Submitted by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-18T13:51:39Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Rossean Golin.pdf: 1458494 bytes, checksum: 8d0d9f5e74df3929ab77a85e3473a581 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-18T15:13:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Rossean Golin.pdf: 1458494 bytes, checksum: 8d0d9f5e74df3929ab77a85e3473a581 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-18T15:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Rossean Golin.pdf: 1458494 bytes, checksum: 8d0d9f5e74df3929ab77a85e3473a581 (MD5) Previous issue date: 2015-11-23 / O crescimento populacional associado ao processo de urbanização não planejado têm impactado os corpos hídricos com cargas poluidoras que podem incorporar uma enorme quantidade de agentes transmissores de doenças. Na bacia hidrográfica do Alto Paraguai encontra-se o Rio Cuiabá, que é um dos seus mais importantes formadores, e está em situação de deterioração na qualidade da água, com múltiplas implicações sociais, ambientais, econômicas e, sobretudo, na saúde pública. A Escherichia coli é um indicador de contaminação fecal nos corpos d’água advindo dos efluentes e esse trabalho objetivou identificar a diversidade gênica da E. coli na água do Rio Cuiabá entre os municípios de Cuiabá e Várzea Grande no Estado de Mato Grosso. Ocorreram três coletas no período de estiagem e três coletas no período de chuvas. Amostras de água foram coletadas em seção transversal do rio, na margem esquerda (1/6 – Ponto P1), no canal principal (1/2 – Ponto P2) e na margem direita (5/6 – Ponto P3). 299 culturas de E. coli foram isoladas do cultivo positivo em substrato cromogênico e fluorogênico (Colilert®), cultivadas em caldo nutriente e congeladas à temperatura de -20°C. Posteriormente 84,6% das cepas foram ativadas em TSB para extração e amplificação do DNA utilizando a técnica PCR. Os dados foram analisados pelo método de ligação média não ponderada de agrupamento aos pares e as distâncias genéticas foram obtidas pelo complemento aritmético do coeficiente de similaridade de Jaccard. O número de E. coli nas amostras de água coletadas durante a estação seca foi menor do que a densidade encontrada durante a estação chuvosa. A maior densidade pode ser atribuída em parte, ao escoamento superficial gerado a partir de eventos de chuva que transportam um elevado número de bactérias de vários pontos e fontes difusas para o leito do rio. Os produtos de amplificação da PCR das E. coli isoladas das amostras de água da margem esquerda (P1) do Rio Cuiabá apresentaram 97,22% de cepas similares apresentando menor diversidade gênica com 30,61% quando comparados os três pontos de coleta. Possivelmente a contaminação dessa margem esteja relacionada com efluentes domésticos corroborando com a elevada similaridade bacteriana. Os produtos de amplificação da PCR para os isolados de E. coli da margem direita (P3) geraram 98,21% de cepas similares e, entre os três pontos amostrais, esta margem apresentou maior diversidade gênica (36,73%). Esta maior diversidade pode estar relacionada com afluentes receptores de contaminantes, além de atividades agrícolas, criação de gado e suínos, existentes à montante do ponto de coleta no Rio Cuiabá. O canal principal do Rio Cuiabá no Ponto Amostral P2 apresentou um valor mediano de diversidade gênica (32,65%) em relação às margens. Mesmo com uma alta similaridade gênica (97,23%) entre as 253 cepas bacterianas do Rio Cuiabá ativadas houve uma variedade de cepas dissimilares, sugerindo serem possíveis E. coli com genes de virulência ou mesmo E. coli patogênicas. Estabelecendo assim, um aumento potencial na ameaça de risco para a saúde das populações se as eficiências de tratamento e controle de lançamento de efluentes domésticos, industriais e até mesmo poluições difusas, não possuírem uma adequada e contínua gestão. / Population growth and unplanned urbanization process have impacted water bodies with pollutant loads which can incorporate an enormous amount of disease agents. In the Upper Paraguay River Basin is the Cuiabá River, which is one of its most important affluent and is in deteriorating situation in water quality, with social, environmental, and economic implications, especially on public health. Escherichia coli is an indicator of faecal contamination in water bodies and this work aimed to identify the genetic diversity of E. coli in the water of Cuiabá River between the cities of Cuiabá and Várzea Grande in the State of Mato Grosso. Three sampling were performed in dry season and three sampling during the rainy season. Water samples were collected left bank (1/6 - point P1), main channel (1/2 - point P2) and right bank (5/6 - point P3) of the total width of the river. 299 E. coli strains were isolated by positive chromogenic and fluorogenic culture substrate (Colilert®), grown in nutrient broth and frozen at -20 ° C. Later, 84.6% of the strains were activated in TSB for DNA extraction and amplification using the PCR technique. Data were analyzed by average connection method unweighted grouping in pairs and genetic distances were calculated using arithmetic complement of the Jaccard similarity coefficient. The number of E. coli in water samples collected during the dry season was lower than the density found during the rainy season. The greater density can be attributed in part to runoff due rain events which carry a high number of bacteria to from several sources to the river. The amplification products of PCR of E. coli isolated from water samples on the left bank (P1) of the Cuiabá River showed 97.22% of similar strains having less genetic diversity with 30.61% when comparing the three sampling points. Possibly contamination of this margin is related to domestic effluents corroborating the high bacterial similarity. The PCR amplification products for E. coli isolates from the right bank (P3) generated 98.21% of similar strains and, among the three sampling points, this margin showed higher genetic diversity (36.73%). This greater diversity may be related to affluent receivers of contaminants, as well as agricultural activities, pigs and cattle breeding and pigs, existing upstream of the sampling point in Rio Cuiabá. The main channel of the Cuiaba River in the sampling point P2 had a median value of genetic diversity (32.65%) compared to banks. Even with a high genetic similarity (97.23%) among the 253 bacterial strains activated from the Cuiabá River there was a variety of dissimilar strains, suggesting are possible E. coli virulence genes or even pathogenic E. coli. Thus establishing a potential increase in the risk to the health of population if the efficiencies treatment and launch control domestic sewage, industrial and even diffuse pollution, do not have adequate and ongoing management.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-03-29T20:09:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eni Liudmiliza Leite Buma - 2017.pdf: 1928297 bytes, checksum: 00dfb2987c7dc920fba208a5861948fe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-31T10:28:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eni Liudmiliza Leite Buma - 2017.pdf: 1928297 bytes, checksum: 00dfb2987c7dc920fba208a5861948fe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-31T10:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eni Liudmiliza Leite Buma - 2017.pdf: 1928297 bytes, checksum: 00dfb2987c7dc920fba208a5861948fe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Water courses that pass through areas of production, whether agricultural, pasture or housing, are subject to discharge of municipal and industrial sewage systems. These waters can be directed to river basins and redistributed to networks of water treatment and public supply. Normally, surface raw water has high concentrations of total coliforms, thermotolerant coliforms and E. coli. However, the microbiological indicator of fecal contamination, E. coli, does not present specificity, limiting, therefore, the host identification causing fecal pollution in water stream. As an alternative, bacteria of the genus Bacteroides have been suggested as potential alternative indicators of fecal pollution. Bacteroides are strictly anaerobic, exclusive and specific to the human gastrointestinal tract, and are also present in homeothermic animals. Because its inability to withstand aerobic environments, Bacteroides are considered as promising indicators of recent fecal pollution. Their identification in water bodies is usually performed by the presence of the 16S rRNA genetic marker of the order Bacteroidales. The objective of this study was to evaluate the microbiological and physico-chemical quality of the water of the Ribeirão João Leite Basin, responsible to supply 50% of water to the city of Goiânia, as well as the evaluation of the 16S rRNA Bacteroidales marker as an indicator of human and / or animal fecal pollution in waters of this basin. For this purpose, 91 samples of surface freshwater were collected from 13 points located along the Ribeirão João Leite Hydrographic Basin extension. Also, human and animal fecal samples were collected to test the sensitivity and specificity of primers to trace the 16S rRNA Bacteroidales marker. Based on the CONAMA Resolution 357/2005 Class II for fresh water, 5.5% (5/91) of the samples had a turbidity level above > 100 NTU (119-180 NTU), while 33% presented values below <103 CFU / 100 mL for thermotolerant E. coli. The mean values were found to be between 1.24 x 103-5.03 x 104 CFU / 100 mL. The 16S rRNA Bacteroidales ruminant host marker was identified in points with high agricultural and cattle influence, on the other hand, the presence of the 16S rRNA Bacteroidales marker as an indicator of human fecal pollution was not detected in the 5 analyzed points. The results obtained will be able to collaborate with sanitary measures to reduce the level of turbidity and also to identify the source of the fecal contamination in these bodies of water, thus minimizing the risk of dissemination of waterborne diseases. / Cursos de água que atravessam áreas de produção, sejam elas agrícolas, de pastagens ou habitacional, estão sujeitos à captação de sistemas de esgoto municipais e industriais. Essas águas podem ser direcionadas a bacias hidrográficas e redistribuídas a redes de estação de tratamento de água e abastecimento público. Normalmente, águas de mananciais apresentam elevados níveis de concentrações de coliformes totais, coliformes termotolerantes e E. coli. Entretanto, o indicador microbiológico de poluição fecal E. coli, não apresenta especificidade, limitando, portanto, a identificação do hospedeiro causador da poluição fecal em determinada corrente de água. Como alternativa, as bactérias do gênero Bacteroides vêm sendo sugeridas como potenciais indicadores alternativos de poluição fecal. Bacteroides são estritamente anaeróbicas, exclusivas e específicas ao trato gastrointestinal humano, apresentando especificidade a animais homeotérmicos. Por serem incapazes de resistir a ambientes aeróbios são consideradas como promissores indicadores de poluição fecal recente. A sua identificação em corpos de água é geralmente realizada pela presença do marcador genético 16S rRNA da ordem Bacteroidales. Este estudo teve como objetivos avaliar a qualidade microbiológica e físico-química da água bruta superficial da Bacia Hidrográfica do Ribeirão João Leite, responsável por 50% de abastecimento da cidade de Goiânia, e também, a avaliação do marcador 16S rRNA Bacteroidales como indicador da fonte de poluição fecal humana e/ou animal em águas desta bacia. Para tal, foram coletadas 91 amostras de água bruta superficial de 13 pontos localizados ao longo da extensão da Bacia Hidrográfica do Ribeirão João Leite, assim como, amostras de matéria fecal humana e animal de modo a testar a sensibilidade e especificidade de oligonucleotídeos iniciadores para o rastreamento do marcador 16S rRNA Bacteroidales. Baseado na Resolução CONAMA 357/2005 Classe II para águas doces, 5,5% (5/91) das amostras apresentaram nível de turbidez acima de >100 NTU (119-180 NTU), enquanto que 33% apresentaram valores inferiores a <103 CFU/100 mL para E. coli termotolerante, sendo os valores médios encontrados entre 1,24 x 103–5,03 x 104 CFU/100 mL. O marcador 16S rRNA Bacteroidales hospedeiro bovino (ruminante) foi identificado em água bruta superficial dos pontos coletados com alta influência agropecuária, em contrapartida, dos 5 pontos analisados não foi detectado a presença do marcador 16S rRNA Bacteroidales como indicador de poluição fecal humana. Os resultados obtidos poderão colaborar com medidas sanitárias que visam a redução do nível da turbidez e na identificação da origem da contaminação microbiológica fecal nesses corpos d’água minimizando, desta forma, o risco de disseminação das doenças de veiculação hídrica

Les virus entériques sont à l’origine de pathologies liées au péril fécal et dans l’état actuel des connaissances, la recherche des indicateurs de pollution fécale conventionnels (i.e. Escherichia coli, entérocoques) peut s’avérer inefficace pour évaluer le danger viral. La définition d’autres indicateurs pour gérer le danger lié à la présence des virus entériques dans les matrices hydriques et alimentaires est aujourd’hui nécessaire. Parmi eux, les bactériophages ARN F-spécifiques (FRNAPH) présentent plusieurs intérêts. Ces virus d’origine entérique sont présents en quantité importante dans les eaux usées. Très proches des virus entériques en termes de structure, ces microorganismes présentent l’avantage d’être facilement cultivables. Ils sont enfin souvent étudiés pour déterminer l’origine d’une pollution fécale (i.e. humaine ou animale). Certaines limites leur sont cependant fréquemment associées, que ce soit en termes de corrélation avec les pathogènes entériques ou concernant leur potentiel pour discriminer l’origine d’une pollution. Dans ce contexte, l’objectif du travail présenté ici était de préciser l’intérêt des FRNAPH en tant qu’indicateurs de pollution fécale mais aussi en tant qu’indicateurs de pollution virale dans l’environnement et les coquillages. Ces travaux ont permis dans un premier temps d’améliorer la capacité des FRNAPH à identifier les contaminations d’origine humaine. Nos résultats soulignent par ailleurs la plus-value apportée par la recherche des FRNAPH en cas de pollution fécale massive, en particulier si on s’intéresse à la contamination des coquillages. En effet, contrairement aux indicateurs bactériens, l’accumulation des FRNAPH ainsi que leur persistance dans ces aliments est très comparable à celles des virus entériques (i.e. norovirus). Enfin, en utilisant des méthodes de détection comparables, une forte corrélation entre la présence des FRNAPH d’origine humaine et celle des norovirus a été observée dans les coquillages. Compte tenu de ces résultats, une méthode de détection assurant la détection sensible des FRNAPH infectieux d’origine humaine dans différents types de matrices hydriques ou alimentaires (e.g. eaux de surface, fruits de mer, fruits rouges, salades) est proposée pour améliorer la gestion du danger viral / Enteric viruses are a leading cause of fecal-oral route transmitted diseases and currently, conventional fecal indicator bacteria (i.e. Escherichia coli, enterococcus) fail to assess this kind of hazard. In this context, the use of more efficient indicators to assess the hazard linked to viruses in water or foodstuff is required. F-specific RNA bacteriophages (FRNAPH) present numerous benefits for this purpose. Of enteric origin, these viruses are found in high concentrations in wastewater. Sharing many structural similarities with pathogenic enteric viruses, FRNAPH are easily cultivable and their potential to track the origin of the pollution is also often investigated. However, some limits are still associated with these indicators, regarding to their ability to track the origin of the pollution or concerning the lack of correlation with pathogens. In this context, the aim of this work was to make clear the potential of FRNAPH as fecal and as viral indicators in environmental waters and shellfish. As a first step, their ability to track human pollution was optimized. In addition, our results underlined the gains bringing by FRNAPH detection, especially when focusing on shellfish microbiological quality management. Indeed, unlike fecal indicator bacteria, the accumulation of FRNAPH and their persistence in shellfish have been found to be close to that of enteric viruses (i.e. norovirus). Furthermore, when using comparable methods for their detection, high correlation was observed between human FRNAPH and norovirus in shellfish. Taking into account these observations, a sensitive method allowing the detection of infectious FRNAPH of human origin was developed to improve viral hazard management in water and food commodities (e.g. environmental waters, shellfish, soft fruits, leaf)