Identificação de marcadores moleculares hospedeiro-especificos de Escherichia coli de aguas superficiais do Estado de São Paulo
Camila Carlos
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP C195i
[Identification of host-specific molecular markers of Escherichia coli from State of São Paulo]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
80 f. : il.
Orientador: Laura Maria Mariscal Ottoboni
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Coliformes e enterococos fecais de origem humana ou animal na água podem indicar a presença de patógenos de veiculação hídrica como, por exemplo, Salmonella e Giardia. A identificação da fonte de contaminação fecal (lançamento de esgoto doméstico, escoamento de fezes animais de criação no...
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Resumo: Coliformes e enterococos fecais de origem humana ou animal na água podem indicar a presença de patógenos de veiculação hídrica como, por exemplo, Salmonella e Giardia. A identificação da fonte de contaminação fecal (lançamento de esgoto doméstico, escoamento de fezes animais de criação no solo, de animais silvestres, aves e outros) é importante para a implantação de medidas efetivas de gerenciamento e remediação de águas superficiais. Dessa forma, o desenvolvimento de métodos para identificação da fonte de contaminação fecal é de fundamental importância para as ações de controle, para preservar a integridade dos corpos d'água e para proteger a saúde da população. Até o momento, não existe um método único e universal para este tipo de análise e, no Brasil, as pesquisas nessa área são praticamente nulas. Assim sendo, este trabalho teve como objetivo a obtenção de marcadores moleculares hospedeiro-específicos em Escherichia coli, que permitam a identificação da fonte animal de contaminação fecal em águas superficiais. Neste trabalho foram utilizadas 174 linhagens de origem humana, 50 de origem bovina, 39 de origem suína, 16 de origem aviária, 29 de origem ovina, 16 de origem caprina, 44 de esgoto, 36 de reservatórios com contaminação esperada de origem humana e 30 de rios e reservatórios com contaminação esperada de origem animal. A determinação do grupo filogenético de todas as linhagens foi realizada pela detecção dos genes chuA e yjaA e do fragmento Tspe4.C2 por PCR. Os resultados mostraram que a distribuição dos grupos filogenéticos principais A, B1, B2 e D foi diferente entre os hospedeiros analisados, o que permitiu a predição da fonte de contaminação fecal da maioria dos pontos de amostragem. Cem linhagens de humanos e todas as linhagens de origem animal foram analisadas por BOX- e (GTG)5-PCR. O BOX-PCR apresentou uma taxa global de classificação correta de 63,70%, o (GTG)5-PCR de 49,10% e quando os dois métodos foram utilizados a taxa foi de 57,61%. Outras 32 linhagens de humanos e 28 de esgoto também foram analisadas por BOX-PCR, sendo que, 59,4% das linhagens de humanos foram corretamente classificadas e 85,2% das linhagens de esgoto foram classificadas como de humanos. Vinte linhagens de humanos, 15 de bois e 16 de galinhas foram analisadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Utilizando-se um modelo PLS-DA com a segunda derivada do espectro na região 2816 e 3026 cm-1 foi possível separar completamente as linhagens segundo sua origem animal. Assim sendo, a espectroscopia FT-IR foi considerada a técnica mais promissora para futuros estudos de rastreamento de fonte de contaminação fecal.
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Abstract: The detection of fecal coliforms and enterecocci in water indicates the presence of waterborne pathogens such as Salmonella and Giardia. The identification of the source of fecal contamination is important for the effective management of superficial water pollution. The development of...
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Abstract: The detection of fecal coliforms and enterecocci in water indicates the presence of waterborne pathogens such as Salmonella and Giardia. The identification of the source of fecal contamination is important for the effective management of superficial water pollution. The development of methods for the identification of the source of fecal contamination is essential to preserve the quality of the water systems and to protect the public health. Until now, there is no universal method for this analysis and, in Brazil, there is no research in this area. In this way, the aim of this work was to obtain host-specific molecular markers in Escherichia coli for the identification of the source of fecal contamination in superficial water. For this work it was used, 174 strains from humans, 50 from cows, 39 from pigs, 29 from sheep, 16 from goat, 16 from chickens, 44 from sewage, 36 from water reservoirs whose the expected contamination source is human and 30 from water reservoirs and rivers whose the expected contamination source is animal. The determination of the phylogenetic groups of all strains was performed by the detection of the genes chuA and yjaA and the fragment Tspe4.C2 by PCR. The results showed that the distribution of the phylogenetic groups A, B1, B2 and D differs among the hosts analyzed, which allowed the prediction of the contamination source of most of the environmental samples. One hundred strains from humans, 50 from cows, 39 from pigs, 29 from sheep, 16 from goat and 16 from chickens were analyzed by BOX- and (GTG)5-PCR. The BOX-PCR presented an overall rate of correct assignment of 63.70%, the (GTG)5-PCR of 49.10% and, when the two methods were used, the rate was 57.61%. Thirty two other strains from humans and 28 strains from sewage were analyzed by BOX-PCR and compared with the profiles previously obtained. 59.4% of the human strains were correctly assigned as human and 85.2% of the sewage strains were assigned as human. Twenty strains from humans, 15 from cows and 16 from chickens were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The use of a PLS-DA model with the second derivative of spectra at the region 2816 and 3026 cm-1 made it possible to completely discriminate the strains according to the animal source. Therefore, the FT-IR spectroscopy was considered the most promising method for the identification of fecal contamination.
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