Comparação de diferentes etapas de enriquecimento seletivo no isolamento de Salmonella sp. a partir de fezes de suínos de terminação

A detecção de Salmonella sp. é fundamental nos programas de controle de salmonelose. Métodos de detecção mais eficientes permitem uma melhor determinação do nível de infecção dos rebanhos, um melhor entendimento da epidemiologia da infecção por Salmonella sp. e o desenvolvimento de programas de controle do patógeno, que visem a segurança biológica do alimento. Nos métodos convencionais, o enriquecimento seletivo é uma etapa crítica, pois inibe a microbiota competitiva e permite a multiplicação de Salmonella sp. Vários caldos de enriquecimento seletivo têm sido comparados quanto à eficiência na recuperação de Salmonella sp. a partir de alimentos, contudo existem poucos estudos relativos a fezes de suínos. O objetivo deste trabalho foi comparar caldos de enriquecimento seletivo para o isolamento de Salmonella sp. a partir de fezes de suínos. Numa primeira fase, amostras de fezes foram contaminadas artificialmente e os caldos Rappaport-Vassiliadis incubado a 42°C (RV), Tetrationato Müller-Kauffmann a 37°C (TMK37) e 42°C (TMK42), e Selenito Cistina (SC) a 37°C foram testados, em associação com meios sólidos seletivos: Rambach (RA), Xilose Lisina Tergitol 4 (XLT4), e Verde Brilhante Vermelho de Fenol Lactose Sacarose (VB). Na segunda fase os caldos RV, TMK37 e TMK42, semeados nos meios XLT4 e VB, foram testados com amostras naturalmente contaminadas. Na primeira fase o RV, TMK42 e TMK37 foram mais eficientes que o SC. No isolamento de Salmonella sp. em amostras naturalmente contaminadas os caldos TMK42 e RV foram superiores ao TMK37. O desempenho destes influenciou diretamente a capacidade seletiva e indicadora dos meios sólidos seletivos. No presente estudo, a associação TMK42/XLT4 demonstrou ser mais sensível, e a RV/XLT4 mais específica. O ágar VB também é recomendado para aumentar a probabilidade de detecção do patógeno. Desta forma os caldos RV e TMK42 e o ágar XLT4 e o VB foram considerados os mais indicados para a implantação de protocolos de detecção de Salmonella sp. em fezes suínas.

Discriminação de ambientes aquáticos poluídos e não poluídos através da amplificação e clivagem do rDNA 16S

O crescimento desordenado da população e a expansão mal planejada das cidades, tem levado a precariedade das condições de saneamento e abastecimento hídrico, tornando a água um importante meio de desenvolvimento e transporte de microrganismos, muitos destes patogênicos. Desta maneira, torna-se necessário além da busca de soluções, o monitoramento eficiente e constante dos níveis e focos de contaminação. O presente trabalho teve como objetivo principal diferenciar ambientes aquáticos poluídos de não poluídos por contaminação de origem fecal, através de padrões moleculares. Para tanto foram escolhidos os arroios Feijó e Carvão, localizados na região metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, de onde foram coletadas amostras de água no verão e no inverno de 2001, submetidas a determinação do número mais provável (NMP) de coliformes totais e fecais, através da fermentação em tubos múltiplos. No Arroio Feijó foram observados índices de coliformes fecais superiores ao arroio Carvão, portanto o primeiro foi considerado modelo de ambiente aquático poluído e o segundo, não poluído. Seguiu-se a extração do DNA total das amostras brutas, amplificação do rDNA 16S pela PCR e clivagem destes com as enzimas de restrição Rsa I, Taq I e Alu I. Os padrões de clivagens observados com Rsa I sugerem a discriminação destes ambientes, uma variação sazonal foi observada entre as amostras de verão e inverno. O método mostrou-se sensível para uma análise comparativa entre estruturas de comunidades bacterianas em ambientes aquáticos.

Controle da diarréia suína no período de aleitamento através do fornecimento de gemas de ovos de galinhas hiperimunizadas contra Escherichia coli suína

Foi estudado o efeito das gemas de ovos de aves hiperimunizadas contra Escherichia coli patogênica para suínos sobre a imunidade passiva (IP) de leitões recém-nascidos em uma unidade produtora de leitões (UPL). Foram avaliados densidade ótica do ELISA (DO), peso corporal (PC) e ocorrência de diarréia diária (OcD) em 137 leitões recém-nascidos oriundos de 25 fêmeas primíparas não vacinadas contra E. coli. De cada fêmea, foram separados 6 leitões recémnascidos de ambos os sexos, excluindo-se os mais leves e os mais pesados, divididos em 3 tratamentos e 2 repetições. A análise estatística para DO e PC foi realizada através de ANOVA, a comparação de médias entre tratamentos pelo Lsmeans e o teste do qui-quadradro para a OcD. As gemas estavam armazenadas à -5ºC, in natura e, minutos antes do fornecimento, foram descongeladas e diluídas em 15 mL de uma solução tampão (PBS). Os tratamentos foram fornecidos via oral, tendo sido os seguintes: T1: 2mL de PBS (controle) em 2 doses, a primeira ao nascer e a segunda 2 horas após o nascimento; T2: 2mL de gemas de ovos com título de 100.000 de anticorpos (IgY) contra E. coli em 2 doses, ao nascer e 2 horas após o nascimento; T3: idem ao T2, além de 2mL de gema de 3 em 3 dias até os leitões completarem 12 dias de idade. Foram realizadas duas coletas de sangue em 1 leitão/tratamento/porca: a primeira às 24 horas e a segunda aos 14 dias de idade. O título de IgY contra E. coli dos soros foi determinado por ELISA. A DO do ELISA dos leitões de T2 e T3 foi significativamente maior às 24 horas e aos 14 dias em relação ao controle (P≤0,0001). T3, T2 e T1 permaneceram 87, 79 e 72,5% do tempo estudado sem diarréia (P≤X20,0001). Os animais de T3 foram significativamente mais pesados do que os do T1 (P≤0,08), mas não diferiram de T2. Os resultados deste estudo sugerem que o uso de gemas de aves hiperimunizadas contra E. coli age efetivamente na prevenção da diarréia dos leitões e o seu uso contínuo é mais vantajoso do que o fornecimento somente ao nascer.

Comparação da presença de suínos portadores de Salmonella sp. no início da fase de terminação e ao abate, em três granjas do Rio Grande do Sul

O objetivo deste estudo foi comparar o índice de animais positivos para Salmonella sp. no início da terminação e ao abate e identificar possíveis fontes de contaminação. Em três granjas terminadoras, foram coletados suabes de superfície nas baias e nos silos durante o vazio sanitário; amostras de fezes e sangue dos animais no dia do alojamento; alíquotas de todos os lotes de ração e amostras de sangue, linfonodos mesentéricos (LM) e conteúdo intestinal (CI) dos animais ao abate. As amostras de sangue foram submetidas a testes de ELISA-LPS para Salmonella Tiphymurium, enquanto nas demais amostras pesquisou-se a presença de Salmonella sp. As amostras de ração foram adicionalmente submetidas à técnica da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Todos animais foram negativos para presença de Salmonella sp. nas fezes no início da terminação, entretanto um pequeno número de animais foi positivo na sorologia. Em duas granjas, havia a contaminação residual no ambiente, enquanto na terceira granja, em um dos lotes de ração, foi detectada a presença de Salmonella sp. pela PCR. Ao abate, acima de 90% dos animais foi positivo no teste de ELISA-LPS, sendo que, em todos os lotes, encontrou-se um número variável (12-92%) de portadores em LM e CI. A partir disso, concluiu-se que a terminação foi a fase crítica para a amplificação da infecção por Salmonella sp., sendo a presença residual do microrganismo na granja e o fornecimento de ração contaminada fontes prováveis de infecção.

Cough-generated aerosols of Pseudomonas aeruginosa and other Gram Negative Bacteria from cystic fibrosis patients.

Background: Pseudomonas aeruginosa is the most common bacterial pathogen in cystic fibrosis (CF) patients. Current infection control guidelines aim to prevent transmission via contact and respiratory droplet routes and do not consider the possibility of airborne transmission. We hypothesized that with coughing, CF subjects produce viable, respirable bacterial aerosols. Methods: Cross-sectional study of 15 children and 13 adults with CF, 26 chronically infected with P. aeruginosa. A cough aerosol sampling system enabled fractioning of respiratory particles of different size, and culture of viable Gram negative non-fermentative bacteria. We collected cough aerosols during 5 minutes voluntary coughing and during a sputum induction procedure when tolerated. Standardized quantitative culture and genotyping techniques were used. Results: P. aeruginosa was isolated in cough aerosols of 25 (89%) subjects of whom 22 produced sputum samples. P. aeruginosa from sputum and paired cough aerosols were indistinguishable by molecular typing. In 4 cases the same genotype was isolated from ambient room air. Approximately 70% of viable aerosols collected during voluntary coughing were of particles ≤ 3.3 microns aerodynamic diameter. P. aeruginosa, Burkholderia cenocepacia Stenotrophomonas maltophilia and Achromobacter xylosoxidans were cultivated from respiratory particles in this size range. Positive room air samples were associated with high total counts in cough aerosols (P=0.003). The magnitude of cough aerosols were associated with higher FEV1 (r=0.45, P=0.02) and higher quantitative sputum culture results (r=0.58, P=0.008). Conclusion: During coughing, CF patients produce viable aerosols of P. aeruginosa and other Gram negative bacteria of respirable size range, suggesting the potential for airborne transmission.

Implications of faecal indicator bacteria for the microbiological assessment of roof harvested rainwater quality in Southeast Queensland, Australia

The study aimed to evaluate the suitability of Escherichia coli, enterococci and C. perfringens to assess the microbiological quality of roof harvested rainwater, and to assess whether the concentrations of these faecal indicators can be used to predict the presence or absence of specific zoonotic bacterial or protozoan pathogens. From a total of 100 samples tested, respectively 58%, 83% and 46% of samples were found to be positive for E. coli, enterococci and C. perfringens spores, as determined by traditional culture based methods. Additionally, in the samples tested, 7%, 19%, 1%, 8%, 17%, and 15% were PCR positive for A. hydrophila lip, C. coli ceuE, C. jejuni mapA, L. pneumophila mip, Salmonella invA, and G. lamblia β-giardin genes. However, none of the samples was positive for E. coli O157 LPS, VT1, VT2 and C. parvum COWP genes. The presence or absence of these potential pathogens did not correlate with any of the faecal indicator bacterial concentrations as determined by a binary logistic regression model. The roof-harvested rainwater samples tested in this study appear to be of poor microbiological quality and no significant correlation was found between the concentration of faecal indicators and pathogenic microorganisms. The use of faecal indicator bacteria raises questions regarding their reliability in assessing the microbiological quality of water and particularly their poor correlation with pathogenic microorganisms. The presence of one or more zoonotic pathogens suggests that the microbiological analysis of water should be performed, and appropriate treatment measures should be undertaken especially in tanks where the water is used for drinking.

A functional screen identifies lateral transfer of beta-glucuronidase (gus) from bacteria to fungi

Lateral gene transfer (LGT) from prokaryotes to microbial eukaryotes is usually detected by chance through genome-sequencing projects. Here, we explore a different, hypothesis-driven approach. We show that the fitness advantage associated with the transferred gene, typically invoked only in retrospect, can be used to design a functional screen capable of identifying postulated LGT cases. We hypothesized that beta-glucuronidase (gus) genes may be prone to LGT from bacteria to fungi (thought to lack gus) because this would enable fungi to utilize glucuronides in vertebrate urine as a carbon source. Using an enrichment procedure based on a glucose-releasing glucuronide analog (cellobiouronic acid), we isolated two gus(+) ascomycete fungi from soils (Penicillium canescens and Scopulariopsis sp.). A phylogenetic analysis suggested that their gus genes, as well as the gus genes identified in genomic sequences of the ascomycetes Aspergillus nidulans and Gibberella zeae, had been introgressed laterally from high-GC gram(+) bacteria. Two such bacteria (Arthrobacter spp.), isolated together with the gus(+) fungi, appeared to be the descendants of a bacterial donor organism from which gus had been transferred to fungi. This scenario was independently supported by similar substrate affinities of the encoded beta-glucuronidases, the absence of introns from fungal gus genes, and the similarity between the signal peptide-encoding 5' extensions of some fungal gus genes and the Arthrobacter sequences upstream of gus. Differences in the sequences of the fungal 5' extensions suggested at least two separate introgression events after the divergence of the two main Euascomycete classes. We suggest that deposition of glucuronides on soils as a result of the colonization of land by vertebrates may have favored LGT of gus from bacteria to fungi in soils.

Gene transfer to plants by diverse species of bacteria

Agrobacterium is widely considered to be the only bacterial genus capable of transferring genes to plants. When suitably modified, Agrobacterium has become the most effective vector for gene transfer in plant biotechnology1. However, the complexity of the patent landscape2 has created both real and perceived obstacles to the effective use of this technology for agricultural improvements by many public and private organizations worldwide. Here we show that several species of bacteria outside the Agrobacterium genus can be modified to mediate gene transfer to a number of diverse plants. These plant-associated symbiotic bacteria were made competent for gene transfer by acquisition of both a disarmed Ti plasmid and a suitable binary vector. This alternative to Agrobacterium-mediated technology for crop improvement, in addition to affording a versatile ‘open source’ platform for plant biotechnology, may lead to new uses of natural bacteria– plant interactions to achieve plant transformation.

Rationalizing the SER spectra of bacteria

The SER spectra of riboflavin and FAD are identical and are resonance enhanced at 514 or 532 nm. Signals from FAD/ riboflavin dominated SER spectra whenever these compounds were present with proteins or bacteria. SER spectra of very different bacteria such as Pseudomonas. aeruginosa, Bacillu. subtilis and Geobacillus. stearothermophilus were dominated by signals from FAD, even when these bacteria were added to a preformed colloid. The SERS signal of FAD is greatly reduced at 785 nm, and SER spectra of bacteria excited at 785 nm are quite different than those collected at 514 or 532 nm. This supports the assignment of the peaks in the 514 nm SER spectra of bacteria to FAD rather to amino acids or N-acetylglucosamine. The SER spectra of certain mixes of adenine and FAD showed similar changes to those of bacteria when the excitation was changed from 514/532 nm to 785 nm. The ratio of colloid: bacteria was of critical important for obtaining good SER spectra, and the addition of sodium sulfate was also beneficial. Removal of EPS from bacteria before analysis facilitated interaction with the silver surface, and may be a useful step to include in identification protocols.

Vacuum cleaner emissions as a source of indoor exposure to airborne particles and bacteria

Vacuuming can be a source of indoor exposure to biological and non-biological aerosols, although there is little data that describes the magnitude of emissions from the vacuum cleaner itself. We therefore sought to quantify emission rates of particles and bacteria from a large group of vacuum cleaners and investigate their potential determinants, including temperature, dust bags, exhaust filters, price and age. Emissions of particles between 0.009 and 20 µm and bacteria were measured from 21 vacuums. Ultrafine (<100 nm) particle emission rates ranged from 4.0 × 10^6 to 1.1 × 10^11 particles min-1. Emission of 0.54 to 20 µm particles ranged from 4.0 × 10^4 to 1.2 × 10^9 particles min-1. PM2.5 emissions were between 2.4 × 10-1 and 5.4 × 10^3 µg min-1. Bacteria emissions ranged from 0 to 7.4 × 10^5 bacteria min-1 and were poorly correlated with dust bag bacteria content and particle emissions. Large variability in emission of all parameters was observed across the 21 vacuums we assessed, which was largely not attributable to the range of determinant factors we assessed. Vacuum cleaner emissions contribute to indoor exposure to non-biological and biological aerosols when vacuuming, and this may vary markedly depending on the vacuum used.

Neutrophilic, microaerophilic Fe(II)-oxidizing bacteria are ubiquitous in aquatic habitats of a subtropical Australian coastal catchment (ubiquitous FeOB in catchment aquatic habitats)

We examined the abundance and distribution of neutrophilic, microaerophilic Fe(II)-oxidizing bacteria (FeOB) in aquatic habitats of a highly weathered, subtropical coastal catchment where Fe biogeochemistry is of environmental significance. Laboratory cultivation and microscopy indicated that stalked Gallionella and sheathed Leptothrix-like FeOB were present in microbial mats associated with a circumneutral-pH, groundwater seep and streambank surface sediment,whereas unicellular FeOB werewidespread in surface and subsurface waters, including a seep, shallow stream and estuary-adjacent groundwater. Direct Gallionella-specificPCR detected dominant bacterial members related to Sideroxydans paludicola (95% sequence identity, SI) and Gallionella capsiferriformans (96% SI) in the seep microbialmat. TGGE analysis indicated that themost common FeOB in water enrichment cultures were related to S. lithotrophicus (96% SI). The ubiquity of FeOB in Poona catchment aquatic habitats suggests bacterial Fe(II) oxidation is integral to catchment Fe biogeochemistry.

Coordinated tuning of DFIG-based wind turbines and batteries using bacteria foraging technique for maintaining constant grid power output

This paper proposes the use of battery energy storage (BES) system for the grid-connected doubly fed induction generator (DFIG). The BES would help in storing/releasing additional power in case of higher/lower wind speed to maintain constant grid power. The DC link capacitor is replaced with the BES system in a DFIG-based wind turbine to achieve the above-mentioned goal. The control scheme is modified and the co-ordinated tuning of the associated controllers to enhance the damping of the oscillatory modes is presented using bacterial foraging technique. The results from eigenvalue analysis and the time domain simulation studies are presented to elucidate the effectiveness of the BES systems in maintaining the grid stability under normal operation.