Isolation and identification of the fecal pollution indicators Enterococcus spp. from seagrass Thalassia testudinum at la Parguera Puerto Rico and the use of enterococci for microbial source tracking

Abstract

The occurrence and persistence of the fecal contamination indicators Enterococcus spp. were studied in La Parguera, southwestern Puerto Rico, as an initial step in microbial source tracking (MST). The scientific literature suggests that different enterococcal species are associated to specific homeothermic hosts. Results from this study indicate birds as the main sources of fecal pollution in the area and suggests a E. gallinarum - cattle egret association. Precipitation may be a major factor in enterococcal occurrence. There are also reports that indicate that enterococci might survive for extended periods of time in sediments and in the phylosphere of vegetation. Potential non-point sources of enterococci may cause an overestimation of the enterococci that suggest fecal pollution as well as an obstacle for MST. In consequence, the association and survival of enterococci in the seagrass Thalassia testudinum, was evaluated. It was found that T. testudinum is able to host enterococci. However, overtime persistence of enterococci in this ecosystem was not evident. During the development of this study, high numbers of false positive enterococci were found while using standard methods for the isolation of enterococci from the environment. A protocol using Enterococcosel Broth followed by two confirmation tests was examined as a potential approach to be used in monitoring coastal waters of Puerto Rico. The method presented is economically viable, but still needs improvement. A re-evaluation of the current methods for fecal contamination assessment in our coastline is suggested.

La presencia y persistencia de los indicadores de contaminación fecal, Enterococcus spp. fueron estudiados en la Parguera, al suroeste de Puerto Rico como un paso inicial a la técnica de rastreo de fuente microbiana (MST, por sus siglas en inglés). La literatura científica sugiere que algunas especies de enterococos están asociadas a hospederos homeotérmicos específicos. Los resultados de este estudio indican a las aves como las fuentes principales de contaminación fecal en el área y sugieren además una correlación entre E. gallinarum y las garzas. La precipitación también presentó ser un factor primordial en la presencia de enterococos. Existen reportes que indican que algunas de las especies de enterococos pueden sobrevivir en asociación a sedimentos y a la vegetación por periodos extensos de tiempo. Fuentes alternas de enterococos pueden ocasionar un sobre-estimado de los enterococos que indican contaminación, al igual que un obstáculo para MST. En consecuencia, la asociación y sobrevivencia de los enterococos en la yerba marina Thalassia testudinum, fueron evaluadas. Se encontró que T. testudinum puede ser un hospedero de enterococos. Sin embargo, la persistencia de estos organismos a través del tiempo en este ecosistema no fue evidente. Durante el desarrollo de esta investigación, se documentó un número alto de falsos positivos al utilizar metodologías sugeridas para aislar enterococos del ambiente. Se examinó un protocolo utilizando el caldo nutritivo Enterococcosel, seguido por dos pruebas de confirmación como un método potencial para ser utilizado en el monitoreo de las aguas costeras de Puerto Rico. Aunque el método demostró ser económicamente accesible, aún necesita ser mejorado. Se sugiere una re-evaluación de los métodos actuales que son utilizados para evaluar la contaminación fecal en nuestras costas.