Implications of faecal indicator bacteria for the microbiological assessment of roof-harvested rainwater quality in southeast Queensland, Australia

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Abstract:

The study aimed to evaluate the suitability of Escherichia coli, enterococci, and Clostridium perfringens for assessing the microbiological quality of roof-harvested rainwater and assessing whether the concentrations of these faecal indicators can be used to predict the presence or absence of specific zoonotic bacterial or protozoan pathogens. From a total of 100 samples tested, 58%, 83%, and 46% of samples were found to be positive for, respectively, E. coli, enterococci, and Clostridium perfringens spores, as determined by traditional culture-based methods. Additionally, in the samples tested, 7%, 19%, 1%, 8%, 17%, and 15% were PCR positive for Aeromonas hydrophila lip, Campylobacter coli ceuE, Campylobacter jejuni mapA, Legionella pneumophila mip, Salmonella invA, and Giardia lamblia -giardin genes, respectively. However, none of the samples was positive for E. coli O157 lipopolysaccharide, verocytotoxin 1, and verocytotoxin 2 and Cryptosporidium parvum oocyst wall protein genes. The presence or absence of these potential pathogens did not correlate with any of the faecal indicator bacterial concentrations as determined by a binary logistic regression model. The roof-harvested rainwater samples tested in this study appeared to be of poor microbiological quality, and no significant correlation was found between the concentration of faecal indicators and pathogenic microorganisms. The use of faecal indicator bacteria raises questions regarding their reliability in assessing the microbiological quality of water and particularly their poor correlation with pathogenic microorganisms. The presence of one or more zoonotic pathogens suggests that the microbiological analysis of water should be performed and that appropriate treatment measures should be undertaken, especially in tanks where the water is used for drinking.

Cette étude visait à évaluer la pertinence de Escherichia coli des entérocoques et de Clostridium perfringens pour estimer la qualité microbiologique de l’eau de pluie récolté des toitures, et pour estimer si les concentrations de ces indicateurs fécaux pourraient être utilisés pour prédire la présence ou l’absence de bactéries zoonotiques spécifiques ou de protozoaires pathogènes. Sur un total de 100 échantillons, 58 %, 83 % et 46 % se sont révélés respectivement positifs à E. coli, aux entérocoques et aux spores de Clostridium perfringens, tel que déterminé par des méthodes traditionnelles de cultures. De plus, 7 %, 19 %, 1 %, 8 %, 17 % et 15 % de ces échantillons étaient positifs en PCR aux gènes lipC de Aeromonas hydrophila, ceuE de E. coli, mapA de Campylobacter jejuni, mip de Legionella pneumophila, invA de Salmonella et -giardine de Giardia lambalia. Cependant, aucun des échantillons n’était positif au LPS O157, aux gènes VT1 et VT2 d’E. coli, ni au gène COWP de Cryptosporidium parvum. La présence ou l’absence de ces pathogènes potentiels n’était pas corrélée avec la concentration des indicateurs fécaux bactériens, selon un modèle de régression binaire. Les échantillons d’eau de pluie récoltée de toitures testés dans cette étude semblent de piètre qualité microbiologique et aucune corrélation significative n’a été trouvée entre la concentration des indicateurs fécaux et les microorganismes pathogènes. L’utilisation de ces indicateurs fécaux bactériens soulève des questions relativement à leur fiabilité dans l’estimation de la qualité microbiologique de l’eau, et particulièrement sur le faible degré de corrélation avec les microorganismes pathogènes. La présence d’un ou de plusieurs pathogènes zoonotiques suggère qu’une analyse microbiologique de l’eau doit être réalisée, et que des mesures de traitement appropriées soient entreprises, spécialement dans les réservoirs où l’eau est puisée pour la consommation.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2010

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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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