First detection of diarrheagenic Escherichia coli pathotypes in the Mearim River Watershed, Maranhão State, Brazil / Primeira detecção de patótipos diarreiogênicos de Escherichia coli na Bacia Hidrográfica do Rio Mearim, Estado do Maranhão, Brasil

The Mearim River Watershed has multiple uses e.g. leisure, navigation, fishing and subsistence agriculture and constitutes the main source of supply for the populations of municipalities situated along its course. In addition to being a water supply source, the existence of the 'pororoca' (tidal bore) effect in a stretch of the lower course of the Mearim River attracts people from several Brazilian states and different countries, as it offers excellent conditions for surfing in fresh water. In this respect, given the importance of the watershed, this study was developed to report the detection of diarrheagenic Escherichia coli pathotypes in a stretch of the lower course of the Mearim River, located in the state of Maranhão, Brazil. Thirty water samples were collected from 10 sampling points. To quantify E. coli, the chromogenic enzymatic system was used and positive samples were isolated and biochemically identified. Pure cultures underwent DNA extraction by heating followed by polymerase chain reaction (PCR) characterization. At the time of the collections, an observation schedule was used to record information on the existence of rearing of livestock and domestic animals; businesses; residences; and fruit and vegetable farming on the riverbanks. The samples were analyzed for the mean populations of E. coli, which ranged from 444 to 2,585 MPN mL-1. Twenty bacterial isolates were identified and the diarrheal pathotypes ETEC, typical EPEC and atypical EPEC were detected. The detection of these pathotypes can represent an epidemiological risk and compromise several uses of this water resource, such as irrigation of fruits and vegetables consumed raw, fishing, animal watering and recreation. Structural investments in basic sanitation are essential to minimize environmental degradation resulting from anthropic activities and to act preventively in public health. In addition, the recovery of riparian forests along the watershed and the maintenance of vegetation in these areas are measures to reduce the transport of particles from the soil to the watercourses, improving the qualitative and quantitative characteristics of this water resource.(AU)

A Bacia Hidrográfica do Rio Mearim apresenta múltiplos usos - lazer, navegação, pesca e agricultura de subsistência - e constitui a principal fonte de abastecimento para as populações dos municípios inseridos em seu curso. Além de fonte hídrica de abastecimento, a existência do efeito pororoca em um trecho do baixo curso do Rio Mearim atrai pessoas de vários estados brasileiros e diferentes países, pois apresenta excelentes condições para a prática de surfe em água doce. Nesse sentido, considerando a importância da Bacia Hidrográfica, objetivou-se relatar a detecção de patótipos diarreiogênicos de Escherichia coli em um trecho do baixo curso do rio Mearim, localizado no estado do Maranhão. Para isso, foram realizadas coletas de 30 amostras de água em 10 pontos amostrais. Para a quantificação de E. coli utilizou-se o sistema cromogênico enzimático e das amostras positivas procedeu-se ao isolamento e identificação bioquímica dos isolados. A extração do DNA das culturas puras foi realizada por aquecimento seguido da caracterização por reação em cadeia da polimerase (PCR). No momento das coletas utilizou-se uma pauta de observação para anotação de informações sobre a existência de criação de animais de interesse pecuário e doméstico, empreendimentos comerciais, residências e cultivo de frutas e hortaliças nas margens do rio. Nas amostras analisadas, foram quantificadas populações médias de E. coli que variaram de 444 a 2.585 NMP.mL-1, identificados 20 isolados bacterianos e detectados os patótipos diarreiogênicos ETEC, EPEC-típica e EPEC-atípica. A detecção destes patótipos pode representar risco epidemiológico e compromete diversos usos desse recurso hídrico, como a irrigação de frutas e hortaliças ingeridas cruas, pesca, dessedentação animal e recreação. Investimentos estruturais em saneamento básico são fundamentais para minimizar a degradação ambiental resultante das atividades antrópicas e para atuar preventivamente na saúde pública. Adicionalmente, a recuperação das matas ciliares ao longo da Bacia Hidrográfica e manutenção da vegetação nestas áreas são medidas para a redução do transporte de partículas do solo para os cursos d'água, e em consequência, acarretará na melhoria das características quali-quantitativas desse recurso hídrico.(AU)

Functional diversity of bacteria isolated from rhizosphere and non-rhizosphere soils under maize cultivation / Diversidade funcional de bactérias isoladas de solos rizosférico e não rizosférico em cultura de milho

This study evaluated the hydrolytic and phosphate-solubilizing potentials of soil bacteria isolated from a red latosol (oxisol) under maize cultivation. Rhizosphere soil (SR) and non-rhizosphere soil (NR) were collected and, subsequently, distinct bacterial colonies were isolated in pure cultures. Solid culture media were employed to evaluate production of hydrolases and phosphate solubilization by the isolates. From SR and NR, 30 and 19 distinct colonial types were isolated, respectively. From 29 SR isolates, 68.9%, 65.5%, 20.7% and 24.1% displayed proteolytic, cellulolytic, amylolytic, and phosphate-solubilizing activities, respectively. From the NR isolates, 57.9% produced cellulase, 42.1% protease, 57.9% amylase and 21.0% solubilized phosphate; however, 31.6% of these isolates did not display any activity. Diverse bacteria presented combined activities, representing about 58% of the SR and NR isolates. In addition to environmental and agricultural relevance, the microbial ability to secrete enzymes related to carbon and nitrogen cycles and phosphate solubilization might be important from a biotechnological perspective.

Este estudo avaliou os potenciais hidrolítico e de solubilização de fosfato de bactérias isoladas de Latossolo Vermelho cultivado com milho. A coleta de solo rizosférico (SR) e solo não rizosférico (NR) foi realizada, sendo procedido o isolamento de colônias bacterianas em culturas puras. Meios de cultura sólidos foram utilizados na avaliação da produção de hidrolases e solubilização de fosfato pelos isolados. A partir de SR e NR foram isolados 30 e 19 tipos coloniais distintos, respectivamente. De 29 isolados de SR, 68,9%, 65,5%, 20,7% e 24,1% apresentaram atividade proteolítica, celulolítica, amilolítica e solubilização de fosfato, respectivamente. Dos isolados de NR, 57,9% produziram celulase, 42,1% protease, 57,9% amilase e 21,0% solubilizaram fosfato; contudo, 31,6% destes isolados não demonstraram qualquer atividade. Diversas bactérias apresentaram atividades combinadas, representado aproximadamente 58% dos isolados de SR e NR. Além da relevância ambiental e agrícola, a habilidade microbiana em secretar enzimas relacionadas ao ciclo do carbono e nitrogênio e a solubilização de fosfato podem ser importantes na perspectiva biotecnológica.

Functional diversity of bacteria isolated from rhizosphere and non-rhizosphere soils under maize cultivation / Diversidade funcional de bactérias isoladas de solos rizosférico e não rizosférico em cultura de milho

This study evaluated the hydrolytic and phosphate-solubilizing potentials of soil bacteria isolated from a red latosol (oxisol) under maize cultivation. Rhizosphere soil (SR) and non-rhizosphere soil (NR) were collected and, subsequently, distinct bacterial colonies were isolated in pure cultures. Solid culture media were employed to evaluate production of hydrolases and phosphate solubilization by the isolates. From SR and NR, 30 and 19 distinct colonial types were isolated, respectively. From 29 SR isolates, 68.9%, 65.5%, 20.7% and 24.1% displayed proteolytic, cellulolytic, amylolytic, and phosphate-solubilizing activities, respectively. From the NR isolates, 57.9% produced cellulase, 42.1% protease, 57.9% amylase and 21.0% solubilized phosphate; however, 31.6% of these isolates did not display any activity. Diverse bacteria presented combined activities, representing about 58% of the SR and NR isolates. In addition to environmental and agricultural relevance, the microbial ability to secrete enzymes related to carbon and nitrogen cycles and phosphate solubilization might be important from a biotechnological perspective.(AU)

Este estudo avaliou os potenciais hidrolítico e de solubilização de fosfato de bactérias isoladas de Latossolo Vermelho cultivado com milho. A coleta de solo rizosférico (SR) e solo não rizosférico (NR) foi realizada, sendo procedido o isolamento de colônias bacterianas em culturas puras. Meios de cultura sólidos foram utilizados na avaliação da produção de hidrolases e solubilização de fosfato pelos isolados. A partir de SR e NR foram isolados 30 e 19 tipos coloniais distintos, respectivamente. De 29 isolados de SR, 68,9%, 65,5%, 20,7% e 24,1% apresentaram atividade proteolítica, celulolítica, amilolítica e solubilização de fosfato, respectivamente. Dos isolados de NR, 57,9% produziram celulase, 42,1% protease, 57,9% amilase e 21,0% solubilizaram fosfato; contudo, 31,6% destes isolados não demonstraram qualquer atividade. Diversas bactérias apresentaram atividades combinadas, representado aproximadamente 58% dos isolados de SR e NR. Além da relevância ambiental e agrícola, a habilidade microbiana em secretar enzimas relacionadas ao ciclo do carbono e nitrogênio e a solubilização de fosfato podem ser importantes na perspectiva biotecnológica.(AU)

Variations in culturable bacterial communities and biochemical properties in the foreland of the retreating Tianshan No. 1 glacier

As a glacier retreats, barren areas are exposed, and these barren areas are ideal sites to study microbial succession. In this study, we characterized the soil culturable bacterial communities and biochemical parameters of early successional soils from a receding glacier in the Tianshan Mountains. The total number of culturable bacteria ranged from 2.19 × 105 to 1.30 × 106 CFU g-1 dw and from 9.33 × 105 to 2.53 × 106 CFU g-1 dw at 4 °C and 25 °C, respectively. The number of culturable bacteria in the soil increased at 25 °C but decreased at 4 °C along the chronosequence. The total organic carbon, total nitrogen content, and enzymatic activity were relatively low in the glacier foreland. The number of culturable bacteria isolated at 25 °C was significantly positively correlated with the TOC and TN as well as the soil urease, protease, polyphenoloxidase, sucrase, catalase, and dehydrogenase activities. We obtained 358 isolates from the glacier foreland soils that clustered into 35 groups using amplified ribosomal DNA restriction analysis. These groups are affiliated with 20 genera that belong to six taxa, namely, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria, Bacteroides, and Deinococcus-Thermus, with a predominance of members of Actinobacteria and Proteobacteria in all of the samples. A redundancy analysis showed that the bacterial succession was divided into three periods, an early stage (10a), a middle stage (25-74a), and a late stage (100-130a), with the total number of culturable bacteria mainly being affected by the soil enzymatic activity, suggesting that the microbial succession correlated with the soil age along the foreland.(AU)

Polyphasic characterization of bacteria obtained from upland rice cultivated in Cerrado soil

This work aimed to characterize 20 isolates obtained from upland rice plants, based on phenotypic (morphology, enzymatic activity, inorganic phosphate solubilization, carbon source use, antagonism), genotypic assays (16S rRNA sequencing) and plant growth promotion. Results showed a great morphological, metabolic and genetic variability among bacterial isolates. All isolates showed positive activity for catalase and protease enzymes and, 90% of the isolates showed positive activity for amylase, catalase and, nitrogenase. All isolates were able to metabolize sucrose and malic acid in contrast with mannitol, which was metabolized only by one isolate. For the other carbon sources, we observed a great variability in its use by the isolates. Most isolates showed antibiosis against Rhizoctonia solani (75%) and Sclerotinia sclerotiorum (55%) and, 50% of them showed antibiosis against both pathogens. Six isolates showed simultaneous ability of antibiosis, inorganic phosphate solubilization and protease activity. Based on phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene all the isolates belong to Bacillus genus. Under greenhouse conditions, two isolates (S4 and S22) improved to about 24%, 25%, 30% and 31% the Total N, leaf area, shoot dry weight and root dry weight, respectively, of rice plants, indicating that they should be tested for this ability under field conditions.(AU)

Selection of efficient rhizobial symbionts for Cratylia argentea in the cerrado biome / Seleção de rizóbios eficientes na simbiose com Cratylia argentea no bioma cerrado

Cratylia argentea is a leguminous shrub native to the cerrado, which has great potential for forage production and recovery of degraded areas. This study aimed to isolate, characterize, and select efficient rhizobial strains in symbiosis with Cratylia argentea . Rhizobacteria were isolated from the nodules of 12-month-old plants and cultivated in pots containing cerrado soil. Twenty-five bacterial strains were obtained, which displayed extensive variability with respect to morphological and symbiotic characteristics. Cratylia argentea seeds were planted in pots containing 5kg of cerrado soil and maintained in the greenhouse. The treatments consisted of 25 rhizobial isolates, two controls (without nitrogen and without inoculation), with or without nitrogen fertilization (5mgN·plant-1·week-1), and four replications. Plants were cultivated for 150 days after planting seeds to evaluate nodule number, nodule dry weight, shoot and root dry weight, shoot and root N content, and relative and symbiotic efficiency. Thirteen isolates improved shoot dry weight (up to 65.8%) and shoot nitrogen concentration (up to 76%) compared with those of control treatments. Two isolates, 4 (CR42) and 22 (CR52), conferred higher symbiotic efficiency values of approximately 20%. Therefore, these two rhizobial isolates displayed the highest potential as beneficial inoculants to optimize the symbiotic efficiency for Cratylia and to increase the incorporation of nutrients and biomass into the productive system in the cerrado.(AU)

Cratylia argentea é uma leguminosa arbustiva nativa do cerrado, com alto potencial para produção de forragem e recuperação de áreas degradadas. Este trabalho teve como objetivo isolar, caracterizar e selecionar estirpes de rizóbios eficientes na simbiose com C. argentea . As bactérias foram isoladas de nódulos de plantas com 12 meses de idade, cultivadas em solo de cerrado, em vasos. Foram obtidas 25 estirpes, que apresentaram alta variabilidade em relação às características morfológicas e simbióticas. Sementes de C. argentea foram plantadas em potes contendo 5kg de solo de cerrado, e mantidos em casa de vegetação. Os tratamentos consistiram em 25 isolados, controle (sem N e sem inoculação) e adubação nitrogenada (5mgN·planta-1·semana-1), em quatro repetições. As plantas foram colhidas 150 dias após o plantio para avaliar o número e a massa seca de nódulos, a massa seca e concentração de nitrogênio da parte área e das raízes. Foram calculadas as eficiências relativas e simbióticas. Treze estirpes se destacaram quanto ao acúmulo de massa seca (até 65,8%) e acúmulo de nitrogênio (até 76%), da parte aérea, em relação ao tratamento controle. Dentre estas, as estirpes 4 e 22 apresentaram maiores eficiências simbióticas (em torno de 20%). Portanto, estas estirpes apresentaram potencial para formulação de inoculantes, visando otimizar o processo simbiótico rizóbio- Cratylia e a incorporação de biomassa e nutrientes em sistema produtivos no cerrado.(AU)

Viabilidade de enterobactérias em unidades de armazenamento de dejetos líquidos de suínos.

A produção animal, em especial a suinocultura, possui papel fundamental no desenvolvimento agropecuário do Brasil. A forma mais usual de armazenamento dos dejetos, na maioria das granjas suinícolas da região sul do Brasil, são as esterqueiras ou lagoas de decantação. Microrganismos como Salmonella sp. e Escherichia coli, podem ser determinantes para desencadearem impactos na saúde única, deste modo, a resistência aos antimicrobianos é um grande desafio. O objetivo desse estudo foi avaliar a eficiência do processo de estabilização do dejeto líquido de suínos em unidades de armazenamento (lagoas de estabilização) quanto à presença de bactérias patogênicas e resistência a antibióticos em propriedades com suinocultura, localizadas no município de Presidente Castello Branco, Santa Catarina (SC), Brasil. O trabalho foi realizado em dois ensaios: na condição preconizada de manejo (ensaio 1) foi investigada a eficiência na redução de Salmonella sp. e E. coli em condições ideais de manejo e resistência dos isolados a antimicrobianos. Para tanto foram realizadas amostragens nas esterqueiras em três profundidades (0 -10, 10 20 e 20 30 cm) em dois intervalos de tempo, T0 e T60. Foram realizadas as análises de pesquisa qualitativa e quantitativa de Salmonella sp, assim como, a investigação de enterobactérias não E. coli (ENEC) e E. coli (EC). Para verificação dos perfis de resistência aos antibióticos, foram realizados antibiogramas por meio da técnica de disco-difusão. Para as condições reais de manejo (ensaio 2), foram utilizadas 9 unidades amostrais, coletadas no momento da distribuição e realizada pesquisa de enterobactérias. No ensaio 1 a redução das populações bacterianas quando avaliadas em relação ao intervalo de coletas (T0 e T60) para P <0,0001, apresentaram as seguintes correlações: ENEC = 0,54 e EC = 0,78. Isso demonstra que o indicador EC foi o mais confiável em termos de avaliação de eficiência de remoção de bactérias indicadoras no processo de estabilização do dejeto suíno. Não houve efeito da variação de profundidade sobre a quantificação de ENEC (P=0,8871) e EC (P=0,9817), nos intervalos estudados. Os antibiogramas demonstraram multirresistência bacteriana. Em condições reais de manejo (ensaio 2) foi observada forte correlação negativa entre CT e TRH (r = -0,87) e entre EC e TRH (r = -0,86), indicando que o tempo de retenção é fundamental para estabilização do dejeto, reduzindo o risco de contaminação ambiental por bactérias patogênicas quando da deposição em solo. A concentração média de coliformes fecais (EC) observada no experimento 1 foi de 1,29 x 102 UFC 100 mL-1 enquanto no ensaio 2 o valor médio foi de 4,1 x105 UFC 100 mL-1 refletindo a variação entre condições ideais e operacionais de campo em relação ao tempo de estabilização. O manejo do dejeto suíno quando realizado em desacordo com as normas sanitárias vigentes pode implicar em riscos de propagação de microrganismos patogênicos, da mesma forma que a resistência das bactérias aos antibióticos gera prejuízos à homeostase da saúde única.

Animal production, especially swine, has a fundamental role in agricultural development in Brazil. The most common form of waste storage in most swine farms in southern Brazil is in manure pits or decantation ponds. Microorganisms like Salmonella sp. and Escherichia coli, can be determinant to trigger impacts on one health, thus, antimicrobial resistance is a great challenge. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the swine manure stabilization process in storage units (stabilization ponds) for the presence of pathogenic bacteria and antibiotic resistance in pig farms located in the municipality of Presidente Castello Branco, Santa Catarina (SC), Brazil. The established criterion was the presence of bacteria indicative of pathogens and antibiotic resistance. The study was carried out in two trials: in the recommended management condition (trial 1), the efficiency in reducing Salmonella sp. and E. coli under ideal management conditions and resistance of antimicrobials isolates. For this purpose, samplings were carried out in manure pits at three depths (0 -10, 10 20 and 20 30 cm) at two time intervals, T0 and T60. Were realized the analysis of qualitative research of Salmonella sp and quantitative research of Salmonella sp., also investigation of enterobacteria non-E.coli (ENEC) and E.coli (EC). To verify the antibiotic resistance profiles. For the real management conditions (trial 2), 9 sampling units were used, collected at the time of distribution and research for enterobacteria was carried out. In trial 1, the reduction of bacterial populations when evaluated in relation to the sampling interval (T0 and T60) for P < 0.0001, presented the correlations: ENEC = 0.54 and EC = 0.78. This demonstrates that the EC indicator was the most reliable in terms of evaluating the efficiency of removal of indicator bacteria in the stabilization process of swine manure. There was no effect of depth variation on the quantification of ENEC (P=0.8871) and EC (P=0.9817) in the studied intervals. The antibiograms demonstrated bacterial multiresistance. In the real management conditions (trial 2) a strong negative correlation was observed between CT and TRH (r = -0.87) and between EC and TRH (r = -0.86), indicating that retention time is essential for stabilization of the manure, reducing the risk of environmental contamination by pathogenic bacteria when deposited in soil. The mean concentration of fecal coliforms (EC) observed in experiment 1 was 1.29 x 102 UFC 100 mL-1 while in experiment 2 the mean value was 4.1 x105 UFC 100 mL-1 reflecting the variation between recommended management and real management in relation to the stabilization time. The management of swine manure, when working in disagreement with the current sanitary norms, may imply in risks of propagation of pathogenic microorganisms, in the same way that the resistance of bacteria to antibiotics harms the homeostasis of one health.

PESQUISA DE Escherichia coli DIARREIOGÊNICA EM ÁGUA DE MÚLTIPLOS USOS COMO MODELO DE VIGILÂNCIA EM SAÚDE ÚNICA

A Bacia Hidrográfica do Rio Mearim se destaca por sua importância social, econômica, ambiental, energética e cultural, sobretudo, para pequenos produtores rurais que utilizam essa fonte de água em atividades agroprodutivas e para pescadores artesanais que retiram desse recurso hídrico seu alimento e sustento. Nesse sentido, objetivou-se pesquisar Escherichia coli diarreiogênica em água de múltiplos usos como modelo de vigilância em saúde única. Para a realização do estudo coletou-se amostras de água em cinco pontos previamente selecionados para os municípios de Arari e Vitória do Mearim, estado do Maranhão, o que correspondeu a uma área do baixo curso do rio Mearim. De cada ponto foram coletadas amostras em triplicata, totalizando 30 amostras, sendo 15 amostras por município. As amostras foram coletadas em frascos estéreis de vidro borosilicato, com capacidade de 500 mL, de maneira asséptica e acondicionadas ao abrigo de luz solar em caixas isotérmicas com gelo reciclável. Para a quantificação de coliformes totais e E. coli utilizou-se o sistema cromogênico enzimático (Colilert, Idexx, USA) e das amostras positivas nesse teste procedeu-se ao isolamento e confirmação da bactéria em estudo por meio de metodologia convencional (enriquecimento das amostras e identificação bioquímica das colônias isoladas). A extração do DNA das culturas puras de E. coli foi realizada por aquecimento seguido da caracterização por meio da reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando o Kit GoTaq® Colorless Master Mix (Promega®) de acordo com as recomendações do fabricante. Das amostras analisadas, 100% (n=30) apresentaram coliformes totais com populações bacterianas que variaram de 7.701 a 24.196 NMP/100 mL para o município de Arari e 3.524 a 24.196 NMP/100 mL para Vitória do Mearim. Em seis pontos amostrados, sendo um ponto no município de Arari (P3) e todos os pontos em Vitória do Mearim (P1 a P5), totalizando 60% (n= 18) das amostras analisadas, podese constatar valores médios de E. coli acima do limite máximo estabelecido na legislação ambiental brasileira. Dos 10 pontos amostrados, foram isoladas de cada amostra dois morfotipos bacterianos diferentes caracterizados por colônias róseas e colônias incolores/transparentes. Os morfotipos bacterianos diferentes foram transferidos para testes bioquímicos em que foi possível constatar as características bioquímicas de 20 isolados compatíveis com a bactéria E. coli. Destes, foram detectados genes de virulência característicos de E. coli enterotoxigênica (ETEC) e E. coli enteropatogênica típica (EPEC-t) e atípica (EPECa). Os genes Stx1 e Stx2 não foram identificados no período de execução do estudo. Conclui-se que a qualidade microbiológica da água no trecho do baixo curso do rio Mearim pertencente a Bacia Hidrográfica do Rio Mearim sofre deterioração caracterizada por elevadas concentrações de coliformes totais, E. coli e diversificados patótipos diarreiogênicos (ETEC, EPEC-t e EPECa). A confirmação desse grupo de micro-organismos patogênicos representa risco epidemiológico, comprometendo diversos usos desse recurso hídrico, como a irrigação de frutas e hortaliças ingeridas cruas, pesca, dessedentação animal e recreação. Investimentos estruturais em saneamento básico são fundamentais para minimizar a degradação ambiental resultante das atividades antrópicas e para atuar preventivamente na saúde única. Adicionalmente, a recuperação das matas ciliares ao longo da bacia hidrográfica e manutenção da vegetação nestas áreas são medidas efetivas na redução do transporte de partículas do solo para os cursos dágua, e em consequência, acarreta a melhoria das características qualiquantitativas da água.

The Mearim River Basin stands out for its social, economic, environmental, energetic and cultural importance, especially for small rural producers who use this water source in agroproductive activities and for artisanal fishermen who withdraw their food and sustenance from this water resource. In this sense, the objective was to research diarrheagenic Escherichia coli in water of multiple uses as a model of single health surveillance. To carry out the study, water samples were collected at five points previously selected for the municipalities of Arari and Vitória do Mearim, state of Maranhão, which corresponded to an area of the lower course of the Mearim River. Samples were collected in triplicate from each point, totaling 30 samples, 15 samples per municipality. The samples were collected in sterile borosilicate glass bottles, with a capacity of 500 mL, in an aseptic manner and stored under sunlight in isothermal boxes with recyclable ice. For the quantification of total coliforms and E. coli, the enzymatic chromogenic system (Colilert, Idexx, USA) was used and the positive samples in this test proceeded to isolate and confirm the bacterium under study by means of conventional methodology (enrichment of the samples and biochemical identification of isolated colonies). DNA extraction from pure E. coli cultures was performed by heating followed by characterization using polymerase chain reaction (PCR) using the GoTaq® Colorless Master Mix Kit (Promega®) according to the manufacturer's recommendations. Of the analyzed samples, 100% (n = 30) had total coliforms with bacterial populations that varied from 7,701 to 24,196 NMP/100 mL for the municipality of Arari and 3,524 to 24,196 NMP/100 mL for Vitória do Mearim. In six sampled points, one point in the municipality of Arari (P3) and all points in Vitória do Mearim (P1 to P5), totaling 60% (n = 18) of the analyzed samples, one can verify average values of E. coli above the maximum limit established in Brazilian environmental legislation. Of the 10 sampled points, two different bacterial morphotypes were isolated from each sample, characterized by pink and colorless / transparent colonies. The different bacterial morphotypes were transferred to biochemical tests in which it was possible to verify the biochemical characteristics of 20 isolates compatible with the E. coli bacterium. Of these, virulence genes characteristic of E. coli enterotoxigenic (ETEC) and typical E. coli enteropathogenic (EPEC-t) and atypical (EPEC-a) were detected. The Stx1 and Stx2 genes were not identified at the time of the study. It is concluded that the microbiological quality of the water in the stretch of the low course of the Mearim River belonging to the Mearim River Basin suffers deterioration characterized by high concentrations of total coliforms, E. coli and diverse diarrhogenic genotypes (ETEC, EPEC-t and EPEC- The). The confirmation of this group of pathogenic microorganisms represents an epidemiological risk, compromising several uses of this water resource, such as irrigation of raw ingested fruits and vegetables, fishing, animal drinking and recreation. Structural investments in basic sanitation are fundamental to minimize the environmental degradation resulting from human activities and to act preventively in unique health. Additionally, the recovery of riparian forests along the hydrographic basin and the maintenance of vegetation in these areas are effective measures in reducing the transport of soil particles to water courses, and consequently, lead to the improvement of the qualitative and quantitative characteristics of the water

Culturable diversity of halophilic bacteria in foreshore soils

Halophilic bacteria are commonly found in natural environments containing significant concentration of NaCl such as inland salt lakes and evaporated sea-shore pools, as well as environments such as curing brines, salted food products and saline soils. Dependence on salt is an important phenotypic characteristic of halophilic bacteria, which can be used in the polyphasic characterization of newly discovered microorganisms. In this study the diversity of halophilic bacteria in foreshore soils of Daecheon, Chungnam, and Saemangeum, Jeonbuk, was investigated. Two types of media, namely NA and R2A supplemented with 3%, 5%, 9%, 15%, 20% and 30% NaCl were used. More than 200 halophilic bacteria were isolated and BOX-PCR fingerprinting analysis was done for the typing of the isolates. The BLAST identification results showed that isolated strains were composed of 4 phyla, Firmicutes (60%), Proteobacteria (31%), Bacteriodetes (5%) and Actinobacteria (4%). Isolates were affiliated with 16 genera and 36 species. Bacillus was the dominant genus in the phylum Firmicutes, comprising 24% of the total isolates. Halomonas (12%) and Shewanella (12%) were also found as the main genera. These findings show that the foreshore soil of Daecheon Beach and Saemangeum Sea of Korea represents an untapped source of bacterial biodiversity.

DIVERSIDADE E POTENCIAL DE UTILIZAÇÃO DE BACTÉRIAS FIXADORAS DE N2 EM BRACHIARIA BRIZANTHA

O objetivo desta pesquisa foi analisar a diversidade de bactérias diazotróficas associadas e endofíticas de Brachiaria brizantha, estudar o potencial destas em solubilizar fosfatos inorgânicos de ferro e alumínio, produzir ácido-3-indolacético (AIA) e avaliar o efeito da inoculação destes isolados em Brachiaria brizantha cv MG 05 Vitória. As bactérias foram isoladas de amostras de solos cultivados sob B. brizantha e partes de tecido vegetal desta gramínea, nos períodos seco e chuvoso, nos municípios de Alfenas e Machado, Sul de Minas Gerais. Foram utilizados cinco meios de cultura semissólidos e semisseletivos: FAM (Azospirillum amazonense), JMV (Burkholderia sp.), JNFb (Herbaspirillum spp.), LGI (A. amazonense) e NFb (Azospirillum spp.). Os testes de solubilização de fosfato e produção de AIA foram realizados in vitro e foram utilizados como critério de seleção dos 22 isolados bacterianos utilizados na inoculação de B. brizantha cv MG 5 Vitória, cultivada em vasos contendo 20 dm3 de solo. Foram realizados dois cortes, em que foram avaliados os seguintes parâmetros: altura (Al), largura (LF) e comprimento da folha (CF), número de perfilhos (NP), comprimento (CR) e massa seca da raiz (MSR), matéria seca (MS), produtividade de matéria seca (PMS), fibra em detergente neutro (FDN) e ácido (FDA) e a proteína bruta na matéria seca (PBMS). Foi obtido um total de 332 isolados, sendo a maioria endofíticos. O maior número e diversidade foram provenientes do município de Alfenas. No período chuvoso foi verificado maior número e diversidade de isolados em ambos os Municípios, quando comparado ao período da seca. Trinta e cinco isolados solubilizaram fosfato de ferro e 78 produziram AIA, destacando-se os isolados UNIFENAS 100-17, 21, 40 e 78, capazes de desempenhar ambas as funções simultaneamente. A inoculação de estirpes diazotróficas de origem endofíticas e rizosféricas influenciaram no desenvolvimento de B. brizantha cv MG 5 Vitória, contribuindo para a produção de MS, PMS e PBMS nas duas alturas de corte destacando-se os isolados UNIFENAS-100-16, 21, 78 cujo teor de PBMS foi superior a 7%.

The objective of this research was to analyze the diversity of nitrogen fixing bacteria associated and endophytic B. brizantha, study the potential the solubility of inorganic phosphates of iron and aluminum, produce acid-3-indole acetic (AIA) and to evaluate the effect of inoculation of these isolates in Brachiaria brizantha cv MG 05 Victoria. The bacteria were isolated from soil samples grown under Brachiaria and parts of plant tissue this grass, the dry and wet periods in the municipalities of Alfenas and Machado, southern Minas Gerais. Five semisolid culture media and semi-selective were used: FAM (Azospirillum amazonense), JMV (Burkholderia sp.), JNFb (Herbaspirillum spp.), LGI (A. amazonense) and NFb (Azospirillum spp.). The phosphate solubilization tests and AIA production were performed in vitro and were used as of 22 bacterial isolates selection criteria used in the inoculation of B. brizantha cv MG 5 Victoria, grown in pots containing 20 dm3 of soil. There were two cuts, in what form evaluated the following parameters: height (Al), width (LF) and leaf length (CF), number of tillers (NP), length (CR) and root dry mass (MSR) dry matter (DM), dry matter yield (PMS), neutral detergent fiber (NDF) and acid (ADF) and crude protein in dry matter (PBMS). A total of 332 isolates were obtained, most endophytic. The greatest number and diversity were from the city of Alfenas. During the rainy season was verified greater number and diversity of isolates in both municipalities, when compared to the dry season. Thirty-five isolates solubilized iron phosphate and 78 produced AIA, especially the isolated UNIFENAS 100-17, 21, 40 and 78, able to do both simultaneously. The inoculation of nitrogen fixing strains of endophytic origin and rhizospheric influenced the development of B. brizantha cv MG 5 victory, contributing to the production of MS, PMS and PBMS in the two cutting heights highlighting the UNIFENAS-100-16 isolated, 21, PBMS 78 whose content was more than 7%.

Genetic diversity of siderophore-producing bacteria of tobacco rhizosphere

The genetic diversity of siderophore-producing bacteria of tobacco rhizosphere was studied by amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA), 16S rRNA sequence homology and phylogenetics analysis methods. Studies demonstrated that 85% of the total 354 isolates produced siderophores in iron limited liquid medium. A total of 28 ARDRA patterns were identified among the 299 siderophore-producing bacterial isolates. The 28 ARDRA patterns represented bacteria of 14 different genera belonging to six bacterial divisions, namely ?-, ?-, ?-Proteobacteria, Sphingobacteria, Bacilli,and Actinobacteria. Especially, ?-Proteobacteria consisting of Pseudomonas, Enterobacter, Serratia, Pantoea, Erwinia and Stenotrophomonasgenus encountered 18 different ARDRA groups. Results also showed a greater siderophore-producing bacterial diversity than previous researches. For example, Sphingobacterium (isolates G-2-21-1 and G-2-27-2), Pseudomonas poae (isolate G-2-1-1), Enterobacter endosymbiont (isolates G-2-10-2 and N-5-10), Delftia acidovorans (isolate G-1-15), and Achromobacter xylosoxidans (isolates N-46-11HH and N-5-20) were reported to be able to producesiderophores under low-iron conditions for the first time. Gram-negative isolates were more frequently encountered, with more than 95% total frequency. For Gram-positive bacteria, the Bacillus and Rhodococcus were the only two genera, with 1.7% total frequency. Furthermore, the Pseudomonas and Enterobacter were dominant in this environment, with 44.5% and 24.7% total frequency, respectively. It was also found that 75 percent of the isolates that had the high percentages of siderophore units (% between 40 and 60) belonged to Pseudomonas. Pseudomonas sp. G-229-21 screened out in this study may have potential to apply to low-iron soil to prevent plant soil-borne fungal pathogen diseases.

A diversidade genética de bactérias de rizosfera de tabaco produtoras de sideróforos foi estudada por meio da técnica de análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA), homologia de seqüência de 16s rRNA e métodos de análise filogenética. Observou-se que 85% do total de 354 isolados produziram sideróforos em meio liquido com restrição de ferro. Entre os 299 isolados produtores de sideróforos identificou-se 28 padrões ARDRA, que representaram 14 gêneros bacterianos diferentes, pertencentes a seis divisões bacterianas: ?-, ?-, ?-Proteobacteria, Sphingobacteria, Bacilli e Actinobacteria. ?-Proteobacteria, consistindo de Pseudomonas, Enterobacter, Serratia, Pantoea, Erwinia e Stenotrophomonas, pertenceram a 18 grupos ARDRA. Os resultados também mostraram uma diversidade maior de bactérias produtoras de sideróforos do que a relatada em outros estudos. Por exemplo, Sphingobacterium (isolados G-2-21-1 e G-2-27-2), Pseudomonas poae (isolado G-2-1-1), Enterobacter endosymbiont (isolados G-2-10-2 e N-5-10), Delftia acidovorans (isolado G-1-15) e Achromobacter xylosoxidans (isolados N-46-1HH e N-5-20), capazes de produzir sideróforos em condições de baixa disponibilidade de ferro, foram relatados pela primeira vez. Isolados Gram negativos foram encontrados com maior freqüência, correspondendo a mais de 95% da freqüência total. Entre as bactérias Gram positivas, foram encontrados apenas os gêneros Bacillus e Rhodococcus, com 1,7% da freqüência total. Além disso, neste ambiente houve predominância de Pseudomonas e Enterobacter, com 44,5% e 24,7% da freqüência total, respectivamente. Verificou-se também que 75% dos isolados com alta porcentagem de unidades de sideróforos (% entre 40 e 60) pertenceram a Pseudomonas. Pseudomonas sp. G-229-21, selecionado neste estudo, apresenta potencial de aplicação em solos com baixo teor de ferro para prevenção de doenças fúngicas em plantas.