Assessment of phytoremediation potencial of Allium cepa L. in raw sewage treatment / Avaliação do potencial de fitorremediação da Allium cepa L. no tratamento do esgoto bruto

Whereas the effects of the substances found in domestic sewage on live organisms is important to evaluate the use of plants to remove pollutants from the environment. The objective of this study was to assess the phytoremediation activity of Allium cepa L. (onion) roots exposed to raw sewage, as well as the acute toxic activity of this effluent for the bioindicators A. cepa, through a cytotoxicity test, and Artemia salina L., through a mortality/immobility test. The physicochemical assessments of the sewage were conducted in two scenarios: immediately after collection and after being in contact with onion roots (phytoremediation) for 24 hours. The physicochemical data indicate there was a reduction in nitrogen and phosphorus levels and in biochemical oxygen demand in sewage treated. The results from the cytotoxicity test with A. cepa indicated a reduction in the mitotic cell divisions of the onions treated with the raw sewage. The mortality/immobility test with A. salina indicated that the concentrations with 50 and 100% of raw sewage induced the mortality of the nauplii. Thus, the data suggest new studies that seek greater efficiency, efficacy and viability of onion phytoremediation.(AU)

Considerando os efeitos das substâncias encontradas no esgoto doméstico em organismos vivos, é importante avaliar o uso de plantas para remover poluentes do meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade de fitorremediação de raízes de Allium cepa L. (cebola) expostas ao esgoto bruto, bem como a atividade tóxica aguda desse efluente para os bioindicadores A. cepa, através de um teste de citotoxicidade, e Artemia salina L., através de um teste de mortalidade/imobilidade. As avaliações físico-químicas do esgoto foram realizadas em dois cenários: imediatamente após a coleta e após contato com raízes de cebola (fitorremediação) por 24 horas. Os dados físico-químicos indicam que houve redução nos níveis de nitrogênio e fósforo e na demanda bioquímica de oxigênio no esgoto tratado. Os resultados do teste de citotoxicidade com A. cepa indicaram uma redução nas divisões celulares mitóticas das cebolas tratadas com o esgoto bruto. O teste de mortalidade/imobilidade com A. salina indicou que as concentrações com 50 e 100% de esgoto bruto induziram a mortalidade dos náuplios. Assim, os dados sugerem novos estudos que busquem maior eficiência, eficácia e viabilidade de fitorremediação das cebolas.(AU)

Biochar and its impact on soil properties, growth and yield of okra plants / Biocarvão e seu impacto nas propriedades do solo, crescimento e produtividade de plantas de quiabo

Applying biochar to the soil can mitigate problems that hinder agricultural production, such as water scarcity and low fertility soils. The objective of this research was to evaluate the impact of dry coconut husk biochar and sewage sludge combinations on soil chemical characteristics, growth, yield and water productivity of okra crop. The experiment was arranged in randomized blocks, with 6 treatments (CHB+BSS - coconut husk biochar + biochar of sewage sludge, CHB+RSS- coconut husk biochar + raw sewage sludge, BSS+RSS - biochar  of sewage sludge + raw sewage sludge, CHB - coconut husk biochar, BSS - biochar of sewage sludge,  WB - without biochar (control)). Plant height, number of fruits per plant, yield and water use productivity were evaluated. To evaluate the effect of biochar on soil, soil samples were taken to determine pH, CEC, P, K, Ca, Mg concentrations after incorporation of biochar into the soil. The BSS + RSS and RSS treatments provided better results on okra production and growth characteristics with a 421.15% and 419% productivity increase, respectively, compared to the control treatment. The BSS + RSS and BSS treatments provided better water productivity values with values of 1.45 and 1.44 tons produced for each cubic meter of water applied, respectively. All soil chemical characteristics analyzed were modified when the biochar was...

A aplicação de biocarvão no solo pode atenuar problemas que dificultam a produção agrícola, como escassez de água e solos com baixa fertilidade. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o impacto das combinações de biocarvão de casca de coco seco e lodo de esgoto nas características químicas do solo, crescimento, rendimento e produtividade de água da cultura do quiabo. O experimento foi organizado em blocos casualizados, com 6 tratamentos (CHB + BSS - biocarvão de casca de coco + biocarvão de lodo de esgoto, CHB + RSS- biocarvão de casca de coco + lodo de esgoto bruto, BSS + RSS - biocarvão de lodo de esgoto + lodo de esgoto bruto, CHB - biocarvão de casca de coco, BSS - biocarvão de lodo de esgoto, WB - sem biocarvão (controle)). Foram avaliados a altura da planta, número de frutos por planta, produtividade e produtividade de uso da água. Para avaliar o efeito do biocarvão no solo, foram coletadas amostras de solo para determinação das concentrações de pH, CEC, P, K, Ca, Mg após incorporação do biocarvão no solo. Os tratamentos BSS + RSS e RSS proporcionaram melhores resultados nas características de produção e crescimento de quiabo, com um aumento de produtividade de 421,15% e 419%, respectivamente, em comparação com o tratamento controle. Os tratamentos BSS + RSS e BSS proporcionaram melhores valores de produtividade da água com valores de 1,45 e 1,44 toneladas produzidas...

Biochar and its impact on soil properties, growth and yield of okra plants / Biocarvão e seu impacto nas propriedades do solo, crescimento e produtividade de plantas de quiabo

Applying biochar to the soil can mitigate problems that hinder agricultural production, such as water scarcity and low fertility soils. The objective of this research was to evaluate the impact of dry coconut husk biochar and sewage sludge combinations on soil chemical characteristics, growth, yield and water productivity of okra crop. The experiment was arranged in randomized blocks, with 6 treatments (CHB+BSS - coconut husk biochar + biochar of sewage sludge, CHB+RSS- coconut husk biochar + raw sewage sludge, BSS+RSS - biochar  of sewage sludge + raw sewage sludge, CHB - coconut husk biochar, BSS - biochar of sewage sludge,  WB - without biochar (control)). Plant height, number of fruits per plant, yield and water use productivity were evaluated. To evaluate the effect of biochar on soil, soil samples were taken to determine pH, CEC, P, K, Ca, Mg concentrations after incorporation of biochar into the soil. The BSS + RSS and RSS treatments provided better results on okra production and growth characteristics with a 421.15% and 419% productivity increase, respectively, compared to the control treatment. The BSS + RSS and BSS treatments provided better water productivity values with values of 1.45 and 1.44 tons produced for each cubic meter of water applied, respectively. All soil chemical characteristics analyzed were modified when the biochar was...(AU)

A aplicação de biocarvão no solo pode atenuar problemas que dificultam a produção agrícola, como escassez de água e solos com baixa fertilidade. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o impacto das combinações de biocarvão de casca de coco seco e lodo de esgoto nas características químicas do solo, crescimento, rendimento e produtividade de água da cultura do quiabo. O experimento foi organizado em blocos casualizados, com 6 tratamentos (CHB + BSS - biocarvão de casca de coco + biocarvão de lodo de esgoto, CHB + RSS- biocarvão de casca de coco + lodo de esgoto bruto, BSS + RSS - biocarvão de lodo de esgoto + lodo de esgoto bruto, CHB - biocarvão de casca de coco, BSS - biocarvão de lodo de esgoto, WB - sem biocarvão (controle)). Foram avaliados a altura da planta, número de frutos por planta, produtividade e produtividade de uso da água. Para avaliar o efeito do biocarvão no solo, foram coletadas amostras de solo para determinação das concentrações de pH, CEC, P, K, Ca, Mg após incorporação do biocarvão no solo. Os tratamentos BSS + RSS e RSS proporcionaram melhores resultados nas características de produção e crescimento de quiabo, com um aumento de produtividade de 421,15% e 419%, respectivamente, em comparação com o tratamento controle. Os tratamentos BSS + RSS e BSS proporcionaram melhores valores de produtividade da água com valores de 1,45 e 1,44 toneladas produzidas...(AU)

Assessment of phytoremediation potencial of Allium cepa L. in raw sewage treatment

Abstract Whereas the effects of the substances found in domestic sewage on live organisms is important to evaluate the use of plants to remove pollutants from the environment. The objective of this study was to assess the phytoremediation activity of Allium cepa L. (onion) roots exposed to raw sewage, as well as the acute toxic activity of this effluent for the bioindicators A. cepa, through a cytotoxicity test, and Artemia salina L., through a mortality/immobility test. The physicochemical assessments of the sewage were conducted in two scenarios: immediately after collection and after being in contact with onion roots (phytoremediation) for 24 hours. The physicochemical data indicate there was a reduction in nitrogen and phosphorus levels and in biochemical oxygen demand in sewage treated. The results from the cytotoxicity test with A. cepa indicated a reduction in the mitotic cell divisions of the onions treated with the raw sewage. The mortality/immobility test with A. salina indicated that the concentrations with 50 and 100% of raw sewage induced the mortality of the nauplii. Thus, the data suggest new studies that seek greater efficiency, efficacy and viability of onion phytoremediation.

Resumo Considerando os efeitos das substâncias encontradas no esgoto doméstico em organismos vivos, é importante avaliar o uso de plantas para remover poluentes do meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade de fitorremediação de raízes de Allium cepa L. (cebola) expostas ao esgoto bruto, bem como a atividade tóxica aguda desse efluente para os bioindicadores A. cepa, através de um teste de citotoxicidade, e Artemia salina L., através de um teste de mortalidade/imobilidade. As avaliações físico-químicas do esgoto foram realizadas em dois cenários: imediatamente após a coleta e após contato com raízes de cebola (fitorremediação) por 24 horas. Os dados físico-químicos indicam que houve redução nos níveis de nitrogênio e fósforo e na demanda bioquímica de oxigênio no esgoto tratado. Os resultados do teste de citotoxicidade com A. cepa indicaram uma redução nas divisões celulares mitóticas das cebolas tratadas com o esgoto bruto. O teste de mortalidade/imobilidade com A. salina indicou que as concentrações com 50 e 100% de esgoto bruto induziram a mortalidade dos náuplios. Assim, os dados sugerem novos estudos que busquem maior eficiência, eficácia e viabilidade de fitorremediação das cebolas.

Surveillance of Giardia and Cryptosporidium in sewage from an urban area in Brazil / Monitoramento de Giardia e Cryptosporidium em esgoto de uma área urbana no Brasil

Cryptosporidium and Giardia are protozoan parasites that cause diarrhea in humans and animals. Molecular characterization of these pathogens in sewage may provide insight on their occurrence and prevalence in Brazil. This study aimed to investigate the presence of Giardia and Cryptosporidium in raw and treated sewage from Londrina, Paraná, Brazil. Samples were collected every two weeks during a year. Samples were concentrated, then DNA was extracted and subjected to a nested PCR targeting the Giardia 18S rRNA gene and the Cryptosporidium 18S rRNA gene. Species of Cryptosporidium were characterized by restriction fragment length polymorphism (RFLP). All raw sewage and 76% of the treated sewage were positive for Giardia; 84% of raw sewage samples and 8% of treated sewage were positive for Cryptosporidium. C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. parvum and C. suis were detected in 100%, 19%, 9%, 9% and 4% of raw sewage, respectively. C. muris was the only species found in treated sewage. Multiple species of Cryptosporidium were present in 19.04% of the raw sewage. Treated sewage water can pose a threat to human health. The speciation of Cryptosporidium revealed the presence of non-common zoonotic species as C. suis and C. muris.(AU)

Cryptosporidium e Giardia são protozoários causadores de diarreia em animais e humanos. A caracterização molecular destes protozoários em esgoto pode prover dados ainda desconhecidos da ocorrência de espécies. O objetivo do presente estudo foi monitorar a ocorrência de Giardia e espécies de Cryptosporidium em esgoto bruto e tratado em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) de Londrina, Paraná. Amostras de esgoto bruto e tratado foram coletadas no período de um ano, com periodicidade quinzenal. A ocorrência destes protozoários foi caracterizada por meio de concentração das amostras e posterior extração de DNA seguida de nested-PCR para amplificação de fragmentos dos genes 18S rRNA de Giardia e 18S rRNA de Cryptosporidium. A caracterização das espécies de Cryptosporidium foi realizada por meio de análise por polimorfismo de comprimento do fragmento de restrição (RFLP) dos produtos obtidos. Foram coletadas no total 25 amostras de cada, esgoto bruto e esgoto tratado. Para Giardia, todas as amostras de esgoto bruto e 76% das de esgoto tratado foram positivas. Cryptosporidium esteve presente em 84% das amostras de esgoto bruto e em 8% do tratado. No esgoto tratado foi encontrado apenas C. muris, já nas amostras de esgoto bruto foram encontradas cinco espécies: C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. suis e C. parvum em 100%, 19%, 9%, 9% e 4%, respectivamente. A presença de espécies mistas foi observada em 19,04% das amostras. A presença de Giardia e Cryptosporidium em esgoto tratado pode pôr em risco a saúde humana. A discriminação de espécies de Cryptosporidium revelou a presença de espécies zoonóticas incomuns como C. suis e C. muris.(AU)

Assessment of phytoremediation potencial of Allium cepa L. in raw sewage treatment

Abstract Whereas the effects of the substances found in domestic sewage on live organisms is important to evaluate the use of plants to remove pollutants from the environment. The objective of this study was to assess the phytoremediation activity of Allium cepa L. (onion) roots exposed to raw sewage, as well as the acute toxic activity of this effluent for the bioindicators A. cepa, through a cytotoxicity test, and Artemia salina L., through a mortality/immobility test. The physicochemical assessments of the sewage were conducted in two scenarios: immediately after collection and after being in contact with onion roots (phytoremediation) for 24 hours. The physicochemical data indicate there was a reduction in nitrogen and phosphorus levels and in biochemical oxygen demand in sewage treated. The results from the cytotoxicity test with A. cepa indicated a reduction in the mitotic cell divisions of the onions treated with the raw sewage. The mortality/immobility test with A. salina indicated that the concentrations with 50 and 100% of raw sewage induced the mortality of the nauplii. Thus, the data suggest new studies that seek greater efficiency, efficacy and viability of onion phytoremediation.

Resumo Considerando os efeitos das substâncias encontradas no esgoto doméstico em organismos vivos, é importante avaliar o uso de plantas para remover poluentes do meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade de fitorremediação de raízes de Allium cepa L. (cebola) expostas ao esgoto bruto, bem como a atividade tóxica aguda desse efluente para os bioindicadores A. cepa, através de um teste de citotoxicidade, e Artemia salina L., através de um teste de mortalidade/imobilidade. As avaliações físico-químicas do esgoto foram realizadas em dois cenários: imediatamente após a coleta e após contato com raízes de cebola (fitorremediação) por 24 horas. Os dados físico-químicos indicam que houve redução nos níveis de nitrogênio e fósforo e na demanda bioquímica de oxigênio no esgoto tratado. Os resultados do teste de citotoxicidade com A. cepa indicaram uma redução nas divisões celulares mitóticas das cebolas tratadas com o esgoto bruto. O teste de mortalidade/imobilidade com A. salina indicou que as concentrações com 50 e 100% de esgoto bruto induziram a mortalidade dos náuplios. Assim, os dados sugerem novos estudos que busquem maior eficiência, eficácia e viabilidade de fitorremediação das cebolas.

AVALIAÇÃO DO USO DE COLIFAGOS COMO INDICADORES MICROBIOLÓGICOS EM ÁGUA E ESGOTO EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO NO MUNICÍPIO DE NOVO HAMBURGO-RS

Doenças de veiculação hídrica são um problema de saúde pública, pois a presença de bactérias coliformes na água, particularmente os coliformes termotolerantes como Escherichia coli, é um dos indicadores de contaminação fecal. Logo, o uso de bactérias como o único indicador microbiológico de qualidade hídrica vem sendo revisto, principalmente pela existência de diferentes patógenos, como vírus e protozoários. Embora a quantificação de colifagos, vírus que infectam E. coli, como parâmetro de qualidade microbiológica da água seja reconhecida pela American Public Health Association (APHA), esta não é uma prática em nosso país. Por isso, este estudo avaliou a utilidade de colifagos como indicadores de contaminação fecal em amostras de água bruta e tratada e em amostras de esgoto bruto e tratado em estações, comparando-os com os resultados dos indicadores clássicos (coliformes). As seis coletas ocorreram entre maio e agosto de 2019 e as amostragens foram realizadas junto às estações de tratamento de Novo Hamburgo (RS). Todas amostras foram previamente submetidas à etapa de concentração viral para a pesquisa de fagos, exceto as amostras de água pós-tratamento, pois estas foram enriquecidas. Foi realizado o ensaio em sobrecamada de ágar para observação de placas de lise mediante três experimentos independentes para cada amostra de água e esgoto, todos em duplicata, utilizando Escherichia coli ATCC 13706 como célula hospedeira. Todos os tipos de amostras (água e esgoto, bruto e tratado) mostraram-se positivos para a presença de fagos, mas não para coliformes. Enquanto todas as amostras de água pós-tratamento foram negativas para coliformes, observou-se a presença de placas de lise nos ensaios realizados em 33,3% (2/6) dessas amostras, evidenciando que os colifagos são indicadores microbiológicos diferenciados. Na água tratada, a etapa de enriquecimento da fonte de isolamento foi muito importante para observação das placas de lise no teste em sobrecamada de ágar. Assim, os resultados demonstraram que os colifagos são resistentes ao tratamento físico-químico utilizado na respectiva estação, reforçando a sua utilidade como indicadores da contaminação por material fecal, especialmente em amostras de água tratada.

Waterborne diseases are a concern in public health system, since the presence of coliform bacteria in the water, particularly the thermotolerant coliforms/ fecal coliforms Escherichia coli is one of the indicators of fecal contamination. Therefore, the use of bacterias as the only microbiological indicator of water quality is being revised, mainly due to the existence of different pathogens, such as viruses and protozoans. Although the coliphage quantification, the virus which infects E. coli, as a microbiological quality standard of water is recognized by the American Public Health Association (APHA), this is not a practice in our country. Therefore, this study evaluated the coliphage usefulness as indicators of fecal contamination in raw and treated water samples, as well as in samples of raw sewage and treated plants, comparing them with the results of the classical indicators (coliforms). The six collections occurred between May and August of 2019 and the sampling processes were held together with the treatment plants of Novo Hamburgo (RS). All the samples were previously submitted to a viral concentration method to search for phages, besides the post-treatment water samples, for these have been enriched. It was held an agar-layer method to observe the lysis plates through three independent experiments for each water and sewage sample, all in duplicata, using Escherichia coli ATCC 13706 as the host cell. All sample types (water, sewage, raw, and treated) turned out to be positive for the presence of phages, but not to coliforms. While all the post-treatment water samples were negative for coliforms, it was observed the presence of lysis plates in tests performed in 33,3% (2/6) of these samples, emphasizing that the coliphages are differentiated microbiological indicators. In treated water, the enrichment of the insulation source method was very important to the observation of lysis plates in the agar-layer method. Thus, the results showed that the coliphages are resistant to the physicochemical treatment in the respective plant, reinforcing their usefulness as indicators of contamination through fecal material, especially in treated water samples.

Assessment of enteric viruses in a sewage treatment plant located in Porto Alegre, southern Brazil

In order to verify the microbial quality of the influents and effluents of one STP from southern Brazil, an eight-month survey was conducted to examine the presence of total and fecal coliforms and of adenovirus (HAdV), enterovirus (EV), genogroup A rotaviruses (GARV) and Torque teno virus (TTV), in treated effluent samples from São João/Navegantes STP, Porto Alegre (Brazil). A total of 16 samples were collected, eight of influent (raw sewage, prior to treatment), and the other eight of the effluent (post-treatment sewage). Total and fecal coliform levels ranging from 3.6 × 10(4) to 4.4 × 10(7) MPN/100 mL and 2.9 × 10³ to 1.7 × 10(7) MPN/100 mL, were detected in all samples. In raw sewage, HAdV (25%) and GARV (28.6%) viral genomes were detected. The analysis of effluent samples revealed the presence of HAdV (50%), EV (37.5%), and TTV (12.5%) genomic fragments. All samples, regardless of the month analysed, presented detection of a least one virus genus, except for in April. Higher virus detection rates were observed in treated sewage samples (62.5%), and in 80% of them (effluent positive samples) HAdV was detected. Results showed that improvements in sewage monitoring and treatment processes are necessary to reduce the viral and bacterial load on the environment in southern Brazil. To the knowledge of the authors, this is the first study showing the monitoring of viral genomes in influent and effluent samples from a STP located in Porto Alegre (Rio Grande do Sul, Brazil), southern Brazil.

Com o intuito de verificar a qualidade microbiológica de afluentes e efluentes de uma estação de tratamento de esgoto (ETE), um monitoramento de oito meses foi realizado para examinar a presença de coliformes totais e fecais, e de adenovírus (HAdV), enterovírus (EV), rotavírus do genogrupo A (GARV) e torque teno vírus (TTV), em amostras de esgoto tratado da ETE São João/Navegantes, em Porto Alegre-RS, Brasil. Um total de 16 amostras foi coletado, sendo oito de afluente (esgoto bruto, anterior ao tratamento) e oito de efluente (esgoto tratado). Os níveis de coliformes totais e fecais variaram entre 3,6 × 10(4) e 4,4 × 10(7) MPN/100 mL e 2,9 × 10³ e 1,7 × 10(7) MPN/100 mL, respectivamente, tendo sido estes detectados em todas as amostras. No esgoto bruto, foram detectados os genomas virais de HAdV (25%) e GARV (28,6%). A análise das amostras de efluente revelou a presença de fragmentos genômicos de HAdV (50%), EV (37,5%) e TTV (12,5%). Todas as amostras, independentemente do mês analisado, possibilitaram a detecção de pelo menos um gênero viral, exceto no mês de abril. Altas taxas de detecção viral foram observadas em amostras de esgoto tratado (62,5%), sendo que o HAdV foi detectado em 80% dessas amostras de efluente positivas. Os resultados mostram que aprimoramentos no processo de tratamento e monitoramento do esgoto são necessários para reduzir a carga viral e bacteriológica no ambiente do Sul do Brasil. Ao conhecimento dos autores, este é o primeiro estudo de monitoramento de genomas virais em amostras de afluente e efluente de uma ETE localizada em Porto Alegre-Rio Grande do Sul, Brasil.

MONITORAMENTO DE CRYPTOSPORIDIUM E GIARDIA EM ESGOTO BRUTO E TRATADO EM UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO, LONDRINA/PR, BRASIL

Cryptosporidium spp. e Giardia spp. são etiologias de doença gastrointestinal em animais e humanos, com importância em jovens e adultos. Cryptosporidium é o segundo maior causador de diarreia em crianças menores de 5 anos na África e Ásia e Giardia é o protozoário mais frequentemente encontrado em humanos. O ciclo de vida se completa em apenas um hospedeiro, a infecção ocorre pela ingestão de oocistos (Cryptosporidium) e cistos (Giardia) eliminados nas fezes de seus hospedeiros, a água e alimentos são importantes vias de transmissão. As taxas de incidência e prevalência destas protozooses em humanos no Brasil são pouco estimadas, há uma carência de estudos moleculares para o melhor entendimento da epidemiologia molecular destas protozooses. No Brasil estes protozoários já foram descritos em esgoto bruto e tratado, isto sugere uma importante circulação destes protozoários na população humana, o descarte de esgoto mesmo que tratado representa risco à saúde pública. O objetivo do presente estudo foi monitorar a ocorrência de Giardia e espécies de Cryptosporidium em esgoto bruto e tratado em uma estação de tratamento de esgoto de Londrina, Paraná. As amostras de esgoto bruto e tratado foram coletadas no período de um ano, com periodicidade quinzenal e foram concentradas por centrifugação e filtração, respectivamente. A ocorrência destes protozoários foi caracterizada por meio de extração de DNA seguida de nested-PCR, foram utilizados o gene 18S rRNA de Giardia ssp. e 18S rRNA de Cryptosporidium spp. A caracterização das espécies de Cryptosporidium foi realizada por meio de análise por polimorfismo de comprimento do fragmento de restrição (RFLP) dos produtos obtidos. Durante o período de estudo 50 amostras foram coletadas, 25 de esgoto bruto e 25 de esgoto tratado. Todas as amostras de esgoto bruto e 76% das de esgoto tratado foram positivas para Giardia spp. Cryptosporidium esteve presente em 84% das amostras de esgoto bruto e em 8% do tratado. No esgoto tratado foi encontrado apenas C. muris, já nas amostras de esgoto bruto foram detectadas cinco espécies: C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. suis e C. parvum, em 100%, 19,04%, 9,52%, 9,52% e 4,76%, das amostras, respectivamente. A presença de espécies mistas foi observada em 19,04% das amostras. Este estudo conclui que poucos estudos no Brasil abordam a caracterização molecular destes protozoários. Há ocorrência de Giardia e Cryptosporidium em esgoto bruto e tratado em Londrina/PR. Foi possível a identificação de C. muris em esgoto tratado e cinco espécies de Cryptosporidium em esgoto bruto: C. muris, C. suis, C. hominis, C. parvum e C. baileyi, por meio da PCR-RFLP. A identificação de C. muris, C. suis e C. baileyi sugere que ocorra a contaminação do esgoto com fezes de roedores, suínos e aves. Nas amostras de esgoto bruto a ocorrência de C. hominis prevaleceu sobre C. parvum. São necessários estudos epidemiológicos, utilizando-se ferramentas moleculares, a fim de melhor entender a epidemiologia molecular de Cryptosporidium na população brasileira, além de investigar o papel de espécies como C. muris e C. suis na criptosporidiose humana.

Cryptosporidium spp. and Giardia spp. are causes of gastrointestinal diseases in animals and humans, with importance in young and adults. Cryptosporidium is second largest diarrhea-causing in children under 5 years in Africa and Asia and Giardia the parasite most found in humans. The life cycle is completed in only one host, the infection occurs by ingestion of oocysts (Cryptosporidium), and cysts (Giardia) eliminated in feces of their hosts, water and food are important routes of transmission. The incidence and prevalence of these protozoan infections in humans from Brazil are poorly estimated, there is a lack of molecular studies to better understand the molecular epidemiology of these protozoans. The presense of these protozoans in raw and treated sewage has been described in Brazil, and suggests a significant occurrence in human population, the sewage disposal even if treated causes a risk to public health. The aim of this study was to perform a surveillance in the occurrence of Giardia and species of Cryptosporidium in raw and treated sewage in a wastewater treatment plant in Londrina, Paraná. Samples of raw and treated sewage were collected within a year, bimonthly, and concentrated by means of centrifugation and filtration respectively. The occurrence of these protozoans was achieved based in DNA extraction followed by nested PCR, targeting the Giardia 16S rRNA and Cryptosporidium 18S rRNA gene. The species characterization in positive Cryptosporidium samples were performed by restriction fragment length polymorphism (RFLP). Twenty-five samples were collected of both, raw and treated sewage. For Giardia, all raw sewage samples and 76% of treated sewage were positive. Cryptosporidium was positive in 84% of raw and 8% of treated sewage. C. muris was the only species found in treated sewage, in raw sewage we found five species: C. muris, C. hominis, C. baileyi, C. parvum and C. suis in 100%, 19.04%, 9,52%, 9.52% and 4.76%, respectively. Multiple species were observed in 19.04%. This study concludes that few studies in Brazil address the molecular characterization of these protozoa. Giardia and Cryptosporidium were found in both raw and treated sewage in Londrina/PR. The identification of C. muris in treated wastewater and five species of Cryptosporidium in raw sewage: C. muris, C. suis, C. hominis, C. parvum and C. baileyi, were achieved by means of PCR -RFLP. The identification of C. muris, C. suis and C. baileyi suggests that sewage is contaminated with feces from rodents, pigs and poultry. In raw sewage the occurrence of C. hominis prevailed against C. parvum. Therefore, epidemiological studies using molecular tools are necessary in the Brazilian population in order to better understand the molecular epidemiology, and to investigate the role of species such as C. muris and C. suis in human cryptosporidiosis

Diversidade de bactérias, genes de resistência a quinolonas e abundância do gene intI1 em uma estação de tratamento de esgoto revelada por abordagens de cultivo e metagenômica

As quinolonas são antimicrobianos de grande relevância clínica humana e veterinária. Dentre os mecanismos de resistência as quinolonas, a aquisição de genes de resistência (qnr, aac(6)Ib-cr, qepA e OqxAB) transferidos via elementos genéticos móveis destaca-se devido ao seu potencial de disseminação interespécies. Uma grande diversidade de bactérias de origem humana, animal e ambiental são encontradas em estações de tratamento de esgotos (ETEs), onde as transferências horizontais de genes são favorecidas. Neste estudo foi investigada a presença de integron classe 1 e a diversidade bacteriana e dos genes qnrA, qnrB, qnrS e aac(6)Ib em amostras de esgoto bruto (EB) e lodos ativados (LA) coletadas na ETE Arrudas, Belo Horizonte-MG, utilizando abordagens baseadas em cultivo e metagenômica. Proteobacteria foi o filo dominante das comunidades de EB e LA. Além disso, houve uma redução de Firmicutes e um enriquecimento de Bacteroidetes em LA. Unidades operacionais taxonômicas (OTUs) relacionadas aos gêneros Neisseria, Acinetobacter e Streptococcus, foram detectadas, no entanto, foi observada uma redução de reads em LA. Células bacterianas abrigando integrons classe 1 foram encontradas, porém em menor proporção em LA. A abordagem baseada em cultivo também revelou o domínio do filo Proteobacteria em ambos os ambientes, predominando membros da família Enterobacteriaceae. As espécies mais abundantes foram Escherichia coli, Morganella morganii e Proteus mirabilis. Deve ser destacada a detecção de E. coli afiliadas aos grupos B2 e D. As Enterobactérias recuperadas de EB foram mais resistentes as quinolonas e aminoglicosídeos do que as de LA. Bactérias abrigando aac(6)Ib e seu variante cr predominaram em EB, enquanto qnrS foi encontrado apenas em LA. Destaca-se a primeira detecção dos genes qnrS em M. morganii, Providencia rettgeri e Pseudomonas guangdongensis e aac(6)Ib-cr em Alcaligenes faecalis e P. rettgeri de origem ambiental. Observou-se que esses genes exibiram baixa diversidade em ambos os ambientes, mas qnrS parece ser mais diverso que aac(6)Ib. Análises das sequências de QnrS e Aac(6)Ib revelaram diversas alterações na sequência de aminoácidos não relatadas previamente, a maioria sem uma implicação óbvia na estrutura da proteína. Os dados deste estudo alertam para a presença de bactérias resistentes as quinolonas e aminoglicosídeos em EB e LA e dos genes qnrS, aac(6)Ib e seu variante cr circulando nestes ambientes, os quais têm potencial de disseminação interespécies e poderá comprometer o uso terapêutico destes antimicrobianos.

Quinolones are antimicrobial drugs of great clinical relevance, both in human and veterinary. Among the mechanisms of quinolones resistance, the acquisition of resistance genes (qnr, aac(6)Ib-cr, qepA and OqxAB) mediated by mobile genetic elements is highlighted because of its potential of interspecies dissemination. A wide diversity of bacteria of human, animal and environmental are found in wastewater treatment plants (WWTPs), where horizontal genes transfer is favored. In this study, we investigated the abundance of class 1 integron and bacterial and qnA, qnrB, qnrS and aac(6)Ib-cr genes diversities from raw sewage (RS) and activated sludge (AS) from the WWTP Arrudas, Belo Horizonte MG, using culture-based and metagenomic approaches. Proteobacteria was the dominant phylum of RS and AS communities. Moreover, there were a reduction of Firmicutes and Bacteroidetes enrichment in AS.Operational Taxonomic units (OTUs) related to Neisseria, Acinetobacter and Streptococcus genera were detected, however, there was a reduction of reads in AS. Bacterial cells harboring class 1 integrons were found, but with a lesser proportion in AS. The culture-based approach also revealed that the Proteobacteria phyllum were dominant in both environments, with predominance of Enterobacteriaceae. The most abundant species were Escherichia coli, Morganella morganii and Proteus mirabilis. It should be noted that the E. coli detected were from phylogenetic groups B2 and D. Overall, Enterobacteriaceae isolates from RS were more resistant to quinolones and aminoglycosides than those from AS. Bacteria harboring the aac(6)Ib and its variant cr genes predominated in RS, whereas qnrS were specific from AS. It must be highlighted the first detection of qnrS genes in M. morganii, Providencia rettgeri and Pseudomonas guangdongensis and of aac(6)Ib-cr in Alcaligenes faecalis and P. rettgeri from environment source. It was observed that these genes exhibit low diversity, but the diversity of qnrS genes appear to be wider than aac(6)Ib genes. The molecular analysis of sequences obtained revealed several unprecedented amino acid changes in QnrS and Aac(6)Ib proteins, whose structural implication is not straightforward. The findings of this study warn for the presence of resistant bacteria to quinolones and aminoglycosides from RS and AS and the qnrS, aac(6)Ib and its variant cr genes circulating in these environments, which have the potential interspecies dissemination and may compromise the therapeutic use of these antimicrobials.

Morfologia de ciliados haptoriais (Protista: Litostomatea) encontrados em uma estação de tratamento de esgoto da cidade do Rio de Janeiro, RJ

Os ciliados haptoriais compõem também a microfauna do lodo ativado atuando como predadores de outros ciliados. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo da morfologia de cinco espécies de ciliados haptoriais encontrados em amostras de esgoto bruto e lodo ativado da Estação de Tratamento de Esgoto da Penha (ETEP), do Rio de Janeiro, Brasil. Amphileptus punctatus apresenta corpo flexível, fusiforme, achatado lateralmente, dois nódulos macronucleares, um micronúcleo e 14 cinécias longitudinais. Didinum nasutum possui corpo ovóide, com um cone oral, duas bandas ciliares, um macronúcleo em forma de C e um micronúcleo. Loxophyllum australe tem corpo flexível e contrátil, achatado lateralmente, com extremidade anterior mais afilada, 15 cinécias longitudinais, quatro nódulos macronucleares esféricos e dois micronúcleos. Spathidium anguillatem corpo anforiforme, abertura oral constituída por um anel circum-oral, ciliatura somática constituída por 12 cinécias longitudinais, com aparato nuclear formado por um alongado e flexível macronúcleo e de 3 a 8 micronúcleos esféricos. Spathidium deforme apresenta corpo com formato oval a elipsóide, 24 a 28 cinécias meridionais, um macronúcleo e um micronúcleo. A. punctatus foi a espécie com maior frequência de ocorrência nas amostras obtidas em três pontos de coleta. D. nasutun e L. australe foram registradas pela primeira vez em plantas d

Ciclo de vida de Aedes (Stegomyia) aegypti (Diptera, Culicidae) em águas com diferentes características

The present work aimed to estimate the effect of water quality in the development of Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). The life cycle of this vector was studied in raw sewage water, effluent of UASB reactor, effluent of polishing lagoon, effluent of anaerobic filter, rainwater and de-chlorinated water. The development period, egg viability and larval and pupal survival were evaluated daily as well as the adult longevity and fecundity. The duration of larval period showed a variation of 5.6 to 9.1 days. Survival was considered low in raw sewage water, effluent of UASB reactor, effluent of polishing lagoon and effluent of anaerobic filter. No difference in terms of the duration and egg and pupal viability nor in the adult longevity and fecundity was detected. It was verified that despite a reduction in larval viability, A. aegypti could accomplish total development in waters with high pollution degree and that all the treatments were suitable to the development of this vector.

O trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da qualidade da água no desenvolvimento de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). O ciclo de vida desse vetor foi estudado em águas de esgoto bruto, efluente de reator UASB, efluente de lagoa de polimento, efluente de filtro anaeróbio, água de chuva e água desclorada. Diariamente avaliaram-se o período de desenvolvimento e as viabilidades de ovo, larva, pupa, longevidade e a fecundidade dos adultos. A duração do período larval variou de 5,6 a 9,1 dias, sendo a sobrevivência baixa em águas de esgoto bruto, efluente de reator UASB, efluente de lagoa de polimento e efluente de filtro anaeróbio. Não foram observadas diferenças nas durações e viabilidades das fases de ovo e pupa, longevidade e fecundidade dos adultos. Constatou-se que, apesar da baixa viabilidade larval, é possível o desenvolvimento do A. aegypti em águas com elevados graus de poluição e que todos os tratamentos permitiram o desenvolvimento desse vetor.

Ciclo de vida de Aedes (Stegomyia) aegypti (Diptera, Culicidae) em águas com diferentes características

The present work aimed to estimate the effect of water quality in the development of Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). The life cycle of this vector was studied in raw sewage water, effluent of UASB reactor, effluent of polishing lagoon, effluent of anaerobic filter, rainwater and de-chlorinated water. The development period, egg viability and larval and pupal survival were evaluated daily as well as the adult longevity and fecundity. The duration of larval period showed a variation of 5.6 to 9.1 days. Survival was considered low in raw sewage water, effluent of UASB reactor, effluent of polishing lagoon and effluent of anaerobic filter. No difference in terms of the duration and egg and pupal viability nor in the adult longevity and fecundity was detected. It was verified that despite a reduction in larval viability, A. aegypti could accomplish total development in waters with high pollution degree and that all the treatments were suitable to the development of this vector.

O trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da qualidade da água no desenvolvimento de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). O ciclo de vida desse vetor foi estudado em águas de esgoto bruto, efluente de reator UASB, efluente de lagoa de polimento, efluente de filtro anaeróbio, água de chuva e água desclorada. Diariamente avaliaram-se o período de desenvolvimento e as viabilidades de ovo, larva, pupa, longevidade e a fecundidade dos adultos. A duração do período larval variou de 5,6 a 9,1 dias, sendo a sobrevivência baixa em águas de esgoto bruto, efluente de reator UASB, efluente de lagoa de polimento e efluente de filtro anaeróbio. Não foram observadas diferenças nas durações e viabilidades das fases de ovo e pupa, longevidade e fecundidade dos adultos. Constatou-se que, apesar da baixa viabilidade larval, é possível o desenvolvimento do A. aegypti em águas com elevados graus de poluição e que todos os tratamentos permitiram o desenvolvimento desse vetor.

Longitudinal study on occurrence of adenoviruses and hepatitis A virus in raw domestic sewage in the city of Limeira, São Paulo

The aim of this study was to verify the presence and annual distribution of adenoviruses and hepatitis A virus in domestic sewage in the city of Limeira, São Paulo. Fifty samples with a volume of 8 liters each were collected weekly from December 2004 to December 2005. The viruses were concentrated by filtration through positively charged ZP60S filter membranes, followed by ultracentrifugation. Human adenoviruses (HAdV) were detected by PCR followed by nested-PCR and screening for species F was done by restriction of the PCR product with TaqI endonuclease. Virus infectivity assays were performed by inoculation of concentrates onto HEp-2 cell monolayers. RT-PCR was used for the detection of hepatitis A virus. HAdV were detected in all samples, and 64% of samples were positive for infectious virus. Species F was present in 82% of the samples. Hepatitis A virus was detected in 48% of the samples. These results demonstrate that HAdV and HAV were present in the domestic sewage of Limeira throughout the period of study, demonstrating the importance of an adequate treatment before the disposal in the environment.

O objetivo do estudo foi verificar a ocorrência e a distribuição anual de adenovírus humanos e vírus da Hepatite A (VHA) no efluente doméstico da cidade de Limeira, São Paulo, ao longo do período de Dezembro de 2004 e Dezembro de 2005, com vistas à futura implementação de sistemas de tratmento de água de esgoto. Cinquenta amostras de efluente bruto com volume de 8L cada foram colhidas semanalmente e os vírus concentrados por filtração em membrana eletropositiva ZP60S, seguida de ultracentrifugação. Adenovírus foram detectados por PCR e nested-PCR. Adenovírus da espécie F foram distinguidos das demais por restrição do produto da PCR com endonuclease TaqI. Ensaios de infectividade viral foram realizados em culturas de células HEp-2. A presença do vírus da hepatite A também foi pesquisada nas mesmas amostras, fazendo-se uso de método de RT-PCR. Adenovírus foram detectados em todas as amostras, sendo a espécie F identificada em 82% destas. Sessenta e quatro por cento dos adenovírus detectados ainda estavam infecciosos. O vírus da Hepatite A foi detectado em 48% das amostras examinadas. Estes resultados evidenciam a presença e a circulação de Adenovírus humano e VHA nas águas de esgoto doméstico de Limeira ao longo do período de estudo, demonstrando a importância de um tratamento adequado desse material antes da disposição no meio ambiente.

From a water resource to a point pollution source: the daily journey of a coastal urban stream

The aim of this study was to understand how a stream ecosystem that flows from its fountainhead to its mouth inside a city, changes from a water resource to a point pollution source. A multidisciplinary descriptive approach was adopted, including the short-term temporal and spatial determination of physical, chemical, biological and ecotoxicological variables. Results showed that water quality rapidly decreases with increasing urbanization, leading the system to acquire raw sewage attributes even in the first hundred meters after the fountainheads. Despite the tidal circulation near the stream mouth being restricted by shallowness, some improvement of the water quality was detected in this area. The multidisciplinary evaluation showed to be useful for obtaining a more realistic understanding of the stream degradation process, and to forecast restoration and mitigation measures.

Este trabalho teve o objetivo de compreender como um ecossistema de córrego que flui desde as nascentes até sua desembocadura dentro de uma cidade, transforma-se de recurso hídrico em fonte pontual de poluição. Foi adotada uma abordagem descritiva multidisciplinar, incluindo a determinação espacial e temporal em escala diária de variáveis físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas. Os resultados mostraram que a qualidade da água rapidamente diminui com o aumento da intensidade espacial de urbanização, levando o sistema a adquirir características típicas de esgoto bruto já após suas primeiras centenas de metros de curso. Apesar da circulação relacionada à maré junto a desembocadura ser restrita devido às baixas profundidades, foi registrada certa melhora na qualidade da água nessa área. A avaliação multidisciplinar se mostrou útil para obter uma compreensão mais realista do processo de degradação do córrego e para propor medidas de restauração ou mitigação dos impactos.

Morfologia de ciliados haptoriais (Protista: Litostomatea) encontrados em uma estação de tratamento de esgoto da cidade do Rio de Janeiro, RJ

Os ciliados haptoriais compõem também a microfauna do lodo ativado atuando como predadores de outros ciliados. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo da morfologia de cinco espécies de ciliados haptoriais encontrados em amostras de esgoto bruto e lodo ativado da Estação de Tratamento de Esgoto da Penha (ETEP), do Rio de Janeiro, Brasil. Amphileptus punctatus apresenta corpo flexível, fusiforme, achatado lateralmente, dois nódulos macronucleares, um micronúcleo e 14 cinécias longitudinais. Didinum nasutum possui corpo ovóide, com um cone oral, duas bandas ciliares, um macronúcleo em forma de C e um micronúcleo. Loxophyllum australe tem corpo flexível e contrátil, achatado lateralmente, com extremidade anterior mais afilada, 15 cinécias longitudinais, quatro nódulos macronucleares esféricos e dois micronúcleos. Spathidium anguillatem corpo anforiforme, abertura oral constituída por um anel circum-oral, ciliatura somática constituída por 12 cinécias longitudinais, com aparato nuclear formado por um alongado e flexível macronúcleo e de 3 a 8 micronúcleos esféricos. Spathidium deforme apresenta corpo com formato oval a elipsóide, 24 a 28 cinécias meridionais, um macronúcleo e um micronúcleo. A. punctatus foi a espécie com maior frequência de ocorrência nas amostras obtidas em três pontos de coleta. D. nasutun e L. australe foram registradas pela primeira vez em plantas d