Characterization of microorganisms present in a slaughterhouse and beef processing/chilling environment

The ingestion of contaminated foods of animal origin has considerably increased the occurrence of food-borne diseases. Several bacterium species are deemed responsible for outbreaks of those diseases and the presence of such species in food processing plants depends on the proper hygiene routines there adopted. The aims of this study were: (i) to isolate and characterize the microorganisms present in a bovine slaughterhouse and processing/chilling environment, and (ii) to identify enterotoxigenic Escherihcia coli (ETEC) among isolates using the PCR amplification protocol. Out of the total 580 bacteria isolated and identified by biochemical assays, 168 were Staphylococcus aureus, 123 Escherichia coli, and 79 Corynebacterium vitarumem. The remaining belonged to the Bacillus spp. and Corynebacterium spp. genera, and to the Enterobacteriaceae family. The 123 bacteria identified as E. coli underwent a plasmid DNA extraction routine for the PCR assays. The results revealed 37 E. coli isolates to be positive for the ST gene, out of which 20 were correspondingly positive for the LT gene and 2 were only LT positive. The data evidenced the predominance of bacteria indicating faecal contamination and of bacteria found in bovine hides. The sampling sites of higher contamination were desks, in both the slaughterhouse and in processing/chilling plants inspected

O uso de PCR na detecção de Escherichia coli enterotoxigênica em amostras de água de esgoto

Riscos à saúde, associados à transmissão de doenças através do meio aquático, tornam importante a detecção de microrganismos patogênicos nesse ambiente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi utilizar a técnica de PCR para uma detecção rápida de Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC) em água de esgoto. Com o propósito de isolar esta bactéria, as amostras de esgoto foram inoculadas no meio seletivo ágar eosina azul de metileno (EMB). As colônias isoladas foram identificadas através de testes bioquímicos e as E. coli encontradas foram submetidas à extração de DNA plasmideal por lise alcalina e posteriormente à reação de PCR. Desses isolados, 5 apresentaram resultado positivo: 3 isolados foram positivos para o gene da toxina LT e 2 isolados para os genes de ambas as toxinas. As condições utilizadas na reação de PCR não detectaram a presença de E. coli, quando aplicada diretamente nas amostras de esgoto. Os produtos de amplificação dos 5 isolados de E. coli foram digeridos com enzimas de restrição e os fragmentos resultantes confirmaram a especificidade da amplificação. Os resultados sugerem que a técnica de PCR reduz o tempo de detecção do microrganismo, porém a amostra necessita de um pré-enriquecimento para aumentar a sensibilidade da técnica

Estudo de Produção de Compostos com Atividade Antimicrobiana produzidos por Streptomyces sp . 1S

Em um estudo preliminar de avaliação da atividade antimicrobiana, um isolado de Streptomyces caracterizado como linhagem 1S foi selecionado em decorrência do seu alto potencial como produtor de metabólitos bioativos. Este isolado apresentou um amplo espectro de atividade inibindo 46 dos 54 microrganismos-alvos (bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, leveduras e fungos filamentosos). No presente estudo, foi avaliada a influência das condições ambientais como meio de cultivo, temperatura de incubação, cultivo estático ou com agitação e tempo de crescimento para a produção de moléculas bioativas. Para tanto, foram utilizados sete meios de cultura: caldo amido caseína (AC); caldo Czapeck Dox modificado (CPD); meio proposto por Sahin (S); meio Bennett´s (B); caldo nutritivo (CN); meio extrato de malte e levedura (ISP2) e caldo tripticaseina de soja (TSB). As temperaturas avaliadas foram 28, 30, 35 e 40 °C. Para cada um dos ensaios foi determinada a atividade antimicrobiana, o pH e a biomassa celular. Das condições de cultivo avaliadas, a melhor atividade antimicrobiana foi observada nos extratos provenientes do crescimento de Streptomyces sp. 1S no meio de cultura ISP2, a uma temperatura de 28 °C e com 96 horas de cultivo. Nestas condições, o isolado inibiu 15, dos 17 microrganismos-alvo empregados neste estudo, incluindo microrganismos multirresistentes como Staphylococcus aureus MRSA, Enterococcus sp. e  Salmonella enterica subsp. enterica Enteretidis. Palavras-chave: Streptomyces. Atividade antimicrobiana. Resistência.  Compostos bioativos

Evaluation of the activity of disinfectants against coliform bacteria group strains isolated from a sewage treatment plant (ETE-Ipanema)

Municipal wastewater usually presents pathogenic enteric bacteria, viruses and intestinal parasites. Primary, secondary and tertiary wastewater treatment eliminates 90-99.9% of these microorganisms and if a more efficient reduction of microorganisms is needed, disinfection with chemical compounds must be done. The extraordinary genetic variability of bacteria gives them adaptation ability against theses chemical agents, which indiscriminate use brings about serious health problems. In this study, chemical agents commonly used in disinfection procedures like chlorhexidine gluconate, sodium hypochlorite and quaternary ammonium compounds were investigated for their activity against bacteria from the coliform group, isolated from a sewage treatment plant, using the macrodilution method. It was observed that the addition of organic matter interferes in sensitivity levels and also that the lower the concentration and the exposure time, the higher the resistance. Sodium hypochlorite was the most effective against the coliforms, once inhibited their growth in every exposure time and at every disinfectant concentration used . Quaternary ammonium compounds and chlorhexidine gluconate were also effective, although a higher percentage of resistance was observed for both

Antifungal activity of actinobacteria against fungus isolates of clinical importance

The escalating use of antifungal agents and long-term treatment approaches has led to an increased prevalence of fungus species that are resistant to the most common antifungal drugs. Actinobacteria produce a wide variety of bioactive secondary metabolites. This study investigated actinomycete isolates with the potential to produce bioactive compounds against dermatophyte fungus species and Candida spp. of clinical importance. Antifungal activity of actinomycetes was assessed using the double-layer agar technique. Active isolates were cultivated in starch casein broth (SCB) at 30 ºC for 8 days. Aliquots were retrieved at 24-h intervals and centrifuged to obtain extracts. Extract activity was assessed using the well-diffusion method. No dermatophyte fungus isolate was inhibited in the double-layer assay, although isolates 1S, R18(6) and 6(2) were active against all Candida spp. used in the assay. The well-diffusion method revealed that isolate R18(6) inhibited the six Candida spp. in a 72-h growth period in SCB broth, showing good potential to yield a compound with antifungal activity.(Atividade antifúngica de actinobactérias contra fungos isolados de importância clínica).O uso crescente de antifúngicos e os tratamentos prolongados vêm aumentando a incidência de fungos resistentes às drogas antifúngicas comumente utilizadas. As actinobactérias são conhecidas por produzirem uma grande variedade de metabólitos secundários bioativos e este trabalho teve como objetivo selecionar isolados de actinomicetos com potencial para produção de compostos bioativos contra fungos dermatófitos e espécies de Candida de importância clínica. A atividade antifúngica dos actinomicetos foi avaliada pela técnica da dupla camada. Os isolados que apresentaram atividade foram cultivados em caldo amido caseína (AC) à temperatura de 30 ºC por oito dias e foram retiradas e centrifugadas alíquotas a cada 24h, para obtenção do extrato. A atividade dos extratos foi avaliada através da técnica de difusão em poço. Nenhum dos isolados de fungos dermatófitos foi inibido no ensaio de dupla camada e os isolados 1S, R18(6) e 6(2) mostraram atividade frente todas as espécies de Candida testadas. No ensaio de difusão em poço com os extratos, o isolado R18(6) inibiu as seis espécies de Candida em 72h de crescimento em caldo AC e mostrou grande potencial para obtenção de composto com atividade antifúngica

Antifungal activity of Streptomyces spp. against Pyrenophora tritici-repentis the causal agent of tan spot in wheat

Tan spot, caused by Pyrenophora tritici-repentis (Ptr), is a worrisome destructive foliar disease of wheat-growing areas around the world. Streptomyces spp. have been investigated as biocontrol agents because they beneficially interact with host plants and produce important bioactive substances that can act in the suppression of diseases in plants. In the present study, antifungal activity and plant growth-promoting of Streptomyces spp. strains 6(4), R18(6), and their consortium, were evaluated through in vitro and greenhouse assays. The Ultra High-Performance Liquid Chromatography-Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry (UHPLC-QTOF MS) technique was used to analyze the crude extract of each strain. The results of the in vitro tests showed that the 6(4) metabolites caused several abnormalities in the conidial germination of Ptr. This strain also produced indole acetic acid (IAA) and siderophores. Strain R18(6) did not alter conidial germination of Ptr, and produced IAA and phosphate solubilizers. In the greenhouse, the treatment ‘seed inoculation plus foliar spray’ with streptomycetes propagules and metabolites contributed to biomass gain, with no statistical difference between the strains ( p < 0.05). Treatments with 6(4) ‘seed inoculation’, ‘seed inoculation plus foliar spray’, and consortium ‘seed inoculation’ showed the lowest percentage of injured area compared to other treatments ( p < 0.05). UHPLC-QTOF MS data showed that erucamide is present in the culture of 6(4), but not in the culture of R18(6). Therefore, this substance is one of those involved in Ptr hyphal abnormalities, and R18(6) use indirect mechanisms of action to control Ptr. We concluded that these Streptomyces spp. and their metabolites have a promising potential for biological control of Ptr to protect wheat plants from tan spot damage

Avaliação do perfil de resistência a antimicrobianos e metais pesados em micro-organismos isolados do Rio dos Sinos, RS, Brasil

The Rio dos Sinos basin covers wholly or partly 32 municipalities and a land area of ​​3,600 km2. Along of its course, it receives various types of waste arising from pluvial, domestic and industrial sewage. Hence, Rio dos Sinos receives a quite diverse microbial population, allowing for the presence of microrganisms with resistance phenotype to different antibiotics and heavy metals. The main objective of this study was to evaluate the antimicrobial and heavy metals resistance profile of microrganisms isolated from crude water from sewage treatment plants which receives water from Rio dos Sinos. 410 isolated microrganisms were tested from the municipalities of Três Coroas, Esteio and Novo Hamburgo, collected once in each season of the year. The assay was performed with 13 antimicrobials. All isolates were subjected to tests of minimum inhibitory concentration (MIC) of the heavy metals chromium, copper and nickel. Also the colimetric assays and heterotrophic bacterial count were determined. Results showed a profile of 77.32% of the isolates resistant to at least one antimicrobial and 49.03% were resistant to two or more classes of antimicrobials. The antimicrobial with the highest rate of resistance was vancomycin (64.15%) and the most efficient was imipenem, with five resistant isolates. The bacteria isolated in this study shows that 44.39% were resistant to MIC above 802.27 mg/L of nickel, 40.97% were resistant to MIC above 509.24 mg/L of copper and 12.92% microorganisms were resistant to MIC above 707.04 mg/Ll of chromium. According to physico-chemical parameters, total and termotolerants coliforms, the waters of the Rio dos Sinos, up near to the source, would be classified as Class 3 standards by Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA.A bacia do Rio dos Sinos banha total ou parcialmente 32 municípios e integra uma área territorial de 3.600 km2. Ao longo do seu curso, recebe vários tipos de dejetos oriundos de esgoto pluvial, doméstico e industrial. Sendo assim, o rio recebe uma população microbiana bastante diversificada, possibilitando a presença de micro-organismos com fenótipo de resistência a diferentes antimicrobianos e a metais pesados. O objetivo principal desse estudo foi avaliar o perfil de resistência a antimicrobianos e metais pesados de bactérias isoladas no Rio dos Sinos. Foram testados 410 micro-organismos isolados da água bruta de estações de tratamento que recebiam as águas oriundas do Rio dos Sinos nos municípios de Três Coroas, Novo Hamburgo e Esteio, nas quatro estações do ano. O ensaio de susceptibilidade foi realizado com 13 antimicrobianos. Todos os isolados foram submetidos aos ensaios de concentração inibitória mínima (CIM) de metais pesados, os metais utilizados foram cromo, cobre e níquel. Foram também realizados testes de colimetria e contagem total de heterotróficos. Os resultados apontaram para um perfil de 77,32% dos isolados resistentes  a ao menos um antimicrobiano e 49,03% foram resistentes a dois ou mais antimicrobianos. O antimicrobiano com maior índice de resistência foi vancomicina, pois  64,15% de todos os isolados apresentaram resistência e o mais eficiente foi o imipenem, com cinco isolados resistentes. Quanto aos ensaios com metais pesados, 44,39% dos isolados foram resistentes com um CIM superior a  802,27 mg/L de níquel, 40,97% foram resistentes  com um CIM superior a 509,24 mg/L para cobre e 12,92% dos micro-organismos foram resistentes com CIM superior a 707,04 mg/L de cromo. Levando em consideração os resultados obtidos para os parâmetros físico-químicos, coliformes totais e termotolerantes, as águas do Rio dos Sinos, até o ponto próximo da nascente,  seriam classificadas como classe 3 pelas normas do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA

Influência da fonte nutricional no crescimento ótimo e na produção de antimicrobianos produzidos por isolados de Streptomyces sp.

The actinomycetes are characterized by their ability to form hyphae, are widely distributed in the environment and well known for the production of biologically active molecules. This study aimed to evaluate the antimicrobial activity of six Streptomyces isolates against nineteen Enterococcus strains. The susceptibility profiles of Enterococcus were evaluated against eleven antibiotics by employing the disk diffusion in agar assay. The antimicrobial activity of the streptomycetes was assessed by means of the double layer method. Isolates which showed activity against the test microorganisms were grown in starch casein broth at 30 °C for seven days, under constant agitation. After growth, the culture was filtered to obtain the crude extract. The antimicrobial activity of the crude extract was evaluated by well diffusion method. The isolate that showed the greatest spectrum of activity was used for growth condition optimization. The isolate was grown in broth medium supplemented with different sources of carbon and nitrogen. The pH of the culture and biomass were determined during all assays period. All Streptomyces strains showed activity against all Enterococcus in the double layer assay. In the well diffusion assay isolate Streptomyces 8S showed the higher antibiotic activity against the test microorganisms. When grown on different carbon and nitrogen sources, the crude extract produced by isolate 8S had better antibiotic activity when grown on starch and potassium nitrate. There was no effect of biomass or the pH in the production of antibiotic molecules.Os actinomicetos são bactérias caracterizadas por sua habilidade em formar hifas, amplamente distribuídos no ambiente e conhecidos pela diversidade na produção de moléculas biologicamente ativas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade de compostos produzidos por seis isolados de Streptomyces contra dezenove cepas de Enterococcus. O perfil de susceptibilidade dos Enterococcus foi avaliado para onze antibióticos, empregando a técnica de difusão de disco em ágar. A atividade antimicrobiana dos estreptomicetos foi avaliada pela técnica da dupla camada. Os isolados que apresentaram atividade foram cultivados em caldo amido caseína à temperatura de 30 ºC por sete dias, em agitação constante. Após crescimento, a cultura foi filtrada para obtenção do extrato bruto. A atividade antimicrobiana do extrato foi avaliada através da técnica de difusão em poço. O isolado que apresentou maior espectro de ação foi selecionado para crescimento em meios de cultura suplementados com diferentes fontes de carbono e nitrogênio. O pH da cultura e biomassa foram determinados em todos os ensaios.  Todos os isolados de Streptomyces foram efetivos contra Enterococcus no ensaio de dupla camada. No ensaio de difusão em poço, o isolado 8S apresentou maior atividade antibiótica que os demais isolados de Streptomyces testados. Ao ser crescido em diferentes fontes de carbono e nitrogênio, o extrato bruto produzido por este isolado teve melhor ação antibiótica em amido e nitrato de potássio. Não foi observada influência da biomassa ou do pH na produção de moléculas antibióticas

Qualidade da água e identificação de bactérias Gram-negativas isoladas do Arroio Dilúvio, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil

O Arroio Dilúvio faz parte de uma importante bacia do município de Porto Alegre, RS, possuindo 17.605 m de extensão, sendo a nascente no município de Viamão e deságue no Lago Guaíba. Recebe vários tipos de dejetos oriundos de esgoto pluvial, doméstico e hospitalar. Dessa forma, o Arroio recebe, junto com os despejos, uma população microbiana bastante diversificada. O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade da população bacteriana Gram-negativa presente no Arroio e avaliar a qualidade das suas águas, buscando identificar e caracterizar esta população microbiana. As coletas ocorreram em cinco pontos distintos do Arroio nas diferentes estações do ano. As amostras coletadas passaram por isolamento da população bacteriana por meio da semeadura em placas contendo diferentes meios de cultura seletivos. A qualidade da água foi avaliada utilizando-se o teste colimétrico pela técnica de tubos múltiplos, contagem de bactérias heterotróficas e análise físico-química da água. A identificação foi realizada seguindo provas bioquímicas específicas para os grupos de bactérias Gram-negativas. Os resultados mostraram que quanto mais próximo da foz do Arroio, maiores foram os valores de coliformes totais.  Quanto aos dados referentes aos índices de coliformes termotolerantes, os valores variaram no decorrer dos pontos de coleta e do período das coletas. Na contagem das bactérias heterotróficas foi observada uma pequena variação no número de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs) principalmente em relação à nascente para os demais pontos de coleta. Após a identificação bacteriana, foi observada a prevalência de bactérias da família Enterobacteriaceae e dentro desta o gênero Escherichia foi o mais encontrado. Palavras-chave: Qualidade da água. Arroio Dilúvio. Bactérias Gram-negativas

Characterization of microorganisms present in a slaughterhouse and beef processing/chilling environment

The ingestion of contaminated foods of animal origin has considerably increased the occurrence of food-borne diseases. Several bacterium species are deemed responsible for outbreaks of those diseases and the presence of such species in food processing plants depends on the proper hygiene routines there adopted. The aims of this study were: (i) to isolate and characterize the microorganisms present in a bovine slaughterhouse and processing/chilling environment, and (ii) to identify enterotoxigenic Escherihcia coli (ETEC) among isolates using the PCR amplification protocol. Out of the total 580 bacteria isolated and identified by biochemical assays, 168 were Staphylococcus aureus, 123 Escherichia coli, and 79 Corynebacterium vitarumem. The remaining belonged to the Bacillus spp. and Corynebacterium spp. genera, and to the Enterobacteriaceae family. The 123 bacteria identified as E. coli underwent a plasmid DNA extraction routine for the PCR assays. The results revealed 37 E. coli isolates to be positive for the ST gene, out of which 20 were correspondingly positive for the LT gene and 2 were only LT positive. The data evidenced the predominance of bacteria indicating faecal contamination and of bacteria found in bovine hides. The sampling sites of higher contamination were desks, in both the slaughterhouse and in processing/chilling plants inspected