Estudos recentes têm demonstrado o risco de contaminação microbiológica em frutas e vegetais irrigados com água não tratada, a qual é a mais utilizada na agricultura, tanto em nível mundial, quanto no Brasil. O objetivo da primeira parte deste trabalho foi avaliar a qualidade microbiológica das fontes de água superficiais de irrigação mais utilizadas no sul do Brasil e seu impacto sobre a segurança de alfaces. Para tanto, foram realizadas coletas mensais de água de irrigação e alfaces irrigadas de julho de 2014 a agosto de 2015, em quatro propriedades da região metropolitana de Porto Alegre. Na água de irrigação, foi verificada prevalência de 100% dos indicadores Coliformes Totais e Enterococcus spp., e de 84,8% do indicador E. coli genérica. Já para as amostras de alface, verificou-se também a prevalência de 100% para Coliformes Fecais e 38,3% para E. coli Genérica. Não houve diferença significativa entre os níveis dos indicadores para as diferentes fontes de água avaliadas. As amostras com contagens de E. coli acima de 100 UFC/100mL foram submetidas à análise de presença de patógenos entéricos. E. coli O157:H7 foi identificada em 13 das 64 amostras analisadas, sendo nove amostras de açude e quatro amostras de riachos. Salmonella spp. foi identificada em seis das 64 amostras, das quais quatro foram amostras de açude e duas de riachos Salmonella spp. foi identificada em 4 das 27 amostras avaliadas de alface. As altas contagens de Enterococcus spp. e E. coli genérica apresentaram uma correlação positiva com a presença de Salmonella spp. Foi verificada a influência de fatores climáticos e práticas agrícolas sobre os níveis de contaminação na alface. Na busca por fontes alternativas de água para utilização na agricultura, a água residual urbana vem sendo considerada uma boa opção. Entretanto, este tipo de água geralmente possui uma alta carga de contaminação microbiana. Em um segundo momento, foi avaliado a eficácia da aplicação de dióxido de cloro (ClO2) no tratamento de águas residuais urbanas com tratamento secundário. Verificou-se que o desinfetante foi capaz de melhorar a qualidade microbiológica da água, reduzindo significativamente o indicador E. coli quantificado pelo método tradicional em placas. Entretanto, esta diferença não foi observada quando a E. coli foi quantificada pelo método PMA-qPCR, indicando que o tratamento de água residual com ClO2 pode induzir as bactérias a entrar no estado viável mas não cultivável (VNC). A proporção de amostras positivas para a presença de patógenos foi baixa quando comparada à água sem tratamento (7 em 8) e com tratamento com ClO2 (1 em 8) Apesar dos bons resultados na redução da contaminação, foi observado um acúmulo significativo de cloratos nas amostras de alface, o que pode apresentar risco químico ao consumidor. Uma vez que foi identificada a presença de E. coli O157:H7 em fontes de água de irrigação no sul do Brasil, objetivou-se, em um terceiro momento do presente trabalho, avaliar a capacidade de adaptação e multiplicação de quatro isolados e um pool de E. coli O157:H7 quando inoculados em água de açude filtrada, a 26°C, por até 72 h. Os isolados identificados como Ec1(açude) e Ec2 (riacho) apresentaram diferenças significativas nos parâmetros de taxa máxima de crescimento e fase Lag. Os isolados também foram testados quanto ao comportamento frente ao desinfetante hipoclorito de sódio aplicado em água de irrigação filtrada, nas concentrações de 5 mg/L e 7 mg/L de cloro residual. Quando avaliada a redução pelo método tradicional em placas foi verificado uma redução de 100% dos isolados, após 30 min de contato com a água de irrigação tratada com o desinfetante a 7 mg/L, com uma concentração de 5 mg/L foram identificadas redução média de 3.15 (± 0.02) Log cfu / mL após 30 min. Já pelo método de quantificação por PMA-qPCR, não foi observada redução significativa entre as concentrações testadas, indicando um possível efeito bacteriostático do hipoclorito de sódio quando utilizado nas condições testadas. A partir dos resultados obtidos na presente tese, observa-se um alto risco de contaminação de vegetais irrigados por águas superficiais, sendo necessária a adoção de medidas de controle, em nível de produção primária. / Recent studies indicated microbial contamination risk in fruits and vegetables irrigated with untreated water, which is the most common source of irrigation water worldwide and in Brazil. The objective of the first part of this work was to evaluate microbial quality of superficial irrigation water sources used in Southern Brazil and its impact on lettuce safety. Samples of irrigation water and lettuces were taken once a month, from July 2014 to August 2015, from four rural farms at the metropolitan region of Porto Alegre city. For irrigation water, 100% prevalence of the indicators total coliforms and Enterococcus spp., and 84.8% for the indicator generic E. coli was determined. For lettuce samples, it was determined 100% prevalence of total coliforms and 38.3% of generic E. coli. There was no significant difference among the indicator levels for the different water sources evaluated. For samples with more than 100 cfu/100mL of generic E. coli, the presence of enteric pathogens was checked. E. coli O157:H7 was detected in 13 from 64 analyzed samples, 9 in pounds and 4 in streams. Salmonella spp. was found in 6 from 64 samples, 4 in pond and 2 in streams. On lettuce samples, Salmonella spp. was in 4 from 27 samples evaluated. High Enterococcus spp. and E. coli counts were positively related to Salmonella presence. It was verified the influence of climatic factors and agricultural practices on lettuce contamination levels Urban residual water is considered a good alternative for using in agriculture. However, this kind of water usually carries a high level of microbial contamination. So, the efficacy of chlorine dioxide (ClO2) in municipal wastewater with a secondary treatment was evaluated. Results show that the disinfectant improved water microbial quality, with significant reduction of generic E. coli when measured by the traditional plate count method. However, the same was not observed when generic E. coli was measured by PMA-qPCR method, which indicates that ClO2 treatment in residual water can induce bacteria to stay viable but not cultivable state (VBNC). The rate of positive samples for the presence of pathogens was low when waters before treatment (7 in 8) and after ClO2 treatment (1 in 8) were compared. Despite good results in water decontamination, significant chlorate accumulation was observed on lettuce samples, what may represent a chemical risk to the consumers. Once identified the presence of E. coli O157:H7 in irrigation water in Southern Brazil, the adaptation and multiplication capacity of 4 strains and a pool of E. coli O157:H7 was evaluated when inoculated in sterile irrigation water at 26°C up to 72 h The isolates Ec1 (from pond) and Ec4 (from stream) significantly differed for the maximum growth rate and lag phase. These isolates were also tested for their behavior against sodium hypochlorite applied in sterile irrigation water at concentrations of 5 mg/L and 7 mg/L of residual chlorine. Reduction of 100% from the isolates after 30 min in contact with the disinfectant at 7mg/L was observed. The concentration of 5 mg / L, caused a mean reduction of 3.15 (± 0.02) Log cfu / mL after 30 min by the plate count method. However, there was no significant reduction among the tested concentrations by using the PMA-qPCR method, indicating a possible bacteriostatic effect of sodium hypochlorite under the tested conditions. The results obtained in this work shows high contamination risk of vegetables when irrigated by superficial waters and highlight the need of control measures in primary production.

Estudos recentes têm demonstrado o risco de contaminação microbiológica em frutas e vegetais irrigados com água não tratada, a qual é a mais utilizada na agricultura, tanto em nível mundial, quanto no Brasil. O objetivo da primeira parte deste trabalho foi avaliar a qualidade microbiológica das fontes de água superficiais de irrigação mais utilizadas no sul do Brasil e seu impacto sobre a segurança de alfaces. Para tanto, foram realizadas coletas mensais de água de irrigação e alfaces irrigadas de julho de 2014 a agosto de 2015, em quatro propriedades da região metropolitana de Porto Alegre. Na água de irrigação, foi verificada prevalência de 100% dos indicadores Coliformes Totais e Enterococcus spp., e de 84,8% do indicador E. coli genérica. Já para as amostras de alface, verificou-se também a prevalência de 100% para Coliformes Fecais e 38,3% para E. coli Genérica. Não houve diferença significativa entre os níveis dos indicadores para as diferentes fontes de água avaliadas. As amostras com contagens de E. coli acima de 100 UFC/100mL foram submetidas à análise de presença de patógenos entéricos. E. coli O157:H7 foi identificada em 13 das 64 amostras analisadas, sendo nove amostras de açude e quatro amostras de riachos. Salmonella spp. foi identificada em seis das 64 amostras, das quais quatro foram amostras de açude e duas de riachos Salmonella spp. foi identificada em 4 das 27 amostras avaliadas de alface. As altas contagens de Enterococcus spp. e E. coli genérica apresentaram uma correlação positiva com a presença de Salmonella spp. Foi verificada a influência de fatores climáticos e práticas agrícolas sobre os níveis de contaminação na alface. Na busca por fontes alternativas de água para utilização na agricultura, a água residual urbana vem sendo considerada uma boa opção. Entretanto, este tipo de água geralmente possui uma alta carga de contaminação microbiana. Em um segundo momento, foi avaliado a eficácia da aplicação de dióxido de cloro (ClO2) no tratamento de águas residuais urbanas com tratamento secundário. Verificou-se que o desinfetante foi capaz de melhorar a qualidade microbiológica da água, reduzindo significativamente o indicador E. coli quantificado pelo método tradicional em placas. Entretanto, esta diferença não foi observada quando a E. coli foi quantificada pelo método PMA-qPCR, indicando que o tratamento de água residual com ClO2 pode induzir as bactérias a entrar no estado viável mas não cultivável (VNC). A proporção de amostras positivas para a presença de patógenos foi baixa quando comparada à água sem tratamento (7 em 8) e com tratamento com ClO2 (1 em 8) Apesar dos bons resultados na redução da contaminação, foi observado um acúmulo significativo de cloratos nas amostras de alface, o que pode apresentar risco químico ao consumidor. Uma vez que foi identificada a presença de E. coli O157:H7 em fontes de água de irrigação no sul do Brasil, objetivou-se, em um terceiro momento do presente trabalho, avaliar a capacidade de adaptação e multiplicação de quatro isolados e um pool de E. coli O157:H7 quando inoculados em água de açude filtrada, a 26°C, por até 72 h. Os isolados identificados como Ec1(açude) e Ec2 (riacho) apresentaram diferenças significativas nos parâmetros de taxa máxima de crescimento e fase Lag. Os isolados também foram testados quanto ao comportamento frente ao desinfetante hipoclorito de sódio aplicado em água de irrigação filtrada, nas concentrações de 5 mg/L e 7 mg/L de cloro residual. Quando avaliada a redução pelo método tradicional em placas foi verificado uma redução de 100% dos isolados, após 30 min de contato com a água de irrigação tratada com o desinfetante a 7 mg/L, com uma concentração de 5 mg/L foram identificadas redução média de 3.15 (± 0.02) Log cfu / mL após 30 min. Já pelo método de quantificação por PMA-qPCR, não foi observada redução significativa entre as concentrações testadas, indicando um possível efeito bacteriostático do hipoclorito de sódio quando utilizado nas condições testadas. A partir dos resultados obtidos na presente tese, observa-se um alto risco de contaminação de vegetais irrigados por águas superficiais, sendo necessária a adoção de medidas de controle, em nível de produção primária. / Recent studies indicated microbial contamination risk in fruits and vegetables irrigated with untreated water, which is the most common source of irrigation water worldwide and in Brazil. The objective of the first part of this work was to evaluate microbial quality of superficial irrigation water sources used in Southern Brazil and its impact on lettuce safety. Samples of irrigation water and lettuces were taken once a month, from July 2014 to August 2015, from four rural farms at the metropolitan region of Porto Alegre city. For irrigation water, 100% prevalence of the indicators total coliforms and Enterococcus spp., and 84.8% for the indicator generic E. coli was determined. For lettuce samples, it was determined 100% prevalence of total coliforms and 38.3% of generic E. coli. There was no significant difference among the indicator levels for the different water sources evaluated. For samples with more than 100 cfu/100mL of generic E. coli, the presence of enteric pathogens was checked. E. coli O157:H7 was detected in 13 from 64 analyzed samples, 9 in pounds and 4 in streams. Salmonella spp. was found in 6 from 64 samples, 4 in pond and 2 in streams. On lettuce samples, Salmonella spp. was in 4 from 27 samples evaluated. High Enterococcus spp. and E. coli counts were positively related to Salmonella presence. It was verified the influence of climatic factors and agricultural practices on lettuce contamination levels Urban residual water is considered a good alternative for using in agriculture. However, this kind of water usually carries a high level of microbial contamination. So, the efficacy of chlorine dioxide (ClO2) in municipal wastewater with a secondary treatment was evaluated. Results show that the disinfectant improved water microbial quality, with significant reduction of generic E. coli when measured by the traditional plate count method. However, the same was not observed when generic E. coli was measured by PMA-qPCR method, which indicates that ClO2 treatment in residual water can induce bacteria to stay viable but not cultivable state (VBNC). The rate of positive samples for the presence of pathogens was low when waters before treatment (7 in 8) and after ClO2 treatment (1 in 8) were compared. Despite good results in water decontamination, significant chlorate accumulation was observed on lettuce samples, what may represent a chemical risk to the consumers. Once identified the presence of E. coli O157:H7 in irrigation water in Southern Brazil, the adaptation and multiplication capacity of 4 strains and a pool of E. coli O157:H7 was evaluated when inoculated in sterile irrigation water at 26°C up to 72 h The isolates Ec1 (from pond) and Ec4 (from stream) significantly differed for the maximum growth rate and lag phase. These isolates were also tested for their behavior against sodium hypochlorite applied in sterile irrigation water at concentrations of 5 mg/L and 7 mg/L of residual chlorine. Reduction of 100% from the isolates after 30 min in contact with the disinfectant at 7mg/L was observed. The concentration of 5 mg / L, caused a mean reduction of 3.15 (± 0.02) Log cfu / mL after 30 min by the plate count method. However, there was no significant reduction among the tested concentrations by using the PMA-qPCR method, indicating a possible bacteriostatic effect of sodium hypochlorite under the tested conditions. The results obtained in this work shows high contamination risk of vegetables when irrigated by superficial waters and highlight the need of control measures in primary production.

Estudos recentes têm demonstrado o risco de contaminação microbiológica em frutas e vegetais irrigados com água não tratada, a qual é a mais utilizada na agricultura, tanto em nível mundial, quanto no Brasil. O objetivo da primeira parte deste trabalho foi avaliar a qualidade microbiológica das fontes de água superficiais de irrigação mais utilizadas no sul do Brasil e seu impacto sobre a segurança de alfaces. Para tanto, foram realizadas coletas mensais de água de irrigação e alfaces irrigadas de julho de 2014 a agosto de 2015, em quatro propriedades da região metropolitana de Porto Alegre. Na água de irrigação, foi verificada prevalência de 100% dos indicadores Coliformes Totais e Enterococcus spp., e de 84,8% do indicador E. coli genérica. Já para as amostras de alface, verificou-se também a prevalência de 100% para Coliformes Fecais e 38,3% para E. coli Genérica. Não houve diferença significativa entre os níveis dos indicadores para as diferentes fontes de água avaliadas. As amostras com contagens de E. coli acima de 100 UFC/100mL foram submetidas à análise de presença de patógenos entéricos. E. coli O157:H7 foi identificada em 13 das 64 amostras analisadas, sendo nove amostras de açude e quatro amostras de riachos. Salmonella spp. foi identificada em seis das 64 amostras, das quais quatro foram amostras de açude e duas de riachos Salmonella spp. foi identificada em 4 das 27 amostras avaliadas de alface. As altas contagens de Enterococcus spp. e E. coli genérica apresentaram uma correlação positiva com a presença de Salmonella spp. Foi verificada a influência de fatores climáticos e práticas agrícolas sobre os níveis de contaminação na alface. Na busca por fontes alternativas de água para utilização na agricultura, a água residual urbana vem sendo considerada uma boa opção. Entretanto, este tipo de água geralmente possui uma alta carga de contaminação microbiana. Em um segundo momento, foi avaliado a eficácia da aplicação de dióxido de cloro (ClO2) no tratamento de águas residuais urbanas com tratamento secundário. Verificou-se que o desinfetante foi capaz de melhorar a qualidade microbiológica da água, reduzindo significativamente o indicador E. coli quantificado pelo método tradicional em placas. Entretanto, esta diferença não foi observada quando a E. coli foi quantificada pelo método PMA-qPCR, indicando que o tratamento de água residual com ClO2 pode induzir as bactérias a entrar no estado viável mas não cultivável (VNC). A proporção de amostras positivas para a presença de patógenos foi baixa quando comparada à água sem tratamento (7 em 8) e com tratamento com ClO2 (1 em 8) Apesar dos bons resultados na redução da contaminação, foi observado um acúmulo significativo de cloratos nas amostras de alface, o que pode apresentar risco químico ao consumidor. Uma vez que foi identificada a presença de E. coli O157:H7 em fontes de água de irrigação no sul do Brasil, objetivou-se, em um terceiro momento do presente trabalho, avaliar a capacidade de adaptação e multiplicação de quatro isolados e um pool de E. coli O157:H7 quando inoculados em água de açude filtrada, a 26°C, por até 72 h. Os isolados identificados como Ec1(açude) e Ec2 (riacho) apresentaram diferenças significativas nos parâmetros de taxa máxima de crescimento e fase Lag. Os isolados também foram testados quanto ao comportamento frente ao desinfetante hipoclorito de sódio aplicado em água de irrigação filtrada, nas concentrações de 5 mg/L e 7 mg/L de cloro residual. Quando avaliada a redução pelo método tradicional em placas foi verificado uma redução de 100% dos isolados, após 30 min de contato com a água de irrigação tratada com o desinfetante a 7 mg/L, com uma concentração de 5 mg/L foram identificadas redução média de 3.15 (± 0.02) Log cfu / mL após 30 min. Já pelo método de quantificação por PMA-qPCR, não foi observada redução significativa entre as concentrações testadas, indicando um possível efeito bacteriostático do hipoclorito de sódio quando utilizado nas condições testadas. A partir dos resultados obtidos na presente tese, observa-se um alto risco de contaminação de vegetais irrigados por águas superficiais, sendo necessária a adoção de medidas de controle, em nível de produção primária. / Recent studies indicated microbial contamination risk in fruits and vegetables irrigated with untreated water, which is the most common source of irrigation water worldwide and in Brazil. The objective of the first part of this work was to evaluate microbial quality of superficial irrigation water sources used in Southern Brazil and its impact on lettuce safety. Samples of irrigation water and lettuces were taken once a month, from July 2014 to August 2015, from four rural farms at the metropolitan region of Porto Alegre city. For irrigation water, 100% prevalence of the indicators total coliforms and Enterococcus spp., and 84.8% for the indicator generic E. coli was determined. For lettuce samples, it was determined 100% prevalence of total coliforms and 38.3% of generic E. coli. There was no significant difference among the indicator levels for the different water sources evaluated. For samples with more than 100 cfu/100mL of generic E. coli, the presence of enteric pathogens was checked. E. coli O157:H7 was detected in 13 from 64 analyzed samples, 9 in pounds and 4 in streams. Salmonella spp. was found in 6 from 64 samples, 4 in pond and 2 in streams. On lettuce samples, Salmonella spp. was in 4 from 27 samples evaluated. High Enterococcus spp. and E. coli counts were positively related to Salmonella presence. It was verified the influence of climatic factors and agricultural practices on lettuce contamination levels Urban residual water is considered a good alternative for using in agriculture. However, this kind of water usually carries a high level of microbial contamination. So, the efficacy of chlorine dioxide (ClO2) in municipal wastewater with a secondary treatment was evaluated. Results show that the disinfectant improved water microbial quality, with significant reduction of generic E. coli when measured by the traditional plate count method. However, the same was not observed when generic E. coli was measured by PMA-qPCR method, which indicates that ClO2 treatment in residual water can induce bacteria to stay viable but not cultivable state (VBNC). The rate of positive samples for the presence of pathogens was low when waters before treatment (7 in 8) and after ClO2 treatment (1 in 8) were compared. Despite good results in water decontamination, significant chlorate accumulation was observed on lettuce samples, what may represent a chemical risk to the consumers. Once identified the presence of E. coli O157:H7 in irrigation water in Southern Brazil, the adaptation and multiplication capacity of 4 strains and a pool of E. coli O157:H7 was evaluated when inoculated in sterile irrigation water at 26°C up to 72 h The isolates Ec1 (from pond) and Ec4 (from stream) significantly differed for the maximum growth rate and lag phase. These isolates were also tested for their behavior against sodium hypochlorite applied in sterile irrigation water at concentrations of 5 mg/L and 7 mg/L of residual chlorine. Reduction of 100% from the isolates after 30 min in contact with the disinfectant at 7mg/L was observed. The concentration of 5 mg / L, caused a mean reduction of 3.15 (± 0.02) Log cfu / mL after 30 min by the plate count method. However, there was no significant reduction among the tested concentrations by using the PMA-qPCR method, indicating a possible bacteriostatic effect of sodium hypochlorite under the tested conditions. The results obtained in this work shows high contamination risk of vegetables when irrigated by superficial waters and highlight the need of control measures in primary production.

A água de irrigação têm sido considerada a principal fonte de contaminação microbiológica de vegetais, em nível primário de produção. Escherichia coli produtoras de toxina Shiga (STEC), principalmente do sorogrupo O157, têm causado graves surtos alimentares, envolvendo muitos alimentos, dentre eles os vegetais. No Brasil, E. coli O157:H7 foi recentemente isolada na água de irrigação de propriedades rurais da região Sul, demonstrando risco de contaminação do produto final. Após esse isolamento, foi desenvolvido o projeto “Baseline study about irrigation water in Brazil and Spain: Impact of microbial quality, sources, type of irrigation systems and the type of crop on the food safety of fresh products”. O estudo realizado na presente dissertação faz parte desse projeto e teve por objetivo investigar a contaminação por E. coli O157 na água de irrigação de alfaces no Sul do Brasil. Além disso, objetivou-se analisar a multiplicação desse patógeno em amostra de água de irrigação bem como sua sobrevivência ao hipoclorito de sódio. Os resultados obtidos demostram que E. coli O157 foi isolada em 19,65 % das 56 amostras coletadas. A prevalência de E. coli O157 não foi correlacionada ao sistema de cultivo, a fonte de irrigação e ao método de irrigação. E. coli O157 isoladas de diferentes locais foram capazes de se multiplicar na amostra indicativa de água de irrigação, atingindo populações de 6,30 ± 0,177 log UFC/mL, após 48 h, em temperatura ambiente. Esses resultados demonstraram que altas contagens desse microrganismo podem ocorrer em açudes utilizados para irrigar folhosos. A exposição dos isolados de E. coli O157 a soluções contendo 2, 7 e 20 mg/L de cloro livre, ao longo de 45 min, reduziu aproximadamente 1,30 ± 0,66 log UFC/mL, o que não possibilitou atingir de níveis seguros para esse patógeno. Este estudo demonstrou a presença de E. coli O157 na água de irrigação no Sul do Brasil e sua capacidade de multiplicação nessas águas. Além disso, evidenciou que a cloração com até 20 mg/L não foi suficiente para controlar esse perigo biológico em condições possíveis de serem alcançadas nas propriedades rurais. Tais resultados reforçam a necessidade de adoção de Boas Práticas Agrícolas (BPA) para prevenir a contaminação das fontes de água de irrigação, nessas propriedades. / Irrigation water have been considered the main source of microbial contamination in vevegatbles at the primary level of production. Shiga-toxin producing Escherichia coli (STEC), mainly O157 serogroup, have caused severe food outbreaks involving many foods, including vegetables. In Brazil, E. coli O157: H7 was recently isolated in the water irrigation farms in the southern region, demonstrating risk of contamination in the final product. After this isolation, it was developed the project "Baseline study about irrigation water in Brazil and Spain: Impact of microbial quality, sources, type of irrigation systems and the type of crop on the food safety of fresh products". The study in this thesis is part of this project and aimed to investigate contamination by E. coli O157 in irrigation water of lettuce in southern Brazil. In addition, the objective was to analyze the multiplication of pathogens in irrigation water sample and its survival to sodium hypochlorite. The results demonstrate that E. coli O157 was isolated in 19.65 % of the 56 samples collected. The prevalence of E. coli O157 was not correlated to the cultivation system, the source of irrigation and irrigation method. E. coli O157 isolated from different sites were able to multiply in the sample indicative of irrigation water reaching populations of 0.177 ± 6.30 log CFU/mL after 48 h at room temperature. These results demonstrate that high counts of this microorganism can occur in reservoirs used to irrigate leafy. Exposure of E. coli O157 isolated from solutions containing 2, 7 and 20 mg/L of free chlorine over 45 min, reduced approximately 1.30 ± 0.66 log CFU/mL, which is not allowed to reach safe levels for this pathogen. This study demonstrated the presence of E. coli O157 in the irrigation water in southern Brazil and its multiplication capacity in these waters. Moreover, it showed that the chlorination up to 20 mg/L was not enough to control this biological hazard in conditions likely to be achieved in rural properties. These results reinforce the need for adoption of Good Agricultural Practices (GAP) to prevent contamination of irrigation water sources in these properties.

A água de irrigação têm sido considerada a principal fonte de contaminação microbiológica de vegetais, em nível primário de produção. Escherichia coli produtoras de toxina Shiga (STEC), principalmente do sorogrupo O157, têm causado graves surtos alimentares, envolvendo muitos alimentos, dentre eles os vegetais. No Brasil, E. coli O157:H7 foi recentemente isolada na água de irrigação de propriedades rurais da região Sul, demonstrando risco de contaminação do produto final. Após esse isolamento, foi desenvolvido o projeto “Baseline study about irrigation water in Brazil and Spain: Impact of microbial quality, sources, type of irrigation systems and the type of crop on the food safety of fresh products”. O estudo realizado na presente dissertação faz parte desse projeto e teve por objetivo investigar a contaminação por E. coli O157 na água de irrigação de alfaces no Sul do Brasil. Além disso, objetivou-se analisar a multiplicação desse patógeno em amostra de água de irrigação bem como sua sobrevivência ao hipoclorito de sódio. Os resultados obtidos demostram que E. coli O157 foi isolada em 19,65 % das 56 amostras coletadas. A prevalência de E. coli O157 não foi correlacionada ao sistema de cultivo, a fonte de irrigação e ao método de irrigação. E. coli O157 isoladas de diferentes locais foram capazes de se multiplicar na amostra indicativa de água de irrigação, atingindo populações de 6,30 ± 0,177 log UFC/mL, após 48 h, em temperatura ambiente. Esses resultados demonstraram que altas contagens desse microrganismo podem ocorrer em açudes utilizados para irrigar folhosos. A exposição dos isolados de E. coli O157 a soluções contendo 2, 7 e 20 mg/L de cloro livre, ao longo de 45 min, reduziu aproximadamente 1,30 ± 0,66 log UFC/mL, o que não possibilitou atingir de níveis seguros para esse patógeno. Este estudo demonstrou a presença de E. coli O157 na água de irrigação no Sul do Brasil e sua capacidade de multiplicação nessas águas. Além disso, evidenciou que a cloração com até 20 mg/L não foi suficiente para controlar esse perigo biológico em condições possíveis de serem alcançadas nas propriedades rurais. Tais resultados reforçam a necessidade de adoção de Boas Práticas Agrícolas (BPA) para prevenir a contaminação das fontes de água de irrigação, nessas propriedades. / Irrigation water have been considered the main source of microbial contamination in vevegatbles at the primary level of production. Shiga-toxin producing Escherichia coli (STEC), mainly O157 serogroup, have caused severe food outbreaks involving many foods, including vegetables. In Brazil, E. coli O157: H7 was recently isolated in the water irrigation farms in the southern region, demonstrating risk of contamination in the final product. After this isolation, it was developed the project "Baseline study about irrigation water in Brazil and Spain: Impact of microbial quality, sources, type of irrigation systems and the type of crop on the food safety of fresh products". The study in this thesis is part of this project and aimed to investigate contamination by E. coli O157 in irrigation water of lettuce in southern Brazil. In addition, the objective was to analyze the multiplication of pathogens in irrigation water sample and its survival to sodium hypochlorite. The results demonstrate that E. coli O157 was isolated in 19.65 % of the 56 samples collected. The prevalence of E. coli O157 was not correlated to the cultivation system, the source of irrigation and irrigation method. E. coli O157 isolated from different sites were able to multiply in the sample indicative of irrigation water reaching populations of 0.177 ± 6.30 log CFU/mL after 48 h at room temperature. These results demonstrate that high counts of this microorganism can occur in reservoirs used to irrigate leafy. Exposure of E. coli O157 isolated from solutions containing 2, 7 and 20 mg/L of free chlorine over 45 min, reduced approximately 1.30 ± 0.66 log CFU/mL, which is not allowed to reach safe levels for this pathogen. This study demonstrated the presence of E. coli O157 in the irrigation water in southern Brazil and its multiplication capacity in these waters. Moreover, it showed that the chlorination up to 20 mg/L was not enough to control this biological hazard in conditions likely to be achieved in rural properties. These results reinforce the need for adoption of Good Agricultural Practices (GAP) to prevent contamination of irrigation water sources in these properties.

A água de irrigação têm sido considerada a principal fonte de contaminação microbiológica de vegetais, em nível primário de produção. Escherichia coli produtoras de toxina Shiga (STEC), principalmente do sorogrupo O157, têm causado graves surtos alimentares, envolvendo muitos alimentos, dentre eles os vegetais. No Brasil, E. coli O157:H7 foi recentemente isolada na água de irrigação de propriedades rurais da região Sul, demonstrando risco de contaminação do produto final. Após esse isolamento, foi desenvolvido o projeto “Baseline study about irrigation water in Brazil and Spain: Impact of microbial quality, sources, type of irrigation systems and the type of crop on the food safety of fresh products”. O estudo realizado na presente dissertação faz parte desse projeto e teve por objetivo investigar a contaminação por E. coli O157 na água de irrigação de alfaces no Sul do Brasil. Além disso, objetivou-se analisar a multiplicação desse patógeno em amostra de água de irrigação bem como sua sobrevivência ao hipoclorito de sódio. Os resultados obtidos demostram que E. coli O157 foi isolada em 19,65 % das 56 amostras coletadas. A prevalência de E. coli O157 não foi correlacionada ao sistema de cultivo, a fonte de irrigação e ao método de irrigação. E. coli O157 isoladas de diferentes locais foram capazes de se multiplicar na amostra indicativa de água de irrigação, atingindo populações de 6,30 ± 0,177 log UFC/mL, após 48 h, em temperatura ambiente. Esses resultados demonstraram que altas contagens desse microrganismo podem ocorrer em açudes utilizados para irrigar folhosos. A exposição dos isolados de E. coli O157 a soluções contendo 2, 7 e 20 mg/L de cloro livre, ao longo de 45 min, reduziu aproximadamente 1,30 ± 0,66 log UFC/mL, o que não possibilitou atingir de níveis seguros para esse patógeno. Este estudo demonstrou a presença de E. coli O157 na água de irrigação no Sul do Brasil e sua capacidade de multiplicação nessas águas. Além disso, evidenciou que a cloração com até 20 mg/L não foi suficiente para controlar esse perigo biológico em condições possíveis de serem alcançadas nas propriedades rurais. Tais resultados reforçam a necessidade de adoção de Boas Práticas Agrícolas (BPA) para prevenir a contaminação das fontes de água de irrigação, nessas propriedades. / Irrigation water have been considered the main source of microbial contamination in vevegatbles at the primary level of production. Shiga-toxin producing Escherichia coli (STEC), mainly O157 serogroup, have caused severe food outbreaks involving many foods, including vegetables. In Brazil, E. coli O157: H7 was recently isolated in the water irrigation farms in the southern region, demonstrating risk of contamination in the final product. After this isolation, it was developed the project "Baseline study about irrigation water in Brazil and Spain: Impact of microbial quality, sources, type of irrigation systems and the type of crop on the food safety of fresh products". The study in this thesis is part of this project and aimed to investigate contamination by E. coli O157 in irrigation water of lettuce in southern Brazil. In addition, the objective was to analyze the multiplication of pathogens in irrigation water sample and its survival to sodium hypochlorite. The results demonstrate that E. coli O157 was isolated in 19.65 % of the 56 samples collected. The prevalence of E. coli O157 was not correlated to the cultivation system, the source of irrigation and irrigation method. E. coli O157 isolated from different sites were able to multiply in the sample indicative of irrigation water reaching populations of 0.177 ± 6.30 log CFU/mL after 48 h at room temperature. These results demonstrate that high counts of this microorganism can occur in reservoirs used to irrigate leafy. Exposure of E. coli O157 isolated from solutions containing 2, 7 and 20 mg/L of free chlorine over 45 min, reduced approximately 1.30 ± 0.66 log CFU/mL, which is not allowed to reach safe levels for this pathogen. This study demonstrated the presence of E. coli O157 in the irrigation water in southern Brazil and its multiplication capacity in these waters. Moreover, it showed that the chlorination up to 20 mg/L was not enough to control this biological hazard in conditions likely to be achieved in rural properties. These results reinforce the need for adoption of Good Agricultural Practices (GAP) to prevent contamination of irrigation water sources in these properties.