibidor de estas enzimas. Para finalizar, las colonias se secuenciarán e identificarán mediante secuenciaciones del gen 16s rRNA para establecer un perfil microbiano definido. Los resultados elucidan el riesgo del consumo de los vegetales en crudo, independientemente de su tipo de cultivo, pues pueden servir de reservorio para microorganismos resistentes. Esto pone en evidencia el gran problema del uso irracional de estos fármacos y sus consecuencias. Por todo ello, el presente trabajo pretende ser de apoyo en futuros estudios, abarcando algunos de los objetivos de desarrollo sostenible propuestos por las Naciones Unidas, como son el ¿Hambre cero¿, ¿Salud y Bienestar¿, ¿Producción y consumo responsables¿ y ¿Vida de ecosistemas terrestres¿ (2, 3, 12 y 15, respectivamente), presentes a lo largo del proyecto apoyando una mejora de las metodologías más sostenibles de producción agrícola, consumo y uso de los antibióticos.

[EN] The arduous debate about the cultivars of ecological origin and their benefits ahead of conventional cultivars continues today after thousands of studies. It is evident that ecological crops provide less exposure to toxic residues and reduce the environmental impact of all these parcels. However, conventional crops present more productivity and lower cost. The above controversy concerns factors such as food safety, environmental sustainability and human health. This project is part of a larger design, a project of a PROMETEO program for research groups of excellence. While covering the whole plant side, the approach also includes a variety of analyses of human and animal samples. In this study different samples will be analysed, including lettuce, spinach, kale and cabbage, coming from both conventional and ecological crops of the Valencia region, with the objective of detecting resistance to antibiotics of the ceps present in the vegetables. Firstly, the microbiota present in the external leaves of these vegetables will be analysed. Subsequently, the resistance of each one will be characterized by a set of antibiotics, third-generation cephalosporins and carbapenems, antibiotics from the ß-lactam family. Afterwards, the resistance profiles will be established together with the disc-plaque antibiogram method, where 61.2% of the isolates with some indication of resistance were detected. In addition, the presence of ß-lactamase enzymes, proteins present in some bacteria that have turned out to be the explanation of the main resistances to this group of antibiotics, will be studied. This will be executed with the double disc synergy test, by means of which will detect the production of these enzymes for an enhancement to the inhibition halo when the antibiotics are tested with amoxicillin, an inhibitor of these enzymes . Finally, the colonies will be sequenced and identified by sequencing the 16s rRNA gene to establish a definitive microbiological profile. The results elucidate the risk of consuming raw vegetables, regardless of the type of cultivation, since they can serve as reservoirs for resistant microorganisms. All results obtained evidences the great problem of the irrational usage of these drugs and its consequences. In addition, this work intends to be of support in future studies, supplying some of the objectives of sustainable development proposed by the United Nations, such ¿Hambre cero¿, ¿Salud y Bienestar¿, ¿Producción y consumo responsables¿ y ¿Vida de ecosistemas terrestres¿ (2, 3, 12 y 15, respectively), present at the end of the project communicating support to a million of the most sustainable methodologies of agricultural production, consumption and use of antibiotics.