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CPGEI (Mestrado): Ana Carla Cordeiro-16/02/2017

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 16/02/2017
das 18h00 até 21h00
Onde Sede Central: Sala C-301
Nome do Contato Prof. Hypolito José Kalinowski
Participantes Prof. Hypolito José Kalinowski, Dr. - Orientador UTFPR
Prof. Eduardo Giometti Bertogna, Dr. - Co-orientador UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Hypolito José Kalinowski, Dr. - Presidente UTFPR
Prof. Gustavo Henrique Couto, Dr. UTFPR
Prof. Gustavo Rafael Collere Possetti, Dr. SANEPAR
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Avaliação da qualidade bacteriológica de água por meio dos padrões de emissão de bioluminescência ultra-fraca

Resumo: A alta demanda por água de qualidade e livre de contaminações, num contexto de elevado crescimento populacional e econômico, é uma questão que preocupa a sociedade. Porém, a atividade humana, poluindo alterando o equilíbrio e a dinâmica dos recursos naturais produz impacto direto sobre as bacias hidrográficas de onde se capta a maior parte dessa água. A detecção de bactérias do grupo coliforme, em especial a Escherichia coli, é amplamente utilizada como parâmetro microbiológico da qualidade da água, seja na avaliação de sua potabilidade ou na verificação da eficácia do tratamento.  Propõem-se uma metodologia que, fazendo uso da bioluminescência ultra-fraca (dezenas a centenas de fótons. cm-2.s-1) proveniente destas bactérias, possibilita detectar a presença destes microrganismos em amostras de água, de forma mais rápida que nos métodos atuais (que podem levar até 48 horas), além de dispensar testes bioquímicos. O método consiste em detectar padrões de emissão de luz proveniente de amostras de água previamente incubadas em meio nutritivo EC, com e sem tratamento, utilizando para tal, instrumentação especialmente projetada usando um dispositivo fotomultiplicador capaz de efetuar a contagem dos fótons emitidos da amostra a partir de uma câmara escura onde a amostra é colocada para análise. Através dos padrões de emissão de luz por até 24 h, amostras contaminadas e não contaminadas puderam ser discriminadas, por meio de testes de controle realizados com uma cepa padrão de Escherichia coli ATCC 8739 incubada em meio nutritivo EC. Os testes com a Escherichia coli ATCC 8739 mostraram um padrão definido de emissão de fótons desta bactéria que serviu como referência para avaliar a presença de bactérias desse grupo em amostras com e sem tratamento.
Palavras-chave: Qualidade de água; Escherichia coli; bioluminescência ultra-fraca.

Water Quality Evaluation using Ultra-Weak Bioluminescence Emission Profiles

Abstract: The high demand for quality water, free of contamination, in a high population growth context, and economic is an issue that concerns the society. But human activity polluting is changing the balance and dynamics of natural resources has a direct impact on the watershed, where it’s captures most of this water. The detection of coliform group in particular Escherichia coli is widely used as microbiological parameter for water quality, as well as a tool to evaluate its potability or verification of the efficacy of treatment. A methodology using the ultra-weak bioluminescence (tens to hundreds of photons.cm-2.s-1) from bacteria allows detecting the presence of these microorganisms in water samples in a shorter period of time than current methods (which can take up to 48 hours) and dispensing biochemical tests. The method consists in detecting light emission patterns from previously incubated treated and untreated water samples on EC nutrient broth using instrumentation specifically designed with a photomultiplier device capable of counting photons emitted from samples inside a dark chamber, where the samples are placed for analysis. Through the ultra-weak bioluminescence emission patterns acquired for up to 24 hours, contaminated and uncontaminated samples could be distinguished by means of the comparison between control tests with a standard strain Escherichia coli ATCC 8739 incubated in nutrient broth EC and those samples under analysis. Therefore, the tests with Escherichia coli ATCC 8739 showed patterns of photon emission which served as reference to evaluate the presence of bacteria of this group in water samples with and without treatment.
Keywords: Quality of water; Escherichia coli; bioluminescence Ultra-weak

Lista de publicações:

BERTOGNA, Eduardo; CORDEIRO, Ana Carla; MARCHI, Fernando; FABRIS, José Luís; COUTO, Gustavo Henrique; KALINOWKY, Hypolito José; GAMBA, Humberto. Design and Implementation of a Measurement System for Ultra-Weak Bioluminescence Detection from E. coli Cultures Applied to Sanitary Control. In: International Conference on Industry Applications – INDUSCON 2016, Curitiba, PR, 2016.

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