Fate of non O157 Shiga toxigenic Escherichia coli in composted cattle manure

Abstract

Determinou-se o tempo necessário para a eliminação de Escherichia coli Shigatoxigênica (STEC) não-O157 em esterco bovino composto, obtido de fezes frescas de três vacas portadoras de cepas STEC não-O157 que apresentavam o gene stx 2. Foram utilizados dois sistemas de compostagem, o primeiro foi um buraco de 0,6m escavado no solo e o segundo um monte apresentando uma arquitetura piramidal com um metro de altura. Todos os dias, durante os primeiros 10 dias e a cada cinco dias durante um mês, uma amostra de três pontos diferentes dos dois sistemas de compostagem foram coletadas e semeadas para determinar a presença de E. coli e a presença do gene stx 2 nas células, sendo que em cada coleta a temperatura do sistema de compostagem foi determinada. Células de STEC não-O157 sobreviveram por 8, 25 e 30 dias nas temperaturas de 42, 40 e 38ºC, respectivamente, no sistema enterrado no solo, enquanto que no sistema de monte as células foram detectadas por 4, 4 e 7 dias em temperaturas de 65, 58 e 52ºC, respectivamente. A temperatura e os microrganismos presentes na microbiota do sistema de compostagem parecem ser os responsáveis pela eliminação do patógeno. Pode-se concluir que os dois sistemas de compostagem utilizados mostraram-se eficientes na eliminação de células de STEC. A aplicação de esterco após compostagem deve diminuir o risco de contaminação ambiental e a disseminação do patógeno.

To determine the fate of Shiga toxigenic Escherichia coli (STEC) non-O 157 in composted manure from naturally colonized cattle, fresh manure was obtained from three cows carrying non-O157 STEC strains possessing the stx2 gene. Two composting systems were used: a 0.6m deep cave opened in the soil and an one meter high solid manure heap in a pyramidal architecture. Every day, for the 10 first days, and every five days for a month, one manure sample from three different points in both systems was collected and cultured to determine the presence of E. coli and the presence of the stx 2 gene in the cells. The temperature was verified at each sampling. STEC non-O157 E. coli cells survived for 8, 25 and 30 days at 42, 40 and 38ºC, respectively, in the deep cave and 4, 4 and 7 days at 65, 58 and 52ºC, respectively, in the heap, during the composting manure. Temperature and indigenous microorganisms appear to contribute to pathogen disappearance in the composting system. It is concluded that both composting systems were efficient to eliminate STEC cells. Land application of composted manure should minimize environmental risk associated with the dissemination of the pathogen.