| Abstract |
The amount of animal manure used in modern agriculture is increasing due to the increase in global animal production. Pig slurry is known to contain zoonotic bacteria such as E. coli, Salmonella spp. and Campylobacter spp., and viruses such as hepatitis E virus and group A rotavirus. Coliform bacteria, present in manure, have previously been shown to leach into tile drains. This poses a potential threat to aquatic environments and may also influence the quality of drinking water. As knowledge is especially scarce about the fate of viruses when applied to fields in natural settings, this project sets out to investigate the leaching potential of six different microorganisms: E. coli and Enterococcus spp. (detected by colony assay), somatic coliphages (using plaque assays), and hepatitis E virus, porcine circovirus type 2, and group A rotavirus (by real-time polymerase chain reaction). All six microorganisms leached through the soil entering the tile drains situated at 1-m depth the first day following pig slurry application. The leaching pattern of group A rotavirus differed substantially from the pattern for somatic coliphages, which are otherwise used as indicators for virus contamination. Furthermore, group A rotavirus was detected in monitoring wells at 3.5-m depth up to 2 months after pig slurry application. The detection of viral genomic material in drainage water and shallow groundwater signifies a potential hazard to human health that needs to be investigated further, as water reservoirs used for recreational use and drinking water are potentially contaminated with zoonotic pathogens.La quantité d’engrais d’origine animale utilisée dans l’agriculture moderne est en croissance en raison de l’augmentation de la production animale mondiale. Le lisier de porc est connu pour contenir des bactéries zoonotiques telles que E. coli, Salmonella spp. et Campylobacter spp., et des virus tels que le virus de l’hépatite E et le rotavirus du groupe A. Il a déjà été démontré que les bactéries coliformes présentes dans le fumier s’infiltrent dans les drains. Ceci présente une menace potentielle pour les milieux aquatiques et peut aussi impacter la qualité de l’eau potable. Comme les connaissances sur le devenir des virus en particulier, lorsqu’ils sont appliqués aux champs dans des contextes naturels sont peu abondantes, ce projet vise à étudier l’infiltration potentielle de six différents microorganismes : E. coli and Enterococcus spp. (détectés par des essais sur colonne), les coliphages somatiques (par recours à des essais sur plaque) et le virus de l’hépatite E, le circovirus porcin de type 2 et le rotavirus du groupe A (grâce à une amplification par polymérase en temps réel). Tous ces six microorganismes s’infiltrent à travers le sol pénétrant des drains situés à 1 m de profondeur dès le premier jour suivant l’épandage du lisier de porc. Le mode d’infiltration du rotavirus de groupe A diffère substantiellement du mode propre aux coliphages somatiques, qui sont utilisés par ailleurs comme indicateurs de la contamination virale. En outre, le rotavirus du groupe A a été détecté dans des puits de contrôle à 3.5-m de profondeur deux mois après l’épandage du lisier de porc. La détection du matériel génomique viral dans les eaux de drainage et les eaux souterraines superficielles révèle un risque potentiel pour la santé humaine qui nécessite d’être exploré davantage, alors même que les réserves d’eau utilisées pour un usage récréatif et pour l’alimentation en eau potable sont potentiellement contaminées par des pathogènes zoonotiques.La cantidad de estiércol utilizado en la agricultura moderna está aumentando debido al aumento de la producción mundial de animales. Se conoce que los purines de cerdo contienen bacterias zoonóticas tales como E. coli, Salmonella spp. and Campylobacter spp., y virus tales como el virus de la hepatitis E y el rotavirus del grupo A. Se ha demostrado previamente que las bacterias coliformes, presentes en el estiércol, pueden lixiviarse en los sistemas de drenajes. Esto representa una amenaza potencial para los ambientes acuáticos y también puede influir en la calidad del agua potable. Como el conocimiento sobre el destino especialmente de los virus cuando se aplica a los campos de entornos naturales es escaso, este proyecto se propone investigar el potencial de lixiviación de seis diferentes microorganismos: E. coli and Enterococcus spp. (detectado mediante ensayo de colonias), colifagos somáticos (usando ensayos de placa) y virus de la hepatitis E, circovirus porcino tipo 2 y rotavirus del grupo A (por reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real). Los seis microorganismos lixiviados a través del suelo entran en los sistemas de drenajes situados a 1-m de profundidad el primer día después de la aplicación de los purines de cerdo. El patrón de lixiviación del rotavirus del grupo A difirió sustancialmente del patrón de colifagos somáticos, que de otro modo se usan como indicadores de la contaminación por virus. Además, el rotavirus del grupo A se detectó en pozos de monitoreo a una profundidad de 3.5 m hasta dos meses después de la aplicación de los purines de cerdo. La detección de material genómico viral en aguas de drenaje y aguas subterráneas poco profundas representa un peligro potencial para la salud humana, que debe investigarse más a fondo, ya que los depósitos de agua utilizados para el uso recreativo y el agua potable están potencialmente contaminados con patógenos zoonóticos.由于全球动物产品的增加,现代农业中动物粪便的使用量持续增加。都知道猪圈泥浆含有寄生虫细菌如大肠杆菌、沙门氏菌和空肠弯曲杆菌及病毒如戊型肝炎病毒和A组轮状病毒。曾经显示粪便中的大肠细菌淋滤到铺砖的排水区中。这对水生环境构成了潜在的威胁,也影响了饮用水的水质。因为有关对病毒的认识、特别是对病毒处于天然背景下的认识很缺乏,所以,本项目就是要调查六种不同微生物的淋滤潜能:(通过菌落化验检测到的)大肠杆菌和肠球菌、(通过血小板化验检测到的)SC噬菌体、戊型肝炎病毒、猪圆环病毒2型及(依靠实时聚酶链反应得到的)A组轮状病毒。所有六种微生物在应用猪圈泥浆后第一天就通过土壤淋滤进入到位于1米深的铺砖排水区。A组轮状病毒的淋滤模式与SC噬菌体的淋滤模式有很大不同,SC噬菌体在其他方面用作细菌污染的指标。此外,应用猪圈泥浆两个月后在3.5米深的监测井中就检测到了A组轮状病毒。排水中和浅层地下水中病毒基因组物质的检测显示出,对人类健康的潜在危险需要进一步调查,因为向娱乐场所和饮用水供水的水库可能已经被人畜共患病的病原菌污染。A quantidade de esterco animal usado na agricultura moderna está aumentando devido ao aumento da produção animal global. O chorume de porco é conhecido por conter bactérias zoonóticas tais como E. coli, Salmonella spp. E Campylobacter spp., e vírus tais como o vírus da hepatite E e rotavírus do grupo A. As bactérias coliformes, presentes no esterco, mostraram-se lixiviar, previamente, em drenos cerâmicos. Isso representa uma ameaça potencial para os ambientes aquáticos e também pode influenciar na qualidade da água potável. Como o conhecimento sobre o destino de vírus quando aplicados em campos de ambientes naturais é escasso, este projeto tem como objetivo investigar o potencial de lixiviação de seis diferentes microrganismos: E. coli e Enterococcus spp. (detectado por ensaio de colônias), colifagos somáticos (utilizando ensaios em placas) e vírus da hepatite E, circovírus porcino tipo 2 e rotavírus do grupo A (por reação em cadeia da polimerase em tempo real). Todos os seis microorganismos foram lixiviados através do solo, penetrando nos drenos cerâmicos situados a 1 m de profundidade no primeiro dia após a aplicação do chorume de porco. O padrão de lixiviação do rotavírus do grupo A diferiu substancialmente do padrão de colifagos somáticos, que são utilizados de outra forma, como indicadores para a contaminação por vírus. Além disso, o rotavírus do grupo A foi detectado em poços de monitoramento a uma profundidade de 3.5 m até dois meses após a aplicação de lama de suíno. A detecção de material genômico viral em águas de drenagem e águas subterrâneas pouco profundas significa um perigo potencial para a saúde humana que precisa de mais investigações, pois os reservatórios de água utilizados para uso recreativo e água potável estão potencialmente contaminados com agentes patogênicos zoonóticos. |
