Low-intensity red and infrared laser effects at high fluences on Escherichia coli cultures

Semiconductor laser devices are readily available and practical radiation sources providing wavelength tenability and high monochromaticity. Low-intensity red and near-infrared lasers are considered safe for use in clinical applications. However, adverse effects can occur via free radical generation, and the biological effects of these lasers from unusually high fluences or high doses have not yet been evaluated. Here, we evaluated the survival, filamentation induction and morphology of Escherichia coli cells deficient in repair of oxidative DNA lesions when exposed to low-intensity red and infrared lasers at unusually high fluences. Cultures of wild-type (AB1157), endonuclease III-deficient (JW1625-1), and endonuclease IV-deficient (JW2146-1) E. coli, in exponential and stationary growth phases, were exposed to red and infrared lasers (0, 250, 500, and 1000 J/cm2) to evaluate their survival rates, filamentation phenotype induction and cell morphologies. The results showed that low-intensity red and infrared lasers at high fluences are lethal, induce a filamentation phenotype, and alter the morphology of the E. coli cells. Low-intensity red and infrared lasers have potential to induce adverse effects on cells, whether used at unusually high fluences, or at high doses. Hence, there is a need to reinforce the importance of accurate dosimetry in therapeutic protocols.

Overexpression of Salmonella enterica serovar Typhi recA gene confers fluoroquinolone resistance in Escherichia coli DH5α

A spontaneous fluoroquinolone-resistant mutant (STM1) was isolated from its parent Salmonella enterica serovar Typhi (S. Typhi) clinical isolate. Unlike its parent isolate, this mutant has selective resistance to fluoroquinolones without any change in its sensitivity to various other antibiotics. DNA gyrase assays revealed that the fluoroquinolone resistance phenotype of the STM1 mutant did not result from alteration of the fluoroquinolone sensitivity of the DNA gyrase isolated from it. To study the mechanism of fluoroquinolone resistance, a genomic library from the STM1 mutant was constructed in Escherichia coli DH5α and two recombinant plasmids were obtained. Only one of these plasmids (STM1-A) conferred the selective fluoroquinolone resistance phenotype to E. coli DH5α. The chromosomal insert from STM1-A, digested with EcoRI and HindIII restriction endonucleases, produced two DNA fragments and these were cloned separately into pUC19 thereby generating two new plasmids, STM1-A1 and STM1-A2. Only STM1-A1 conferred the selective fluoroquinolone resistance phenotype to E. coli DH5α. Sequence and subcloning analyses of STM1-A1 showed the presence of an intact RecA open reading frame. Unlike that of the wild-type E. coli DH5α, protein analysis of a crude STM1-A1 extract showed overexpression of a 40 kDa protein. Western blotting confirmed the 40 kDa protein band to be RecA. When a RecA PCR product was cloned into pGEM-T and introduced into E. coli DH5α, the STM1-A11 subclone retained fluoroquinolone resistance. These results suggest that overexpression of RecA causes selective fluoroquinolone resistance in E. coli DH5α.

Finite size effects in superconducting nanocomposites

The present Master’s thesis presents theoretical description of the extraodinary behavior of the confined Indium nanoparticles. Superconducting properties of nanoparticles and nanocomposites are extensively reviewed. Special attention has been paid to phase fluctuation, shell and disordered effects. The experimental data has been obtained and provided by Dmitry Shamshur from Ioffe Physical Technical Institute. The investigated material represents a highly ordered system of silicate spheres filled with indium metal, where the In nanoparticles are interconnected between each other. Bulk indium is a superconductor with crititcal superconducting temperature Tc0 = 3:41 K. But indium nanoparticles exhibit different behavior, the critical temperature rise by approximately 20% up to 4.15 K. As well as transition of the indium particles to type-II superconductivity with high critical magnetic fields. Such diversity is explained by finite size effects which originate from nanosize of the samples.

OCORRÊNCIA DE Escherichia coli O157: H7 EM PRODUTOS CÁRNEOS E SENSIBILIDADE DOS MÉTODOS DE DETECÇÃO

Foi verificada a ocorrência de Escherichia coli O157:H7 em 340 amostras de produtos cárneos e ambiente industrial, provenientes de frigoríficos do Sul e Sudeste do Brasil, no período de abril/98 a abril/99. A presença de E.coli O157:H7 não foi detectada em nenhuma das amostras analisadas e os resultados da avaliação da sensibilidade dos métodos de detecção evidenciaram que tanto o método cultural quanto o imunoensaio da Neogem foram capazes de detectar a presença de E.coli O157:H7 em cultura pura em concentrações iniciais de menos de 0,5Log UFC/mL do caldo de enriquecimento.

LISTERIA SPP., COLIFORMES TOTAIS E FECAIS E E.COLI NO LEITE CRU E PASTEURIZADO DE UMA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS, NO ESTADO DA PARAÍBA (BRASIL)

Investigou-se a qualidade microbiológica do leite in natura e na linha de produção (leite recém-pasteurizado e leite ensacado), de uma usina de beneficiamento em Campina Grande-PB. Foi pesquisada a presença de Listeria spp. e sua diversidade de espécies, os níveis de coliformes totais (CT), coliformes fecais (CF) e Escherichia coli. Analisou-se um total de 75 amostras de leite, sendo 45 de leite cru, 15 de leite recém-pasteurizado e 15 de leite ensacado. Os resultados foram reunidos em dois grupos segundo o período de monitoramento: antes e após mudanças no processo de higienização da usina. Foi evidenciada elevada contaminação nas amostras de leite cru nas duas épocas. Na primeira (março-abril/1998), todas as amostras de leite beneficiado estiveram fora dos padrões da legislação vigente para CT e CF; na segunda (maio-agosto/1998), houve acentuada redução dos níveis destas bactérias indicadoras, porém as melhorias na higienização não foram suficientes para solucionar este problema, visto que 11,1% das amostras recém-pasteurizadas estavam fora dos padrões para CT e 33,3% para CF. Das amostras ensacadas, 22,2% estavam fora dos padrões para CT e 44,4% para CF. Comparando-se os resultados de CT, CF, e E.coli nas amostras de leite recém-pasteurizado e não ensacado com as amostras de leite ensacado, foi verificado que as amostras após serem pasteurizadas e ensacadas apresentaram valores de CT e CF levemente mais elevados, sugerindo contaminação durante o processo de ensacamento ou falhas na armazenagem. Observou-se que 33 (73,3%) das amostras de leite cru e 9 (30%) das de leite pasteurizado estavam contaminadas com Listeria spp., sendo identificadas L. monocytogenes em 17 (51,5%) amostras de leite cru e em 9 (100%) de leite beneficiado (4 recém-pasteurizadas e 5 ensacadas). Em relação à diversidade de espécies, nas amostras de leite cru foram encontradas: L. monocytogenes (66,6%), L. innocua (25,3%), L. ivanovii (3,9%), L. welshimeri (2,5%) e L. grayi (1,5%). Nas amostras de leite pasteurizado isolaram-se: L. monocyogenes e L. innocua. O conjunto dos resultados evidenciou deficiências higiênico-sanitárias no leite in natura e ao longo do processo de produção, resultando em porcentagens elevadas de amostras que ultrapassaram os valores padrões de CT e CF além de apresentarem-se contaminadas por Listeria spp., com predominância de L. monocytogenes, sugerindo a existência de uma relação direta entre os altos índices de coliformes e a presença de Listeria spp.

Ocorrência de Escherichia coli 0157:H7 em vegetais e resistência aos agentes de desinfecção de verduras

Foi feito um estudo da ocorrência de E.coli O157:H7 em vegetais que são normalmente consumidos crus no Brasil e uma avaliação da sua resistência aos sanitizantes disponíveis no mercado para desinfecção de verduras, equipamentos e utensílios, incluindo compostos clorados e compostos de amônio quaternário. Na avaliação da ocorrência em vegetais foram analisadas 869 amostras, não sendo detectada a presença do patógeno. Os imunoensaios enzimáticos (ELISA) utilizados nas análises (Reveal E.coli O157 Neogem e EHEC Test Kit 3M Company) apresentaram uma taxa de falsos resultados presuntivos de 13,6 e 11,8%, respectivamente, não confirmados como E.coli O157 nos testes bioquímicos posteriores. Na avaliação da resistência aos sanitizantes pelo método 960.9 da AOAC, observou-se que os tratamentos com 100 e 200ppm de hipoclorito de sódio, dicloroisocianurato de sódio e cloreto de benzalcônio/30s se mostraram eficazes contra E.coli ATCC 11229 e E.coli O157:H7 ATCC 43890, promovendo mais de 5 reduções decimais nas populações alvo.

Avaliação do padrão coliformes a 45ºC e comparação da eficiência das técnicas dos tubos múltiplos e Petrifilm EC na detecção de coliformes totais e Escherichia coli em alimentos

Coliformes fecais são definidos como coliformes capazes de fermentar a lactose com produção de gás em 48 h a 45ºC. Escherichia coli, juntamente com algumas cepas de Enterobacter e Klebsiella, podem apresentar essas características. Entretanto, apenas a presença de Escherichia coli em alimentos indica contaminação fecal por ser encontrada em grande quantidade no trato gastrointestinal do homem e animais de sangue quente, não sendo isolada normalmente em outros nichos. A denominação clássica de coliformes fecais foi alterada para coliformes a 45ºC, na Resolução nº 12 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de E. coli entre os coliformes a 45ºC e comparar a eficiência das técnicas dos tubos múltiplos e Petrifilm EC na detecção de coliformes totais e E. coli em queijo Minas, lingüiça frescal, hortaliças e fubá. Petrifilm EC mostrou-se mais sensível na detecção de E. coli em relação ao método de tubos múltiplos, o qual apresentou resultados falso-negativos ou contagens subestimadas de E. coli, principalmente para amostras de alimentos de origem animal. Petrifilm EC foi o mais eficiente e prático, sendo um método alternativo adequado para a enumeração de coliformes totais e E. coli em alimentos.

Inibição e inativação de Escherichia coli por extratos de plantas com indicativo etnográfico medicinal ou condimentar

Determinou-se in vitro a Intensidade de Atividade de Inibição Bacteriana (IINIB) e a Intensidade de Atividade de Inativação Bacteriana (IINAB), através de Testes de Diluição e Suspensão em Sistema de Tubos Múltiplos, de diferentes extratos aquosos ou alcoólicos/hidroalcoólicos de 59 plantas com indicativo etnográfico medicinal ou condimentar acessadas na região metropolitana de Porto Alegre/RS/BR, frente à Escherichia sp. (ou E. coli ATCC nº 11229 ou E. coli p.16 CPVDF - SAA/RS), em doses-desafio < 10(8) UFC.mL-1. Trinta plantas apresentaram alguma atividade seletiva antiescherichia coli, enquanto as restantes 29 apresentaram nenhuma atividade. Discute-se a validade da ferramenta etnográfica na prospecção de fatores de proteção antibacteriana em plantas, bem como a influência da inibição/inativação na preditividade do diagnóstico de E. coli.

Avaliação da sensibilidade de cepas de Escherichia coli isoladas de mexilhões (Perna perna linnaeus, 1758) à antimicrobianos

Foram avaliadas 44 cepas de Escherichia coli isoladas de amostras cárneas de mexilhões capturados no município de Niterói, Estado do Rio de Janeiro, quanto a sua sensibilidade a antimicrobianos. Vinte e quatro antimicrobianos foram testados e padrões variáveis de comportamento frente aos mesmos foram observados. Todas as cepas avaliadas apresentaram sensibilidade total a apenas 41,66% dos antimicrobianos (R, Ac, C, To, Fx, Cz, Ct, Nt, Cp, Ge) e resistência total a 4,16% dos antimicrobianos (Ca). A cepa número 18 apresentou sensibilidade a 95,83% dos antimicrobianos, enquanto que a cepa número 30 aduziu resistência a 41,66% dos antimicrobianos. Frente aos resultados obtidos é importante ponderarmos sobre o risco à Saúde Pública associado ao hábito de ingerir pescado cru ou insuficientemente cozido, especialmente bivalves filtradores contaminados por bactérias com comprovada resistência a diferentes antimicrobianos, alimentos potencialmente envolvidos em processos de reinfecção do homem, no qual desencadeiam quadros de gastroenterite.

Determination of thermobacteriological parameters and size of Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores

In order to determine thermobacteriological parameters for B. stearothermophilus spores, they were diluted in a saline solution medium and in ground corn-soybean mix, distributed in TDT tube, and submitted to heat for a specific period of time. The D value (time to reduce 1 log cycle of microbial count under a certain temperature) and z value (variation of temperature to cause 10-fold change in D value) were estimated. To estimate their dimensions, the spores were visualized by using a scanning electron microscope. D121.1 ºC and z values for these spores, as determined in the saline solution, were 8.8 minutes and 12.8 ºC, respectively. D121,1 ºC and z values determined in the corn-soy mix were 14.2 minutes and 23.7 ºC, respectively. The micrographs indicated that the spores have homogeneous shape and size, with length and diameter of 2 and 1 µm, respectively. These results confirm that the spore is highly thermal-resistant, and it is a good biological indicator to evaluate the extrusion process as a feed sterilizer.

Hygienic-sanitary quality of vegetables and evaluation of treatments for the elimination of indigenous E. coli and E. coli O157:H7 from the surface of leaves of lettuce (Lactuca sativa L.)

The purpose of this study is to evaluate the hygienic-sanitary quality of vegetables and irrigation water and assess the effectiveness of lemon juice and vinegar in reducing E. coli strains inoculated on lettuce. One hundred and forty samples of vegetables and 45 samples of irrigation water were investigated for thermotolerant coliforms and Salmonella spp. In order to verify the effectiveness of natural household sanitizers in reducing E. coli in inoculated lettuce, four treatment solutions were tested: fresh lemon juice, alcohol vinegar, lemon juice-vinegar mixture, and lemon juice-vinegar-water mixture. The microbiological analysis revealed high rates of contamination by thermotolerant coliforms and identified the presence of E. coli in 32% of the tested vegetable samples and 56% of the water samples. While no significant statistical difference (p < 0, 05) was identified in the tested solutions, the treatment with a combination of lemon juice and vinegar resulted in the highest Decimal Reductions (DR) of E. coli O157: H7 while the treatment with vinegar alone was the most effective against the indigenous E. coli strain

Analysis of virulence genes in Escherichia coli isolated from grated cheese

This research aimed to verify the presence of virulence genes in strains of Escherichia coli isolated from grated cheese sold in farmers' markets of Cuiabá-MT, Brazil. Forty samples of this food were submitted for microbiological analysis and 22 (55%) tested positive for E. coli. Next, 64 strains of E. coli were isolated from the positive samples and screened by the polymerase chain reaction (PCR) for the presence of the genes encoding the following virulence factors: stx1 and stx2 (verotoxin types 1 and 2), eae (intimin), lt1 (heat-labile toxin type 1), st1 (heat-stable toxin type 1), cnf1 and cnf2 (cytotoxic necrozing factor types 1 and 2), and cdtB (cytolethal distending toxin). All the isolates were negative for the genes stx1, stx2, eae, lt1, st1, cnf1, and cdtB, and five strains (7.81%) were positive for cnf2. A low prevalence of E. coli positive for virulence factors associated with the pathogenesis of diarrhoea was observed in this study. However, the presence of CNF-2 producing strains and the possibility of occurrence and scattering of other virulence factors that were not surveyed in the work indicate the risk related to the consumption of grated cheese from farmers' markets.

Form, size and volumetric expansion of Adzuki beans (Vigna angularis) during soaking

This study analyzed the variation in shape and size of Adzuki beans during soaking at different temperatures. In addition, different mathematical models were fitted to the experimental values of volumetric expansion, selecting the best one. Grains of Adzuki beans (Vigna angularis) with moisture content of approximately 0.25 (decimal d.b.) were manually harvested; they were, then, dried to 0.128 (decimal d.b.). The beans were subjected to soaking in distilled water at the temperatures 18 ± 1, 27 ± 1, 36 ± 1, and 45 ± 1 °C, in five repetitions. Recipients containing 80 mL of distilled water and 20 g of beans for each sample were used. The samples were periodically weighed in order to determine the water absorption. After that, the samples were removed from the recipients and placed on filter papers for two minutes to drain the surface water. Water absorption continued until the beans reached the saturation moisture content. It was concluded that, the form of the Adzuki beans was altered regularly, the orthogonal axes expanded differentially in the radial and axial directions, and that the linear model appropriately described the volumetric expansion of the Adzuki beans, among the series of models analyzed for the temperatures 18, 27, 36 and 45 °C.

Molecular characterization and evaluation of antimicrobial susceptibility of enteropathogenic E. coli (EPEC) isolated from minas soft cheese

Foodborne disease caused by microorganisms is a problem of public health. Minas soft cheese is a national product manufactured using simple technology; it has high level of acceptance in the country making its production an important economic activity. Many microorganisms may be present in foods including the bacterium Escherichia coli (E. coli). Overall, E. coli is a harmless commensal bacterium; however, some strains may have a pathogenic potential. Several outbreaks of foodborne diseases associated with consumption of contaminated cheese have been reported, and the presence of pathogenic strains of E. coli has increased. The objective of this study was to isolate, evaluate the antimicrobial susceptibility, and characterize, by Multiplex PCR, the pathogenic E. coli strains isolated from Minas cheese commercialized in Rio de Janeiro. Thirty samples were analyzed and five strains of E. coli (EPEC) were identified. The assessment of antimicrobial susceptibility revealed 40% of the isolates resistant to ampicillin and 40% with intermediate resistance to ampicillin-sulbactam combination. These findings are a warning signal to health authorities since Minas cheese is a ready to eat food product, and therefore should not pose health risks to the population.