Effet du compostage du fumier de bovins avec des déchets de construction et de démolition sur le microbiote archéal, bactérien et fongique ainsi que sur les déterminants de la résistance aux antimicrobiens

Citation

Holman, D.B., Hao, X., Topp, E., Yang, H.E., Alexander, T.W. (2016). Effect of co-composting cattle manure with construction and demolition waste on the archaeal, bacterial, and fungal microbiota, and on antimicrobial resistance determinants, 11(6), 1-21. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0157539

Résumé en langage clair

Les exploitations agricoles produisent souvent de grandes quantités de fumier qui, si elles sont épandues directement sur les terres agricoles, peuvent peut avoir un effet négatif sur la qualité du sol, de l’eau et de l’air par suite de la contamination, des émissions d’odeurs et de gaz et du lessivage des éléments nutritifs. Le fumier est également un réservoir de bactéries résistantes aux antimicrobiens et les concentrations de bactéries résistantes dans les fèces peuvent augmenter après l’administration d’antimicrobiens aux animaux d’élevage. Si rien n’est fait, les concentrations de bactéries résistantes dans les fèces ou le fumier peuvent augmenter avec le temps, ce qui se traduit par des concentrations plus élevées par rapport au fumier frais. Le compostage du fumier permet d’obtenir un produit plus stable sur le plan des éléments nutritifs et exempt de microbes pathogènes et de phytotoxines. De plus, le compostage pourrait réduire la concentration des antimicrobiens excrétés, des déterminants de la résistance et des bactéries résistantes. En Alberta, environ 25 % de l’ensemble des déchets solides municipaux sont constitués de déchets de construction et de démolition. Il a déjà été démontré que l’ajout de déchets de construction et de démolition au fumier des bovins de parcs d’engraissement produisait un fumier composté ayant une température constante augmentée, une teneur en eau réduite, un pH augmenté et une teneur en minéraux modifiée. Toutefois, l’effet de ces changements sur les bactéries résistantes aux antimicrobiens et sur la prévalence des microorganismes pathogènes n’a pas été étudié. Dans le cadre de la présente étude, nous voulions donc examiner la dynamique du fumier de bovins de parcs d’engraissement composté par le microbiote archéal, bactérien et fongique dans le but de déterminer l’effet microbiologique de l’ajout de déchets de construction et de démolition pendant le compostage. Nous avons observé une baisse significative de la concentration de 10 gènes de résistance aux antimicrobiens sur 12 dans les mélanges de compost après une période de compostage de 99 jours, et ce, sans égard aux ingrédients du compost. En outre, l’ajout des déchets de construction et de démolition n’a eu aucune incidence sur la persistance des gènes de résistance aux antimicrobiens ni sur la structure des communautés microbiennes, dont les microorganismes pathogènes, du microbiote du compost. En conséquence, le compostage de déchets de construction et de démolition avec du fumier de bovins offre une façon sûre et viable de détourner ces déchets des sites d’enfouissement.

Résumé

Les exploitations agricoles produisent de grandes quantités de fumier, lesquelles doivent être éliminées conformément aux lignes directrices en matière de santé publique. Par ailleurs, les déchets de construction et de démolition représentent environ 25 % du total des déchets municipaux solides. Le compostage du fumier avec des déchets de construction et de démolition offre un moyen potentiel de rendre le fumier sécuritaire pour l’amendement du sol et il permet de détourner les déchets de construction et de démolition des sites d’enfouissement municipaux. Par conséquent, nous avons évalué le microbiote archéal, bactérien et fongique de deux types de fumier de bovins composté et d’un fumier composté avec des déchets de construction et de démolition sur une période de compostage de 99 jours. Le microbiote des trois mélanges de compost ne différait pas, mais nous avons observé des changements significatifs au fil du temps et en fonction de la profondeur des prélèvements. Les genres bactériens Bacillus et Halocella, cependant, étaient relativement plus abondants dans le fumier composté provenant de bovins ayant reçu des drêches déshydratées avec solubles. Les phylums Proteobacteria et Bacteroidetes étaient relativement abondants au jour 0 et le phylum Firmicutes l’était au jour 99. Relativement abondants au jour 0, les champignons du genre Kernia sont ceux qui étaient relativement les plus abondants dans l’ensemble. La concentration de 12 déterminants de la résistance aux antimicrobiens dans les mélanges de compost a également été mesurée, et 10 d’entre eux ont diminué de façon significative du jour 0 au jour 99. L’ajout de déchets de construction et de démolition n’a eu aucun effet sur la persistance des gènes de résistance aux antimicrobiens ni sur la structure des communautés du microbiote du compost et, par conséquent, le compostage de déchets de construction et de démolition avec du fumier de bovins offre une façon sûre et viable de détourner ces déchets des sites d’enfouissement.