Perfil de resistência a antimicrobianos de bactérias patogênicas isoladas em sistema de tratamento de água negra simulada

dc.contributor.advisor-co1Sueitt, Ana Paula Erbetta
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0153508580030437por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-9104-5065por
dc.contributor.advisor1Souza, Clovis Wesley Oliveira de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0781683628437007por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4335-1460por
dc.contributor.authorSantana, Ana Beatriz
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/3924788337477536por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0002-1435-8903por
dc.date.accessioned2024-03-01T12:33:45Z
dc.date.available2024-03-01T12:33:45Z
dc.date.issued2023-03-02
dc.description.abstractThe discharge of untreated domestic sewage compromises water quality, leading to imbalance in receiving bodies and enhancing the influx of pathogenic microorganisms and antibiotic-resistant strains, thereby posing a significant public health problem. Therefore, the aim of this study was to assess the efficiency of removing total coliforms, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Enterococcus spp., and to detect the presence of Salmonella spp. at different stages of a simulated blackwater treatment system. Additionally, it involved isolating and biochemically confirming bacterial strains (excluding total coliforms) and delineating the antimicrobial resistance profile of the isolates.The investigated system, situated at the Monjolinho Sewage Treatment Plant in São Carlos (SP), comprises an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor followed by a tubular photobioreactor. Weekly samples were collected from simulated blackwater (AN), UASB reactor effluent (RU), and tubular photobioreactor effluent (FT). Nine collections were performed in Experiment I (08/2018 to 10/2018), and eight in Experiment II (03/2019 to 06/2019).Serial dilution-based counting revealed a notable reduction in microbiological load throughout the treatment system. Compared to AN, the average reduction in RU was 91.1%, and 99.3% and 91.6% for FT concerning AN and RU, respectively. Predictive Salmonella spp. colonies were detected in 6, 4, and 5 samples of AN, RU, and FT, respectively. Additional tests and antibiograms of confirmed isolates were conducted: for E. coli, MAR (Multiple Antimicrobial Resistance) indices for AN, RU, and FT groups reached 0.16, with 67% of samples being sensitive to all tested antibiotics, displaying higher resistance to Ampicillin 10μg and Tetracycline 30μg; Enterococcus spp., with MAR indices not exceeding 0.11, and up to 77% of samples being sensitive to all antibiotics, exhibiting higher resistance to Tetracycline 30μg and Streptomycin 300μg; and Salmonella spp., where in Experiment I, only one RU sample showed resistance, and in Experiment II, RU and AN exhibited MAR indices of 0.20 and 0.05, respectively, with higher resistance to Ampicillin 10μg and Tetracycline 30μg.In conclusion, the UASB reactor proved to be an effective blackwater treatment, resulting in lower microbiological load and reduced resistance (except for Salmonella spp. results). The photobioreactor, in addition to microbiological load reduction, can recycle nutrients, preventing eutrophication of the water bodies to which the effluent is directed. Nevertheless, further tests on a larger scale are necessary to substantiate and better define the reduction in load from the UASB effluent, and especially to investigate whether the difference in resistance between UASB and photobioreactor effluents is significant.eng
dc.description.resumoA descarga de esgotos domésticos sem tratamento adequado compromete a qualidade da água, gerando desequilíbrio nos corpos receptores e potencializando o aporte de microrganismos patogênicos e de cepas resistentes a antibióticos, acarretando um grande problema de saúde pública. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi: verificar a eficiência da remoção de coliformes totais, Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Enterococcus spp., e detectar a presença de Salmonella spp. em diferentes etapas de um sistema de tratamento de água negra simulada; isolar e realizar a confirmação bioquímica das cepas bacterianas (exceto por coliformes totais); e traçar o perfil de resistência a antimicrobianos dos isolados. O sistema estudado, instalado na Estação de Tratamento de Esgoto Monjolinho, em São Carlos (SP), é composto pelo reator UASB (upflow anaerobic sludge blanket) seguido de um fotobiorreator tubular. Semanalmente, foram coletadas amostras nos estágios: água negra simulada (AN), efluente do reator UASB (RU) e efluente do fotobiorreator tubular (FT). Foram realizadas nove coletas no Experimento I (08/2018 a 10/2018) e oito no Experimento II (03/2019 a 06/2019). O resultado da contagem, feita por diluição seriada, indicou notável diminuição de carga microbiológica ao decorrer do sistema de tratamento: em relação a AN, a média de diminuição da carga em RU foi de 91,1%, e de 99,3% e 91,6% para FT, em relação à AN e RU, respectivamente. Colônias preditivas de Salmonella spp. foram detectadas em 6, 4 e 5 amostras de AN, RU e FT, respectivamente. A partir das colônias isoladas, foram feitos testes adicionais e antibiogramas dos confirmados: de E. coli, no qual os índices MAR (Múltipla Resistência a Antimicrobianos) dos grupos de AN, RU e FT chegaram a 0,16, e foi obtido uma porcentagem de 67% de amostras sensíveis a todos os antibióticos testados, tendo maiores índices de resistência para Ampicilina 10μg e Tetraciclina 30μg; de Enterococcus spp., em que os índices MAR não passaram de 0,11, com uma porcentagem de até 77% de amostras sensíveis a todos os antibióticos, tendo maior índice de resistência para Tetraciclina 30μg e Estreptomicina 300μg; e de Salmonella spp., que no Experimento I, dos isolados apenas uma amostra de RU apresentou resistência, e no Experimento II, RU e AN apresentaram um índice MAR de 0,20 e 0,05, respectivamente, com maior índice de resistência para Ampicilina 10μg e Tetraciclina 30μg. Logo, o reator UASB se mostrou um tratamento de água negra efetivo, resultando em uma menor carga microbiológica e menor resistência (com exceção do resultado de Salmonella spp.). O fotobiorreator, entretanto, além de diminuir a carga microbiológica, pode realizar reciclagem de nutrientes, que evitaria a eutrofização dos corpos hídricos aos quais o efluente é destinado. Enfim, ainda é necessário realizar testes em maior escala para fundamentar e definir melhor a diminuição da carga a partir do efluente do UASB e principalmente investigar se a diferença de resistência entre o efluente do UASB e do fotobiorreator é expressiva.por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 2019/03061-7por
dc.identifier.citationSANTANA, Ana Beatriz. Perfil de resistência a antimicrobianos de bactérias patogênicas isoladas em sistema de tratamento de água negra simulada. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19572.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19572
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseBiotecnologia - Biotecpor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectTratamento de efluentespor
dc.subjectFotobiorreator tubularpor
dc.subjectBactérias multidroga resistentespor
dc.subjectWastewater treatmenteng
dc.subjectTubular photobioreactoreng
dc.subjectMultidrug-resistant bacteriaeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADApor
dc.titlePerfil de resistência a antimicrobianos de bactérias patogênicas isoladas em sistema de tratamento de água negra simuladapor
dc.title.alternativeAntimicrobial resistance profile of pathogenic bacteria isolated from simulated blackwater treatment systemeng
dc.typeTCCpor

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