Estudio de la distribución ambiental de antibióticos poliéteres ionóforos por uso de residuos pecuarios como enmiendas orgánicas en horticultura : Evaluación de tecnología de mitig...

Autores: Navarro, Marcos
Año de publicación: 2025
Idioma: español castellano
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado: versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis: Apartin, Carina Diana
Miglioranza, Karina Silvia Beatriz
Descripción: La coccidiosis es una de las enfermedades protozoarias más relevantes en los sistemas intensivos de producción avícola. Debido al alto riesgo económico que representa, en estos sistemas se ha incorporado ampliamente la administración de antibióticos de uso veterinario para su control. Entre ellos, una de las familias más utilizadas en avicultura son los antibióticos poliéteres ionóforos. Estos ionóforos se administran durante todo el ciclo de vida de las aves y pueden ser excretados hasta en un 80% sin ser metabolizados. Estas excretas son recibidas sobre una combinación de materiales aplicados sobre los suelos de los galpones de cría, en su mayoría residuos de otros procesos productivos (cáscaras de cereales, viruta de madera, entre otros), y en conjunto conforman lo que se conoce como cama de pollo. Debido a los grandes volúmenes generados, sus buenas propiedades agronómicas y su menor costo en comparación con los fertilizantes químicos, la cama de pollo es ampliamente aplicada en horticultura como enmienda orgánica. El objetivo de este trabajo fue estudiar la movilidad ambiental de los antibióticos poliéteres ionóforos en ambientes hortícolas, su incidencia en la calidad alimentaria y evaluar alternativas de mitigación aplicables a las escorrentías superficiales originadas en suelos hortícolas enmendados con residuos de la cría intensiva de aves. Para ello, se desarrollaron, adaptaron y optimizaron metodologías analíticas de extracción para diversas matrices ambientales (cama de pollo, agua superficial, sedimento, material vegetal, entre otras) y se validó una metodología de detección y cuantificación por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (HPLC-MS/MS) para el análisis químico de estos analitos en dichas matrices. En primera instancia, se determinó la presencia de ionóforos en camas de pollo utilizadas por productores de la región de La Plata. En un total de 15 muestras, se detectó al menos un ionóforo y, en algunos casos, hasta los cinco compuestos analizados. Monensina y maduramicina estuvieron presentes en todas las camas y monensina fue el ionóforo que presentó el máximo valor de concentración. En condiciones controladas de laboratorio, monensina presentó mayor persistencia en suelo enmendado con cama de pollo en comparación con suelo sin enmendar, disipándose 5,4 veces más lento en presencia de la enmienda. Respecto a la calidad alimentaria, se determinó la absorción y translocación de monensina y salinomicina en cultivos hortícolas representativos -lechuga (Lactuca sativa) y rabanito (Raphanus sativus)- cultivados en suelo enmendado con cama de pollo. Bajo las condiciones ensayadas, ambos ionóforos presentaron baja absorción por las raíces y muy baja translocación hacia la parte aérea. Esta situación destaca la necesidad de generar límites máximos de residuos en cultivos cuya parte comestible sea la raíz. Se detectaron ionóforos en los dos cinturones hortícolas de mayor relevancia regional: el Cinturón Hortícola Platense y el Cinturón Hortícola de Mar del Plata. En el Cinturón Hortícola Platense, en todas las matrices y campañas analizadas se detectó al menos un ionóforo, con mayor frecuencia de detección en la fracción soluble de los arroyos. Por otro parte, en el Cinturón Hortícola de Mar del Plata, las detecciones fueron notablemente menores, con ocurrencia en todas las matrices inferior al 50%. El ingreso de ionóforos a los cursos de agua difirió entre regiones: en el escenario de La Plata ingresaron asociados tanto a la fracción soluble como a la particulada de las escorrentías agrícolas, mientras que en el escenario de Mar del Plata solo lo hicieron en la fracción soluble. Esta diferencia se reflejó en mayores ocurrencias y concentraciones en el escenario hortícola de La Plata. Sin embargo, en ambos ambientes su distribución dentro de la columna de agua se vio favorecida hacia las matrices sólidas. Además, se detectaron ionóforos en macrófitas presentes en los sitios monitoreados, subrayando la necesidad de incorporar el monitoreo de plantas acuáticas para caracterizar con mayor detalle la distribución de estos contaminantes emergentes. En ambos escenarios hortícolas, monensina fue el ionóforo más relevante, con mayores frecuencias de detección y concentraciones en todas las matrices analizadas. La aplicación de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal, con pometina como soporte sólido e Iris pseudacorus en una densidad de 5 plantas por sistema, alcanzó eficiencias de remoción de monensina menores al 50% en escorrentías agrícolas reconstituidas. No obstante, la tecnología de humedales construidos constituye una herramienta útil, económica, versátil y sencilla de aplicar para lograr la mitigación de contaminantes en escorrentías agrícolas. La detección y cuantificación de antibióticos poliéteres ionóforos en camas de pollo confirma que esta enmienda constituye la principal vía de ingreso de estos contaminantes emergentes en escenarios hortícolas. En este contexto, esta tesis representa el primer reporte sobre la presencia de estos antibióticos de uso veterinario en cursos de agua lindantes al Cinturón Hortícola Platense y al Cinturón Hortícola de Mar del Plata. Si bien desde una perspectiva de la economía circular la reutilización de residuos como la cama de pollo resulta relevante, mientras los sistemas actuales de producción animal no sean modificados o reemplazados por modelos más sostenibles, como los agroecológicos, su uso debe realizarse considerando los riesgos ambientales asociados.
Doctor en Ciencias Exactas, área Química
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Exactas
Materia: Ciencias Exactas
Antibióticos veterinarios
Poliéteres ionóforos
Distribución ambiental
Humedales construidos
Horticultura
Nivel de accesibilidad: acceso abierto
Condiciones de uso: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
Institución: Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador: oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/183674

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Estas excretas son recibidas sobre una combinación de materiales aplicados sobre los suelos de los galpones de cría, en su mayoría residuos de otros procesos productivos (cáscaras de cereales, viruta de madera, entre otros), y en conjunto conforman lo que se conoce como cama de pollo. Debido a los grandes volúmenes generados, sus buenas propiedades agronómicas y su menor costo en comparación con los fertilizantes químicos, la cama de pollo es ampliamente aplicada en horticultura como enmienda orgánica. El objetivo de este trabajo fue estudiar la movilidad ambiental de los antibióticos poliéteres ionóforos en ambientes hortícolas, su incidencia en la calidad alimentaria y evaluar alternativas de mitigación aplicables a las escorrentías superficiales originadas en suelos hortícolas enmendados con residuos de la cría intensiva de aves. 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En condiciones controladas de laboratorio, monensina presentó mayor persistencia en suelo enmendado con cama de pollo en comparación con suelo sin enmendar, disipándose 5,4 veces más lento en presencia de la enmienda. Respecto a la calidad alimentaria, se determinó la absorción y translocación de monensina y salinomicina en cultivos hortícolas representativos -lechuga (Lactuca sativa) y rabanito (Raphanus sativus)- cultivados en suelo enmendado con cama de pollo. Bajo las condiciones ensayadas, ambos ionóforos presentaron baja absorción por las raíces y muy baja translocación hacia la parte aérea. Esta situación destaca la necesidad de generar límites máximos de residuos en cultivos cuya parte comestible sea la raíz. Se detectaron ionóforos en los dos cinturones hortícolas de mayor relevancia regional: el Cinturón Hortícola Platense y el Cinturón Hortícola de Mar del Plata. En el Cinturón Hortícola Platense, en todas las matrices y campañas analizadas se detectó al menos un ionóforo, con mayor frecuencia de detección en la fracción soluble de los arroyos. Por otro parte, en el Cinturón Hortícola de Mar del Plata, las detecciones fueron notablemente menores, con ocurrencia en todas las matrices inferior al 50%. El ingreso de ionóforos a los cursos de agua difirió entre regiones: en el escenario de La Plata ingresaron asociados tanto a la fracción soluble como a la particulada de las escorrentías agrícolas, mientras que en el escenario de Mar del Plata solo lo hicieron en la fracción soluble. Esta diferencia se reflejó en mayores ocurrencias y concentraciones en el escenario hortícola de La Plata. Sin embargo, en ambos ambientes su distribución dentro de la columna de agua se vio favorecida hacia las matrices sólidas. Además, se detectaron ionóforos en macrófitas presentes en los sitios monitoreados, subrayando la necesidad de incorporar el monitoreo de plantas acuáticas para caracterizar con mayor detalle la distribución de estos contaminantes emergentes. En ambos escenarios hortícolas, monensina fue el ionóforo más relevante, con mayores frecuencias de detección y concentraciones en todas las matrices analizadas. La aplicación de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal, con pometina como soporte sólido e Iris pseudacorus en una densidad de 5 plantas por sistema, alcanzó eficiencias de remoción de monensina menores al 50% en escorrentías agrícolas reconstituidas. No obstante, la tecnología de humedales construidos constituye una herramienta útil, económica, versátil y sencilla de aplicar para lograr la mitigación de contaminantes en escorrentías agrícolas. La detección y cuantificación de antibióticos poliéteres ionóforos en camas de pollo confirma que esta enmienda constituye la principal vía de ingreso de estos contaminantes emergentes en escenarios hortícolas. En este contexto, esta tesis representa el primer reporte sobre la presencia de estos antibióticos de uso veterinario en cursos de agua lindantes al Cinturón Hortícola Platense y al Cinturón Hortícola de Mar del Plata. 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Debido a los grandes volúmenes generados, sus buenas propiedades agronómicas y su menor costo en comparación con los fertilizantes químicos, la cama de pollo es ampliamente aplicada en horticultura como enmienda orgánica. El objetivo de este trabajo fue estudiar la movilidad ambiental de los antibióticos poliéteres ionóforos en ambientes hortícolas, su incidencia en la calidad alimentaria y evaluar alternativas de mitigación aplicables a las escorrentías superficiales originadas en suelos hortícolas enmendados con residuos de la cría intensiva de aves. Para ello, se desarrollaron, adaptaron y optimizaron metodologías analíticas de extracción para diversas matrices ambientales (cama de pollo, agua superficial, sedimento, material vegetal, entre otras) y se validó una metodología de detección y cuantificación por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (HPLC-MS/MS) para el análisis químico de estos analitos en dichas matrices. En primera instancia, se determinó la presencia de ionóforos en camas de pollo utilizadas por productores de la región de La Plata. En un total de 15 muestras, se detectó al menos un ionóforo y, en algunos casos, hasta los cinco compuestos analizados. Monensina y maduramicina estuvieron presentes en todas las camas y monensina fue el ionóforo que presentó el máximo valor de concentración. En condiciones controladas de laboratorio, monensina presentó mayor persistencia en suelo enmendado con cama de pollo en comparación con suelo sin enmendar, disipándose 5,4 veces más lento en presencia de la enmienda. Respecto a la calidad alimentaria, se determinó la absorción y translocación de monensina y salinomicina en cultivos hortícolas representativos -lechuga (Lactuca sativa) y rabanito (Raphanus sativus)- cultivados en suelo enmendado con cama de pollo. Bajo las condiciones ensayadas, ambos ionóforos presentaron baja absorción por las raíces y muy baja translocación hacia la parte aérea. Esta situación destaca la necesidad de generar límites máximos de residuos en cultivos cuya parte comestible sea la raíz. Se detectaron ionóforos en los dos cinturones hortícolas de mayor relevancia regional: el Cinturón Hortícola Platense y el Cinturón Hortícola de Mar del Plata. En el Cinturón Hortícola Platense, en todas las matrices y campañas analizadas se detectó al menos un ionóforo, con mayor frecuencia de detección en la fracción soluble de los arroyos. Por otro parte, en el Cinturón Hortícola de Mar del Plata, las detecciones fueron notablemente menores, con ocurrencia en todas las matrices inferior al 50%. El ingreso de ionóforos a los cursos de agua difirió entre regiones: en el escenario de La Plata ingresaron asociados tanto a la fracción soluble como a la particulada de las escorrentías agrícolas, mientras que en el escenario de Mar del Plata solo lo hicieron en la fracción soluble. Esta diferencia se reflejó en mayores ocurrencias y concentraciones en el escenario hortícola de La Plata. Sin embargo, en ambos ambientes su distribución dentro de la columna de agua se vio favorecida hacia las matrices sólidas. Además, se detectaron ionóforos en macrófitas presentes en los sitios monitoreados, subrayando la necesidad de incorporar el monitoreo de plantas acuáticas para caracterizar con mayor detalle la distribución de estos contaminantes emergentes. En ambos escenarios hortícolas, monensina fue el ionóforo más relevante, con mayores frecuencias de detección y concentraciones en todas las matrices analizadas. La aplicación de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal, con pometina como soporte sólido e Iris pseudacorus en una densidad de 5 plantas por sistema, alcanzó eficiencias de remoción de monensina menores al 50% en escorrentías agrícolas reconstituidas. No obstante, la tecnología de humedales construidos constituye una herramienta útil, económica, versátil y sencilla de aplicar para lograr la mitigación de contaminantes en escorrentías agrícolas. La detección y cuantificación de antibióticos poliéteres ionóforos en camas de pollo confirma que esta enmienda constituye la principal vía de ingreso de estos contaminantes emergentes en escenarios hortícolas. En este contexto, esta tesis representa el primer reporte sobre la presencia de estos antibióticos de uso veterinario en cursos de agua lindantes al Cinturón Hortícola Platense y al Cinturón Hortícola de Mar del Plata. Si bien desde una perspectiva de la economía circular la reutilización de residuos como la cama de pollo resulta relevante, mientras los sistemas actuales de producción animal no sean modificados o reemplazados por modelos más sostenibles, como los agroecológicos, su uso debe realizarse considerando los riesgos ambientales asociados. Doctor en Ciencias Exactas, área Química Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ciencias Exactas
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Debido a los grandes volúmenes generados, sus buenas propiedades agronómicas y su menor costo en comparación con los fertilizantes químicos, la cama de pollo es ampliamente aplicada en horticultura como enmienda orgánica. El objetivo de este trabajo fue estudiar la movilidad ambiental de los antibióticos poliéteres ionóforos en ambientes hortícolas, su incidencia en la calidad alimentaria y evaluar alternativas de mitigación aplicables a las escorrentías superficiales originadas en suelos hortícolas enmendados con residuos de la cría intensiva de aves. Para ello, se desarrollaron, adaptaron y optimizaron metodologías analíticas de extracción para diversas matrices ambientales (cama de pollo, agua superficial, sedimento, material vegetal, entre otras) y se validó una metodología de detección y cuantificación por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (HPLC-MS/MS) para el análisis químico de estos analitos en dichas matrices. En primera instancia, se determinó la presencia de ionóforos en camas de pollo utilizadas por productores de la región de La Plata. En un total de 15 muestras, se detectó al menos un ionóforo y, en algunos casos, hasta los cinco compuestos analizados. Monensina y maduramicina estuvieron presentes en todas las camas y monensina fue el ionóforo que presentó el máximo valor de concentración. En condiciones controladas de laboratorio, monensina presentó mayor persistencia en suelo enmendado con cama de pollo en comparación con suelo sin enmendar, disipándose 5,4 veces más lento en presencia de la enmienda. Respecto a la calidad alimentaria, se determinó la absorción y translocación de monensina y salinomicina en cultivos hortícolas representativos -lechuga (Lactuca sativa) y rabanito (Raphanus sativus)- cultivados en suelo enmendado con cama de pollo. Bajo las condiciones ensayadas, ambos ionóforos presentaron baja absorción por las raíces y muy baja translocación hacia la parte aérea. Esta situación destaca la necesidad de generar límites máximos de residuos en cultivos cuya parte comestible sea la raíz. Se detectaron ionóforos en los dos cinturones hortícolas de mayor relevancia regional: el Cinturón Hortícola Platense y el Cinturón Hortícola de Mar del Plata. En el Cinturón Hortícola Platense, en todas las matrices y campañas analizadas se detectó al menos un ionóforo, con mayor frecuencia de detección en la fracción soluble de los arroyos. Por otro parte, en el Cinturón Hortícola de Mar del Plata, las detecciones fueron notablemente menores, con ocurrencia en todas las matrices inferior al 50%. El ingreso de ionóforos a los cursos de agua difirió entre regiones: en el escenario de La Plata ingresaron asociados tanto a la fracción soluble como a la particulada de las escorrentías agrícolas, mientras que en el escenario de Mar del Plata solo lo hicieron en la fracción soluble. Esta diferencia se reflejó en mayores ocurrencias y concentraciones en el escenario hortícola de La Plata. Sin embargo, en ambos ambientes su distribución dentro de la columna de agua se vio favorecida hacia las matrices sólidas. Además, se detectaron ionóforos en macrófitas presentes en los sitios monitoreados, subrayando la necesidad de incorporar el monitoreo de plantas acuáticas para caracterizar con mayor detalle la distribución de estos contaminantes emergentes. En ambos escenarios hortícolas, monensina fue el ionóforo más relevante, con mayores frecuencias de detección y concentraciones en todas las matrices analizadas. La aplicación de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal, con pometina como soporte sólido e Iris pseudacorus en una densidad de 5 plantas por sistema, alcanzó eficiencias de remoción de monensina menores al 50% en escorrentías agrícolas reconstituidas. No obstante, la tecnología de humedales construidos constituye una herramienta útil, económica, versátil y sencilla de aplicar para lograr la mitigación de contaminantes en escorrentías agrícolas. La detección y cuantificación de antibióticos poliéteres ionóforos en camas de pollo confirma que esta enmienda constituye la principal vía de ingreso de estos contaminantes emergentes en escenarios hortícolas. En este contexto, esta tesis representa el primer reporte sobre la presencia de estos antibióticos de uso veterinario en cursos de agua lindantes al Cinturón Hortícola Platense y al Cinturón Hortícola de Mar del Plata. Si bien desde una perspectiva de la economía circular la reutilización de residuos como la cama de pollo resulta relevante, mientras los sistemas actuales de producción animal no sean modificados o reemplazados por modelos más sostenibles, como los agroecológicos, su uso debe realizarse considerando los riesgos ambientales asociados.
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