Soluções irrigadoras em Endodontia

O principal objetivo do tratamento endodôntico não cirúrgico reside na limpeza e desinfeção do sistema tridimensional de canais radiculares, removendo os microrganismos existentes e conseguindo restituir a função do dente, em vez de o extrair. É fácil compreender que o insucesso deste tratamento deve-se, essencialmente, à sobrevivência dos microrganismos nos canais radiculares. Por isso, a irrigação e a desinfeção são essenciais para alcançar o sucesso do tratamento. Devido à morfologia do canal e à incapacidade de determinar a localização exata do ápice, as soluções irrigadoras têm de alcançar as ramificações dos canais radiculares e outras áreas inacessíveis à instrumentação. Após a pesquisa efetuada, concluiu-se que o irrigante mais utilizado universalmente é o hipoclorito de sódio. Para além disso, o hipoclorito de sódio, o EDTA e o ácido cítrico ajudam na instrumentação e no alargamento do canal, devido à desmineralização dentinária que provocam. Já a clorexidina, apesar de não provocar qualquer desmineralização, ao ser associada ao hipoclorito de sódio, origina um precipitado que vai interferir no selamento dos canais radiculares. Assim, com o presente trabalho, pretende-se realizar uma revisão bibliográfica sobre os diversos irrigantes e sistemas auxiliares de irrigação, que se encontram associados à desinfeção endodôntica.

Utilização do hipoclorito de sódio no tratamento endodôntico não cirúrgico

Nos últimos anos, o processo de irrigação durante tratamento Endodôntico tem vindo a ganhar importância e a ser alvo de sucessivos estudos. Sabe-se agora que a única razão de instrumentar o sistema de canais radiculares é para se conseguir irrigar e consequentemente proceder-se à limpeza e desinfecção do dente. São vários os irrigantes utilizados durante a irrigação Endodôntica. Dentro das várias substancias químicas existentes, o Hipoclorito de Sódio, devido às suas características, é o mais utilizado mundialmente pelos Médicos Dentistas. As principais características que apresenta são o seu poder antimicrobiano assim como a sua capacidade de dissolução da matéria orgânica presente no interior dos canais radiculares. Dependentemente do caso clinico, o Médico Dentista deve saber selecionar qual o melhor irrigante a utilizar, se pode ou não utilizar o Hipoclorito de Sódio e, caso não seja possível, deve conhecer as alternativas para realizar de forma conveniente o tratamento endodôntico. É importante conhecerem-se os riscos e possíveis acidentes que podem ocorrer durante o manuseamento do Hipoclorito de Sódio e, caso o Médico Dentista se depare com uma situação destas, deve saber como actuar de forma eficaz.

Soluções irrigadoras em Endodontia

Introdução: O tratamento endodôntico (TE) pode definir-se como um procedimento comum, usado pelos profissionais da Medicina Dentária, com o objectivo de tratar infeções da polpa radicular do dente. O sucesso deste tipo de tratamento está diretamente relacionado com o controlo da infeção, e para isso, realizam-se os processos de limpeza e de desinfeção do canal radicular (CR) com o auxílio de instrumentos e soluções irrigadoras. Objetivo: O presente trabalho tem como objetivo as soluções irrigadoras em Endodontia, tendo em conta a classificação das soluções, as mais utilizadas na Endodontia e a realização da desinfeção mais adequada no tratamento endodôntico. Materiais e Métodos: Com o intuito de efetuar com sucesso esta revisão bibliográfica que nos propomos, sobre soluções irrigadoras em Endodontia, foi realizada uma pesquisa bibliográfica por dois métodos, o manual e o on-line. A pesquisa manual foi efetuada na Biblioteca da Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade Fernando Pessoa. A pesquisa on-line foi realizada através dos motores de busca como Medline/PubMed, B-on, Elseivier, repositório Institucional da Universidade Fernando Pessoa. Conclusões: Não há nenhuma solução irrigante que apresente todas as funções desejáveis. Por conseguinte, a irrigação ideal é baseada no uso combinado de duas ou várias soluções, numa sequência específica, de forma a obter uma irrigação segura e eficaz. Porém, para os Endodontistas, o hipoclorito de sódio (NaOCl), é o irrigante de eleição devido às suas excelentes propriedades.

Irrigação em Endodontia

Introdução e objectivos - O número de casos com reincidência de infecções póstratamento endodôntico, resultantes de uma incompleta desinfecção dos canais radiculares ainda é significativo e requer aperfeiçoamento. A complexidade do sistema de canais radiculares constitui o principal obstáculo à instrumentação e desinfecção dos mesmos em toda a sua extensão. A irrigação é um passo chave durante a instrumentação que possibilita a limpeza e desinfecção dos canais radiculares e através da qual, as bactérias, toxinas e os seus bio-produtos são eliminados. Este trabalho tem como objectivo descrever as várias técnicas de irrigação actualmente em uso na prática clínica. Materiais e métodos – Para elaboração deste trabalho de revisão foi efectuada uma pesquisa bibliográfica nos motores de busca: PubMed e Science Direct, utilizando como palavras-chave “endodontic irrigation”, “endodontic irrigants” e “sodium hypochloride”. Foram incluídos artigos desde 1915 a 2016 e a pesquisa foi realizada nos meses de Abril a Junho de 2016. Desenvolvimento - Um irrigante endodôntico deve responder a um conjunto de requisitos, entre os quais a eficácia na desinfecção total e definitiva dos canais radiculares, a eliminação da smear layer, deve ser não-antigénico, não tóxico e não carcinogénico e preservar a função do dente. O irrigante mais utilizado é o hipoclorito de sódio, mas alternativas têm sido amplamente utilizadas, tais como clorexidina, ácido etilenodiaminotetra-acético, e irrigantes combinados, tais como uma mistura de tetraciclina, um ácido e um detergente (MTAD), o Hypoclean® e o QMix®. Conlusão - Embora o NaOCl seja a solução que mais se aproxime do irrigante perfeito, a sua toxicidade representa um risco para o paciente e as suas limitações enquanto desinfectante são factores a considerar. A conjugação do NaOCl com outros irrigantes, bem como a formulação dos irrigantes compostos, tem vindo a melhorar a eficiência dos tratamentos endodônticos. No entanto, justifica-se o permanente investimento científico nesta área para que se reduza para níveis esporádicos os casos de reinfecção.

Atividade antimicrobiana de ácidos orgânicos e compostos clorados sobre micro-organismos patogênicos em carne de frango

The current scenario of the Brazilian poultry production is defined by high productivity motivated by exports to markets with elevated levels of sanitary requirement. The work aimed to evaluate the efficacy of chlorinated compounds (chlorine dioxide, dichloro and trichloro) and organic acids (citric, lactic and peracetic acids) in reducing the contamination of poultry by Salmonella spp., mesophiles and enterobacteriaceae. Were isolated 102 strains Salmonella spp. poultry carcass from June to September 2014. Strains were identified by PCR. Was determined the minimum inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial compounds for the standard strains of S. Typhimurium, S. Enteritidis and S. Heidelberg. MIC of lactic acid and peracetic acid (20 to 10 g/L) was applied in strains of Salmonella spp. isolated from the slaughter. The MIC of the compounds lactic acid and sodium dichloro was applied in contaminated chiller water with Salmonella (109 CFU/mL) and this was determined Salmonella count in water. Thighs and drumsticks poultry were contaminated with S. Heidelberg (109 UFC/mL) and were applied dichloro (60 mg/L), lactic acid (20 g/L) and sodium hypochlorite (5,0 and 0,5 mg/L) compounds. In the identification by PCR, 93,1% of the strains were identified as Salmonella. For sodium dichloro the MIC was 60 mg/L for 15 minutes to S. Heidelberg and 60 mg/L for 20 minutes for S. Enteritidis. Lactic acid presented MIC of the 5 g/L for 10 minutes to S. Enteritidis 10 g/L for 15 minutes to S. Typhimurium and 20 g/L for 20 minutes to S. Heidelberg. For peracetic acid, MICs were 10 g/L for 10 minutes to S. Typhimurium and S. Heidelberg and 10 g/L for 20 minutes to S. Enteritidis. To citric acid, MICs were 10 g/L for 10 minutes to S. Typhimurium and S. Enteritidis and 25 g/L for 20 minutes to S. Heidelberg. In the isolated Salmonella strains, lactic acid inhibited 97,89% of the strains and peracetic inhibited 100% of the strains. In contaminated chiller water, the compounds reduced the growth of standards strains. When applied to contaminated poultry meat, there was a reduction of Salmonella spp. 1,06 log10 CFU/g relative to the positive control with the use of sodium hypochlorite at 5,0 mg/L, 0,97 log10 CFU/g with dichloro and 0,56 log10 CFU/g with sodium hypochlorite 0,5 mg/L. For mesophiles reduction observed was 0,90 log10 CFU/g relative to the positive control with the use of sodium hypochlorite at 5,0 mg/L, 0,83 log10 CFU/g with dichloro and there isn´t reduction with hypochlorite with sodium 0,5 mg/L. For enterobacteriaceae reduction was 1,0 log10 CFU/g relative to the positive control with the use of sodium hypochlorite at 5,0 mg/L, 0,79 log10 CFU/g with dichloro and 0,22 log10 CFU/g with sodium hypochlorite at 0,5 mg/L. Lactic acid inhibit growth of the microorganisms tested. The data supports the discussions to regulate the use of the technology coadjuvants in the slaughter of poultry.

Síntese, extração e caracterização de biopolímeros de origem microalgal para desenvolvimento de nanofibras

Pesquisas com microalgas estão crescendo devido aos possíveis bioprodutos oriundos de sua biomassa, bem como as suas diferentes aplicabilidades. Microalgas podem ser cultivadas para a produção de biopolímeros com características de biocompatibilidade e biodegradabilidade. Nanofibras produzidas por electrospinning a partir de poli-β-hidroxibutirato (PHB) geram produtos com aplicabilidade na área de alimentos e médica. O objetivo deste trabalho foi selecionar microalgas com maior potencial para síntese de biopolímeros, em diferentes meios de cultivo, bem como purificar poli-β-hidroxibutirato e desenvolver nanofibras. Este trabalho foi dividido em cinco artigos: (1) Seleção de microalgas produtoras de biopolímeros; (2) Produção de biopolímeros pela microalga Spirulina sp. LEB 18 em cultivo com diferentes fontes de carbono e redução de nitrogênio; (3) Síntese de biopolímeros pela microalga Spirulina sp. LEB 18 em cultivos autotróficos e mixotróficos; (4) Purificação de poli-β- hidroxibutirato extraído da microalga Spirulina sp. LEB 18; e (5) Produção de nanofibras a partir de poli-β-hidroxibutirato de origem microalgal. Foram estudadas as microalgas Cyanobium sp., Nostoc ellipsosporum, Spirulina sp. LEB 18 e Synechococcus nidulans. Os biopolímeros foram extraídos nos tempos de 5, 10, 15, 20 e 25 d de cultivo a partir de digestão diferencial. Para os experimentos com diferentes nutrientes, foi utilizado como fonte de carbono, bicarbonato de sódio, acetato de sódio, glicose e glicerina modificando-se as concentrações de nitrogênio e fósforo. Os cultivos foram realizados em fotobiorreatores fechados de 2 L. A concentração inicial de inóculo foi 0,15 g.L-1 e os ensaios foram mantidos em estufa termostatizada a 30 ºC com iluminância de 41,6 µmolfótons.m -2 .s -1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Para a purificação de PHB, foi utilizada a biomassa da cianobactéria Spirulina sp. LEB 18, cultivada em meio Zarrouk. Após a extração do biopolímero bruto, a amostra foi desengordurada com hexano e purificada com 1,2-carbonato de propileno. Foram determinadas as purezas e as propriedades térmicas no PHB purificado. O biopolímero utilizado para produzir as nanofibras apresentava 70 % de pureza. A técnica para produção de nanofibras foi o electrospinning. As microalgas que apresentaram máxima produtividade foram Nostoc ellipsosporum e Spirulina sp. LEB 18 com rendimento de biopolímero 19,27 e 20,62 % em 10 e 15 d, respectivamente, na fase de máximo crescimento celular. O maior rendimento de biopolímeros (54,48 %) foi obtido quando se utilizou 8,4 g.L-1 de NaHCO3, 0,05 g.L-1 de NaNO3 e 0,1 g.L-1 de K2HPO4. A condição que proporcionou maior pureza do PHB foi a 130 ºC e 5 min de contato entre o solvente (1,2-carbonato de propileno) e o PHB. As análises térmicas para todas as amostras foram semelhantes em relação ao PHB padrão (Sigma-Aldrich). A purificação com 1,2-carbonato de propileno foi eficiente para o PHB extraído de microalga, alcançando pureza acima de 90 %. A condição que apresentou menores diâmetros de nanofibras foi ao utilizar solução contendo 20 % de biopolímero solubilizado em clorofórmio. As condições do electrospinning que apresentou nanofibras com diâmetros de 470 e 537 nm foram, vazão 150 µL.h-1 , diâmetro do capilar 0,45 mm e voltagens entre 24,1 e 29,6 kV, respectivamente. A microalga Spirulina sp. LEB 18 produz PHB ao utilizar menores concentrações de nutrientes no meio de cultivo, que pode ser purificado com 1,2-carbonato de propileno. Este biopolímero possui aplicabilidade para produção de nanofibras.

Tratamiento químico y biológico de efluentes mineros cianurados a escala laboratorio

El cianuro es el compuesto químico empleado por excelencia para la lixiviación de oro en la industria minera. Sin embargo, es altamente tóxico para los organismos que se desarrollan alrededor de las industrias mineras, y para el medio ambiente. Con el fin de reducir los niveles de cianuro libre en efluentes provenientes de la minería, el trabajo se enfocó en determinar las condiciones óptimas para la degradación de cianuro empleando compuestos químicos y un consorcio microbiano. Los ensayos químicos y biológicos se realizaron por separado, utilizando muestras de efluentes provenientes de la minería a diferentes concentraciones de cianuro (280 y 10 mg/l CN-). Para la degradación química se utilizó tres oxidantes diferentes: hipoclorito de sodio, peróxido de hidrógeno y ácido de caro en diferentes concentraciones, pH (10-11) y tiempos de degradación (4,71 y 20,75 h). Para los ensayos de biodegradación se empleó un consorcio microbiano en matraces que contenían el efluente cianurado y medio líquido a pH (11), agitación (200 rpm) y temperatura (20±5°C). Se midió la concentración de cianuro libre, pH y la concentración de biomasa. Los resultados del tratamiento químico mostraron que el mejor compuesto oxidante fue el peróxido de hidrógeno (8:1 gH2O2/gCN-) a pH (10), obteniendo un 92,7% remoción de cianuro libre en 45 minutos (280 mg/l CN-) y un 91,0% de remoción en 25 minutos (10 mg/l CN-). Mientras que en la degradación biológica en matraces la remoción fue del 73,7% (280 mg/l CN-) en 384 h y de 78,6% (10 mg/l CN-) en 240 h.

Effect of bleaching agents containing fluoride or calcium on enamel microhardness, roughness and permeability

Aim: To evaluate the effect of different in-office bleaching agents on the permeability, roughness and surface microhardness of human enamel. Methods: For evaluation of roughness and microhardness, 40 hemi-faces of 20 premolars were subjected to initial roughness (Ra parameter) and microhardness (VHN) measurements. Thirty-two premolar’s crowns were used for permeability test. Then, all specimens were randomly divided into four groups: C - without bleaching (control), HP35 - bleaching with 35% hydrogen peroxide (HP), HPF38 - 38% HP+fluoride, HPC35 - 35% HP+calcium. Final roughness (FR) and microhardness (FM) measurements were evaluated. For permeability, the 32 crowns were immersed in 1% sodium hypochlorite (20 min) and silver nitrate solutions (2 h) and subjected to developing solution under fluorescent light (16 h). Three sections from the crowns were analyzed in light microscope (100x) to evaluate the scores of permeability: Score 0 - no tracer agent penetration; Score 1 - less than half the thickness of enamel penetration; Score 2 - tracer agent reaching half the enamel thickness; Score 3 - entire enamel depth penetration, without reaching dentin and Score 4 - tracer agent reaching dentin. For roughness and microhardness evaluation were used one-way ANOVA and Dunnet post-test for independent samples, and t test for paired samples. For permeability, the data were analyzed by Kruskal Wallis and Dunn tests. Results: A significantly higher permeability and surface roughness were observed in groups HP35, HPF38 and HPC35 compared to the C group, as well as decreased microhardness (p<0.05). Conclusions: All bleaching agents increased permeability and surface roughness, and decreased microhardness of human enamel; thus, the addition of fluoride or calcium was not beneficial.

Analysis of root canal organic tissue dissolution capacity according to the type of irrigation solution and agitation technique

Aim: To analyze the root canal organic tissue dissolution capacity promoted by irrigating solutions, with or without the use of different agitation techniques. Methods: Bovine pulp tissue fragments were initially weighed. The following irrigating solutions were tested: 2.5% sodium hypochlorite, 2% chlorhexidine digluconate solution, and distilled water. The irrigating protocols were: immersion, mechanical agitation with endodontic files, and ultrasonic or sonic systems (Endoactivactor® and Easy Clean®). At the end of the protocols, the pulps were weighed to determine their final weight. For comparison, the average percentage of tissue dissolution in relation to the groups was analyzed using the Kruskal-Wallis nonparametric test complemented by multiple comparisons test. The significance level was set at 5%. Results: Among the irrigation solutions, 2.5% sodium hypochlorite showed a higher dissolving power than 2% chlorhexidine digluconate and distilled water. Furthermore, ultrasonic and sonic systems were more effective irrigating protocols than immersion and mechanical agitation with endodontic files. Conclusions: The combination of sodium hypochlorite with an agitation system promotes a greater degree of tissue degradation.

Germinação de sementes e otimização de técnicas de micropropagação de umbuzeiro (spondias tuberosa, arr.) anacardiaceae

The brazilian-plum (Spondias tuberosa, His) is a tropical fruit tree that has been consolidated in the market for agribusiness processing, due to its characteristic flavor of fruit. Accordingly, studies to optimize the propagation of plants are necessary for production of seedlings with agronomic and quality assurance measures. This study aimed at determining the efficient techniques for uniform seed germination, as brazilian-plum seed present mechanical dormancy, and establish optimal culture media for multiplication of shoots from the in vitro micropropagation. Firstly, in a greenhouse at the Universidade Federal do Rio Grande do Norte, was evaluated the influence of different methods of breaking dormancy in the emergence of seedlings of brazilian-plum and speed of germination (IVG) of seeds. After 60 days of cultivation, it was found that splay in the distal portion of the seed was the best treatment, with rates of 85.33% in germinability and 3.415 of IVG, compared with the treatment of seed-soaking in water for 12h + humus and the control group. Subsequently, new sources of seedling explants were obtained in studies of tissue culture. Laboratory of Plant Biotechnology that the university, was used stem apex, nodal segments and internodes in search of decontamination with various concentrations of calcium hypochlorite [Ca(OCl)2] and micropropagation, inoculating them in half WPM (1980) with various concentrations of 6-benzylaminopurine (BAP). We used 10 sample units with three replications for different concentrations of [Ca(OCl)2], BAP and explants type. After thirty days, which was observed for the control of contamination, during the establishment in vitro, concentrations of [Ca(OCl)2] between 0.5% and 2.0% were effective in combating exogenous contamination of the apex. In nodal segments and internodes, concentrations of [Ca(OCl)2] between 1.0% and 2.0% and 1.5% and 2.0% were respectively, sufficient to reduce the percentage of losses in these infestations explants. For micropropagation, the culture medium supplemented with 0.1 mg.L-1 BAP promotes better development of multiple shoots per explants from nodal segment. However, success does not get to shoot training in internodal segment

Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopic and Computational Investigations of Chloroperoxidase Catalyzed Regio- and Enantio-Selective Transformations

Chloroperoxidase (CPO) is the most versatile heme-containing enzyme that catalyzes a broad spectrum of reactions. The remarkable feature of this enzyme is the high regio- and enantio-selectivity exhibited in CPO-catalyzed oxidation reactions. The aim of this dissertation is to elucidate the structural basis for regio- and enantio-selective transformations and investigate the application of CPO in biodegradation of synthetic dyes. To unravel the mechanism of CPO-catalyzed regioselective oxidation of indole, the dissertation explored the structure of CPO-indole complex using paramagnetic relaxation and molecular modeling. The distances between the protons of indole and the heme iron revealed that the pyrrole ring of indole is oriented toward the heme with its 2-H pointing directly at the heme iron. This provides the first experimental and theoretical explanation for the "unexpected" regioselectivity of CPO-catalyzed indole oxidation. Furthermore, the residues including Leu 70, Phe 103, Ile 179, Val 182, Glu 183, and Phe 186 were found essential to the substrate binding to CPO. These results will serve as a lighthouse in guiding the design of CPO mutants with tailor-made activities for biotechnological applications. To understand the origin of the enantioselectivity of CPO-catalyzed oxidation reactions, the interactions of CPO with substrates such as 2-(methylthio)thiophene were investigated by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and computational techniques. In particular, the enantioselectivity is partly explained by the binding orientation of substrates. In third facet of this dissertation, a green and efficient system for degradation of synthetic dyes was developed. Several commercial dyes such as orange G were tested in the CPO-H2O2-Cl- system, where degradation of these dyes was found very efficient. The presence of halide ions and acidic pH were found necessary to the decomposition of dyes. Significantly, the results revealed that this degradation of azo dyes involves a ferric hypochlorite intermediate of CPO (Fe-OCl), compound X.

Acidentes com hipoclorito de sódio

O objectivo deste trabalho consistiu em definir, com base na evidência científica mais recente sobre Acidentes com hipoclorito de sódio, diferentes protocolos para a prevenção e tratamento dos acidentes causados no âmbito da endodontia. O Hipoclorito de Sódio é o irrigante frequentemente mais utilizado durante o Tratamento Endodôntico, devido às suas excelentes propriedades, capacidade de dissolver tecidos e capacidade bactericida. Há diversos factores que podem influenciar o modo de atuação do NaOCl, tais como: a concentração, a temperatura, o pH, o tempo/volume de irrigação, a agitação do irrigante, os métodos de introdução do irrigante, a conicidade apical e a profundidade de colocação da agulha. A pesquisa bibliográfica deste trabalho foi realizada nas bibliotecas da Universidade Fernando Pessoa e Faculdade de Medicina Dentária da Universidade do Porto e nos motores de internet Pubmed, Science Direct, Scielo e B-On, entre Junho de 2016 a Outubro de 2016. As palavras utilizadas para a pesquisa foram as seguintes: “desinfection endodontics”, “endodontics”, “endodontic treatment”, “sodium hypochlorite”, “irrigants endodontics”, “sodium hypochlorite accidents”, “irrigation methods”, “root canal irrigant”, “management NaOCL accidents”.

Sistema de instrumentação mecanizada Hyflex EDM

A Endodontia é uma área em constante evolução. Consideráveis desenvolvimentos nos materiais e técnicas têm sido essenciais para o melhoramento dos resultados nos tratamentos realizados. É exemplo disso mesmo a constituição dos instrumentos Endodônticos primordiais, construídos em cordas de piano, com evolução para aço de carbono, material este que sofria corrosão provocado pelo cloro presente no hipoclorito de sódio. O aço de carbono evoluiu para aço inoxidável e deste as limas endodônticas passaram a ser feitas em níquel-titânio, conferindo-lhes melhor flexibilidade e efeito de memória de forma. Mesmo com todas estas melhorias significativas, fraturas de instrumentos e erros durante a instrumentação continuam a acontecer e com eles veio a necessidade da pesquisa de possíveis melhorias da constituição das limas em NiTi. Como resultado surgiram ligas como o M-wire, fase-R e CM-wire, criadas a partir de tratamentos térmicos, que trouxeram às limas Endodônticas maior flexibilidade e resistência à fratura que os instrumentos feitos em NiTi convencional. A mais recente evolução das limas Ni-Ti, desenvolvida pela Coltene Whaldent (Allstätten, Suiça), são as limas Hyflex EDM, limas para canais radiculares de 5ª geração. O seu processo de fabrico por eletroerosão cria uma superfície única fazendo com que estas limas sejam mais duras e resistam mais à quebra, aliado à sua alta flexibilidade. É possível assim reduzir o número de limas para a limpeza e modelagem dos canais durante os tratamentos endodônticos sem comprometer a preservação da anatomia dos canais. As limas Hyflex EDM possuem, tal como as limas Hyflex CM, o efeito de controle de memória (CM), o que confere propriedades muito similares entre os dois sistemas.

Toxic cyanobacteria in water intended for drinking purpose: improvement of cells and toxins’ analyses and of treatments for their removal

Massive proliferations of cyanobacteria in freshwaters have recently increased, causing ecological and economic losses. Their ever-increasing presence in water sources destined to potabilization has become a major threat for public health, since several species can produce harmful toxins (cyanotoxin). Therefore, additional specific measures to improve management and treatment of drinking water(s) are required. The PhD thesis investigates toxic cyanobacteria in drinking waters with a special focus on Emilia-Romagna (Italy), throughout three separated chapters, each with different specific objectives. The first chapter aims at improving the fast monitoring of cyanobacteria in drinking water, which was investigated by testing different models of multi-wavelength spectrofluorometers. Inter-laboratories calibrations were conducted using mono-specific cultures and field samples, and both the feasibility and the technical limitations of such tools were illustrated. The second chapter evaluates the effectiveness of drinking water treatments in removing cyanobacterial cells and toxins. Two chlorinated oxidants (sodium hypochlorite and chlorine dioxide) already in use for pre-oxidation during water potabilization, were tested on cultures of the toxic cyanobacterium Microcystis aeruginosa posing a specific focus on toxin removal and revealing that pre-oxidation can cause the release of toxins and unknown metabolites. Innovative treatments based on non-thermal plasma were also tested, observing an effective and rapid inactivation of cyanobacterial cells. The third chapter presents a study on a cyanobacterium isolated from a drinking water reservoir of Emilia-Romagna and investigated by combining biological, chemical, and genomic methods. Although the strain did not produce any known cyanotoxin, high toxicity of water-extract was observed in bioassays and potential implications for drinking water were discussed. Overall, the PhD thesis offers new insights into toxic cyanobacteria management in drinking water, highlighting best practices for drinking water managers regarding their detection and removal. Additionally, the thesis provides new contributions to the understanding of the freshwater cyanobacteria community in the Emilia-Romagna region.