I concimi animali aumentano la diffusione di geni per l’antibiotico resistenza?

Il 30% dei geni responsabili di fenomeni resistenza agli antibiotici depositati in database pubblici deriva da campioni microbici derivati dal suolo. La presenza di questa ampia e diffusa resistenza è stata spesso attribuita all’utilizzo di concimi di origine animale in agricoltura a suggerire che l’uso di antibiotici in ambito zootecnico sarebbe alla base di tale diffusione. A conferma di questi ipotesi, alcuni studi hanno mostrato che il numero di geni associati a resistenza ad antibiotici è otto volte più elevato nei prodotti biologici che in quelli tradizionali a seguito dell’utilizzo di concimi animali in sostituzione dei fertilizzanti di sintesi chimica. Possiamo quindi pensare che parte (o molte) di queste resistenze passino alle piante e quindi anche a noi?

La situazione è in realtà molto più complessa perché molte delle resistenze identificate sono in realtà legate ad antibiotici che non sono utilizzati a livello zootecnico e sono state marcate come “naturali”, nel senso di presenti perché diffuse nel suolo. Come facciamo però ad essere certi che non siano tutte naturali? Come possiamo quindi distinguere le resistenze derivanti dalle attività zootecniche da quelle comunemente presenti in campo?

Una recente pubblicazione  dal titolo “Transfer of antibiotic resistance from manure-amended soils to vegetable microbiomes“, pubblicata sulla rivista scientifica internazionale Environment International, ha cercato di chiarire le dinamiche di trasferimento dell’antibiotico resistenza in campo ricorrendo ad un simulazione in serra andando a monitorare la diffusione di oltre 200 geni. Il gruppo coordinato dal microbiologo cinese Ji-Zheng He si è chiesto quale fosse la possibilità che batteri con geni per la resistenza ad antibiotici potessero essere acquisiti dalla pianta a livello delle radici (sia come rizosfera che come endofiti) e al livello delle foglie (sia come fillosfera che come endofiti). Inoltre, come illustrato nello schema sottostante (tratto dalla figura supplementare 1 della pubblicazione di Zhang et al. 2019), i ricercatori hanno verificato gli effetti concimi animali di diversa origine.

I risultati pubblicati indicano che sia la pollina (intesa come concime organico ottenuto dal riciclaggio delle deiezioni degli allevamenti avicoli) che il letame derivato da bestiame favoriscono la diffusione in tutti i distretti della pianta di geni per la resistenza ad antibiotici. Il risultato è però decisamente più marcato nella rizosfera e nella fillosfera ad indicare che il passaggio ad endofita rappresenta una tappa decisamente più regolata (in modo certamente non sorprendente) sia in foglie che radici, con la rizosfera decisamente più alterata rispetto alla fillosfera (come mostrato nella figura sottostante che deriva dal pannello b della figura 1 di Zhang et al. 2019).

I dati mostrano inoltre che l’effetto della pollina, concime molto usato in vari ambiti tra cui l’agricoltura biologica, comporta un aumento decisamente superiore al letame nel numero assoluto di geni per l’antibiotico resistenza. Per quanto riguarda quindi i rischi di diffusione di geni per l’antibiotico resistenza la pollina non è certamente ideale dato che la presenza di batteri antibiotico resistenti anche a livello fogliare potrebbe favorire l’acquisizione di tali resistenza anche a livello del microbiota del consumatore.

I dati da un lato non sono una novità, poiché già in passato altre pubblicazioni avevano associato l’uso di concimi animali con l’aumento della diffusione di geni per resistenza ad antibiotici, ma per la prima volta forniscono una quadro non solo qualitativo ma anche quantitativo assegnabile alle diverse tipologie di concime usato.