L'urine humaine recyclée et vieillie peut être utilisée comme engrais avec de faibles risques de transfert d'ADN résistant aux antibiotiques dans l'environnement, selon de nouvelles recherches de l'Université du Michigan.

C'est une découverte clé dans les efforts visant à identifier des alternatives plus durables aux engrais largement utilisés qui contribuent à la pollution de l'eau. Leurs niveaux élevés d'azote et de phosphore peuvent stimuler la croissance des algues, qui peuvent menacer nos sources d'eau potable.

L'urine contient de l'azote, phosphore et potassium, éléments nutritifs essentiels dont les plantes ont besoin pour pousser. Aujourd'hui, les systèmes de traitement municipaux n'éliminent pas totalement ces nutriments des eaux usées avant qu'elles ne soient rejetées dans les rivières et les ruisseaux. À la fois, la fabrication d'engrais synthétiques est coûteuse et énergivore.

U-M dirige le plus grand consortium de chercheurs du pays explorant la technologie, les exigences systémiques et les attitudes sociales associées aux engrais dérivés de l'urine.

Au cours des dernières années, le groupe a étudié l'élimination des bactéries, virus, et les produits pharmaceutiques dans l'urine pour améliorer la sécurité des engrais dérivés de l'urine.

Dans cette nouvelle étude, des chercheurs ont montré que la pratique du « vieillissement » de l'urine collectée dans des récipients scellés pendant plusieurs mois désactive efficacement 99 % des gènes de résistance aux antibiotiques qui étaient présents dans les bactéries présentes dans l'urine.

« Sur la base de nos résultats, nous pensons que les micro-organismes présents dans l'urine décomposent très rapidement l'ADN extracellulaire de l'urine, " a déclaré Krista Wigginton, U-M professeur agrégé de génie civil et environnemental, et auteur correspondant d'une étude publiée aujourd'hui dans Sciences et technologies de l'environnement .

"Cela signifie que si les bactéries présentes dans l'urine collectée sont résistantes aux antibiotiques et que les bactéries meurent, comme ils le font lorsqu'ils sont stockés dans l'urine, l'ADN libéré ne posera pas de risque de transfert de résistance aux bactéries dans l'environnement lors de l'application de l'engrais."

Des recherches antérieures ont montré que l'ADN résistant aux antibiotiques peut être trouvé dans l'urine, soulevant la question de savoir si les engrais qui en dérivent pourraient transmettre cette résistance.

Les chercheurs ont collecté l'urine de plus de 100 hommes et femmes et l'ont conservée pendant 12 à 16 mois. Pendant cette période, les niveaux d'ammoniac dans l'urine augmentent, abaisser les niveaux d'acidité et tuer la plupart des bactéries que les donneurs répandent. Les bactéries des infections des voies urinaires abritent souvent une résistance aux antibiotiques.

Lorsque l'ammoniac tue les bactéries, ils déversent leur ADN dans la solution. Ce sont ces fragments d'ADN extracellulaires que les chercheurs ont étudiés pour voir à quelle vitesse ils se décomposeraient.

L'urine est utilisée comme engrais pour les cultures depuis des milliers d'années, mais a été examiné de plus près ces dernières années comme un moyen de créer une économie circulaire des nutriments. Il pourrait permettre de fabriquer des engrais d'une manière plus respectueuse de l'environnement, réduire l'énergie nécessaire à la gestion des nutriments dans les stations d'épuration, et créer des sources d'engrais localisées.

"Il y a deux raisons principales pour lesquelles nous pensons que l'engrais urinaire est la voie de l'avenir, " a déclaré Wigginton. " Notre système agricole actuel n'est pas durable, et la façon dont nous traitons les nutriments dans nos eaux usées peut être beaucoup plus efficace. »

Dans leur travail en cours, l'équipe U-M-lead s'oriente vers les milieux agricoles.

« Nous menons des expériences sur le terrain pour évaluer les technologies qui transforment l'urine en un engrais sûr et durable pour les cultures vivrières et d'autres plantes, comme des fleurs. Jusque là, nos résultats expérimentaux sont assez prometteurs, " a déclaré Nancy Love, le Borchardt and Glysson Collegiate Professor et professeur de génie civil et environnemental à l'U-M.

L'étude s'intitule « Destin de l'ADN extracellulaire dans la production d'engrais à partir d'urine séparée à la source ».