Tracing ivermectin residues in swine farms: from treatment approaches to environmental impacts

I residui di farmaci, in particolare gli ingredienti attivi dei farmaci, sono diventati importanti inquinanti ambientali, con un impatto che si estende agli ecosistemi e alla salute pubblica. I farmaci veterinari rappresentano una fonte significativa di contaminazione con diverse modalità di somministrazione che pongono rischi ambientali differenti. L'esposizione cronica agli ingredienti attivi dei farmaci contribuisce alla resistenza antimicrobica, a modificazioni comportamentali, alla riduzione della fertilità e alla perdita di biodiversità nella fauna selvatica. Gli sforzi per ridurre l'inquinamento farmaceutico sono in linea con gli obiettivi globali di sostenibilità, come gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'ONU, che promuovono un consumo responsabile e la protezione degli ecosistemi. I quadri normativi, inclusa la Direttiva Quadro sulle Acque dell'UE e i piani d'azione sui farmaci, mirano ad affrontare questa problematica. Nonostante i numerosi progressi nella terapia, nel benessere animale, nel trattamento delle acque reflue e nelle soluzioni basate sulla natura, i farmaci possono rimanere persistenti nell'ambiente, richiedendo pratiche farmaceutiche sostenibili e ricerche ecotossicologiche per tutelare la salute ambientale e pubblica. L'ivermectina (IVM), un farmaco antiparassitario ampiamente utilizzato in medicina veterinaria, gioca un ruolo cruciale nel trattamento delle infezioni parassitarie nel bestiame. Tuttavia, la sua diffusa applicazione solleva preoccupazioni riguardo ai suoi potenziali impatti ambientali, in particolare nei sistemi di allevamento suino. Questa tesi di dottorato indaga il rilevamento, il destino ambientale e le conseguenze ecologiche dei residui di IVM nelle aziende suinicole, nonché i loro effetti sulla salute intestinale, fornendo spunti per pratiche sostenibili di gestione del bestiame e implicazioni per la salute globale (One Health). È stato sviluppato e convalidato un metodo analitico basato su HPLC-DAD e, successivamente, su LC-MS/MS per il rilevamento di IVM in diverse matrici, tra cui feci, letame, acque reflue e suolo. Il metodo ha dimostrato alta sensibilità, precisione e robustezza, con limiti di quantificazione fino a 1,5 µg/kg, evidenziando la sua utilità in ecotossicologia e nel monitoraggio ambientale. I risultati hanno mostrato che i residui di IVM si accumulano principalmente nelle feci e nel suolo, con concentrazioni non rilevabili nel letame o nelle acque reflue. Questo accumulo sottolinea i potenziali rischi per gli organismi non bersaglio. La ricerca ha anche esplorato i percorsi ecologici dei residui di IVM, rivelando differenze nei profili di escrezione dei residui tra le vie di somministrazione orale e iniettabile. Le formulazioni iniettabili hanno prodotto concentrazioni più elevate per un periodo più lungo, mentre il trattamento orale ha mostrato un picco iniziale più elevato, ma le concentrazioni erano significativamente inferiori dieci giorni dopo il trattamento. Questi risultati evidenziano l'importanza delle vie di somministrazione nella valutazione degli impatti ambientali dei farmaci veterinari. Inoltre, questa ricerca è la prima a documentare gli effetti del trattamento con IVM sulla microbiota intestinale delle scrofe. I dati hanno mostrato che il trattamento con IVM ha alterato significativamente la composizione della microbiota intestinale, suscitando preoccupazioni riguardo le potenziali implicazioni a lungo termine per la salute animale e la resistenza antimicrobica. Questa tesi contribuisce alla crescente comprensione degli impatti ambientali ed ecologici dei residui farmacologici veterinari. Affrontando lacune critiche nel rilevamento analitico, nei percorsi dei residui e negli effetti microbici, sottolinea l'importanza di pratiche di gestione sostenibile del bestiame. I risultati sostenengono l'adozione di approcci integrati One Health per ridurre l'impronta ambientale dei farmaci veterinari, tutelando la salute degli animali e degli ecosistemi.