Resumo Resíduos oriundos de atividades humanas podem atingir corpos d'água e contribuir significativamente para a presença de populações bacterianas resistentes a antibióticos. O objetivo deste estudo foi avaliar populações de bactérias cultiváveis resistentes a antibióticos em uma lagoa costeira impactada por atividades como agricultura e urbanização. Amostras de água foram coletadas nos períodos de baixa e alta temporada e caracterizadas quanto a variáveis físico-químicas, indicadores microbiológicos e presença de resíduos de antimicrobianos. Para analisar a presença de populações bacterianas resistentes, as amostras foram crescidas na presença de ácido nalidíxico, ceftazidima, imipenem e tetraciclina. Genes de resistencia a β-lactamicos (bla CTX-M-like, bla GES-like, bla OXA-51, bla OXA-23-like,bla SHV-like, bla TEM-like and bla SPM-1), de classe I integron e sistemas de efluxo (tetA, tetB, acrA, acrB, tolC, adeA, adeB, adeR, adeS, mexB, mexD, mexF and mexY) foram analisados por amplificação in vitro. Embora não tenham sido encontrados níveis detectáveis de residuos de antimicrobianos nas amostras, bactérias resistentes estavam presentes em quase todos os pontos, em ambas as estações e para todos os antimicrobianos avaliados. A presença de populações bacterianas resistentes observada foi positivamente correlacionada aos efeitos da urbanização na Lagoa. Algumas populações resistentes foram ainda maiores na baixa temporada, indicando a importância de avaliar sistematicamente a resistência a antibióticos em corpos d'água.

Abstract Wastes arising from human activities can reach water bodies and contribute significantly to the presence of antibiotic resistant bacterial populations in aquatic environments. The objective of this study was to evaluate the cultivable antibiotic resistant bacterial populations from a coastal lagoon impacted by agriculture and urbanization activities. Water samples were collected in low and peak season and characterized regarding physicochemical variables, microbiological indicators and the presence of antimicrobial residues. In order to analyze the presence of resistant bacterial populations, the samples were grown in the presence of nalidixic acid, ceftazidime, imipenem and tetracycline. Genes associated with β-lactamic resistance (bla CTX-M-like, bla GES-like, bla OXA-51, bla OXA-23-like, bla SHV-like, bla TEM-like and bla SPM-1), class I integron and efflux systems (tetA, tetB, acrA, acrB, tolC, adeA, adeB, adeR, adeS, mexB, mexD, mexF and mexY) were analyzed by conventional in vitro amplification. Although antimicrobials residues were below the detection limit, resistant bacteria and resistance determinants - bla GES, class I integron, adeS, acrA, acrB, tolC, mexB, mexF - were present at almost all points, in both seasons and for all antimicrobials assessed. The high numbers of resistant bacteria counts observed after the antibiotic treatment were positively correlated to the urbanization effects on the Lagoon. Some resistant populations were even higher in the low season samples, indicating the importance of a systematic evaluation of antibiotic resistance on water resources.

RESUMO: Este artigo de revisão aborda o uso do carvão ativado biológico no tratamento das águas para consumo humano. O tratamento biológico tem aplicação na redução da instabilidade da água potável causada por matéria orgânica biodegradável e compostos inorgânicos reduzidos presentes em baixas concentrações. A instabilidade tem efeitos prejudiciais à qualidade da água potável, tais como o crescimento de bactérias e a formação de biofilmes na rede de distribuição. O artigo discute as causas e consequências da instabilidade, as medidas de avaliação da matéria orgânica, os mecanismos de formação e controle de biofilmes no carvão ativado granular e as técnicas de avaliação microbiológica e da biodiversidade nos biofilmes. Além disso, analisa-se também a integração do carvão ativado biológico com outros processos usados no tratamento de água para consumo humano.

ABSTRACT: This review article portrays the use of biological activated carbon for drinking water treatment. Biological treatment has applications in the reduction of drinking water instability caused by the presence of low levels of biodegradable organic matter and reduced inorganic compounds. Instability causes deterioration in the quality of drinking water, such as bacterial growth and biofilm formation in the water distribution system. The article discusses the causes and consequences of instability, the measures used for organic matter evaluation, the formation and control mechanisms of biofilms in granular activated carbon and the techniques used for microbiological and biodiversity assessment of biofilms. In addition, it analyzes the integration of biological activated carbon with other processes used for drinking water treatment.

Abstract Fecal bacteria are considered to be a potential reservoir of antimicrobial resistance genes in the aquatic environment and could horizontally transfer these genes to autochthonous bacteria when carried on transferable and/or mobile genetic elements. Such circulation of resistance genes constitutes a latent public health hazard. The aim of this study was to characterize the variable region of the class 1 integron and relate its genetic content to resistance patterns observed in antimicrobial-resistant Escherichia coli isolated from the surface waters of Patos Lagoon, Southern Brazil. Genetic diversity of the isolates and presence of the qacEΔ1 gene, which confers resistance to quaternary ammonium compounds, were also investigated. A total of 27 isolates were analyzed. The variable region harbored dfrA17, dfrA1 and dfrA12 genes, which confer resistance to trimethoprim, and aadA1, aadA5 and aadA22 genes that encode resistance to streptomycin/spectinomycin. Most of the isolates were considered resistant to quaternary ammonium compounds and all of them carried the qacE Δ1 gene at the 3′ conserved segment of the integron. ERIC-PCR analyses of E. coli isolates that presented the integrons showed great genetic diversity, indicating diverse sources of contamination in this environment. These results suggest that fecal bacteria with class 1 integrons in aquatic environments are potentially important reservoirs of antibiotic-resistance genes and may transfer these elements to other bacteria that are capable of infecting humans.

Acanthamoeba é um “Cavalo de Tróia” do mundo microbiano. Este estudo teve como objetivo identificar a presença de Pseudomonas como microrganismo resistente a ameba em 12 isolados de Acanthamoeba. Todos os isolados apresentaram o gênero Pseudomonas spp. como um microrganismo resistente a ameba. Assim, podemos ver que os isolados de Acanthamoeba estudados são hospedeiros de Pseudomonas.

Acanthamoeba is a “Trojan horse” of the microbial world. The aim of this study was to identify the presence of Pseudomonas as an amoeba-resistant microorganism in 12 isolates of Acanthamoeba. All isolates showed the genus Pseudomonas spp. as amoeba-resistant microorganisms. Thus, one can see that the Acanthamoeba isolates studied are hosts of Pseudomonas.

Biofilms in milk cooling tanks compromise product quality even on farms. Due to the lack of studies of this topic, this study evaluated the microbiological conditions of raw milk cooling tanks on farms and characterized the microorganisms isolated from these tanks. Samples were wiped off with sterile swabs from seven milk cooling tanks in three different points in each tank. Mesophiles and psychrotrophic counts were performed in all samples. The isolation of Pseudomonas spp., Bacillus cereus and atypical colonies formed on selective media were also performed, totalizing 297 isolates. All isolates were tested for protease and lipase production and biofilm formation. Of the total isolates, 62.9% produced protease, 55.9% produced lipase, and 50.2% produced biofilm. The most widespread genus inside the milk cooling tank was Pseudomonas since it was not possible to associate this contamination with a single sampling point in the equipment. High counts of microorganisms were found in some cooling tanks, indicating poor cleaning of the equipment and providing strong evidences of microbial biofilm presence. Moreover, it is worth mentioning the milk potential contamination with both microbial cells and their degrading enzymes, which compromises milk quality.

Este estudo foi conduzido para analisar as alterações do perfil microbiano da digesta ileal de frangos de corte alimentados com dietas contendo diferentes níveis de energia e aditivos. Foram preparadas duas dietas: uma à base de milho e farelo de soja com nível de energia padrão e outra de baixa energia com milho e os farelos de soja e trigo. Para cada nível de energia, foram ou não acrescentados o probiótico Enterococcus faecium; as enzimas xilanase, amilase mais β-glucanase; e a combinação do probiótico com as enzimas, resultando em 8 tratamentos. As aves foram distribuídas em delineamento inteiramente ao acaso com arranjo fatorial 2 × 4 e cada tratamento teve 5 repetições de 12 aves. Aos 19 dias, uma ave de cada repetição foi abatida e o conteúdo ileal coletado e armazenado a -24 ºC. Foram feitas as extrações do DNA do microrganismo probiótico e da microbiota ileal utilizando-se o kit QIAamp DNA Stool, conforme as recomendações do fabricante. As amostras extraídas foram amplificadas por PCR. Utilizou-se a técnica de eletroforese em gel com gradiente desnaturante para caracterização do perfil da microbiota ileal e do probiótico utilizado nas dietas. Todos os tratamentos apresentaram padrões de amplicons diferentes, com exceção das enzimas isoladas e em combinação nas dietas com energia padrão. O perfil do microrganismo probiótico esteve ausente em todas as dietas. Os aditivos introduzidos às dietas foram capazes de alterar a microbiota digestiva do lúmem ileal, porém o probiótico utilizado não foi capaz de colonizar o trato ileal dos frangos de corte.

The study was conducted to analyze alterations in the microbiological profile of the ileal digesta of broilers fed different levels of energy and additives. A standard diet based on corn-soybean meal and a low energy diet based on corn, soybean and wheat bran were prepared. Either Enterococus faecium probiotic or xylanase, amylase plus β-glucanase enzymes or the mix of probiotic and exzymes were added or not to each energy level, resulting in eight treatments. Birds were distributed in a 2 × 4 factorial arrangement in a completely randomized design, and each treatment had 5 replications of 12 birds. One bird of each repetition was slaughtered at 19 days of age and the ileal contents were collected and stored at -24 ºC until analysis. DNA was extracted from the microorganism probiotic and ileal content using the QIAamp DNA Stool kit following the recommendations of the manufacturer. The extracted samples were amplified by PCR and the ileal microbiota and probiotic profiles were characterized using denaturing gradient gel electrophoresis. The results show that all treatments resulted in different profiles of amplicons, except for enzymes alone or mix with probiotic in the standard energy diet. The probiotic microorganism profile was absent in all diets. The use of additives changed the digestive microbiota in the ileum, although the probiotic was not capable of colonizing the ileum of the birds.

This is the first report of an Acinetobacter baumannii from clinical origin carrying the blaOXA-58 gene in Brazil. The isolate included in this study was from a patient during an outbreak in Porto Alegre, RS, Southern Brazil, in 2007. It was resistant to most of the beta-lactams tested, it has also the blaOXA-65 gene and the ISAba1 sequence located upstream to both blaOXA genes detected and it has a MIC of imipenem of 64 μg/mL.

INTRODUÇÃO: Hospitais no mundo todo têm apresentado surtos de Acinetobacter sp. multirresistentes. A disseminação destes isolados com uma variedade cada vez maior de genes de resistência torna difícil o tratamento destas infecções e seu controle dentro do ambiente hospitalar. Este trabalho teve como objetivo avaliar a ocorrência e disseminação de isolados de Acinetobacter sp. multirresistentes e identificar genes de resistência adquirida. MÉTODOS: Foram avaliados 274 isolados clínicos de Acinetobacter sp. obtidos de cinco hospitais da Cidade de Porto Alegre, RS, Brasil. Avaliamos o perfil de suscetibilidade a antimicrobianos, genes de resistência adquirida das classes B e D de Ambler e realizamos a tipificação molecular dos isolados utilizando a técnica de enterobacterial repetitive intergenic consensus-polymerase chain reaction (ERIC-PCR). RESULTADOS: Encontramos uma alta (68%) porcentagem de isolados de Acinetobacter sp. multirresistentes e 69% dos isolados apresentaram resistência aos carbapenêmicos. Foram identificados 84% de isolados pertencentes a espécie A. baumannii, pois apresentaram o gene blaOXA-51. Em 62% dos isolados, foi detectado o gene blaOXA-23, sendo que 98% destes isolados foram resistentes aos carbapenêmicos. Através da tipificação molecular pela técnica de ERIC-PCR identificamos clones de Acinetobacter sp. disseminados entre quatro dos hospitais analisados e nos anos de 2006 e 2007. CONCLUSÕES: Os dados obtidos indicam a disseminação de isolados de Acinetobacter sp. entre hospitais assim como sua permanência no ambiente hospitalar após um ano.

INTRODUCTION: Hospitals around the world have presented multiresistant Acinetobacter sp. outbreaks. The spread of these isolates that harbor an increasing variety of resistance genes makes the treatment of these infections and their control within the hospital environment more difficult. This study aimed to evaluate the occurrence and dissemination of Acinetobacter sp. multiresistant isolates and to identify acquired resistance genes. METHODS: We analyzed 274 clinical isolates of Acinetobacter sp. from five hospitals in Porto Alegre, RS, Brazil. We evaluated the susceptibility to antimicrobial, acquired resistance genes from Ambler's classes B and D, and performed molecular typing of the isolates using enterobacterial repetitive intergenic consensus-polymerase chain reaction (ERIC-PCR) technique. RESULTS: A high (68%) percentage of multiresistant isolates of Acinetobacter sp. was observed, and 69% were resistant to carbapenems. We identified 84% of isolates belonging to species A. baumannii because they presented the gene blaOXA-51. The gene blaOXA-23 was detected in 62% of the isolates, and among these, 98% were resistant to carbapenems. Using the ERIC-PCR technique, we identified clones of Acinetobacter sp. spread among the four hospitals analyzed during the sampling period. CONCLUSIONS: The data indicate the dissemination of Acinetobacter sp. isolates among hospitals and their permanence in the hospital after one year.

INTRODUÇÃO: O aparecimento de Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter sp produtores de metalo-β-lactamases (MBLs) é um desafio para os hospitais. MÉTODOS: Verificou-se a produção de MBL em cepas clínicas de Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter sp de um hospital de emergência de Porto Alegre pelo método de aproximação de disco e E-test MBL. Os genes bla foram pesquisados pela PCR. RESULTADOS: Duas cepas de Pseudomonas aeruginosa e oito Acinetobacter sp demonstraram fenótipo de MBLs. A amplificação do gene blaSPM-1 confirmou a enzima em P. aeruginosa.. CONCLUSÕES: Deve-se ter cautela ao avaliar testes fenotípicos utilizados na detecção rotineira de metalo-enzima.

INTRODUCTION: The appearance of metallo-β-lactamase (MBL)-producing Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter sp. is a challenge for hospitals. METHODS: The production of MBL in clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter sp. From an emergency hospital in Porto Alegre was investigated using the disk approximation test and MBL E-test. The bla genes were determined using PCR. RESULTS: Two strains of Pseudomonas aeruginosa and eight of Acinetobacter sp were shown to be MBL phenotypes. Amplification of the blaSPM-1 gene confirmed the presence of the enzyme in P. aeruginosa. CONCLUSIONS: Caution is needed in evaluating phenotype tests used for routine detection of metallo-β-lactamases.

Fímbrias tipo 1 estão presentes na maioria dos sorovares de Salmonella enterica e são fatores essenciais para a colonização do hospedeiro. Mananoligossacarídeo (MOS), um prebiótico que aglutina com fímbria tipo 1, tem sido proposto para o controle da colonização de enterobactérias e pode ser uma alternativa para o controle da infecção por Salmonella sp. em suínos. O objetivo desse estudo foi avaliar a capacidade in vitro de aglutinação ao MOS em cepas de Salmonella sp. isoladas de suínos. Um total de 108 cepas de Salmonella sp. foram avaliadas quanto à presença dos genes fimA e fimH, aglutinação ao MOS e hemaglutinação. Em todas as cepas testadas, fragmentos de tamanho esperado foram amplificados para ambos os genes. Nos testes de hemaglutinação, 31 (28,7%) cepas apresentaram aglutinação de hemácias inibida pela manose, indicando que havia expressão de fímbria tipo 1. Considerando apenas as cepas com a expressão de fímbria tipo 1, 23 (74,2%) apresentaram uma aglutinação forte ao MOS, 3 (9,6%) uma reação fraca e 5 (16,2%) não aglutinaram. Os resultados indicam que MOS pode aglutinar in vitro de forma efetiva com cepas de Salmonella enterica que estejam expressando fímbria tipo 1.

Type-1 fimbriae are associated with most Salmonella enterica serovars and are an essential factor for host colonization. Mannanoligosaccharides (MOS), a prebiotic that is agglutinated by type-1 fimbriae, are proposed for the control of enterobacteria colonization and may be an alternative to Salmonella control in pigs. The aim of this study was to evaluate the capability of porcine Salmonella strains to adhere to MOS in vitro. A total of 108 strains of Salmonella sp. isolated from carrier pigs were evaluated for the amplification of fimA and fimH genes, agglutination of MOS and hemagglutination. In all tested strains, amplicons of expected size were detected for both fimA and fimH gene. In the hemagglutination assays, 31 (28.7%) strains presented mannose-sensitive agglutination of erythrocytes, indicating that the strains were expressing type-1 fimbriae. Considering only strains expressing the type-1 fimbriae, 23 (74.2%) presented a strong agglutination of MOS, 3 (9.6%) a weak reaction and 5 (16.2%) none. The results indicate that Salmonella enterica strains expressing type-1 fimbriae can agglutinate effectively in vitro to MOS.

Acinetobacter spp é um importante patógeno causador de infecções nosocomiais que acomete pacientes imunocomprometidos e capaz de adquirir resistência a antimicrobianos com facilidade. Os esgotos hospitalares são importantes disseminadores de genes de resistência a antimicrobianos para a microbiota ambiental. Neste contexto, 30 cepas de Acinetobacter spp provenientes de efluente de um hospital em Porto Alegre, RS, foram analisados quanto ao perfil de susceptibilidade a β-lactamases, quinolonas e aminoglicosídeos através de antibiograma e testes de triagem para metalo beta-lactamases e β-lactamases de espectro estendido. O perfil encontrado revela cepas multi-resistentes e que mecanismos de resistência como a produção de β-lactamases de espectro estendido e bombas de efluxo podem estar presentes nesses isolados.

Acinetobacter spp is an important pathogen that is responsible for nosocomial infections affecting immunocompromised patients, and it can easily acquire resistance to antimicrobial agents. Hospital sewage is an important means for disseminating genes for resistance to antimicrobial agents, to the microbiota of the environment. Within this context, 30 strains of Acinetobacter spp from the sewage of a hospital in Porto Alegre, Rio Grande do Sul, were analyzed regarding their profile of susceptibility to β-lactams, quinolones and aminoglycosides, by means of an antibiogram and tests to screen for metallo-β-lactamases and extended-spectrum β-lactamases. The profile obtained revealed the presence of multidrug-resistant strains and showed that resistance mechanisms such as the production of extended-spectrum β-lactamases and efflux pumps may be present in these strains.

Ao todo, 396 isolados de Pseudomonas aeruginosa foram estudados. O gene blaSPM-1 foi encontrado em nove isolados de efluente hospitalar. Este estudo é o primeiro relato de isolados ambientais de P. aeruginosa com o gene blaSPM-1no Brasil. A resistência aos carbapenêmicos, amplamente disseminada entre isolados clínicos, já é detectada em isolados ambientais.

Of 396 Pseudomonas aeruginosa strains isolated from hospital sewage, the blaSPM-1 gene was confirmed in nine. This is the first report of environmental P. aeruginosa strains carrying the blaSPM-1 gene in Brazil. The carbapenem resistance, already disseminated among clinical isolates, has been detected among environmental isolates.

O objetivo deste estudo foi comparar amostras de efluente do Hospital São Vicente de Paulo com amostras de água do Rio Passo Fundo, quanto ao perfil de susceptibilidade de isolados de Pseudomonas aeruginosa, para inferir sobre a presença de isolados de origem hospitalar em amostras de água superficial. A significância estatística entre os perfis de susceptibilidade das amostras foi testada por análise de variância e a comparação das amostras foi feita por contrastes de interesse. Foram identificados 198 isolados de Pseudomonas aeruginosa a partir das amostras analisadas. O fenótipo de multirresistência não foi observado nas amostras do Rio Passo Fundo, embora alguns isolados resistentes a carbapenêmicos tenham sido identificados, indicando a presença de contaminação com bactérias provenientes de um ambiente sob forte pressão seletiva. Diferenças significativas entre as amostras de água e efluente hospitalar foram observadas a partir da análise de variância por contrastes de interesse.

The aim of this study was to compare sewage samples from Hospital São Vicente de Paulo with water samples from the Passo Fundo river, with regard to the susceptibility profile of Pseudomonas aeruginosa isolates, in order to make inferences about the presence of strains of hospital origin in surface water samples. The statistical significance between the susceptibility profiles of the samples was tested using analysis of variance, and the samples were compared by means of contrasts of interest. One hundred and ninety-eight isolates of Pseudomonas aeruginosa were recovered from the samples analyzed. No phenotype for multiresistance was found in the samples from the Passo Fundo river, although some carbapenem-resistant isolates were identified, thereby indicating the presence of contamination with bacteria derived from an environment under strong selection pressure. Significant differences between the water and hospital effluent samples were observed, based on the analysis of variance by means of contrasts of interest.

Este estudo avaliou a ocorrência de genes para metalo β-lactamases em isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa do Hospital São Vicente de Paulo, RS. Os genes foram pesquisados por PCR e o perfil de susceptibilidade foi avaliado por disco-difusão. Foram analisadas 46 cepas, sendo que cinco apresentaram o gene blaSPM-1.

This study analyzed the occurrence of metallo-β-lactamase genes in clinical samples of Pseudomonas aeruginosa from the Hospital São Vicente de Paulo, RS. The genes were analysed by PCR and the susceptibility profiles were studied by diffusion-disk. Forty six strains were analyzed and five strains were positive for blaSPM-1 gene.

Hortaliças minimamente processadas passam por várias etapas durante seu processamento, no qual ocorrem várias modificações de sua estrutura natural, todavia elas devem manter a mesma qualidade do produto não processado. O objetivo deste estudo foi quantificar microrganismos mesófilos e psicrótróficos, coliformes totais e fecais e verificar a presença de E. coli, parasitas e sujidades em hortaliças minimamente processadas prontas para consumo. Foram analisadas 56 amostras para mesófilos e psicrotróficos pelo método de contagem em placas, com média mensal 4,7x10(5) a 1,6x10(8) UFC/g e de 7,9x10(6) a 2,7x10(8) UFC/g, respectivamente. Os coliformes foram analisados pela técnica dos tubos múltiplos, onde coliformes totais variaram de <3 a ³ 2,4x10(4) NMP/g e coliformes fecais, de <3 a 1,1x10(4) NMP/g, e E. coli foi observada em oito amostras. De 52 amostras, 8 (15,3%) apresentaram oocistos de Eimeria spp. Sujidades, como fragmentos de insetos e ácaros jovens foram encontrados. Contaminação de origem fecal foi verificada no presente estudo, sugerindo falhas nas etapas do processamento das hortaliças, ou que o solo ou a água de irrigação também poderiam ser fontes de disseminação destes microrganismos.

Minimally processed vegetables go through various steps during their preparation, with many modifications to their natural structure. However, they must maintain the same quality as the fresh produce. The aim of the present study was to quantify mesophilic and psychrotrophic microorganisms and total and faecal coliforms, and to assess the presence of Escherichia coli, parasites, and dirt material in ready-to-eat minimally processed vegetables. Fifty-six samples of minimally processed vegetables were analysed for the presence of mesophilic and psychrotrophic microorganisms by the plate-count method. Monthly means ranged from 4.7x10(5) to 1.6x10(8) CFU/g and from 7.9x10(6) to 2.7x10(8) CFU/g, respectively for mesophilic and psychrotrophic microorganisms. Coliforms were analysed by the multiple-tube method; total coliforms ranged from <3 to ³ 2.4x10(4) MPN/g and faecal coliforms from <3 to 1.1x10(4) MPN/g. Escherichia coli was detected in eight samples. Out of 52 samples, eight (15.3%) contained oocysts of Eimeria spp.. Dirt matter, such as insect body parts and young mites, was also found. Contamination of faecal origin was observed in these samples, suggesting that either the sanitisation of the product was unsuccessful, or soil or irrigation water could be the source of these microorganisms.