Estudo da incidência de adenovírus humano e suíno, norovírus humano e circovírus suíno, em amostras de água de consumo e descedentação animal do município de Concórdia, Santa Catarina

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.Os dejetos provenientes da suinocultura e da população podem potencialmente contaminar mananciais de captação de água para consumo, já que esses efluentes nem sempre passam por tratamento adequado. Já a água utilizada para consumo humano geralmente passa por um processo de tratamento, mas este nem sempre é eficiente para remoção de todos os tipos de contaminantes. Dentre os contaminantes que podem estar presentes nessas águas estão o circovírus suíno tipo 2 (PVC2), o adenovírus suíno, PAdV, o adenovírus humanos (HAdV) e o norovírus humano (NoV). Diante da importância desses agentes infecciosos o presente estudo teve por objetivo avaliar a contaminação de águas de consumo humano e descendentação animal em Concórdia, na região oeste do Estado de Santa Catarina, por PCV2, PAdV, HAdV e NoV através de técnicas moleculares de PCR quantitativo. As amostras positivas para HAdV foram colocadas em cultura celular in vitro para estudos de infecciosidade viral pela técnica de formação de placas de lise (UFP). Das 36 amostras analisadas, a presença do material genético de PAdV e PCV2 foi verificada em todos os pontos de coleta, com prevalência acima de 30% de ambos os vírus, com uma média de 102 cg/mL para PAdV e 104 cg/mL para PCV2. Para HAdV, 100% das amostras foram positivas com média de 104 cg/mL. Contudo, no ensaio de infecciosidade, apenas 13 das 36 amostras apresentaram positividade com uma média de contaminação de 6 UFP/L. Para NoV os resultados de qPCR foram todos negativos. Os resultados obtidos confirmam que há liberação de dejetos suínos em rios e fontes de abastecimento de água de consumo humano, pondo em risco a qualidade das águas de mananciais. Além disso, há contaminação das águas de consumo humano por HAdV, uma vez que algumas amostras apresentaram viabilidade desses vírus, indicando um perigo real de veiculação de doenças.Animals and human wastewaters can potentially contaminate the water sources, since these effluents not usually receive proper treatment before discard. The treatment of drinking water may not effective to remove all contaminants. Among the contaminants that can be found in these waters are porcine circovirus type 2 (PVC2), porcine adenovirus (PAdV), human adenovirus (HAdV) and human norovirus (NoV). Given the impact of the infectious agents the present study aimed to evaluate the contamination of water for human and animal consumption from Concordia, in the western state of Santa Catarina, by porcine circovirus type 2 (PCV2), porcine adenovirus (PAdV) human adenovirus (HAdV) and human norovirus (NoV) by molecular techniques using quantitative PCR. HAdV-positive samples were placed in cell culture in vitro for viral infectivity by the technique of plaque-forming units assay (PFU). From the 36 samples analyzed, the presence of genetic material of PAdV and PCV2 was detected in all sampling sites, with prevalence above 30% for both viruses, with an average of 102 cg/mL for PAdV and 104 cg/mL for PCV2. For HAdV, 100% of the samples were positive with an average of 104 cg/mL. However, in the infectivity assay, only 13 of 36 samples were positive with an average contamination of 6 PFU/L. For NoV qPCR results were all negative. The results confirm that swine manure has been discharged into rivers and sources of drinking water, endangering the water quality. In addition, it was found to have a contamination of drinking water by viable HAdV, indicating a real risk of water related diseases

Viabilidade de adenovírus humano recombinante e norovírus murino em água do mar em tanques de depuração de ostras

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014.A depuração de moluscos bivalves é um processo utilizado que resulta na expulsão de patógenos humanos presentes em seus tecidos. Durante a depuração, a etapa de desinfecção da água do mar é de extrema importância, sendo a luz ultravioleta (UV) o principal desinfetante utilizado. Modelos virais são geralmente empregados para substituir vírus fastidiosos em estudos de viabilidade. O adenovírus recombinante que expressa a proteína verde fluorescente (rAdV-GFP) oferece uma potencial aplicação no campo da virologia ambiental. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência na desinfecção viral de um tanque de depuração de moluscos com sistema fechado acoplado a um tratamento de luz UV utilizando os modelos rAdV-GFP e norovírus murino (MNV-1). Primeiramente, foi estabelecido o tempo de pós-infecção em que era possível detectar a fluorescência em células infectadas com o adenovírus recombinante. Em seguida, foi avaliado o limite de detecção das técnicas de citometria de fluxo e microscopia de fluorescência e comparados com o ensaio de placa de lise. Para avaliar a eficiência da depuração na água do mar foram utilizados dois tanques, sendo um com tratamento com luz UV (36W) e outro sem tratamento. Para aferir a influência da água do mar na estabilidade viral, a água foi inoculada com rAdV-GFP e MNV-1 e foram feitas amostragens de um litro no tempo inicial (0h) e após 24h e análise por microscopia de fluorescência. Como resultados, o tempo de pós-infecção estabelecido para detecção de células fluorescentes infectadas por rAdV-GFP foi de 24h. A citometria de fluxo mostrou baixa sensibilidade, ao contrário da microscopia de fluorescência, que foi semelhante ao ensaio de placa de lise. Em ambas as técnicas a água do mar não influenciou na detecção da fluorescência de células infectadas por rAdV-GFP. No ensaio de desinfecção da água do mar nos tanques de depuração, o MNV-1 foi completamente inativado após 24h em ambos os tanques. A viabilidade do rAdV-GFP decaiu 99,99% após 24h de depuração com UV e 48h no tanque sem tratamento. Neste trabalho, concluiu-se que o rAdV-GFP se mostrou um eficaz modelo viral para estudos de estabilidade e desinfecção de adenovírus humanos, sendo de fácil cultivo e replicação, de baixo custo, fornecendo resultado rápidos e com alta sensibilidade, principalmente pela técnica de microscopia de fluorescência. Além disso, o processo de depuração foi eficiente para inativação dos vírus estudados na água do mar, com maior eficiência quando aplicado o tratamento com luz UV.Abstract : Shellfish depuration is a process that results in the elimination of pathogens from their tissues. During purification, the disinfection of the seawater is of utmost importance for the inactivation of human pathogens and ultraviolet (UV) light is the main disinfectant used. Viral models are usually employed as surrogate of fastidious viruses in viability studies. The recombinant adenovirus expressing green fluorescent protein (GFP- rAdV) offers a potential application in environmental virology. This study aimed to evaluate the efficiency of viral disinfection on depuration that used closed system coupled with UV light treatment using rAdV-GFP and murine norovirus (MNV-1) as models. First, the time post infection at which it was possible to detect fluorescence in cells infected with the recombinant adenovirus cells was established. Next, we evaluated the detection limit of flow cytometry and fluorescence microscopy techniques compared with the plaque assay (PFU). To evaluate the efficiency of the seawater purification, two tanks were used, one coupled with UV light (36W) and one without UV light treatment. To assess the influence of seawater in the viral stability, water was inoculated with rAdV-GFP and MNV-1 and one liter sample was analyzed by fluorescence microscopy at the initial time (0h) and after 24h post seeding. The time post-infection established for the detection of infected GFP- fluorescent cells rAdV was 24h. Flow cytometry showed low sensitivity, when compared with fluorescence microscopy, which was similar to plaque assay. In both techniques the sea water matrix did not shown influence on the detection of fluorescence of GFP-rAdV infected cells. In the disinfection tests of sea water in the purification tanks, the MNV-1 was completely inactivated after 24 h in both tanks. rAdV-GFP declined 99.99% after 24 h in the tank coupled with UV and 48h in the tank without UV treatment. We concluded that the rAdV-GFP showed to be a effective viral model for stability studies and disinfection as surrogate for human adenoviruses, being easy to replicate in vitro, at low cost, giving quick results with high sensitivity, especially fluorescence microscopy method. Moreover, depuration process was effective to inactivate viruses in seawater with its efficiency improved when applying UV light for the water treatment

Percepção púbica e qualidade da água distribuída em Florianópolis, SC: avaliação e proposição de alternativas de tratamento

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2018.De acordo com a Associação Internacional da Água, os padrões de potabilidade devem ser baseados na proteção da saúde humana e na aceitabilidade de quem a consome. Nesse contexto, pesquisas públicas podem fornecer informações primordiais sobre a percepção e satisfação quanto à qualidade da água. Alternativas ao cloro para a desinfecção podem aprimorar a qualidade da água em domicílios e em regiões descentralizadas. Os objetivos do presente estudo de tese foram avaliar a satisfação dos consumidores, a qualidade físico-química e microbiológica da água consumida em Florianópolis, bem como desenvolver alternativas que visem a melhoria da qualidade da água de consumo em domicílios e em escala descentralizada. Um inquérito foi realizado em seis bairros, sendo escolhido um bairro mais proximal e outro mais distal de cada uma das três Estações de Tratamento de Água (ETA). Um questionário estruturado foi utilizado para a coleta de dados, por meio da via postal e de entrevistas, sendo analisados por estatística descritiva e regressão logística binária. O inquérito obteve 581 respostas e apenas 39% dos entrevistados se mostraram satisfeitos com a qualidade da água recebida, sendo a insegurança o principal motivo de insatisfação. O sabor da água foi o pior fator organoléptico avaliado. A análise de regressão logística permitiu estabelecer interações entre as regiões e distância, como por exemplo, as pessoas que moravam próximas do centro de distribuição tiveram uma menor chance de estarem satisfeitas com o odor da água, em relação a quem morava mais distante. Para as análises de qualidade microbiológica e físico-química da água, foram selecionadas 12 creches, das quais cada duas representavam uma determinada região e distância até a ETA. Foram realizadas três campanhas de coletas de 10L de água, avaliando parâmetros físico-químicos e microbiológicos, no verão e no inverno, totalizando 71 amostras. A avaliação da água nas creches indicou que 63% das amostras estavam em desconformidade com os padrões de potabilidade. Diferenças da concentração de cloro entre as regiões e distâncias também foram detectadas. 32% das amostras foram positivas para coliformes totais e uma para adenovírus viáveis (38 UFP/L). Desse modo, a insatisfação da população é justificada pela inadequada qualidade da água de consumo. Como processo alternativo de desinfecção, utilizou-se um tanque em escala piloto de 300L de água com luz UV e bomba de circulação acopladas. A água foi inoculada com adenovírus recombinante (rAdV-GFP) e norovírus murino (MNV-1) e avaliado a viabilidade dos mesmos após 0, 3, 6 e 12h de circulação de água. Também foi avaliado o decaimento da concentração de cloro durante a recirculação da água no tanque. Foi observado a inativação superior a 4logs (99,99%) de MNV-1 e rAdV-GFP em até 12h. O cloro reduziu 0,77 mg/L no mesmo período. Assim, o tanque se mostrou uma alternativa viável para tratamento de água de consumo em domicílios e regiões descentralizadas, sendo passível de escalonamento. Compostos naturais (extrato de semente de uva - GSE) e sintéticos (N-clorotaurina NCT, e Bromoamina-T BAT) foram testados na inativação de rAdV-GFP em água. BAT e GSE foram capazes de inativar o adenovírus em concentrações menores (0,01%) que a NCT (1%), porém foi observado um decaimento mais rápido com a BAT (10 min) do que a NCT e o GSE (120 min). Contudo, a NCT e a GSE apresentaram maior estabilidade na presença de matéria orgânica e em diferentes pH (6,8 e 2,5). Para a BAT foi constatado um acentuado decaimento da atividade oxidativa na presença de peptona, potencializado em pH 2,5. Ensaios de citotoxicidade in vitro apontou que apenas a NCT nas concentrações utilizadas afeta a viabilidade celular. Portanto, os compostos testados apresentaram potencial para aplicação na desinfecção de águas para diferentes finalidades.Abstract : According to the International Water Association, drinking water standard should be based on the human health and the consumer s acceptability. In this context, public surveys can gather valuable information about the perception and satisfaction of drinking water. Chlorine alternatives for disinfection can improve the water quality in households and decentralized areas. The aim of this study was to access the consumer s satisfaction and the physical-chemical and microbiological quality of drinking water in Florianopolis, Brazil, as well as develop alternatives to enhance the quality of water in households and decentralized areas. A public survey was conducted in six districts, one close and another far from each of three water providers. A questionnaire was applied for data collection, using postal and interview strategies, and evaluated by descriptive statistic and binary logistic regression. It was obtained 581 answers and only 39% from participants were satisfied with the quality of the drinking water provided, being the lack of safety the main reason. Taste was the worst organoleptic attribute evaluated. Logistic regression allowed establishing interaction between the regions and distances to the water provider. For instance, those who lived close to the provider were less likely to report the odor as satisfactory than those who lived far. For drinking water analysis were selected 12 municipal daycare centers, being two in every district previously selected. Three sampling campaign were conducted in summer and winter and it was collected 10L of water and accessed physical-chemical and microbiological parameters, totalizing 71 samples. The results showed that 63% of samples were not in accordance to Brazilian regulations of drinking water. Variation on chlorine concentration was detected among the regions and distances to the provider. 32% of samples were positive for total coliforms and one for infectious human adenovirus (38 PFU/L). Thus, people were not satisfied about the drinking water provided and it is supported by the inadequate quality. As alternative disinfection process was used a pilot scale tank of 300L coupled to an UV light and a water pump. Water was artificially contaminated with recombinant human adenovirus (rAdV-GFP) and murine norovirus (MNV-1) and it was accessed after 0, 3, 6 and 12h of water circulation. Also, was evaluated the chlorine concentration decay during the water recirculation. It was observed an inactivation decay higher than 4logs(99.99%) for MNV-1 and rAdV-GFP after 12h. Chlorine concentration was reduced by 0.77mg/L at the same period. So, the water tank can be potential and viable alternative for drinking water treatment in households and decentralized areas. Natural and synthetic compounds (Grape Seed Extract GSE; N-chlortaurine NCT; and Bromamine-T BAT) were tested for rAdV-GFP inactivation in water. BAT and GSE were able to inactivate adenovirus in a lower concentration (0.01%) than NCT (1%), although it was observed a faster decay with BAT (10 min) than NCT and GSE (120 min). However, NCT and GSE were more stable on the presence of organic matter and on pH variations (6.8 and 2.5). BAT had an accelerated decay on the oxidative activity on the presence of peptone, and it was enhanced in pH 2,5. In vitro cytotoxicity assay showed that only NCT affects the cell viability, at the concentrations evaluated. Therefore, the tested compounds have potential to be used as disinfectants in different water sources

Microbiological and physicochemical analysis of the coastal waters of southern Brazil

The aim of this study was to assess the impact of sewage discharge on coastal waters by evaluating the influence of physicochemical parameters on the presence of enteric microorganisms in seawater samples collected from 11 beaches in Florianopolis, Santa Catarina, Brazil, over a one-year period (August 2009 to July 2010). Samples were assessed for the presence of human adenoviruses (HAdV), polyomavirus (JCPyV), hepatitis A virus (HAV), and noroviruses (HuNoV GI and GII). Escherichia coli and physicochemical parameters (salinity, temperature, pH and dissolved oxygen) were also evaluated. From the 132 samples analyzed, 55% were positive for HAdV, 51.5% for HAV, 7.5% for HuNoV GI, 4.5% for HuNoV GII, and 3% for JCPyV. E. coli levels ranged from 8 to 1325 CFU/100 mL at all sites. The overall results highlight the problem of sewage discharge into coastal waters and confirm that there is no correlation between viral presence and bacterial contamination