Analysis of pesticide residues in strawberries and soils by GC-MS/MS, LC-MS/MS and two-dimensional GC-timeof- flight MS comparing organic and integrated pest management farming

This study analysed 22 strawberry and soil samples after their collection over the course of 2 years to compare the residue profiles from organic farming with integrated pest management practices in Portugal. For sample preparation, we used the citrate-buffered version of the quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe (QuEChERS) method. We applied three different methods for analysis: (1) 27 pesticides were targeted using LC-MS/MS; (2) 143 were targeted using low pressure GC-tandem mass spectrometry (LP-GC-MS/MS); and (3) more than 600 pesticides were screened in a targeted and untargeted approach using comprehensive, two-dimensional gas chromatography time-of-flight mass spectrometry (GC × GC-TOF-MS). Comparison was made of the analyses using the different methods for the shared samples. The results were similar, thereby providing satisfactory confirmation of both similarly positive and negative findings. No pesticides were found in the organic-farmed samples. In samples from integrated pest management practices, nine pesticides were determined and confirmed to be present, ranging from 2 μg kg−1 for fluazifop-pbutyl to 50 μg kg−1 for fenpropathrin. Concentrations of residues in strawberries were less than European maximum residue limits.

Octopus Lipid and Vitamin E Composition: Interspecies, Interorigin, and Nutritional Variability

Octopus vulgaris, Octopus maya, and Eledone cirrhosa from distinct marine environments [Northeast Atlantic (NEA), Northwest Atlantic (NWA), Eastern Central Atlantic, Western Central Atlantic (WCA), Pacific Ocean, and Mediterranean Sea] were characterized regarding their lipid and vitamin E composition. These species are those commercially more relevant worldwide. Significant interspecies and interorigin differences were observed. Unsaturated fatty acids account for more than 65% of total fatty acids, mostly ω-3 PUFA due to docosahexaenoic (18.4−29.3%) and eicosapentanoic acid (11.4− 23.9%) contributions. The highest ω-3 PUFA amounts and ω-3/ω-6 ratios were quantified in the heaviest specimens, O. vulgaris from NWA, with high market price, and simultaneously in the lowest graded samples, E. cirrhosa from NEA, of reduced dimensions. Although having the highest cholesterol contents, E. cirrhosa from NEA and O. maya from WCA have also higher protective fatty acid indexes. Chemometric discrimination allowed clustering the selected species and several origins based on lipid and vitamin E profiles.

Utilization of food industry wastes for the production of zero-valent iron nanoparticles

The proper disposal of the several types of wastes produced in industrial activities increases production costs. As a consequence, it is common to develop strategies to reuse these wastes in the same process and in different processes or to transform them for use in other processes. This work combines the needs for new synthesis methods of nanomaterials and the reduction of production cost using wastes from citrine juice (orange, lime, lemon and mandarin) to produce a new added value product, green zero-valent iron nanoparticles that can be used in several applications, including environmental remediation. The results indicate that extracts of the tested fruit wastes (peel, albedo and pulp fractions) can be used to produce zero-valent iron nanoparticles (nZVIs). This shows that these wastes can be an added value product. The resulting nZVIs had sizes ranging from 3 up to 300 nm and distinct reactivities (pulp > peel > albedo extracts). All the studied nanoparticles did not present a significant agglomeration/settling tendency when compared to similar nanoparticles, which indicates that they remain in suspension and retain their reactivity.

25 kV bipolar solid-state Marx generator for industrial food applications

The preliminary results from a bipolar industrial solidstate based Marx generator, developed for the food industry, capable of delivering 25 kV/250 A positive and negative pulses with 12 kW average power, are presented and discussed. This modular topology uses only four controlled switches per cell, 27 cells in total that can be charged up to 1000V each, the two extra cells are used for droop compensation. The triggering signals for all the switches are generated by a FPGA. Considering that biomaterials are similar to resistive type loads, experimental results from this new bipolar 25 kV modulator into resistive loads are presented and discussed.

Salmonella serovars in food poisoning episodes recorded in Brazil from 1982 to 1991

The Salmonella serovars involved in 25 food poisoning episodes which occurred in the Southeast and South of Brazil from 1982 to 1991 were identified. The most frequently detected serotype was S. Typhimurium (13/25, 52%), and the food most frequently involved in the transmission of Salmonella was homemade mayonnaise. The need to set up a permanent program of epidemiologic alert for food poisoning is emphasized.

Dot-enzyme-linked immunosorbent assay (Dot-ELISA) for detection of pneumococcal polysaccharide antigens in pleural fluid effusion samples.: Comparison with bacterial culture, counterimmunoelectrophoresis and latex agglutination

A dot-enzyme-linked immunosorbent assay (Dot-ELISA) for pneumococcal antigen detection was standardized in view of the need for a rapid and accurate immunodiagnosis of acute pneumococcal pneumonia. A total of 442 pleural fluid effusion samples (PFES) from children with clinical and laboratory diagnoses of acute bacterial pneumonia, plus 38 control PFES from tuberculosis patients and 20 negative control serum samples from healthy children were evaluated by Dot-ELISA. The samples were previously treated with 0.1 M EDTA pH 7.5 at 90°C for 10 min and dotted on nitrocellulose membrane. Pneumococcal omniserum diluted at 1:200 was employed in this assay for antigen detection. When compared with standard bacterial culture, counterimmunoelectrophoresis and latex agglutination techniques, the Dot-ELISA results showed relative indices of 0.940 to sensitivity, 0.830 to specificity and 0.760 to agreement. Pneumococcal omniserum proved to be an optimal polyvalent antiserum for the detection of pneumococcal antigen by Dot-ELISA. Dot-ELISA proved to be a practical alternative technique for the diagnosis of pneumococcal pneumonia.

Desenvolvimento de Métodos de Extração de Resíduos de Antimicrobianos e Quantificação em Amostras Alimentares

O leite é um alimento complexo, pela sua composição rico em água, proteínas, lípidos, vitaminas e minerais. Devido ao seu alto valor nutricional é fundamental para a amamentação de crianças e animais em crescimento, pois fornece componentes fundamentais para o desenvolvimento e manutenção da saúde. Os antimicrobianos são amplamente utilizados como uma medida terapêutica no tratamento de infeções bacterianas, profilaxia e como promotores de crescimento (aditivos). A presença de resíduos de antimicrobianos no leite pode representar riscos para a saúde humana, como reações alérgicas em indivíduos hipersensíveis e resistências. Os objetivos deste estudo são o desenvolvimento de novos métodos de limpeza e de pré-concentração para amostras de leite, por meio de extração em fase sólida (SPE), com a finalidade de realizar uma melhor identificação e quantificação de antimicrobiana por Cromatografia Líquida de Alta Performance (HPLC). Todos os métodos desenvolvidos são de fácil execução, com taxas de recuperação dos agentes antimicrobianos viáveis, com uma percentagem de recuperação a partir de 85%. O método cromatográfico utilizado para a deteção e quantificação (HPLC-DAD) têm os limites de deteção (LD) entre 2.43ng / mL e 1.62ng / mL e os limites de quantificação (LQ) entre 7,36 ng / mL e 4.92 ng / mL, o que significa este método vai de encontro às diretrizes estipuladas pela União Europeia para os agentes antimicrobianos estudados. A combinação dos métodos propostos de limpeza e pré-concentração por SPE e multirresíduo por HPLC-DAD permite, por conseguinte, a deteção e quantificação de resíduos de antibióticos no leite, tornando esta uma alternativa importante e útil no processo de controlo de qualidade para a indústria de alimentos e outras área.

Changing patterns of Salmonella serovars: increase of Salmonella Enteritidis in São Paulo, Brazil

Serovars of a total of 5,490 Salmonella strains isolated during the period of 1991-95, from human infections (2,254 strains) and from non-human materials (3,236 strains) were evaluated. In the studied period, 81 different serovars were determined among human isolates. Salmonella Enteritidis corresponded to 1.2% in 1991, 2% in 1992, 10.1% in 1993, 43.3% in 1994, and 64.9% in 1995 of all isolates. A significant rise on the isolation of this serovar was seen since 1993 linked to food poisoning outbreaks. It is reported also an increase on the isolation of S. Enteritidis from blood cultures, associated mainly with patients with immunodeficiency syndrome. S. Enteritidis was prevalent among one hundred and thirty different serovars isolated from non-human sources. Increasing number of isolation of this serovar was seen from shell eggs, breeding flocks and from environmental samples. It is also reported a contamination of commercial feed stuffs by S. Enteritidis which represents a major concern for Brazilian poultry industry.

EVALUATION OF A RAPID SCREENING ASSAY FOR BACTERIAL IDENTIFICATION (DOT-ELISA) IN FECAL SAMPLES FROM CHILDREN

With the objective of standardizing a Dot Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (Dot-ELISA) to detect antigens of fecal bacterial enteropathogens, 250 children, aged under 36 months and of both sexes, were studied; of which 162 had acute gastroenteritis. The efficacy of a rapid screening assay for bacterial enteropathogens (enteropathogenic Escherichia coli "EPEC", enteroinvasive Escherichia coli "EIEC", Salmonella spp. and Shigella spp.) was evaluated. The fecal samples were also submitted to a traditional method of stool culture for comparison. The concordance index between the two techniques, calculated using the Kappa (k) index for the above mentioned bacterial strains was 0.8859, 0.9055, 0.7932 and 0.7829 respectively. These values express an almost perfect degree of concordance for the first two and substantial concordance for the latter two, thus enabling this technique to be applied in the early diagnosis of diarrhea in infants. With a view to increasing the sensitivity and specificity of this immunological test, a study was made of the antigenic preparations obtained from two types of treatment: 1) deproteinization by heating; 2) precipitation and concentration of the lipopolysaccharide antigen (LPS) using an ethanol-acetone solution, which was then heated in the presence of sodium EDTA

Estudo eletroquímico do dano oxidativo promovido por RNOS e PAH e o efeito protetor de antioxidantes no ADN

No dia-a-dia, os organismos vivos estão sujeitos a vários tipos de agressões de origem endógena e exógena. A produção endógena exagerada de agentes oxidantes que ocorre nos processos metabólicos dos seres vivos está intimamente associada ao aparecimento e desenvolvimento de várias patologias. Por outro lado, e devido às atividades antropogénicas, muitos agentes oxidantes de origem ambiental e alimentar entram por via exógena no organismo dos seres vivos provocando igualmente danos a nível celular. De modo a protegerem-se dos efeitos pejorativos provocados por estes compostos, os organismos vivos desenvolveram mecanismos complexos de defesa antioxidante. Este trabalho consistiu no estudo eletroquímico do dano oxidativo induzido por agentes oxidantes (PAH (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), H2O2, NO• e HClO) e do efeito protetor, ao dano oxidativo, promovido por antioxidantes no material baseado no ADN recorrendo à utilização de um biossensor de bases púricas, adenina-EPC (elétrodo pasta de carbono) e dA20-EPC, utilizando a voltametria de onda quadrada (VOQ) como técnica de deteção. A aplicação da eletroquímica apresenta várias vantagens para a quantificação da capacidade antioxidante total (CAT) pois, permite a redução da quantidade de reagentes e amostra em análise, elimina a etapa de remoção de cor (a cor é um interferente nos métodos óticos) e não requer equipamentos dispendiosos. Foram seguidas diferentes abordagens para a construção dos biossensores. A primeira consistiu na construção de um adenina-EPC em três etapas: i) condicionamento do EPC, ii) eletrodeposição da adenina no EPC e iii) leitura do sinal eletroquímico. Assim, foram otimizados diversos parâmetros: concentração de adenina (150,0 mg/L), potencial de condicionamento (Ec) (+ 1,80 V), potencial de deposição (Ed) (+ 0,40 V), tempo de condicionamento (tc) (180 s) e tempo de deposição (td) (240 s). Foi aplicado o adenina-EPC no estudo do dano oxidativo provocado por PAH (benzo (g,h,i) perileno) e constatou-se que era necessário transformar o benzo (g,h,i) perileno num radical para se possível observar danos oxidativos induzidos no biossensor. A nova estratégia consistiu na construção de um dA20-EPC, através da adsorção física de uma gota de dA20 na superfície do EPC, com posterior secagem e leitura do sinal eletroquímico. Neste procedimento foi otimizada a concentração de dA20 (100,0 mg/L). O dano oxidativo provocado pelo H2O2, NO• e HClO foi estudado sobre o dA20-EPC e verificou-se que os três agentes oxidantes induziam dano oxidativo no dA20-EPC. Confirmou-se a capacidade do ácido ascórbico (AA) em proteger o dA20-EPC do dano oxidativo induzido por H2O2 e NO•. O biossensor desenvolvido (dA20-EPC) foi aplicado na avaliação da CAT de diferentes amostras reais (café, sumo de laranja e água aromatizada de laranja) usando-se como agentes oxidantes o H2O2 e NO•. Todas as amostras analisadas apresentaram ter capacidade antioxidante. Quando se utilizou o dA20-EPC na presença de H2O2, verificou-se que as amostras de café apresentam valores mais elevados de CAT (1130-1488 mg AAE/L) do que as amostras de bebidas (110 mg AAE/L em água aromatizada e 775 mg AAE/L em sumo). Os valores de CAT obtidos para amostras de sumo e água aromatizada na presença de NO• indicam que a amostra de sumo possui maior teor de CAT (871 mg AAE/L) conforme era esperado, do que a amostra de água aromatizada (172 mg AAE/L). Na presença de HClO, o valor de CAT mais elevado pertence a uma amostra de sumo (513 mg AAE/L) mas, o valor de CAT da amostra de sumo natural é muito mais baixa do que o esperado (17 mg AAE/L). Foram estudados outros antioxidantes para além do AA (ácido cumárico, ácido gálico e ácido cafeico), e constatou-se que cada um deles promove proteção ao dA20-EPC na presença de cada um dos diferentes contaminantes (H2O2, NO• e HClO).

Avaliação do efeito da microfauna do tanque de arejamento no efluente final

O presente trabalho, efetuado na Estação de Tratamento de Águas Residuais do Freixo (ETAR do Freixo), decorreu durante um período de nove meses, (entre Dezembro de 2012 e Agosto de 2013), e teve como principais objetivos: - a observação microscópica e respetiva identificação dos organismos presentes nas lamas ativadas dos reatores biológicos da ETAR (incidindo nos protozoários, metazoários e bactérias filamentosas); - estabelecer a relação entre os organismos identificados/quantidade respetiva e a sedimentabilidade das lamas ativadas e sua influência no processo de depuração; - avaliar a variação das espécies identificadas com as alterações processuais. Para o efeito, a metodologia utilizada foi: - a colheita diária de amostras em vários pontos da ETAR; - a determinação dos parâmetros operacionais e caracterização das amostras recolhidas, tendo sido efetuadas 6039 análises físico-químicas, incluindo ao afluente à ETAR, ao afluente e ao conteúdo dos dois reatores biológicos, à corrente de recirculação de lamas e ao efluente; - a visualização diária microscópica ótica sem contraste de fase dos microrganismos presentes nos reatores biológicos; - a visualização microscópica ótica com contraste de fase da microfauna presente nos reatores biológicos, sendo efetuadas 16 identificações e quantificações dos protozoários presentes nas lamas ativadas dos dois reatores e 10 identificações e quantificações das bactérias filamentosas presentes nos dois reatores biológicos. O início do estudo ocorreu num período em que se começou a verificar um aumento excessivo de espumas nos decantadores secundários, resultando numa fraca sedimentabilidade das lamas e numa menor qualidade do efluente final. Na tentativa de reduzir a excessiva ascensão do manto de lamas que se verificou, foram efectuadas alterações operacionais, consistindo: - na alteração da razão de recirculação da decantação secundária para os reatores biológicos; - na introdução de um composto altamente concentrado em matéria orgânica na corrente de recirculação de lamas; - na alteração da extração de lamas biológicas. Verificou-se que as alterações processuais efetuadas foram muito eficazes na diminuição do manto de lamas da decantação secundária, bem como muito eficazes na qualidade do efluente final. Durante os meses de Fevereiro a Agosto fez-se o acompanhamento diário de todas as condições de operação de modo a manter e validar o procedimento de operação, o qual se considerou muito eficaz em termos de obtenção de uma água tratada de excelente qualidade. Durante o estudo efetuado, verificou-se que a população microbiológica existente nos dois reatores biológicos se manteve praticamente inalterada durante todo o período, sendo os móveis de fundo e os sésseis os grupos dominantes. Esta dominância traduziu-se na elevada qualidade do efluente final que se observou a partir do mês de Fevereiro, tendo dificultado o estudo de novas condições de operação, mas facilitando a validação do procedimento adotado. No que se refere às bactérias filamentosas, verificou-se que são diversas as espécies presentes nos reatores biológicos e que existem em grande abundância, sendo que o Tipo 0092 é claramente dominante. O excessivo crescimento deste tipo de bactérias mostrou ser o maior problema a nível microbiológico no processo de tratamento da instalação, tornando-se crítico no período de inverno em que a temperatura e os picos de pluviosidade se mostraram condições favoráveis ao seu desenvolvimento. Para além da temperatura outros fatores mostraram-se responsáveis pelo seu crescimento tais como a razão Alimento/Microrganismo (A/M), a idade das lamas, a carga mássica afluente e o teor de oxigénio dissolvido nos reatores biológicos. Pode-se concluir que apesar de não se trabalhar com os valores teóricos dos parâmetros microbiológicos e operacionais considerados ideais, a ETAR do Freixo, possui um tratamento bastante eficaz na remoção da carga orgânica, na remoção de nutrientes e na remoção de sólidos suspensos totais, apesar da não existência de uma etapa de afinação final como a filtração.

AN ELISA SUITABLE FOR THE DETECTION OF RABIES VIRUS ANTIBODIES IN SERUM SAMPLES FROM HUMAN VACCINATED WITH EITHER CELL-CULTURE VACCINE OR SUCKLING-MOUSE-BRAIN VACCINE

An indirect ELISA for determination of post-vaccination rabies antibody was applied. Purified rabies virus was used as antigen to coat plates, and staphylococcal protein A linked with horseradish peroxidase was used for detecting IgG antibody in human sera. Sera from humans, vaccinated with cell-culture vaccine or suckling-mouse-brain vaccine, were examined. ELISA results were compared to those obtained from the virus neutralization test. The mean and standard deviation of OD were determined for 126 negative sera (pre-vaccination) and for 73 sera from vaccinated persons showing antibody titers lower than 0.5 IU/ml. Results were defined as ELISA -positive, -negative or -doubtful. Establishment of a doubtful region reduced the number of sera otherwise classified as positive (false-positive sera). In this way, the sensitivity, specificity and agreement values were respectively 87.5%, 92.4% and 88.5%. No significant differences were observed in these values when the group vaccinated with cell-culture vaccine and the group vaccinated with suckling-mouse-brain vaccine were compared. It was shown that much of the disagreement between the values obtained by neutralization test and ELISA occurred in sera obtained at the beginning of the immunization process, and was probably due to the presence of IgM in the serum samples, detected only by the former test. This ELISA method can be used as a screening test in rabies laboratories regardless of the kind of vaccine used for immunization.

Total IgE detection in paired cerebrospinal fluid and serum samples from patients with neurocysticercosis

Neurocysticercosis (NC), the presence of Taenia solium metacestodes in tissues, is the most frequent and severe parasitic infection of the central nervous system. We investigated the presence of total IgE by an automated chemiluminescence assay in 53 paired cerebrospinal fluid (CSF) and serum samples from patients with NC (P) and in 40 CSF samples from individuals with other neurological disorders as the control group (C). Total IgE concentration ranged from 1.2 to 6.6 IU/ml (mean = 1.4 IU/ml, standard deviation-sd = 1.1 IU/ml) in 28.3% of CSF samples from the P group, a value significantly higher than for the C group (£1.0 IU/ml). The serum samples from the P group showed concentrations ranging from 1.0 to 2330.0 IU/ml (mean = 224.1 IU/ml, sd = 452.1 IU/ml), which were higher than the normal value cited by the manufacturer (<100.0 IU/ml) in 32.1% of the samples. A significant difference was observed in CSF samples from the P and C groups (p = 0.005) and in serum samples from the P group compared to the normal value (p = 0.005), with sera showing more frequent abnormal results.

Cyclospora cayetanensis in sputum and stool samples

We report the observation of acid-fast Cyclospora cayetanensis oocysts in a sputum sample. The patient, a 60 year-old, HIV negative man, was successfully treated for pulmonary tuberculosis during 1997. On February 1998, he was admitted to our center due to loss of weight, cough with purulent expectoration, dysphonia and a radiological picture of pulmonary fibrosis. Bacilloscopic study of sputum (negative for acid-fast bacilli) stained with Ziehl-Neelsen technique showed large (8-10 µm) spherical, acid-fast Cyclospora cayetanensis oocysts. No other pathogens were isolated on cultures from this sample or from laryngeal biopsy. Serial parasitologic studies showed C. cayetanensis and also eggs of Trichuris trichiura, Ascaris lumbricoides and Hymenolepis nana and of Entamoeba coli cysts. The patient lives in the outskirts of Buenos Aires in a brick-made house with potable water and works as builder of sewers. He travelled in several occasions to the rural area of province of Tucumán which has poor sanitary conditions. C. cayetanensis is an emergent agent of diarrhea and as far as we know this is the first time the parasite is observed in respiratory samples.