Mechanisms implied in Escherichia coli removal during wastewater treatment

Poster presentado 12th Symposium on Aquatic Microbial Ecology (SAME12) August 28 – September 02, 2011 Germany , Rostock–Warnemünde

The economic impact of diseases and parasitic problems in freshwater fish production

Diseases and parasitic problems could constitute significant economic losses in fish production if not controlled, thus the need to continue monitoring its prevalence. Based on field studies on feral and intensively raised fish at the Kainji Lake Research Institute Nigeria, some diseases and parasitic problems have been identified. These include; helminthiasis; fungal disease; protozoa which include Myxosoma sp., Myxobolus spp., Henneguya sp., Trichodina sp., Ichthopthrius sp. bacterial mainly Aeromonas sp., Pseudomonas sp., mechanical injuries; death due to unknown causes and economic assessment of myxosporidian infection. Suggestion for disease control in fish production are recommended

Some potential occupational and environmental hazards associated with fish pond production in Nigeria

The paper highlights the concept of information and the significance of environmental and occupational hazards associated with pond fish production in Nigeria and discuss the possible options for the ways forward. The major raw material used in fish production system is the organic manure (cow dung, poultry droppings, porcine manure etc) that serves as substrate for heterotrophic production of bacteria and protozoa, which act as food for zooplankton and the fish. The pathogenic organisms (viruses, bacteria, protozoa's, and parasites), are noted for the potential hazard to the fish handlers and consumers. Nine species from seven genera of bacteria associated with fish diseases are found to have association with diseases of human such as typhoid fever, bacillary dysentery and other gastrointestinal tract related problems. Also the environmental contaminants in pond fish production become important because of its significance to consumers' acceptance of the fish products

The relationship between some physicochemical parameters and plankton composition on fish production in ponds

The effect of physico-chemical parameters and plankton composition on fish production in ponds was investigated in six fish farms for eight weeks. The physicochemical parameters investigated were temperature=25-30 plus or minus C, transparency=0.45-0.57m, dissolved oxygen=3.0-10.9mg/l, pH=6.0-7.7, dissolved carbon dioxide=5.46-28.3mg/l, total alkalinity=44.37-80.0ppm, chemical oxygen demand=31.88-72.18mg/l and biological oxygen demand=0.66-48.34mg/l. Plankton composition varies and was made of four families of phytoplankton namely; Cyanophyceae, Chlorophyceae, Dinophyceae and Diatomida; and four families of zooplankton viz; Protozoa, Rotifera, Copepoda and Dinoflagellates. Farm 1 and 6 recorded the highest average weight of about 1.0kg and average total length of about 40.0cm for the two fish species. This study showed that fish yield was dependable on the quality and management of pond water characteristics

The relationship between some physicochemical parameters and plankton composition on fish production in ponds

The effect of physico-chemical parameters and plankton composition on fish production in ponds was investigated in six fish farms for eight weeks. The physicochemical parameters investigated were temperature=25-30 plus or minus C, transparency=0.45-0.57m, dissolved oxygen=3.0-10.9mg/l, pH=6.0-7.7, dissolved carbon dioxide=5.46-28.3mg/l, total alkalinity=44.37-80.0ppm, chemical oxygen demand=31.88-72.18mg/l and biological oxygen demand=0.66-48.34mg/l. Plankton composition varies and was made of four families of phytoplankton namely: Cyanophyceae, Chlorophyceae, Dinophyceae and Diatomida; and four families of zooplankton viz: Protozoa, Rotifera, Copepoda and Dinoflagellates. Farm 1 and 6 recorded the highest average weight of about 1.0kg and average total length of about 40.0cm for the two fish species. This study showed that fish yield was dependable on the quality and management of pond water characteristics

Studies on hymenopteran parasitism of Drosophila

Studies on Hymenopteran Parasitism of Drosophila

Flies of the genus Drosophila are subject to attack by a number of parasitic forms. Sturtevant (1921) has listed records of parasitism by protozoa (Leptomonas), fungi (Muiaria and Stigmatomyces), nematodes, mites and v~rious hymenoptera. According to Sturtevant, Perkins (1913) has bred at least five species of hymenoptera, belonging to the proctotrupoid, cynipoid and chalcidoid groups, upon Drosophiline flies. H.S. Smith has bred an unidentified proctotrupoid and a chalcidoid, Pachy crepoideus dubius Ashmead* from both Drosophila melanogaster ani D. hydei. Kieffer ( 1913) has described three species of hymenoptera from Africa collected by Silvestri and stated by him to be parasitic on Drosophila, species not given. They are Trichopria (Planopria) rhopalica (Diapriidae), Ashmeadopria drosophilae (Diapriidae), and the insect which forms the subject matter of the present investigation, Eucoila drosophilae (Figitidae).

There are in addition a number of predacious enemies among wasps, spiders, flies and beetles.

The present account is concerned with parasitism of various species of Drosophila by Eucoila drosophilae Kieff. The wasps were found b y Dr. w. P. Spencer who exposed traps in an effort to collect Drosophila at Long Lake, Ohio, in Sept. 1934 . Drosophila larvae from the trap gave a large number of pupae from which wasps emerged in considerable proportions. Since that time stock s have been maintained in culture on Drosophila melanogaster.

A simple method for counting bacteria with active electron transport system in water and sediment samples [Translation from: Kiel. Meeresforsch. 31(2) 83-86, 1975]

Description of a simple method for counting bacteria with active electron transport systems in water and sediment samples. Sodium succinate, NADH and NADPH served as electron donors. It is possible to see several sites of electron transport in the larger cells. Especially impressive are the plankton-algae, protozoa, and small metazoa. This is a partial translation of the ”method” section only.

The role of infusoria and bacteria as food for Cyclopoida in Rybinsk Reservoir [Translation from: Trudy Instituta Biologii Vnutrennykh Vodnany 22(25), 37-42, 1971]

Despite the fact that it is a long time sinc e the methods of collection and quantitative estimatio n of protozoa were worked out data on the abundance of these animals in freshwaters are not very numerous. Nevertheless, Infusoria and Rhizopoda at high densities are widespread in the water and sediments of lakes and reservoirs. In order to find ou t the importance of infusoria as a food source for cyclopoids we carried out experimental investigations using C14. For this three species of cyclopoids, widely distributed in open regions of Rybinsk reservoir were selected: Cyclops vicinus, Mesocyclops oithonoides and Kesocyclops leuckarti. The data presented give evidence that the species investigated are able as predators to consume infusorian plankton arid bacteria in the form of flocs or small clumps of detritus.

The choice of a suitable sampler for benthic macroinvertebrates in deep rivers

Both chemical and biological methods are used to assess the water quality of rivers. Many standard physical and chemical methods are now established, but biological procedures of comparable accuracy and versatility are still lacking. This is unfortunate because the biological assessment of water quality has several advantages over physical and chemical analyses. Several groups of organisms have been used to assess water quality in rivers and these include Bacteria, Protozoa, Algae, macrophytes, macroinvertebrates and fish. Hellawell (1978) provides an excellent review of the advantages and disadvantages of these groups, and concludes that macroinvertebrates are the most useful for monitoring water quality. Although macroinvertebrates are relatively easy to sample in shallow water (depth < 1m), quantitative sampling poses more problems than qualitative sampling because a large number of replicate sampling units are usually required for accurate estimates of numbers or biomass per unit area. Both qualitative and quantitative sampling are difficult in deep water (depth > 1m). The present paper first considers different types of samplers with emphasis on immediate samplers, and then discusses some problems in choosing a suitable sampler for benthic macroinvertebrates in deep rivers.

Biodiversity in drinking water distribution systems:a brief review

In drinking water distribution systems, three groups of living organisms are usually found in the biofilm and circulating water: heterotrophic bacteria, free-living protozoa, and macro-invertebrates. Indirect evidence suggests that protozoa grazing in distribution systems can partially eliminate biomass production and accidental microbiological pollution. This paper examines the biodiversit in drinking water distribution systems.

Mechanisms involved in Escherichia coli and Serratia marcescens removal during activated sludge wastewater treatment

Wastewater treatment reduces environmental contamination by removing gross solids and mitigating the effects of pollution. Treatment also reduces the number of indicator organisms and pathogens. In this work, the fates of two coliform bacteria, Escherichia coli and Serratia marcescens, were analyzed in an activated sludge process to determine the main mechanisms involved in the reduction of pathogenic microorganisms during wastewater treatment. These bacteria, modified to express green fluorescent protein, were inoculated in an activated sludge unit and in batch systems containing wastewater. The results suggested that, among the different biological factors implied in bacterial removal, bacterivorous protozoa play a key role. Moreover, a representative number of bacteria persisted in the system as free-living or embedded cells, but their distribution into liquid or solid fractions varied depending on the bacterium tested, questioning the real value of bacterial indicators for the control of wastewater treatment process. Additionally, viable but nonculturable cells constituted an important part of the bacterial population adhered to solid fractions, what can be derived from the competition relationships with native bacteria, present in high densities in this environment. These facts, taken together, emphasize the need for reliable quantitative and qualitative analysis tools for the evaluation of pathogenic microbial composition in sludge, which could represent an undefined risk to public health and ecosystem functions when considering its recycling.

Avaliação do potencial antimalárico de Norantea brasiliensis Choisy (Marcgraviaceae) cultivada in vitro e in vivo

A malária é uma doença infecciosa causada por protozoários do gênero Plasmodium, transmitidos ao homem, principalmente, através da picada do mosquito infectado. O tratamento é realizado por meio do uso de drogas, como a cloroquina, uma vez que não há vacina eficiente contra a doença. Porém, a resistência dos parasitos aos medicamentos tem levado à busca por novas substâncias com atividade antimalárica, inclusive de origem vegetal. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade antimalárica de extratos metanólicos de Norantea brasiliensis cultivada sob condições in vivo e in vitro, espécie nativa ocorrente em restingas, com potencial medicinal já comprovado para várias atividades. Foram desenvolvidos protocolos de calogênese e cultura de raízes da espécie visando à definição de um sistema de produção de metabólitos. Para a cultura in vitro, explantes foram inoculados em meio líquido e sólido contendo diferentes fitorreguladores e concentrações. A partir da cultura de tecidos, foram testados extratos do material produzido biotecnologicamente para comparação com o material botânico cultivado no campo. Os testes sobre o potencial antimalárico foram realizados in vivo, utilizando-se camundongos infectados pelo Plasmodium berghei ANKA, e in vitro utilizando o Plasmodium falciparum. Em seguida foram administrados a cloroquina e os extratos vegetais. A parasitemia foi observada seguindo os protocolos já estabelecidos pelo Laboratório de Imunofarmacologia do Instituto Oswaldo Cruz (IOC). Resultados mostraram que explantes foliares e caulinares de plantas germinadas in vitro, inoculados em meio sólido B5 suplementado com 2,0 mg.mL-1 de ANA, são as melhores fontes para a produção de raízes, apresentando maiores valores de peso fresco e peso seco, mostrando-se um sistema promissor para a produção in vitro de metabólitos da espécie. A avaliação da atividade antimalárica in vivo revelou seu potencial a partir de extrato de raízes de planta cultivada in vivo, na concentração de 50 mg/kg apresentando redução significativa da parasitemia quando comparada com o controle não tratado. Paralelamente, nos testes in vitro a concentração de 100 μg/kg do extrato de raízes de planta cultivada in vivo apresentou diferença significativa quando comparada com as outras concentrações testadas e o controle negativo. Além disso, há uma tendência de aumento do efeito inibitório conforme o aumento da concentração do extrato. Os resultados indicam o potencial de atividade antimalárica em raízes de N. brasiliensis, sendo este estudo o primeiro realizado para a espécie

Diversidade e aspectos bioecológicos de simulídeos (Diptera: Simuliidae) que ocorrem nos municípios adjacentes a construção da usina Hidrelétrica de Peixe-Angical, TO, Brasil

O objetivo desta Tese é realizar o levantamento taxonômico e avaliar a dinâmica populacional de Simuliidae em localidades sob influência do Aproveitamento Hidrelétrico de Peixe Angical, TO. Os simulídeos possuem abrangente distribuição geográfica, e os estágios imaturos utilizam ambientes lóticos como sítios de criação. Algumas espécies podem atuar como vetores de vírus, protozoários e helmintos, o que confere ao grupo importância médica e veterinária. O hábito hematofágico das fêmeas de simulídeos pode acarretar sérios prejuízos ao turismo; ocasiona baixa no rendimento escolar; e na agropecuária dificulta a execução do trabalho o que reduz a produtividade. Durante a construção de grandes empreendimentos ocorre em pouco tempo à introdução de contingente populacional com drástica transformação do meio. A intervenção do homem sobre os ecossistemas e o crescimento desordenado pode provocar desequilíbrio ecológico que propicia a proliferação de espécimes vetores com consequentes problemas médico sanitários. A maior parte dos trabalhos realizados com insetos vetores em áreas sob influência da construção de hidrelétricas se refere aos culicídeos. O estudo dos aspectos taxonômicos permitirá o levantamento da biodiversidade e o diferencial deste projeto está no estabelecimento da sazonalidade e dinâmica das populações de imaturos e adultos de simulídeos. As amostras foram obtidas em áreas de influência direta e indireta da UHE Peixe no rio Tocantins, em 12 pontos diferentes de coleta, nos municípios deJaú do Tocantins, Peixe, Palmeirópolis, Paranã e São Salvador do Tocantins. Foram realizadas bimestralmente de 2004 a 2007, um total de 24 campanhas para coleta em criadouros pré-selecionados, que acompanharam todas as fases de construção início das obras, formação do lago, funcionamento da Usina. OS dados abióticos foram aferidos, e os imaturos removidos do substrato manualmente por 10 minutos e posteriormente preparados para eclosão dos adultos. Parte do material foi identificado no Laboratório de Simulídeos e Oncocercose do Instituto Oswaldo Cruz, onde foram verificados novos registros específicos para a ocorrência de Simuliidae em Tocantins, além do assinalamento de espécies antropofílicas e/ou vetores de Onchocerca volvulus. Nas áreas usadas para a formação do lago houve desaparecimento de criadouros. O desmatamento ocorrido aliado ao vigor dos simulídeos que conseguem realizar voos de longas distâncias na procura de alimento ou locais adequados a oviposição devem ter contribuído para a dispersão de espécimes. Há relatos sobre a da ocorrência de oncocercose na área estudada, um foco foi demarcado na divisa de Goiás com Tocantins, municípios Paranã e Minaçu investigado a partir de um caso autóctone de oncocercose. Este estudo é relevante uma vez que o Brasil possui potencial hidroenergético e prevê a construção de inúmeras hidrelétricas nos próximos anos. É importante estudas as áreas impactadas, conhecer a sua biodiversidade e os aspectos bioecológicos de Simuliidae no país.

As aves antárticas estão livres de hemoparasitos? Um estudo de caso de pinguins (Pygoscelis spp.) e de skuas (Catharacta spp.) antárticos da Baía do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica.

O parasitismo é uma importante força seletiva em populações, assim como a competição e a predação. Os parasitos sanguíneos podem afetar a coloração da plumagem, a seleção sexual e o sucesso reprodutivo em aves. As aves da região Antártica têm sido mencionadas na literatura como livres de hemoparasitos. A Baía do Almirantado, na Ilha Rei George, Península Antártica, é a maior Baía da região, abrigando diferentes espécies de aves durante o período reprodutivo. Dentre elas, estão duas espécies de skuas, as mais frequentes da Antártica, skua-sub-antártica (Catharacta lonnbergi) e skua-polar-do-sul (C. maccormicki) e três espécies de pinguins, pinguim-antártico (Pygoscelis antarctica), pinguim-papua (P. papua) e pinguim-de-adélia (P. adeliae). Skuas e pinguins são aves que se dispersam durante o inverno austral, podendo ser potenciais reservatórios e transmissores de parasitos, embora resultados negativos de hemoparasitos tenham sido encontrados para diversas outras aves marinhas e também para a região Antártica. O objetivo do presente trabalho foi investigar a presença de hemoparasitos em pinguins e skuas antárticos na Baía do Almirantado. Amostras de lâminas de esfregaço sanguíneo e de sangue para análises moleculares de pesquisa de Plasmodium/Haemoproteus foram coletadas em dois períodos reprodutivos, de dezembro de 2010 a março de 2011 e de dezembro de 2011 a fevereiro de 2012. Um total de 185 amostras de aves foram coletadas, incluindo 120 pinguins e 65 skuas. Skuas foram tiveram resultados negativos para hemoparasitos. As três espécies de pinguins foram positivas para Plasmodium/Haemoproteus , via técnica molecular, incluindo dois P. papua,dois P. antarctica etrês P. adeliae. Apenas um indivíduo confirmado positivo pela técnica molecular, pertencente a P. papua, foi positivo utilizando a técnica de esfregaço sanguíneo, com diagnóstico de Plasmodium sp. Não houve diferença significativa entre indivíduos machos e fêmeas das espécies parasitadas, assim como entre adultos e filhotes. As aves parasitadas (n=7), foram categorizadas abaixo do peso (n=5) e acima do peso (n=2). O presente estudo é o primeiro a relatar hemoparasitos na região Antártica e também é o primeiro registro de presença de hemoprotozoários para as três espécies de pinguins analisadas. A ausência de hemoparasitos em aves antárticas tem sido justificada pela ausência de potenciais vetores na região. Portanto, é possível que os pinguins parasitados tenham adquirido a infecção durante a dispersão por ocasião do inverno austral. No entanto, skuas antárticas também são aves migratórias, que podem atingir regiões com potenciais vetores reconhecidos, mas nunca foram diagnosticadas com hemoparasitos, o que foi reforçado pelos resultados negativos do presente estudo. Nesse caso, acredita-se que skuas, podem ter um sistema imune competente ou que a ausência de hemoparasitos nessas aves seja justificada por confinamentos filogenéticos entre parasito-hospedeiro. Entretanto, pouco se sabe sobre a existência de vetores na Antártica, rotas migratórias das aves da região e especificidade parasito-hospedeiro. Os resultados inéditos encontrados no presente estudo devem, portanto, servir como ponto de partida para o entendimento das interações parasito-hospedeiro, de forma a contribuir para a preservação do ambiente antártico.

Interações entre anuros, bromélias e a comunidade bromelícola associada em três unidades de conservação no Estado do Rio de Janeiro

Bromeliaceae é uma família vegetal com distribuição essencialmente neotropical frequentemente utilizada em estudos ecológicos devido às suas características de armazenar água livre, sustentar uma biota própria, apresentar tamanho relativamente reduzido e ter fácil replicabilidade por serem abundantes. Estas características conferem às bromélias o status de microcosmos natural e, dentro do ambiente bromelícola as espécies também interagem entre si. Anuros são habitantes comumente encontrados em bromélias sendo que algumas espécies têm estreita relação com estes vegetais ao ponto de passarem todo seu ciclo de vida associados a bromélias. Na presente tese foram estudados distintos organismos que habitam bromélias (e.g. ostracodas, protozoários, helmintos e artrópodes em geral) com ênfase em anuros do gênero Scinax (Hylidae). Foi realizado um experimento controlado em casa de vegetação para testar diferentes aspectos da relação entre anuros e bromélias usando como modelo S. perpusillus e Neoregelia sp. Foram também realizados estudos de campo em três unidades de conservação do estado do Rio de Janeiro, a saber: Monumento Natural do Morro da Urca e Pão-de-Açúcar; Parque Estadual da Serra da Tiririca; e Parque Nacional da Serra dos Órgãos onde, respectivamente, ocorrem os anuros S. perpusillus, S. littoreus e S. v-signatus. A tese está dividida em seis capítulos que abordam diferentes interações interespecíficas como predação, parasitismo, foresia e mutualismo.