تاثیر کمپوست کردن هوازی و بی‌هوازی بر حذف آنتی‌بیوتیک‌های انروفلوکساسین و سیپروفلوکساسین از کود مرغی

زمینه و هدف: بخش زیادی از آنتی بیوتیک های مورد استفاده در مرغداری ها از طریق فضولات آنها خارج می شود. این فضولات به عنوان کود آلی در کشاورزی استفاده شده و باعث انتشار آنتی بیوتیک های دامی در محیط زیست می شود. این ترکیب‌ها ممکن است سبب افزایش مقاومت آنتی بیوتیکی جمعیت های میکروبی شود و یا به گیاهان رشد یافته در این خاک ها صدمه وارد کند. هدف از این پژوهش تعیین تاثیر کمپوست کردن کود مرغی به روش هوازی و بی هوازی بر مقدار آنتی بیوتیک های انروفلوکساسین و سیپروفلوکساسین موجود در کود مرغی در دو سطح غلظتی بالا و پایین و مقایسه آنها با یکدیگر بوده است.روش بررسی: این آزمایش در سال 1396 انجام شد. دو نمونه کود مرغی گوشتی تازه پس از اتمام دوره تیمار مرغ ها با آنتی بیوتیک انروفلوکساسین تهیه شد. این دو نمونه محتوی دو سطح غلظتی بالا و پایین از انروفلوکساسین و سیپروفلوکساسین بودند. عملیات کمپوست نمودن کودهای مرغی به روش آماری کاملاً تصادفی و با تیمارهای 1 هوازی در سطح غلظتی پایین 2 هوازی در سطح غلظتی بالا 3 بی هوازی در سطح غلظتی پایین و 4 بی هوازی در سطح غلظتی بالا در پنج تکرار به مدت 75 روز انجام یافت. در فواصل زمانی مشخص نمونه ها تهیه شده و غلظت انروفلوکساسین و سیپروفلوکساسین در آنها به روش hplc اندازه گیری شد. داده های به دست آمده با معادله سنتیکی درجه اول برازش شده و نیمه عمر تجزیه آنتی بیوتیک ها محاسبه شد.یافته ها: نتایج نشان داد که در پایان دوره، در تیمارهای یک تا چهار به ترتیب 54.2، 64.3، 65.3 و 69.7 در صد از انروفلوکساسین و 41.0، 57.8، 57.8 و 61.8 در صد سیپروفلوکساسین باقی مانده بود. ضریب همبستگی به دست آمده از برازش معادله سنتیکی درجه اول در تیمارها (بین 0.71 تا 0.92) نشان داد که داده های آزمایش به خوبی با این معادله برازش می شوند. نیمه عمر تجزیه انروفلوکساسین بین 96.27 تا 150.68 روز به دست آمد. مقدار نیمه عمر تجزیه برای سیپروفلوکساسین نیز بین 57.28 تا 117.48 روز به دست آمد.بحث و نتیجه گیری: در مجموع نتایج نشان داد که فرایند کمپوست کردن موجب کاهش غلظت آنتی بیوتیک ها شده و از ورود آن به محیط زیست جلوگیری می کند. سرعت تجزیه آنتی بیوتیک ها در شرایط هوازی بیشتر از شرایط بی هوازی بود. نرخ تجزیه هر دو آنتی بیوتیک در غلظت اولیه بالا کمتر از نرخ تجزیه آن در غلظت پایین بود. نرخ تجزیه سیپروفلوکساسین نیز بیشتر از انروفلوکساسین بود. نتایج این پژوهش می تواند به ایجاد قوانین و مقررات مربوط در نهادهای مرتبط، در جهت کاهش ورود آنتی بیوتیک های دام و طیور به محیط زیست کمک کند.

Effect of Aerobic and Anaerobic Composting on the Removal of Antibiotics of Enrofloxacin and Ciprofloxacin in Broiler Chicken Manure

Background and Objective: Many of the antibiotics used in poultry farms are excreted in their feces. This waste is used as organic fertilizer in agriculture and causes the release of animal antibiotics in the environment. These compounds may increase the antibiotic resistance of microbial populations or damage plants grown in these soils. The aim of this study was to determine the effect of aerobic and anaerobic poultry manure composting on the amount of enrofloxacin and ciprofloxacin antibiotics in poultry manure at two levels of high and low concentration and compare them with each other.Method: Two samples of fresh broiler chicken manure were prepared after the end of the chicken treatment with antibiotic enrofloxacin. The two samples contained two levels of high and low concentrations of Enrofloxacin and Ciprofloxacin. The composting of chicken manure was done using a completely randomized design with 4 treatments of 1 aerobic treatments at a low concentration,              2 aerobic treatments at high concentration 3 anaerobic treatments at low concentration 4 anaerobic treatments at a high concentration in five replicates in 75 days. Samples were prepared at specific intervals and the concentration of Enrofloxacin and Ciprofloxacin was measured by HPLC method. The obtained data were fitted with the firstorder kinetic equation and the halflife of the antibiotic degradation was calculated.Findings: The results showed that at the end of the period, in treatments 1 to 4, 54.2%, 64.3%, 65.3% and 69.7% of the Enrofloxacin and 41%, 57.8%, 57.8% and 61.8% Ciprofloxacin remained. The correlation coefficient (R2) obtained from the fitting of the firstorder kinetic equation in treatments (from 0.71 to 0.92) showed that the data fit well with this equation. The halflife of the Enrofloxacin degradation was obtained between 96.27 and about 150.68 days. The halflife of degradation for Ciprofloxacin was also found to be between 57.28 and 117.48 days.Discussion and Conclusion: Overall, the results showed that the process of composting reduced the concentration of antibiotics and prevented its entry into the environment. The rate and total amount of antibiotic degradation in aerobic conditions was higher than anaerobic. The rate of degradation of both antibiotics at a high initial concentration was lower than its rate of degradation at low concentrations. The rate of ciprofloxacin degradation was also higher than Enrofloxacin. The results of this study can help to create relevant laws and regulations in relevant institutions, in order to reduce the release of veterinary antibiotics into the environment.