J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y S e a s o n a l I n f l u e n c e s o n t h e D i s t r i b u t i o n o f B a c t e r i a l P a t h o g e n s a n d W a t e r b o r n e D i s e a s e s T r a n s m i s s i o n P o t e n t i a l s o f I m o R i v e r , N i g e r i a . K e y w o r d s : I m o R i v e r , p a t h o g e n i c b a c t e r i a , p e r c e n t a g e o c c u r r e n c e , d i s e a s e s o u t b r e a k a n d t r a n s m i s s i o n . A B S T R A C T : T h e o c c u r r e n c e a n d p o p u l a t i o n o f p a t h o g e n i c b a c t e r i a a t c e r t a i n p o i n t s o f I m o R i v e r , w e r e d e t e r m i n e d . W a t e r s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f o r t w o s e a s o n s a t m a j o r p o i n t s o f h u m a n a c t i v i t i e s a l o n g t h e r i v e r a n d s u b j e c t e d t o s t a n d a r d m i c r o b i o l o g i c a l a n d s t a t i s t i c a l a n a l y s e s . T o t a l h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a l c o u n t ( 2 . 9 x 1 0 9 – 3 . 7 x 1 0 3 C F U / m l ) a n d t o t a l c o l i f o r m b a c t e r i a l c o u n t s ( 9 . 0 x 1 0 6 – 2 . 5 x 1 0 2 C F U / m l ) s h o w e d s i g n i f i c a n t v a r i a t i o n a t P < 0 . 0 5 f o r t h e t w o s e a s o n s . P e r c e n t a g e o c c u r r e n c e o f i n d i v i d u a l i s o l a t e s a c r o s s t h e s a m p l i n g p o i n t s s h o w e d t h e p r e s e n c e o f E s c h e r i c h i a c o l i ( 1 0 0 % ) , K l e b s i e l l a s p p . ( 7 1 . 0 % ) , S h i g e l l a s p p . ( 7 1 . 0 % ) , S a l m o n e l l a s p p . ( 7 1 . 0 % ) , P r o t e u s s p p . ( 4 2 . 9 % ) , V i b r o s p p . ( 4 2 . 9 % ) , P s e u d o m o n a s s p p . ( 4 2 . 9 % ) , S t a p h y l o c o c c u s s p p . ( 8 5 . 7 % ) , B a c i l l u s s p p . ( 1 0 0 % ) , E n t e r o b a c t e r s p p . ( 5 7 . 1 % ) , C i t r o b a c t e r s p p . ( 1 4 . 3 % ) , S e r r a t i a s p p . ( 1 4 . 3 % ) a n d S t r e p t o c o c c u s s p p . ( 1 4 . 3 % ) . T h e s e o r g a n i s m s a r e o f p u b l i c h e a l t h i m p o r t a n c e a n d i m p l y t h a t I m o R i v e r s h o u l d b e p r o t e c t e d f r o m p o l l u t i o n t o a v o i d p o s s i b l e d i s e a s e s o u t b r e a k a n d t r a n s m i s s i o n . 1 6 3 - 1 7 2 | J R B | 2 0 1 1 | V o l 1 | N o 3 © F i c u s P u b l i s h e r s . T h i s O p e n A c c e s s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n , a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . S u b m i t Y o u r M a n u s c r i p t w w w . f i c u s p u b l i s h e r s . c o m w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m J o u r n a l o f R e s e a r c h i n b i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O p e n A c c e s s O n l i n e R e s e a r c h J o u r n a l A u t h o r s : I h e j i r i k a C E 1 , O g b u l i e J N 2 , N w a b u e z e R N 2 , O r j i J C 2 , I h e j i r i k a O C 3 , A d i e z e I E 2 , A z u b i k e O C 4 a n d I b e I J 5 . I n s t i t u t i o n : 1 D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l T e c h n o l o g y , 2 D e p a r t m e n t o f M i c r o b i o l o g y , 3 D e p a r t m e n t o f P u b l i c H e a l t h a n d 4 D e p a r t m e n t o f B i o t e c h n o l o g y , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , O w e r r i , 5 D e p a r t m e n t o f B i o l o g y a n d M i c r o b i o l o g y , F e d e r a l P o l y t e c h n i c N e k e d e , O w e r r i . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : I h e j i r i k a C E E m a i l : c e i h e j i r i k a @ y a h o o . c o m W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / D o c u m e n t s / R A 0 0 3 9 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 0 2 J u n 2 0 1 1 / A c c e p t e d : 2 1 J u n 2 0 1 1 / P u b l i s h e d : 0 7 J u l 2 0 1 1 A r t i c l e C i t a t i o n : I h e j i r i k a C E , O g b u l i e J N , N w a b u e z e R N , O r j i J C , I h e j i r i k a O C , A d i e z e I E , A z u b i k e O C a n d I b e I J . S e a s o n a l I n f l u e n c e s o n t h e D i s t r i b u t i o n o f B a c t e r i a l P a t h o g e n s a n d W a t e r b o r n e D i s e a s e s T r a n s m i s s i o n P o t e n t i a l s o f I m o R i v e r , N i g e r i a . J o u r n a l o f r e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 3 : 1 6 3 - 1 7 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O n l i n e O p e n A c c e s s P u b l i c a t i o n g r o u p O r i g i n a l R e s e a r c h p a p e r

I N T R O D U C T I O N I m o r i v e r i n N i g e r i a c u t s a c r o s s t h r e e e a s t e r n s t a t e s a n d b e y o n d , i t s e r v e s a s a s o u r c e o f w a t e r f o r d o m e s t i c a c t i v i t i e s , a g r i c u l t u r a l i r r i g a t i o n , i n d u s t r i a l a n d r e c r e a t i o n a l a c t i v i t i e s f o r m o r e t h a n 4 m i l l i o n i n h a b i t a n t s . M a n y t r i b u t a r i e s , d o m e s t i c s e w a g e , a n d i n d u s t r i a l e f f l u e n t s e m p t y i n t o I m o R i v e r c a u s i n g t h e r i v e r t o s e r v e a s a r e s e r v o i r o f p a t h o g e n i c o r g a n i s m s a n d t o x i c c h e m i c a l s . M i c r o b i a l p a t h o g e n s a r e u b i q u i t o u s i n n a t u r e a n d a r e t h e s e c o n d – l e a d i n g c a u s e o f w a t e r b o d y i m p a i r m e n t i n t h e U n i t e d S t a t e s ( U S E P A , 2 0 0 4 ) , N i g e r i a a n d o t h e r d e v e l o p i n g c o u n t r i e s w e r e n o t l e f t o u t . O n c e m i c r o b i a l p a t h o g e n s a r e i n a s t r e a m , l a k e , o r e s t u a r y , t h e y a r e c a p a b l e o f c a u s i n g g a s t r o i n t e s t i n a l , r e s p i r a t o r y , s k i n , e y e , e a r , n o s e , a n d t h r o a t d i s e a s e s i n h u m a n s ( U S E P A , 1 9 8 6 ) . P a t h o g e n i c d i s e a s e s o u t b r e a k s f o l l o w i n g r e c r e a t i o n a l c o n t a c t w i t h p a t h o g e n – c o n t a m i n a t e d s u r f a c e w a t e r s h a v e b e e n w e l l d o c u m e n t e d . F o r i n s t a n c e , i n 1 9 8 2 , a n o u t b r e a k o f g a s t r o i n t e s t i n a l i l l n e s s o c c u r r e d a m o n g N e w Y o r k C i t y p o l i c e a n d f i r e f i g h t e r s c u b a d i v e r s w h o s w a m i n t h e H u d s o n a n d E a s t r i v e r s ( U S E P A , 1 9 9 8 ) . I n 1 9 9 8 , a r e v i e w o f 2 2 s t u d i e s o f r e c r e a t i o n a l w a t e r s s h o w e d t h a t t h e i n d i c a t o r o r g a n i s m s c o r r e l a t e m o s t c l o s e l y w i t h e n t e r i c i l l n e s s a r e f e c a l E n t e r o c o c c u s a n d S t r e p t o c o c c u s s p p f o r f r e s h w a t e r a n d E s c h e r i c h i a c o l i f o r f r e s h w a t e r o n l y S t r e p t o c o c c u s s p p a l o n e f o r m a r i n e w a t e r ( P r u s s , 1 9 9 8 ) . M i c r o o r g a n i s m s i n s u r f a c e w a t e r s m a y o r i g i n a t e f r o m s e v e r a l s o u r c e s ( S c h e t s e t a l . , 2 0 0 8 ) . I t h a s b e e n d e m o n s t r a t e d t h a t p a t h o g e n i c m i c r o o r g a n i s m s e n t e r s u r f a c e w a t e r s t h r o u g h d i s c h a r g e s o f r a w a n d t r e a t e d s e w a g e a n d m a n u r e r u n o f f f r o m a g r i c u l t u r a l l a n d ( v a n d e n B e r g e e t a l . , 2 0 0 5 ; L o d d e r ) . T h e p r e s e n c e o f w a t e r b o r n e p a t h o g e n s i n b i r d f e c e s h a s f r e q u e n t l y b e e n r e p o r t e d . I n E u r o p e , C a m p y l o b a c t e r j e j u n i h a s b e e n d e t e c t e d i n g u l l ( L a r u s s p p . ) f e c e s i n N o r t h e r n I r e l a n d ( M o o r e e t a l . , 2 0 0 2 ) a n d S w e d e n ( B r o m a n e t a l . , 2 0 0 2 ) . T h i s i n f o r m a t i o n s u g g e s t s t h a t h e a v y r a i n f a l l e v e n t s m a y c o n t r i b u t e t o i n c r e a s e d c o n c e n t r a t i o n s o f p a t h o g e n s i n I m o R i v e r . D e s p i t e t h e a w a r e n e s s o f s o u r c e s p o s s i b l y c o n t r i b u t i n g t o s u r f a c e w a t e r c o n t a m i n a t i o n , n o d a t a w e r e a v a i l a b l e o n t h e s e a s o n a l w a t e r q u a l i t y a n d d i s t r i b u t i o n o f p a t h o g e n i c b a c t e r i a i n I m o r i v e r , N i g e r i a . T h i s s t u d y w a s t h e r e f o r e a i m e d a t d e t e r m i n i n g t h e p r e s e n c e a n d q u a n t i t y o f w a t e r b o r n e b a c t e r i a l p a t h o g e n s a t d i f f e r e n t p o i n t s o f t h e I m o R i v e r . D e s c r i p t i o n o f S t u d y A r e a T h e s t u d y a r e a o f I m o R i v e r a n d i s a s s h o w n i n f i g u r e 1 . I m o R i v e r i s o n e o f t h e m a j o r r i v e r s i n t h e s o u t h - e a s t e r n N i g e r i a . I t p r o b a b l y o r i g i n a t e s f r o m I s i o c h i i n A b i a S t a t e a n d c u t s a c r o s s t h r e e s t a t e s i n c l u d i n g A b i a , I m o , a n d R i v e r s s t a t e s . I m o R i v e r f l o w s f r o m t h e e a s t e r n - n o r t h t o t h e e a s t e r n - s o u t h , e m p t y i n g i n t h e A t l a n t i c O c e a n . T h e r i v e r s e r v e s a s a s o u r c e o f w a t e r f o r d o m e s t i c u s e s , f i s h e r y , r e c r e a t i o n a l a c t i v i t i e s , a n d a g r i c u l t u r a l i r r i g a t i o n p r o g r a m s f o r m o r e t h a n 5 m i l l i o n p e o p l e s e t t l i n g c l o s e t o t h e w a t e r b o d y . A p a r t f r o m t h e a b o v e l i s t e d u s e s , t h e r i v e r s e r v e s a s a s o u r c e o f s a n d f o r s a n d e x c a v a t o r s , r e c i p i e n t o f i n d u s t r i a l e f f l u e n t d i s c h a r g e s , d u m p i n g s i t e f o r d o m e s t i c w a s t e s i n c l u d i n g s e w a g e a n d i n d u s t r i a l s o l i d w a s t e , a n d o t h e r r i v e r s l i k e A b a R i v e r e m p t y i n g i n I m o R i v e r . S o m e m a j o r h u m a n i m p a c t e d p o i n t s o f t h e r i v e r i n c l u d e E k e n o b i z i , U d o , O w e r r i n t a , A l u l u , O w a z a , A k w e t t e , a n d O b i g b o a r e h i g h l y n o t a b l e . M A T E R I A L S A N D M E T H O D S : S a m p l e c o l l e c t i o n : S u r f a c e w a t e r s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f r o m 7 m a j o r h u m a n i m p a c t e d p o i n t s o f I m o R i v e r . S a m p l e s w e r e c o l l e c t e d i n t r i p l i c a t e s w i t h t h e a i d o f s t e r i l e 1 l i t e r w a t e r s a m p l i n g c a n s . C o l l e c t e d s a m p l e s w e r e t r a n s p o r t e d t o t h e l a b o r a t o r y w i t h i n 4 1 6 4 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 3 : 1 6 3 - 1 7 2 I h e j i r i k a e t a l . , 2 0 1 1

h o u r s . T h e s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d i n t w o s e a s o n s – d r y a n d r a i n y s e a s o n s f o r t w o y e a r s . T h e d r y s e a s o n w a s b e t w e e n N o v e m b e r a n d M a r c h w h i l e t h e r a i n y s e a s o n w a s b e t w e e n M a y a n d S e p t e m b e r . M i c r o b i o l o g i c a l a n a l y s i s S t e r i l i z a t i o n o f m e d i a w a s c a r r i e d o u t b y m o i s t h e a t s t e r i l i z a t i o n m e t h o d u s i n g a u t o c l a v e a t 1 2 1 0 C , 1 5 p s i f o r 1 5 m i n u t e s . H e a t s t a b l e m a t e r i a l s w e r e s t e r i l i z e d u s i n g h o t a i r o v e n a t 1 6 0 0 C f o r 1 h o u r a s d e s c r i b e d b y C r u i c k s h a n k e t a l . ( 1 9 8 2 ) . H e a t l a b i l e m a t e r i a l s w e r e a s e p t i c a l l y r i n s e d w i t h a l c o h o l a n d d i s t i l l e d w a t e r . T h e w a t e r s a m p l e s w e r e a s e p t i c a l l y s u b j e c t e d t o 1 0 f o l d s e r i a l d i l u t i o n s t o d i l u t e t h e p o p u l a t i o n o f m i c r o o r g a n i s m s u f f i c i e n t l y i n s t e r i l e b l a n k s o f 9 m l p e p t o n e w a t e r a n d t h e n p l a t e d t o p r o d u c e d i s c r e t e c o l o n i e s f o r e a s y e n u m e r a t i o n . T h e m e d i a u s e d i n c l u d e N u t r i e n t a g a r , M a c C o n k e y a g a r , E o s i n M e t h y l e n e B l u e a g a r , T C B S , a n d S a l m o n e l l a – S h i g e l l a a g a r . A l l m e d i a w e r e p r e p a r e d a s d i r e c t e d b y t h e m a n u f a c t u r e r . T h e m e t h o d w a s a d o p t e d f o r t h e i n o c u l a t i o n o f m e d i a . S p r e a d p l a t e s o f a p p r o p r i a t e l y d i l u t e d s a m p l e s w e r e i n c u b a t e d a t 3 7 0 C f o r 2 4 h o u r s f o r h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a l c o u n t ( T H B C ) w h i l e t o t a l c o l i f o r m b a c t e r i a l c o u n t ( T C B C ) w e r e d e t e r m i n e d a f t e r i n c u b a t i o n a t 4 5 0 C f o r 2 4 h o u r s i n M a c C o n k e y a g a r . I d e n t i f i c a t i o n o f i s o l a t e s w a s b a s e d o n t h e s c h e m e d e s c r i b e d b y C h e e s b o r o u g h ( 1 9 8 4 ) . T h e r e s u l t s w e r e s u b j e c t e d t o A n a l y s i s o f V a r i a n c e ( A N O V A ) b y u s i n g S t a t i s t i c a l P r o g r a m f o r S o c i a l S c i e n c e s ( S P S S ) a n d p e r c e n t a g e o c c u r r e n c e . R E S U L T S A N D D I S C U S S I O N : R e s u l t s : T h e r e s u l t o f s e a s o n a l v a r i a t i o n o f T o t a l H e t e r o t r o p h i c B a c t e r i a l C o u n t ( T H B C ) a n d T o t a l C o l i f o r m B a c t e r i a l C o u n t ( T C B C ) a t a l l s a m p l i n g l o c a t i o n s o f t h e I m o R i v e r i s a s s h o w n i n T a b l e 1 . T h e T H B C d u r i n g t h e d r y s e a s o n r a n g e d f r o m 3 . 6 x 1 0 3 - 1 . 2 3 x 1 0 6 c f u / m l w h i l e t h e T C B C d u r i n g t h e d r y s e a s o n r a n g e d f r o m 1 . 6 5 x 1 0 3 – 8 . 7 x 1 0 6 c f u / m l . T h e s e r e s u l t s w e r e a b o v e t h e l i m i t s o f E P A M a x i m u m C o n t a m i n a n t L e v e l s ( M C L S ) o f < 1 0 0 c f u / m l i n d r i n k i n g w a t e r ( U S E P A , 2 0 0 3 ) . T a b l e 2 s h o w s t h e % o c c u r r e n c e a o f b a c t e r i a l i s o l a t e s f r o m t h e d i f f e r e n t s a m p l i n g p o i n t o r l o c a t i o n o f I m o R i v e r . A t o t a l o f 1 4 o r g a n i s m s w e r e i s o l a t e d f r o m t h e d i f f e r e n t l o c a t i o n s . T h e s e o r g a n i s m s i n c l u d e E s c h e r i c h i a c o l i ( 1 0 0 % ) , K l e b s i e l l a s p p ( 7 1 . 0 % ) , S h i g e l l a s p p ( 7 1 . 0 % ) , S a l m o n e l l a s p p ( 7 1 . 0 % ) , P r o t e u s s p p ( 4 2 . 9 % ) , V i b r o s p p ( 4 2 . 9 % ) , P s e u d o m o n a s s p p ( 8 5 . 7 % ) , S t a p h y l o c o c c u s s p p ( 8 5 . 7 % ) , B a c i l l u s s p p ( 1 0 0 . 0 % ) , E n t e r o b a c t e r s p p ( 5 7 . 1 % ) , C i t r o b a c t e r s p p ( 1 4 . 3 % ) , S e r r a t i a s p p ( 1 4 . 3 % ) a n d S t r e p t o c o c c u s s p p ( 1 4 . 3 % ) . T h i s i m p l i e d t h a t E s c h e r i c h i a c o l i a n d B a c i l l u s s p p w e r e i s o l a t e d f r o m a l l t h e 1 4 s a m p l i n g p o i n t s , P s e u d o m o n a s s p p a n d S t a p h y l o c o c c u s s p p i s o l a t e d f r o m 6 o u t o f t h e 7 s a m p l i n g p o i n t s a n d s o o n . T h e % o c c u r r e n c e b o f t o t a l b a c t e r i a l i s o l a t e s a t e a c h s a m p l i n g p o i n t s h o w e d O w e r r i n t a ( 6 9 . 2 % ) , U d o ( 6 1 . 5 % ) , A l u l u ( 6 1 . 5 % ) , A k w e t t e ( 3 8 . 4 % ) , E k e n o b i z i ( 7 6 . 9 % ) , O w a z a ( 5 3 . 8 % ) , a n d O b i g b o ( 5 3 . 8 % ) . T a b l e 3 s h o w s t h e r e s u l t o f s e a s o n a l v a r i a t i o n o f T H B C a n d T C B C o f E k e n o b i z i P o i n t o f I m o R i v e r . T h e r e w e r e s i g n i f i c a n t s e a s o n a l v a r i a t i o n s ( P < 0 . 0 5 ) i n T H B C a t P = 0 . 0 0 a n d T - 3 1 . 9 2 . T h e m e a n T H B C v a l u e s w e r e 1 . 2 x 1 0 6 c f u / m l ( D r y ) a n d 5 . 0 x 1 0 5 c f u / m l ( R a i n y ) . T h e r e w e r e n o s i g n i f i c a n t s e a s o n a l v a r i a t i o n s i n T C B C a t P = 0 . 1 9 7 a n d T = 1 . 5 4 . T h e m e a n T C B C v a l u e s w e r e 8 . 7 x 1 0 5 c f u / m l ( D r y ) a n d 3 . 7 x 1 0 4 c f u / m l ( R a i n y ) . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 3 : 1 6 3 - 1 7 2 1 6 5 I h e j i r i k a e t a l . , 2 0 1 1 T H B C T C B C D R Y c f u / m l R A I N Y c f u / m l D R Y R A I N Y O w e r r i n t a 1 . 8 x 1 0 4 5 . 5 x 1 0 4 4 . 8 x 1 0 3 2 . 0 x 1 0 4 U d o 2 . 0 x 1 0 5 2 . 9 x 1 0 9 1 . 9 x 1 0 4 8 . 9 x 1 0 6 A l u l u 8 . 6 x 1 0 3 1 . 3 x 1 0 7 5 . 0 x 1 0 3 1 . 0 x 1 0 6 A k w e t t e 4 . 1 x 1 0 4 5 . 6 x 1 0 6 1 . 0 x 1 0 4 5 . 0 x 1 0 4 E k e n o b i z i 1 . 2 x 1 0 6 5 . 0 x 1 0 5 8 . 7 x 1 0 5 3 . 7 x 1 0 4 O w a z a 3 . 7 x 1 0 3 4 . 1 x 1 0 3 1 . 7 x 1 0 3 2 . 5 x 1 0 2 O b i g b o 4 . 5 x 1 0 4 2 . 9 x 1 0 6 1 . 9 x 1 0 4 3 . 0 x 1 0 3 T A B L E 1 : S E A S O N A L V A R I A T I O N O F T H E T H B C A N D T C B C A T S O M E P O I N T S O F I M O R I V E R W A T E R S A M P L E S