Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/77028
Type: Dissertação
Title: Avaliação do impacto do lançamento do efluente tratado no rio: diversidade bacteriana e resistência antimicrobiana
Other Titles: Assessment of the Impact of Treated Effluent Discharge into the River: Bacterial Diversity and Antimicrobial Resistance
Authors: Bárbara Boni Rocha Dias de Souza
First Advisor: Vera Lúcia dos Santos
First Co-advisor: Luiz de Macêdo Farias
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Paula Prazeres Magalhães
First Referee: Magna Cristina de Paiva
Second Referee: Juliana Calábria de Araújo
Abstract: As estações de tratamento de esgoto (ETEs) exercem um papel fundamental na preservação ambiental, visto que, elas atenuam os impactos na saúde pública e na qualidade de vida. Apesar de promover a remoção de diversos poluentes, a infraestrutura delas não é especificamente projetada para a eliminação de microrganismos e micropoluentes. Assim, diversas espécies de bactérias, por exemplo, genes de resistência a fármacos antimicrobianos (GRA), alguns Fármacos Antimicrobianos (FAM) e metais podem persistir após o tratamento, exercendo pressão seletiva e favorecendo o surgimento de bactérias resistentes a antimicrobianos (BRA). O presente trabalho teve o objetivo de avaliar a composição microbiana do efluente bruto (EB), efluente tratado (ET), rio a montante (RM), além de rio a jusante (RJ) para estimar também o perfil a fenotípico e genotípico relacionado a FAM. Avaliar ainda o perfil de tolerância a metais de amostras das bactérias isoladas do esgoto tratado. Foi realizado sequenciamento (16S) para avaliação da composição bacteriana. Para isolados bacterianos, sucedeu a avaliação de tolerância a metal em ágar para zinco, cobre, cádmio, mercúrio, prata e teste de susceptibilidade a fármacos antimicrobianos por disco-difusão. Além disso, houve a busca por marcadores genéticos de vigilância epidemiológica relacionados a Resistência a Fármacos Antimicrobianos (RFAM). Os resultados indicam que apesar de compartilharem Unidades Taxonômicas Operacionais (OTUs) as populações apresentam diferenças em sua composição e se agruparam corretamente pelo tipo de amostra. Amostras de EB e ET apresentaram diferença na diversidade; amostras do RM e RJ tiveram diferença na riqueza, sugerindo que o EB remove parte da população bacteriana com o tratamento; porém, não altera significativamente a composição do rio. Resultados de tolerância a metais mostram que as bactérias avaliadas demonstraram alta tolerância ao cobre e ao zinco, fato que pode ser explicado pelo uso desses metais no metabolismo bacteriano. A tolerância ao cádmio foi intermediária, ao passo que, as Concentrações Inibitórias Mínimas (CIMs) para mercúrio e prata foram mais baixas, indicando a alta toxicidade desses metais. A maior taxa de resistência fenotípica nas Enterobacterales foi a penicilina; em Aeromonas spp. foi para sulfametoxazol/trimetoprima; em Acinetobacter spp. foi as quinolonas, bem como para os Enterococcus spp.; para as Pseudomonas spp. e os Streptococcus spp., destacou-se a resistência às cefalosporinas. O gene de resistência mais prevalente em bastonetes Gram negativos foi o blaIMP, seguido de blaVIM e blaTEM. Portanto, a ETE funciona como hotspot de genes de resistência, contribuindo para disseminação BRA e GRA no ambiente, no qual o ET contribui para mudança da comunidade microbiana do RJ.
Abstract: Wastewater treatment plants (WWTPs) play a crucial role in environmental preservation, as they mitigate impacts on public health and quality of life. Despite promoting the removal of various pollutants, their infrastructure is not designed for the elimination of microorganisms and micropollutants. Consequently, numerous bacterial species, as well as ARGs, antimicrobial pharmaceuticals (AMPs), and metals can persist post-treatment, exerting selective pressure and favoring the emergence of antimicrobial-resistant bacteria (ARB). This study aimed to evaluate the microbial composition of raw sewage (RS), treated sewage (TS), upstream river (UR), and downstream river (DR), and assess the phenotypic and genotypic profiles related to AMPs and metal tolerance of bacteria isolated from treated sewage. Sequencing (16S) was conducted to assess bacterial composition, and isolated bacteria were evaluated for metal tolerance on agar for zinc, copper, cadmium, mercury, and silver, and antimicrobial susceptibility testing by disk diffusion. Additionally, we searched for genetic markers of epidemiological surveillance related to AMP resistance. The results indicate that despite sharing OTUs, populations exhibit differences in their composition and correctly grouped by sample type. RS and TS samples showed differences in diversity, and UR and DR samples displayed differences in richness, suggesting that RS removes part of the bacterial population through treatment and TS however, it does not significantly alter the river's composition. Metal tolerance results indicate that the evaluated bacteria demonstrated high tolerance to copper and zinc, which can be explained by the use of these metals in bacterial metabolism. Tolerance to cadmium was intermediate, while the MICs for mercury and silver were lower, indicating the high toxicity of these metals. The highest phenotypic resistance rate in Enterobacterales was to penicillins, in Aeromonas to sulfamethoxazole/trimethoprim, in Acinetobacter to quinolones, as well as for Enterococcus, while Pseudomonas and Streptococcus showed resistance to cephalosporins. The most prevalent resistance gene in Gram-negative rods was blaIMP, followed by blaVIM and blaTEM. It is concluded that the WWTP functions as a hotspot for resistance genes and contributes to the dissemination of ARB and ARGs in the environment, and that TS contributes to changes in the DR microbial community.
Subject: Microbiologia
Farmacorresistência Bacteriana
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/77028
Issue Date: 1-Aug-2024
metadata.dc.description.embargo: 1-Aug-2026
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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