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Prevalence of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella spp. in surface waters of southern Alberta and its relation to manure sources

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Abstract:

The Oldman River watershed in southern Alberta, Canada, is an extensively irrigated region in which intensive agricultural practices have flourished. Concern over water quality in the basin has been expressed because of high levels of enteric disease indigenous to the region. To address these concerns, we conducted a 2-year study to estimate the prevalence of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella spp. in surface water within the basin. This study is the first of its kind to identify E. coli O157:H7 repeatedly in surface water collected from a Canadian watershed. Prevalence of E. coli O157:H7 and Salmonella spp. in water samples was 0.9% (n = 1483) and 6.2% (n = 1429), respectively. While data examined at a regional level show a relationship between high livestock density and high pathogen levels in southern Alberta, statistical analysis of point source data indicates that predicted manure output from bovine, swine, and poultry feeding operations was not directly associated with either Salmonella spp. or E. coli O157:H7 prevalence. However, geography and weather variables, which are likely to influence bacterial runoff, were not considered in this model. We also postulate that variations in time, amount, and frequency of manure application onto agricultural lands may have influenced levels of surface-water contamination with these bacterial pathogens.Key words: water, Salmonella, E. coli O157:H7, manure output, agriculture.

Le bassin versant de la rivière Oldman, dans le sud de l'Alberta, Canada, est une région fortement irriguée où des pratiques d'agriculture intensive se sont développées. Des inquiétude quant à la qualité de l'eau dans le bassin ont été émises en raison des taux élevés de maladies entériques qui sévissent dans la région. Pour répondre à ces inquiétudes, une étude d'une durée de deux ans a été accomplie afin d'évaluer la prévalence de Escherichia coli O157:H7 et de Salmonella spp. dans les eaux de surface du bassin. Cette étude est la première de ce type à identifier du E. coli O157:H7 à répétition dans de l'eau de surface d'un bassin versant canadien. La prévalence de E. coli O157:H7 et de Salmonella spp. dans les échantillons d'eau était de 0,9 % (n = 1483) et de 6,2 % (n = 1429), respectivement. Bien que les données au niveau régional qui ont été examinées révèlent un rapport entre la densité élevée du bétail et les niveaux élevés de pathogènes dans le sud de l'Alberta, l'analyse statistique des données des sources ponctuelles indique que la production projetée de fumier provenant de l'alimentation d'élevages bovins, porcins ou de volaille n'était pas directement associée à la prévalence de Salmonella spp. ou de E. coli O157:H7. Toutefois, les variables géographiques et climatiques, qui pourraient influencer le ruissellement de bactéries, n'ont pas été retenues dans ce modèle. Nous postulons également que les variations de temps, de quantité et de fréquence d'épandage de fumier sur les terres agricoles ont pu avoir un effet sur la contamination de l'eau de surface par ces bactéries pathogènes.Mots clés : eau, Salmonella, E. coli O157:H7, production de fumier, agriculture.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-05-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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