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An optimized enumeration method for sorbitol-fermenting Bifidobacteria in water samples

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Abstract:

With increased focus on watershed protection under the Surface Water Treatment Rule, indicators that discriminate among sources of microbial inputs (microbial source tracking) are needed to supplement the quantitative information provided by total and fecal coliform measurements for drinking water monitoring. Bifidobacteria are found in the digestive tract and feces of humans and other animals, and also in sewage. Sorbitol is a food additive used exclusively in food intended for human consumption. Therefore, the presence of sorbitol-fermenting Bifidobacteria in environmental waters can be indicative of sources of human fecal contamination. A series of media were evaluated using ATCC cultures of B. breve and B. adolescentis, feces from different animals, and domestic wastewater samples. The media evaluated were Human Bifid Sorbitol agar (HBSA), modified Human Bifid Sorbitol agar, Beerens Medium, modified Beerens Medium, Reinforced Clostridial agar, BIM-25 Medium, and modified BIM-25 Medium. Variables such as sample preservation, incubation time, different pH indicators, plating technique, and discontinuous exposure to sorbitol were also evaluated. A series of biochemical tests were used to confirm positive colonies enumerated on the various media. Membrane filtration and enumeration of sodium sulfite preserved samples on HBSA containing bromocresol purple using loose lidded plates for 48 h provided the best recoveries for presumptive positive colonies. A number of sorbitol-fermenters that were not Bifidobacteria were able to grow on all media tested, resulting in false-positives. Therefore, plating on HBSA should be followed by a confirmation step when monitoring for sorbitol-fermenting Bifidobacteria in environmental waters. A year-long sampling survey of a managed reservoir in Massachusetts provided field validation of the proposed methodology for sorbitol-fermenting Bifidobacteria as a human-related source tracking indicator tool.Key words: sorbitol-fermenting Bifidobacteria, microbial source tracking, watershed management, fecal contamination.

Avec le souci grandissant de la protection de la ligne de partage des eaux sous la réglementation du « Surface Water Treatment Rule », des indicateurs capables de discriminer les sources d'apport microbien (contrôle des sources microbiennes) sont requises afin de compléter les informations quantitatives fournies par les mesures de coliformes totaux et fécaux permettant le contrôle de l'eau potable. Les bifidobactéries se retrouvent dans le tube digestif et les excréments d'humains et d'autres animaux et également dans les égouts. Le sorbitol est un supplément alimentaire utilisé exclusivement dans les aliments pour consommation humaine. Par conséquent, la présence de bifidobactéries fermentant le sorbitol dans les eaux environnementales pourrait signaler les sources de contamination fécale humaine. Un ensemble de milieux ont été évalués avec des cultures de B. breve et B. adolescentis de l'ATCC, des excréments de différents animaux et des échantillons d'eaux usées domestiques. Les milieux évalués étaient l'agar Human Bifid Sorbitol (HBSA), l'agar Modified Human Bifid Sorbitol, le milieu de Beerens, le milieu de Beerens modifié, l'agar Reinforced Clostridial, le milieu BIM-25, et le milieu BIM-25 modifié. Des variables telles que la préservation des échantillons, le temps incubation, différents indicateurs de pH, la technique d'ensemencement et l'exposition discontinue au sorbitol ont également été évaluées. Un ensemble d'analyses biochimiques ont été accomplies afin de confirmer les colonies positives comptées sur les différents milieux. La filtration sur membrane et le comptage d'échantillons conservés dans du sulfite de sodium sur du HBSA contenant du pourpre de bromocrésol à l'aide de pétris à couvercle flottant pendant 48 heures ont permis les meilleures récupérations de colonies présomptives positives. Un certain nombre de fermenteurs de sorbitol n'étant pas des bifidobactéries ont pu se développer sur tous les milieux analysés, donnant lieu à des faux positifs. Ainsi, l'ensemencement sur HBSA devrait être suivi par une étape de confirmation lors du contrôle de bifidobactéries fermentant le sorbitol dans les eaux environnementales. Une campagne d'échantillonnage d'une durée d'un an dans un réservoir entretenu au Massachusetts a permis de valider sur le terrain les méthodologies proposées pour l'utilisation de bifidobactéries fermentant le sorbitol en tant qu'outil indicateur pour le contrôle des sources rattachées aux humains.Mots clés : Bifidobactéries fermentant le sorbitol, contrôle des sources microbiennes, gestion de la ligne de partage des eaux, contamination fécale.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2005

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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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