Effect of Previous Incubation of Aeromonas hydrophila in Wastewater Prior to Its Transfer Into Marine Water Microcosms Effet du passage d’Aeromonas hydrophilia en eaux usées avant séjour en microcosmes d’eau marine

Abstract

The occurrence of the mesophilic motile Gram negative non enterobacterial species A. hydrophila in the wild is a major problem that deserves to be resolved since it is a potentially pathogen able to enter into a non-culturable state on routine bacteriological plating media. These non-culturable forms can be detected by several direct or indirect visualization methods. This species has frequently been isolated from pathological forms in fish farming marine areas, especially near wastewater discharges. Consequently, we studied A. hydrophila in marine water microcosms placed during a 24 hour period in treated waste waters and compared with the homologous strain not placed in the same conditions. Thus, two kinds of microcosms were prepared using filtered and autoclaved marine water or waste water, inoculated by A. hydrophila and maintained at 25°C in darkness. The results obtained indicated that A. hydrophila population incubated at 25°C in marine water declined rapidly (3.21 log units in plate count number) during the first three days. Additionally, we noted that A. hydrophila incubated in marine water after a previous treatment in waste water declined progressively to 2.74 log units (in plate count number). Nevertheless, we showed no significant variations of the number of total bacterial cells for A. hydrophila developed in marine water after prior treatment in waste water, despite the appearance of the VBNC form. During this state, rods of normal size, elongated cells and cocci were obtained. Concomitantly, we determined several changes in biochemical and antimicrobial patterns of stressed A. hydrophila, notably the acquisition of adipate metabolization and an increase of resistance to antimicrobial compounds, especially for A. hydrophila incubated in marine water after treatment in waste water.

Key words:

• Aeromonas hydrophila,
• wastewater,
• marine water,
• survival,
• VBNC form

Résumé

A. hydrophila (mésophile, Gram négative, mobile) compte parmi les espèces non entérobactériennes opportunistes du milieu aquatique. Son isolement ou son dénombrement en milieu marin selon les méthodes classiques est compromis par l’acquisition de la forme viable non cultivable (VNC) chez la bactérie dont la visualisation repose sur des méthodes moins usuelles, notamment la cytométrie en image ou en flux. En pathologie aquacole, A. hydrophila compte parmi les espèces les plus fréquemment isolées, notamment dans les zones de rejets. Le présent travail a été effectué en vue d’étudier la survie d’A. hydrophila en eau de mer après transit en eaux usées domestique. Ainsi, deux types de microcosmes ont été utilisés, le premier rempli d’eau de mer filtrée, stérile et placé à 25 °C à l’obscurité; le second est rempli d’eau usée filtrée, stérile et placée pendant 24 h à l’obscurité avant transfert en eau de mer. Les caractéristiques intrinséques : cultivabilité, forme cellulaire, profils biochimiques et antibiotypiques ont été suivis au cours de ce stress. Les résultats obtenus indiquent que la cultivabilité d’A. hydrophila placée directement dans l’eau de mer diminue rapidement durant les trois premiers jours d’incubation (3,21 Ulog). Aussi, nous avons noté une réduction progressive de la cultivabilité d’A. hydrophila placée en eau de mer après transit en eaux usées (2,74 Ulog). Néanmoins, le nombre de cellules totales ne montre pas de variation significative tout le long de la période de suivi (30 jours), avec l’apparition de la forme Viable Non Cultivable (VNC). Au cours de ce stress, nous avons observé des cellules de formes bacillaires, allongées et arrondies réduites. Parallèlement, nous avons trouvé qu’A. hydrophila ayant séjourné en eau de mer (avec ou sans passage en eaux usées) a subi différentes modifications ayant porté aux caractéristiques biochimiques et antibiotypiques, dont les plus remarquables sont la capacité à métaboliser l’adipate et l’acquisition de nouvelles résistances aux antibiotiques, notamment après passage en eaux usées.

Mots clés:

• Aeromonas hydrophila,
• eaux usées,
• eau salée,
• survie,
• forme VNC