Contaminação da água por esgoto fecal e rastreamento da fonte microbiana

A contaminação fecal de fontes e reservatórios de água naturais é uma preocupação significativa em relação à qualidade da água. Ela representa uma séria ameaça à saúde pública, pois as águas superficiais contaminadas com matéria fecal podem causar doenças em humanos e surtos de doenças gastrointestinais quando utilizadas para consumo humano e atividades recreativas. A poluição da água para fins recreativos resulta em cerca de 90 milhões de casos de doenças em todo o país e em custos anuais entre 1.400 e 2,2 bilhões de dólares. Os ambientes e comunidades costeiras são especialmente vulneráveis à contaminação fecal da água e ao consequente impacto econômico devido ao fechamento de praias e áreas de banho.

A poluição das águas recreativas está associada a dejetos humanos ou animais, que chegam à água de diversas maneiras, incluindo fontes urbanas e agrícolas: escoamento de águas pluviais em campos agrícolas, vazamentos em tubulações de esgoto, transbordamentos de esgoto, ligações clandestinas de esgoto, sistemas sépticos com mau funcionamento, descarte de esgoto por barcos, além de dejetos de animais de criação e de estimação. A detecção e a quantificação de bactérias indicadoras fecais, predominantemente Escherichia coli A detecção de bactérias indicadoras de contaminação fecal, como <i>E. coli</i> e <i>Enterococos</i>, tem sido tradicionalmente utilizada por agências reguladoras e autoridades de saúde pública para avaliar a qualidade da água. No entanto, os métodos convencionais de cultura para detectar essas bactérias não fornecem informações sobre as potenciais fontes de contaminação. O rastreamento de fontes microbianas (MST, na sigla em inglês) permite a identificação de fontes de poluição fecal, o que é crucial para o gerenciamento e a remediação da qualidade da água. Esse método molecular se baseia na detecção de alvos de DNA específicos do hospedeiro em reações em cadeia da polimerase quantitativas (qPCRs).

A maioria dos métodos MST para resíduos fecais humanos e animais baseia-se na detecção de Bacteroides e Bacteroidales. Bacteroides são uma das bactérias mais abundantes no intestino dos mamíferos, superando em muito em número as outras. Escherichia coli. Esses microrganismos anaeróbios têm tempos de sobrevivência curtos fora do hospedeiro e são incapazes de se multiplicar no ambiente. Bacteroides são exclusivas de animais de sangue quente e existe uma especificidade de hospedeiro distinta entre os diferentes Bacteroides espécies. Todas essas características fazem Bacteroides Os biomarcadores de qPCR representam uma alternativa melhor para investigações de poluição fecal quando comparados às bactérias indicadoras fecais tradicionais.

Em relação à especificidade do hospedeiro, a composição do microbioma do trato gastrointestinal das aves difere da do intestino dos mamíferos. Um conjunto de biomarcadores diferente de Bacteroides Foi proposto para a triagem de espécies reativas de oxigênio (MST) de ambientes contaminados por dejetos avícolas. Como descobriram os pesquisadores, marcadores genéticos pertencentes ao Helicobacter Os gêneros são abundantes e específicos nas fezes de gaivotas, gansos, patos e galinhas. Os testes moleculares da poluição fecal aviária baseiam-se na detecção dessas bactérias por qPCR.