Os oocistos de Cryptosporidium spp. e os cistos de Giardia spp. podem gerar doenças de veiculação hídrica associadas a problemas de saúde pública. Os (oo)cistos são de difícil remoção e inativação durante o tratamento de água, principalmente devido ao tamanho reduzido e à resistência ao processo de cloração. Além disso, os métodos de detecção de protozoários na água apresentam elevado custo e estão sujeitos à grande variabilidade e à baixa reprodutibilidade, especialmente em águas de elevada turbidez. Com água de estudo com turbidez de aproximadamente 110 uT, ensaios de tratabilidade com cloreto de polialumínio foram feitos em jarteste para a obtenção da água de lavagem dos filtros (ALF) e do resíduo sedimentado. O método escolhido para detecção de (oo)cistos foi a centrifugação direta com adição de solução de dispersão ICN 7X seguido de IMS com duas dissociações ácidas (CD + ICN 7X). O tratamento dos resíduos objetivou a inativação dos (oo)cistos, por meio de danos à estrutura celular dos parasitos, identificada pela incorporação do corante iodeto de propídio no microrganismo. Para o método CD + ICN 7X, menor interferência na viabilidade dos (oo)cistos foi observada em relação à floculação em carbonato de cálcio e melhor recuperação do que a centrifugação direta. O controle de qualidade analítica desse método, feito com suspensão do kit EasySeed®, apresentou recuperação de 2,8±0,8% de oocistos e 7,8±2,9% de cistos para a ALF e de 3,3±2,0% e 24,8±8,0%, para oocistos e cistos no resíduo sedimentado. Apenas a recuperação de cistos de Giardia spp. no resíduo sedimentado atendeu aos padrões recomendados pelo Método 1623.1 da USEPA. A presença de microesferas magnéticas aderidas aos (oo)cistos foi observada nos poços de leitura após a IMS, indicando limitações desse método de purificação. Para o tratamento alcalino do resíduo sedimentado, a dosagem de 27mg/100mL foi testada para os tempos de 3 e 5 dias e, respectivamente, foram obtidos 1,85 e 3,0 log de inativação de oocistos e 2,05 e 2,14 log de inativação para cistos. Para o processo de ozonização da ALF, avaliado apenas para oocistos, as inativações de 2,83 log e 3,44 log foram obtidas para as dosagens de 7,5 mg O3 L-1 por 10 min e 10 mg O3 L-1 por 5 min, respectivamente. / Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts are infectious forms and can cause public health problems due to associated waterborne diseases. (Oo)cysts are difficult to remove and inactivate during water treatment, mainly because of reduced size and resistance to chlorination. In addition, protozoan detection methods in water are expensive and subject to high variability and low reproducibility, especially in high turbidity water. In jartest treatability tests, 110 uT study water was treated with polyaluminium chloride to obtain backwashing water (BW) and sedimented residue. The method chosen for detection of (oo)cysts was direct centrifugation with addition of 7X ICN dispersion solution followed by IMS with two acid dissociations. Treatment of residuals objectified inactivation of (oo)cysts by damages on parasites cellular structure, identified by inclusion of propidium iodide as an indicator. The method of detection chosen showed less interference in the viability of (oo)cysts in comparison to flocculation in calcium carbonate and better recovery than direct centrifugation. The analytical quality control of this method, performed with EasySeed® suspension, obtained recovery of 2.8±0.8% oocysts and 7.8±2.9% cysts for BW and of 3.3±2.0% and 24.8±8.0%, for oocysts and cysts in sedimented residue. Only Giardia spp. recovery in sedimented residue complied with the standards recommended by USEPA Method 1623.1. Magnetic microspheres were found attached to (oo)cysts in microscope slides after IMS, indicating limitations of this purification method. For the alkaline treatment of sedimented residue, dosage of 27mg / 100mL was tested for 3 and 5 days and respectively 1.85 and 3.0 log inactivation were obtained for oocysts while 2.05 and 2.14 log of. For ozonation of BW, evaluated only for oocysts, 2.83 log and 3.44 log inactivation were obtained for dosages of 7.5 mg O3 L-1 for 10 min and 10 mg O3 L-1 for 5 min, respectively.

O presente trabalho avaliou o uso e a detecção de óxido de cálcio e ozônio para a inativação de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium parvum presentes nos resíduos e na água de lavagem dos filtros gerados após a utilização da tecnologia de ciclo completo com flotação por ar dissolvido (coagulação, floculação, flotação e filtração) em escala de bancada, usando o cloreto de polialumínio PAC como coagulante. Para os ensaios analíticos de recuperação dos protozoários e validação do método foram utilizados as suspensões e o Easyseed® nas matrizes ALF e resíduos. A quantificação dos protozoários foi realizada pelo método de centrifugação direta com a adição de solução de dispersão detergente ICN 7X (MP BIO®) a 1,0% na amostra com a etapa de separação imunomagnética – IMS. As recuperações nos ensaios de qualidade utilizando as suspensões de protozoários foram de 19,86% ± 16,29 e 43,95% ± 11,21, para oocistos de Cryptosporidium e cistos de Giardia respectivamente na matriz ALF, enquanto que para a matriz resíduo foram de 8,16% ± 30,24 para Cryptosporidium e 32,54% ± 46,48 para Giardia. Para os ensaios de recuperação empregando o Easyseed® os valores da matriz ALF foram 2,25% ± 1,37 para Cryptosporidium e 3,75% ± 2,25 para Giardia. No resíduo, a recuperação foi de 4,5% ± 1,50 para Cryptosporidium e 49% ± 1 para Giardia. Para os ensaios com óxido de cálcio na matriz resíduo, a primeira condição com dosagem de 23 mg cal/100mL no tempo de contato de 3 dias a 25° C, não foram encontrados protozoário positivo para o teste IP (iodeto de propídeo), o que deixa esta condição satisfatória. Na segunda condição, com dosagem de 16 mg cal/100mL e tempo de contato de 3 dias a 25°C, foram encontrados protozoários negativos para IP. Para as condições de desinfecção, utilizando ozônio, com tempos de contato 5 min e 10 min e dosagens de 10 mg O3.L-1 e 7,5 mg O3.L-1, respectivamente, poucos organismos foram detectados. Portanto, destaca-se a dificuldade em avaliar a permeabilidade dos protozoários após os ensaios de desinfecção realizados. Faz-se necessário realizar novos ensaios com outras dosagens e tempos de contato. / The present work evaluated the use of calcium oxide and ozone for the inactivation of Giardia spp. and Cryptosporidium parvum oocysts present in the wastes and in the wash water of the filters obtained after the use of the complete cycle technology with dissolved air flotation (coagulation, flocculation, flotation and filtration) on a bench scale using polyaluminium chloride - PAC as a coagulant. For the analytical tests of protozoan recovery and validation of the method, suspensions and Easyseed ® were used in the ALF and residues matrices. Protozoan quantification was performed by the direct centrifugation method with the addition of detergent dispersion solution ICN 7X (MP BIO ®) at 1.0% in the sample with the immunomagnetic separation step - IMS. The recoveries in the quality assays using the protozoal suspensions were 19.86% ± 16.29 and 43.95% ± 11.21 for Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts respectively in the ALF matrix, whereas for the residue matrix were 8.16% ± 30.24 for Cryptosporidium and 32.54 ± 46.48 for Giardia. For the recovery assays using Easyseed ® the ALF matrix values were 2.25% ± 1.37 for Cryptosporidium and 3.75% ± 2.25 for Giardia. In the residue, recovery was 4.5% ± 1.50 for Cryptosporidium and 49% ± 1 for Giardia. For the calcium oxide assays in the residue matrix, the first condition with a dosage of 23 mg cal/100mL at the contact time of 3 days at 25°C, no positive protozoan was found for the IP (propidium iodide) test, which leaves is a satisfactory condition. In the second condition with a dosage of 16 mg cal/100mL and contact time of 3 days at 25°C, negative protozoa were found for IP. For the disinfection conditions using ozone with contact times 5 min and 10 min and dosages of 10 mg O3.L-1 and 7.5 mg O3.L-1, respectively, few organisms were detected. Therefore, the difficulty in evaluating the permeability of protozoa after the disinfection tests carried out. Realization of new tests with other dosages and contact times.

Esta pesquisa teve como objetivo analisar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. em água de abastecimento utilizando a tecnologia de tratamento de ciclo completo com flotação (coagulação, floculação, flotação e filtração) em escala de bancada e utilizando cloreto de polialumínio – PAC como coagulante. Para isso, o método de floculação em carbonato de cálcio – FCCa com e sem a separação imunomagnética – IMS foi utilizado para quantificação dos organismos. Os resultados mostraram que as etapas de coagulação, floculação e flotação (Fase1) removeram 1,55 log de cistos de Giardia spp. e 1,21 log de oocistos de Cryptosporidium spp. O tratamento apenas com filtração (Fase 2) removeu 1,2 log de cistos de Giardia spp. e 0,88 log de oocistos de Cryptosporidium spp. A combinação dos tratamentos (Fase 3) foi capaz de remover 2,64 log de cistos de Giardia spp. e 2,5 log de oocistos de Cryptosporidium spp. Na quantificação de protozoários, o método de FCCa sem IMS demonstrou ser mais econômico e com melhor recuperação do que com IMS. Também foi analisada a influência da terceira dissociação ácida no método com IMS e tal procedimento acarretou em diferenças significativas nos resultados. Mesmo atendendo aos padrões de potabilidade, o tratamento estudado não removeu completamente os protozoários, este fato demonstra a necessidade da preservação dos mananciais, do tratamento dos esgotos e da desinfecção final para maximizar as barreiras que permitam reduzir o risco microbiológico presente na água de consumo. / This research aimed to analyze the removal of Giardia spp. cysts and Cryptosporidium spp. oocysts in drinking water using the full cycle of treatment with flotation technology (coagulation, flocculation, flotation and filtration) at bench scale and using polyaluminum chloride - PAC as coagulant. For this, the flocculation in calcium carbonate - FCCa method with and without immunomagnetic separation - IMS was used for quantification of organisms. The results showed that the stages of coagulation, flocculation and flotation (Step 1) removed 1,55 log Giardia spp. and 1,21 log Cryptosporidium spp. oocysts. Only the treatment with filtration (Step 2) removed 1,2 log Giardia spp. and 0,88 log Cryptosporidium spp. oocysts. The combination of treatment (Step 3) was able to remove 2,64 log Giardia spp. and 2,5 log Cryptosporidium spp. oocysts. In quantifying of protozoa, the FCCa method without IMS proved to be more economical and better recovery than with IMS. It also analyzed the influence of the third acid dissociation in the method with IMS and this procedure resulted in significant differences in the results. Even taking into account the potability standards, the treatment studied didnt completely remove protozoa, this fact demonstrates the need for preservation of water sources, treatment of sewage and final disinfection to maximize the barriers to reduce the microbiological risk present in drinking water.

Orientador: Romeu Cantusio Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-09-28T14:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_DiegodeOliveira_M.pdf: 2983083 bytes, checksum: 203eb1379711790b56fd1c53f7740c0c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os protozoários patogênicos Giardia spp. e Cryptosporidium spp. estão entre os principais contaminantes associados à veiculação hídrica e seu monitoramento em águas de abastecimento público é determinado pela Portaria n. 2.914/2011, do Ministério da Saúde do Brasil. Este trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira, foi realizado um estudo da aplicabilidade do Método 1623 utilizando Filta-Max® (FMx) e Método de Filtração em Membranas (FM). Cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. foram inoculados artificialmente em amostras de água bruta superficial proveniente do rio Atibaia, coletadas na cidade de Campinas/SP, Brasil, e agrupadas de acordo com faixas de turbidez. Cistos de Giardia spp. naturalmente presentes nas amostras foram detectados em todas as faixas de turbidez por ambos os métodos. O método de FM atendeu aos critérios de controle de qualidade analítica da USEPA em todas as faixas de turbidez. Não houve diferença estatística significativa entre os métodos de FMx e FM. Na segunda parte deste trabalho, foi feito um estudo da etapa de purificação por Separação Imunomagnética (IMS) no qual foi avaliado o desempenho dos procedimentos de dissociação: ácida e térmica; bem como investigado possíveis causas de perdas dos organismos-alvo durante execução desta etapa. A dissociação ácida apresentou maior média de eficiência de recuperação e precisão do que a dissociação térmica para cistos de Giardia spp.. Para oocistos de Cryptosporidium spp. não houve diferença estatística significativa. Após o procedimento de dissociação, tanto ácida quanto térmica, haviam cistos e oocistos aderidos às beads (micro-esferas magnéticas) que seriam descartadas de acordo com o protocolo padrão da IMS / Abstract: The pathogenic protozoa Giardia spp. and Cryptosporidium spp. are some the major waterborne contaminants and their monitoring in water supply is determined in Decree no. 2.914/2011, the Brazil¿s Ministry of Health. This study was divided in two parts. In the first, a study was conducted to evaluate the applicability of two methods for concentration of pathogenic protozoa Giardia spp. and Cryptosporidium spp. in water samples: Method 1623 using Filta-Max® (FMX) and Membrane Filtration (MF) Method. Giardia spp cysts and Cryptosporidium spp oocysts were artificially inoculated in samples of raw surface water from the Atibaia River, collected in Campinas/SP, Brazil, and grouped according to ranges of turbidity. Giardia spp. cysts naturally present in the samples were detected in all ranges of turbidity by both methods. The method of FM met the criteria for analytical quality control of USEPA in all ranges of turbidity. There was no statistically significant difference between the methods of FM and FMX. In the second part of this work, a study was made of the purification step by immunomagnetic separation (IMS) in which was evaluate the performance of the dissociation procedures: acid and heat, as well as investigating possible causes loss of target organisms during execution of this step. The acid dissociation showed higher mean recovery efficiency and accuracy than heat dissociation for Giardia spp.. For Cryptosporidium spp. difference was not statistically significant. After the dissociation procedure, both acid and heat, cysts and oocysts were still adhered to the beads (magnetic microspheres) that would be discarded, according to the standard protocol of IMS / Mestrado / Relações Antrópicas, Meio Ambiente e Parasitologia / Mestre em Biologia Animal

Esta pesquisa teve como objetivo analisar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. em água de abastecimento utilizando a tecnologia de tratamento de ciclo completo com flotação (coagulação, floculação, flotação e filtração) em escala de bancada e utilizando cloreto de polialumínio – PAC como coagulante. Para isso, o método de floculação em carbonato de cálcio – FCCa com e sem a separação imunomagnética – IMS foi utilizado para quantificação dos organismos. Os resultados mostraram que as etapas de coagulação, floculação e flotação (Fase1) removeram 1,55 log de cistos de Giardia spp. e 1,21 log de oocistos de Cryptosporidium spp. O tratamento apenas com filtração (Fase 2) removeu 1,2 log de cistos de Giardia spp. e 0,88 log de oocistos de Cryptosporidium spp. A combinação dos tratamentos (Fase 3) foi capaz de remover 2,64 log de cistos de Giardia spp. e 2,5 log de oocistos de Cryptosporidium spp. Na quantificação de protozoários, o método de FCCa sem IMS demonstrou ser mais econômico e com melhor recuperação do que com IMS. Também foi analisada a influência da terceira dissociação ácida no método com IMS e tal procedimento acarretou em diferenças significativas nos resultados. Mesmo atendendo aos padrões de potabilidade, o tratamento estudado não removeu completamente os protozoários, este fato demonstra a necessidade da preservação dos mananciais, do tratamento dos esgotos e da desinfecção final para maximizar as barreiras que permitam reduzir o risco microbiológico presente na água de consumo. / This research aimed to analyze the removal of Giardia spp. cysts and Cryptosporidium spp. oocysts in drinking water using the full cycle of treatment with flotation technology (coagulation, flocculation, flotation and filtration) at bench scale and using polyaluminum chloride - PAC as coagulant. For this, the flocculation in calcium carbonate - FCCa method with and without immunomagnetic separation - IMS was used for quantification of organisms. The results showed that the stages of coagulation, flocculation and flotation (Step 1) removed 1,55 log Giardia spp. and 1,21 log Cryptosporidium spp. oocysts. Only the treatment with filtration (Step 2) removed 1,2 log Giardia spp. and 0,88 log Cryptosporidium spp. oocysts. The combination of treatment (Step 3) was able to remove 2,64 log Giardia spp. and 2,5 log Cryptosporidium spp. oocysts. In quantifying of protozoa, the FCCa method without IMS proved to be more economical and better recovery than with IMS. It also analyzed the influence of the third acid dissociation in the method with IMS and this procedure resulted in significant differences in the results. Even taking into account the potability standards, the treatment studied didnt completely remove protozoa, this fact demonstrates the need for preservation of water sources, treatment of sewage and final disinfection to maximize the barriers to reduce the microbiological risk present in drinking water.

O presente trabalho avaliou o uso e a detecção de óxido de cálcio e ozônio para a inativação de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium parvum presentes nos resíduos e na água de lavagem dos filtros gerados após a utilização da tecnologia de ciclo completo com flotação por ar dissolvido (coagulação, floculação, flotação e filtração) em escala de bancada, usando o cloreto de polialumínio PAC como coagulante. Para os ensaios analíticos de recuperação dos protozoários e validação do método foram utilizados as suspensões e o Easyseed® nas matrizes ALF e resíduos. A quantificação dos protozoários foi realizada pelo método de centrifugação direta com a adição de solução de dispersão detergente ICN 7X (MP BIO®) a 1,0% na amostra com a etapa de separação imunomagnética – IMS. As recuperações nos ensaios de qualidade utilizando as suspensões de protozoários foram de 19,86% ± 16,29 e 43,95% ± 11,21, para oocistos de Cryptosporidium e cistos de Giardia respectivamente na matriz ALF, enquanto que para a matriz resíduo foram de 8,16% ± 30,24 para Cryptosporidium e 32,54% ± 46,48 para Giardia. Para os ensaios de recuperação empregando o Easyseed® os valores da matriz ALF foram 2,25% ± 1,37 para Cryptosporidium e 3,75% ± 2,25 para Giardia. No resíduo, a recuperação foi de 4,5% ± 1,50 para Cryptosporidium e 49% ± 1 para Giardia. Para os ensaios com óxido de cálcio na matriz resíduo, a primeira condição com dosagem de 23 mg cal/100mL no tempo de contato de 3 dias a 25° C, não foram encontrados protozoário positivo para o teste IP (iodeto de propídeo), o que deixa esta condição satisfatória. Na segunda condição, com dosagem de 16 mg cal/100mL e tempo de contato de 3 dias a 25°C, foram encontrados protozoários negativos para IP. Para as condições de desinfecção, utilizando ozônio, com tempos de contato 5 min e 10 min e dosagens de 10 mg O3.L-1 e 7,5 mg O3.L-1, respectivamente, poucos organismos foram detectados. Portanto, destaca-se a dificuldade em avaliar a permeabilidade dos protozoários após os ensaios de desinfecção realizados. Faz-se necessário realizar novos ensaios com outras dosagens e tempos de contato. / The present work evaluated the use of calcium oxide and ozone for the inactivation of Giardia spp. and Cryptosporidium parvum oocysts present in the wastes and in the wash water of the filters obtained after the use of the complete cycle technology with dissolved air flotation (coagulation, flocculation, flotation and filtration) on a bench scale using polyaluminium chloride - PAC as a coagulant. For the analytical tests of protozoan recovery and validation of the method, suspensions and Easyseed ® were used in the ALF and residues matrices. Protozoan quantification was performed by the direct centrifugation method with the addition of detergent dispersion solution ICN 7X (MP BIO ®) at 1.0% in the sample with the immunomagnetic separation step - IMS. The recoveries in the quality assays using the protozoal suspensions were 19.86% ± 16.29 and 43.95% ± 11.21 for Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts respectively in the ALF matrix, whereas for the residue matrix were 8.16% ± 30.24 for Cryptosporidium and 32.54 ± 46.48 for Giardia. For the recovery assays using Easyseed ® the ALF matrix values were 2.25% ± 1.37 for Cryptosporidium and 3.75% ± 2.25 for Giardia. In the residue, recovery was 4.5% ± 1.50 for Cryptosporidium and 49% ± 1 for Giardia. For the calcium oxide assays in the residue matrix, the first condition with a dosage of 23 mg cal/100mL at the contact time of 3 days at 25°C, no positive protozoan was found for the IP (propidium iodide) test, which leaves is a satisfactory condition. In the second condition with a dosage of 16 mg cal/100mL and contact time of 3 days at 25°C, negative protozoa were found for IP. For the disinfection conditions using ozone with contact times 5 min and 10 min and dosages of 10 mg O3.L-1 and 7.5 mg O3.L-1, respectively, few organisms were detected. Therefore, the difficulty in evaluating the permeability of protozoa after the disinfection tests carried out. Realization of new tests with other dosages and contact times.

Os oocistos de Cryptosporidium spp. e os cistos de Giardia spp. podem gerar doenças de veiculação hídrica associadas a problemas de saúde pública. Os (oo)cistos são de difícil remoção e inativação durante o tratamento de água, principalmente devido ao tamanho reduzido e à resistência ao processo de cloração. Além disso, os métodos de detecção de protozoários na água apresentam elevado custo e estão sujeitos à grande variabilidade e à baixa reprodutibilidade, especialmente em águas de elevada turbidez. Com água de estudo com turbidez de aproximadamente 110 uT, ensaios de tratabilidade com cloreto de polialumínio foram feitos em jarteste para a obtenção da água de lavagem dos filtros (ALF) e do resíduo sedimentado. O método escolhido para detecção de (oo)cistos foi a centrifugação direta com adição de solução de dispersão ICN 7X seguido de IMS com duas dissociações ácidas (CD + ICN 7X). O tratamento dos resíduos objetivou a inativação dos (oo)cistos, por meio de danos à estrutura celular dos parasitos, identificada pela incorporação do corante iodeto de propídio no microrganismo. Para o método CD + ICN 7X, menor interferência na viabilidade dos (oo)cistos foi observada em relação à floculação em carbonato de cálcio e melhor recuperação do que a centrifugação direta. O controle de qualidade analítica desse método, feito com suspensão do kit EasySeed®, apresentou recuperação de 2,8±0,8% de oocistos e 7,8±2,9% de cistos para a ALF e de 3,3±2,0% e 24,8±8,0%, para oocistos e cistos no resíduo sedimentado. Apenas a recuperação de cistos de Giardia spp. no resíduo sedimentado atendeu aos padrões recomendados pelo Método 1623.1 da USEPA. A presença de microesferas magnéticas aderidas aos (oo)cistos foi observada nos poços de leitura após a IMS, indicando limitações desse método de purificação. Para o tratamento alcalino do resíduo sedimentado, a dosagem de 27mg/100mL foi testada para os tempos de 3 e 5 dias e, respectivamente, foram obtidos 1,85 e 3,0 log de inativação de oocistos e 2,05 e 2,14 log de inativação para cistos. Para o processo de ozonização da ALF, avaliado apenas para oocistos, as inativações de 2,83 log e 3,44 log foram obtidas para as dosagens de 7,5 mg O3 L-1 por 10 min e 10 mg O3 L-1 por 5 min, respectivamente. / Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts are infectious forms and can cause public health problems due to associated waterborne diseases. (Oo)cysts are difficult to remove and inactivate during water treatment, mainly because of reduced size and resistance to chlorination. In addition, protozoan detection methods in water are expensive and subject to high variability and low reproducibility, especially in high turbidity water. In jartest treatability tests, 110 uT study water was treated with polyaluminium chloride to obtain backwashing water (BW) and sedimented residue. The method chosen for detection of (oo)cysts was direct centrifugation with addition of 7X ICN dispersion solution followed by IMS with two acid dissociations. Treatment of residuals objectified inactivation of (oo)cysts by damages on parasites cellular structure, identified by inclusion of propidium iodide as an indicator. The method of detection chosen showed less interference in the viability of (oo)cysts in comparison to flocculation in calcium carbonate and better recovery than direct centrifugation. The analytical quality control of this method, performed with EasySeed® suspension, obtained recovery of 2.8±0.8% oocysts and 7.8±2.9% cysts for BW and of 3.3±2.0% and 24.8±8.0%, for oocysts and cysts in sedimented residue. Only Giardia spp. recovery in sedimented residue complied with the standards recommended by USEPA Method 1623.1. Magnetic microspheres were found attached to (oo)cysts in microscope slides after IMS, indicating limitations of this purification method. For the alkaline treatment of sedimented residue, dosage of 27mg / 100mL was tested for 3 and 5 days and respectively 1.85 and 3.0 log inactivation were obtained for oocysts while 2.05 and 2.14 log of. For ozonation of BW, evaluated only for oocysts, 2.83 log and 3.44 log inactivation were obtained for dosages of 7.5 mg O3 L-1 for 10 min and 10 mg O3 L-1 for 5 min, respectively.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:33:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_marcelo_mendonca.PDF: 4204978 bytes, checksum: e41a9490cdb350a5e7add8e129afdd82 (MD5) Previous issue date: 2011-12-01 / The conventional methods used to detect the Listeria monocytogenes in foods are laborious and expensive, requiring several days for final identification. Monoclonal antibody (MAb) based immunoassays are highly specific and rapid to perform, especially when MAbs are raised to conserved virulence factors in the pathogen. Among diverse virulence factors of L. monocytogenes, the surface protein internalin A (InlA) is one of the most well-known and characterized protein, being an excellent target as it is highly exposed on the surface and exclusive of pathogenic species. In this work we report the production, characterization and use of a panel of MAbs against InlA (2D12, 3B7, 4E4), and a MAb (3F8) which specifically recognizes all bacteria belonging the genus Listeria. MAbs were produced by the immunization of BALB/c mice with a recombinant InlA together with heat killed L. monocytogenes. The MAbs produced showed excellent reativities by indirect ELISA, Western blot and immunofluorescence. A Cy5 conjugated anti-InlA MAb-2D12 was used as detection antibody for L. monocytogenes in a sandwich-like fiber optic immunoassay. Using MAb-2D12 as capture antibody on the waveguides, the limit of detection was ~3 x 102 CFU.mL-1, and when MAb-3F8 was used for capture the limit of detection was ~1 x 105 CFU.mL-1. Furthermore, MAbs 2D12 and 3F8 were used to coat paramagnetic beads and tested in the immunomagnetic separation (IMS) of L. monocytogenes from pure cultures, and artificially contaminated cheeses and hotdogs. After IMS capture, bacteria were released from the beads, used in the fiber optic assay or plated on agar for counting. In parallel, the capture of L. monocytogenes was confirmed by real-time qPCR and light-scattering technology (BARDOT). Using IMS to concentrate and separate L. monocytogenes, followed by a fiber optic platform, it was possible to detect in less than 22 h, approximately 40 CFU/g of L. monocytogenesi, even in the presence of L. innocua in cheese and hot dogs artificially contaminated. In addition, using mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) the protein to which MAb-3F8 binds, was identified as fructose 1,6-bisphosphate aldolase (FBA). The results presented in this work indicate that using both systems together, the IMS and fiber optic immunosensor, were more reliable and faster, and could be applied in the routinely for detection of L. monocytogenes in food. Moreover, both MAbs have the potential to useful in others biosensor platforms, as well as in other detection and functionality immunoassays for InlA and FBA in Listeria. / Os métodos convencionais empregados para detecção de Listeria monocytogenes em alimentos são laboriosos e onerosos, requerendo vários dias para sua identificação final. A utilização de anticorpos monoclonais (MAbs) em imunoensaios para detecção rápida de bactérias tem como vantagem a alta especificidade e rapidez, principalmente quando direcionados para fatores de virulência conservados. Dentre os diversos fatores de virulência de Listeria, a proteína de membrana internalina A (InlA), é umas das mais bem caracterizadas, sendo um excelente alvo por ser altamente exposta na superfície e exclusiva de espécies patogênicas. Neste trabalho é relatado a produção, caracterização e utilização em métodos de diagnósticos de um painel de MAbs contra a InlA (2D12, 3B7, 4E4), e de um MAb (3F8) que reconhece especificamente todas as bactérias do gênero Listeria. Na produção dos MAbs, camundongos BALB/c foram imunizados com uma proteína recombinante InlA (rInlA) concomitantemente com L. monocytogenes inativadas por fervura. Os MAbs gerados demonstraram excelente reatividade por ELISA indireto, Western blot e imunofluorescência. O MAb anti-InlA 2D12 marcado com Cy5 foi usado como anticorpo de detecção de L. monocytogenes, no sistema tipo sanduíche de sensor de fibra óptica. Usando MAb-2D12 como anticorpo de captura nas fibras ópticas, obteve-se um limite de detecção de ~3 x 102 CFU.mL-1, e um limite de detecção de ~1 x 105 CFU.mL-1 foi visualizado com MAb-3F8 como captura. Os MAbs anti-InlA 2D12 e anti-Listeria 3F8 foram posteriormente utilizados para sensibilizar esferas paramagnéticas e testados na separação imunomagnética (IMS) de L. monocytogenes em culturas puras, e em queijo e salsichas tipo hotdog artificialmente contaminados. Após a captura por IMS, as bactérias foram liberadas, incubadas com a fibra óptica ou plaqueadas em agares para contagem. Em paralelo, a confirmação da captura de L. monocytogenes foi realizada por PCR quantitativo em tempo real e por light-scattering technology (BARDOT). Utilizando IMS para separar e concentrar L. monocytogenes, seguido da utilização em plataforma de fibra óptica, foi possível realizar a detecção em menos de 22 horas, de aproximadamente 40 UFC/g de L. monocytogenes em presença de L. innocua, em queijo e salsicha artificialmente contaminados. Além disso, a proteína alvo do MAb3F8 foi identificado como frutose 1,6-bifosfato aldolase através de espectrometria de massa (MALDI-TOF-MS). Os resultados obtidos nesse trabalho indicam que a utilização em conjunto dos sistemas de IMS e fibra óptica com os MAb-2D12 e MAb3F8, foram confiáveis e rápidos, e assim, podendo ser empregados em imunoensaios de rotina para detecção de L. monocytogenes em alimentos. Contudo, ambos MAbs possuem ainda grande potencial para serem mais explorados em outras plataformas de biossensores, assim como, em outros imunoensaios de detecção e funcionalidade de InlA e FBA em Listeria

Probiotic lactic acid bacteria of genus Lactobacillus play an important role in the digestive tract of human. They are used in food processing and they are the part of food supplements. Lactic acid bacteria of the genus Lactobacillus can be identificated by polymerase chain reaction (PCR). Bacterial DNA was isolated from cell lysates of 4 synbiotic food suplements by magnetic particles P(HEMA-co-GMA). Isolated DNA was amplified by genus-specific and species-specific primers. Magnetic particles with immobilized antibodies against Lactobacillus bacteria were used in the next part of thesis. These particles were used for isolation target cells from products with their identification by genus specific PCR.

Probiotic lactic acid bacteria (LAB) are very often used in food procesing industry, such as milk products, cheese and fermentsd salami production in nova days. In diploma thesis were tested symbiotic food supplements from different producers. Bacterial DNA was isolated from crude cell lysates of six food suplements by magnetic particles P(HEMA-co-GMA). PCR-ready DNAs were isolated. from all products The detection of Bifidobacterium bacteria identified by PCR was in agreement with those declared by the manufacturers. Magnetic particles with immobilized antibodies against Bifidobacterium were used in the next part of thesis. These particles were used for the isolation of target cells from two products with cell identification by genus specific PCR.