Accelerated Biodegradation of Veterinary Antibiotics in Agricultural Soil following Long-Term Exposure, and Isolation of a Sulfamethazine-degrading Microbacterium sp.

Topp, E., Chapman, R.A., Devers-Lamrani, M., Hartmann, A., Romain, M., Martin-Laurent, F., Sabourin, L., Scott, A., et Sumarah, M.W. (2013). « Accelerated Biodegradation of Veterinary Antibiotics in Agricultural Soil following Long-Term Exposure, and Isolation of a Sulfamethazine-degrading Microbacterium sp. », Journal of Environmental Quality, 42(1), p. 173-178. doi : 10.2134/jeq2012.0162  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’Organisation mondiale de la Santé a déterminé que la résistance aux antibiotiques est l’une des trois principales menaces à la santé mondiale. On craint que l’utilisation d’antibiotiques comme agents anabolisants dans l’industrie de l’élevage contribue à la propagation de la résistance aux antibiotiques, qui devient de plus en plus problématique. De nombreux antibiotiques sont excrétés rapidement, et l’épandage des fumiers représente une importante source d’exposition environnementale à ces agents. Dans un but d’évaluation des effets à long terme de l’exposition aux antibiotiques sur les populations microbiennes dans les sols, on a établi une série de parcelles en 1999 et, depuis, on y épand annuellement un mélange de sulfaméthazine (SMZ), de tylosine (TYL) et de chlortétracycline (CTC). Au cours des 6 premières années (1999–2004), les sols ont été traités à raison de 0, 0,01, 0,1 et 1,0 mg/kg de sol; dans les années qui ont suivi, les concentrations ont été de 0, 0,1, 1,0 et 10 mg/kg de sol. Le bas de la fourchette de cette plage de concentrations est comparable à celle qui résulterait d’un épandage annuel de fumier provenant de porcs traités avec des médicaments. Après dix épandages annuels, on a étudié le devenir des médicaments dans les sols. Les résidus de SMZ et de TYL (mais pas les résidus de CTC) ont été retirés beaucoup plus rapidement des sols exposés à raison de 10 mg de médicaments/kg que du sol témoin non traité. Les résidus de 14C-SMZ ont été rapidement minéralisés en 14CO2 dans les sols traités chaque année, mais pas dans le sol non traité. On a isolé une Microbacterium sp. dégradant la SMZ dans le sol traité. Dans l’ensemble, ces résultats indiquent que les bactéries du sol s’adaptent à une exposition à long terme à certains antibiotiques à usage vétérinaire, ce qui réduit nettement leur persistance. La biodégradation accélérée des antibiotiques dans les matrices exposées aux effluents agricoles, aux eaux usées ou aux effluents découlant de la fabrication de produits pharmaceutiques atténuerait l’exposition environnementale aux antibiotiques et mérite d’être étudiée dans le contexte d’une évaluation des risques de développement d’une résistance aux antibiotiques dans les matrices environnementales.

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