Background A third of the 2•5 billion people worldwide without access to improved sanitation live in India, as do two-thirds of the 1•1 billion practising open defecation and a quarter of the 1•5 million who die annually from diarrhoeal diseases.We aimed to assess the eff ectiveness of a rural sanitation intervention, within the context of the Government of India's Total Sanitation Campaign, to prevent diarrhoea, soil-transmitted helminth infection, and child malnutrition.Methods We did a cluster-randomised controlled trial between May 20, 2010, and Dec 22, 2013, in 100 rural villages in Odisha, India.Households within villages were eligible if they had a child younger than 4 years or a pregnant woman.Villages were randomly assigned (1:1), with a computer-generated sequence, to undergo latrine promotion and construction or to receive no intervention (control).Randomisation was stratifi ed by administrative block to ensure an equal number of intervention and control villages in each block.Masking of participants was not possible because of the nature of the intervention.However, households were not told explicitly that the purpose of enrolment was to study the eff ect of a trial intervention, and the surveillance team was diff erent from the intervention team.The primary endpoint was 7-day prevalence of reported diarrhoea in children younger than 5 years.We did intention-to-treat and per-protocol analyses.This trial is registered with ClinicalTrials.gov,number NCT01214785. FindingsWe randomly assigned 50 villages to the intervention group and 50 villages to the control group.There were 4586 households (24 969 individuals) in intervention villages and 4894 households (25 982 individuals) in control villages.The intervention increased mean village-level latrine coverage from 9% of households to 63%, compared with an increase from 8% to 12% in control villages.Health surveillance data were obtained from 1437 households with children younger than 5 years in the intervention group (1919 children younger than 5 years), and from 1465 households (1916 children younger than 5 years) in the control group.7-day prevalence of reported diarrhoea in children younger than 5 years was 8•8% in the intervention group and 9•1% in the control group (period prevalence ratio 0•97, 95% CI 0•83-1•12).162 participants died in the intervention group (11 children younger than 5 years) and 151 died in the control group (13 children younger than 5 years).Interpretation Increased latrine coverage is generally believed to be eff ective for reducing exposure to faecal pathogens and preventing disease; however, our results show that this outcome cannot be assumed.As eff orts to improve sanitation are being undertaken worldwide, approaches should not only meet international coverage targets, but should also be implemented in a way that achieves uptake, reduces exposure, and delivers genuine health gains.

ABSTRACT Microbially induced concrete corrosion (MICC) in sewer systems has been a serious problem for a long time. A better understanding of the succession of microbial community members responsible for the production of sulfuric acid is essential for the efficient control of MICC. In this study, the succession of sulfur-oxidizing bacteria (SOB) in the bacterial community on corroding concrete in a sewer system in situ was investigated over 1 year by culture-independent 16S rRNA gene-based molecular techniques. Results revealed that at least six phylotypes of SOB species were involved in the MICC process, and the predominant SOB species shifted in the following order: Thiothrix sp., Thiobacillus plumbophilus , Thiomonas intermedia , Halothiobacillus neapolitanus , Acidiphilium acidophilum , and Acidithiobacillus thiooxidans. A. thiooxidans , a hyperacidophilic SOB, was the most dominant (accounting for 70% of EUB338-mixed probe-hybridized cells) in the heavily corroded concrete after 1 year. This succession of SOB species could be dependent on the pH of the concrete surface as well as on trophic properties (e.g., autotrophic or mixotrophic) and on the ability of the SOB to utilize different sulfur compounds (e.g., H 2 S, S 0 , and S 2 O 3 2− ). In addition, diverse heterotrophic bacterial species (e.g., halo-tolerant, neutrophilic, and acidophilic bacteria) were associated with these SOB. The microbial succession of these microorganisms was involved in the colonization of the concrete and the production of sulfuric acid. Furthermore, the vertical distribution of microbial community members revealed that A. thiooxidans was the most dominant throughout the heavily corroded concrete (gypsum) layer and that A. thiooxidans was most abundant at the highest surface (1.5-mm) layer and decreased logarithmically with depth because of oxygen and H 2 S transport limitations. This suggested that the production of sulfuric acid by A. thiooxidans occurred mainly on the concrete surface and the sulfuric acid produced penetrated through the corroded concrete layer and reacted with the sound concrete below.

We examined pathways of exposure to fecal contamination of human and animal origin in 24 villages in Odisha, India. In a cross-sectional study during the monsoon season, fecal exposure via community water sources (N = 123) and in the home (N = 137) was assessed using human- and nonhuman-associated Bacteroidales microbial source tracking (MST) markers and fecal coliforms (FCs). Detection rates and marker concentrations were examined to pinpoint pathways of human fecal exposure in the public and domestic domains of disease transmission in study communities. Human fecal markers were detected much more frequently in the domestic domain (45% of households) than in public domain sources (8% of ponds; 4% of groundwater drinking sources). Animal fecal markers were widely detected in both domains (74% of ponds, 96% of households, 10% of groundwater drinking sources), indicating ubiquitous risks of exposure to animal feces and zoonotic pathogens. This study confirms an often suggested contamination link from hands to stored water in the home in developing countries separately for mothers' and children's hands and both human and animal fecal contamination. In contrast to MST markers, FCs provided a poor metric to assess risks of exposure to fecal contamination of human origin in this rural setting.

Efforts to eradicate open defecation and improve sanitation access are unlikely to achieve health benefits unless interventions reduce microbial exposures. This study assessed human fecal contamination and pathogen exposures in rural India, and the effect of increased sanitation coverage on contamination and exposure rates. In a cross-sectional study of 60 villages of a cluster-randomized controlled sanitation trial in Odisha, India, human and domestic animal fecal contamination was measured in community tubewells and ponds (n = 301) and via exposure pathways in homes (n = 354), using Bacteroidales microbial source tracking fecal markers validated in India. Community water sources were further tested for diarrheal pathogens (rotavirus, adenovirus and Vibrio cholerae by quantitative PCR; pathogenic Escherichia coli by multiplex PCR; Cryptosporidium and Giardia by immunomagnetic separation and direct fluorescent antibody microscopy). Exposure pathways in intervention and control villages were compared and relationships with child diarrhea examined. Human fecal markers were rarely detected in tubewells (2.4%, 95%CI: 0.3–4.5%) and ponds (5.6%, 95%CI: 0.8–10.3%), compared to homes (35.4%, 95%CI: 30.4–40.4%). In tubewells, V. cholerae was the most frequently detected pathogen (19.8%, 95%CI: 14.4–25.2%), followed by Giardia (14.8%, 95%CI: 10.0–19.7%). In ponds, Giardia was most often detected (74.5%, 95%CI: 65.7–83.3%), followed by pathogenic E. coli (48.1%, 95%CI: 34.8–61.5%) and rotavirus (44.4%, 95%CI: 34.2–54.7%). At village-level, prevalence of fecal pathogen detection in community drinking water sources was associated with elevated prevalence of child diarrhea within 6 weeks of testing (RR 2.13, 95%CI: 1.25–3.63) while within homes, higher levels of human and animal fecal marker detection were associated with increased risks of subsequent child diarrhea (P = 0.044 and 0.013, respectively). There was no evidence that the intervention, which increased functional latrine coverage and use by 27 percentage points, reduced human fecal contamination in any tested pathway, nor the prevalence of pathogens in water sources. In conclusion, the study demonstrates that (1) improved sanitation alone may be insufficient and further interventions needed in the domestic domain to reduce widespread human and animal fecal contamination observed in homes, (2) pathogens detected in tubewells indicate these sources are microbiologically unsafe for drinking and were associated with child diarrhea, (3) domestic use of ponds heavily contaminated with multiple pathogens presents an under-recognized health risk, and (4) a 27 percentage point increase in improved sanitation access at village-level did not reduce detectable human fecal and pathogen contamination in this setting.

We compared host-associated Bacteroidales qPCR assays developed in the continental United States and Europe for the purpose of measuring the effect of improved sanitation on human fecal exposure in rural Indian communities where both human and animal fecal loading are high. Ten candidate Bacteroidales qPCR assays were tested against fecal samples (human, sewage, cow, buffalo, goat, sheep, dog and chicken) from a test set of 30 individual human, 5 sewage, and 60 pooled animal samples collected in coastal Odisha, India. The two universal/general Bacteroidales assays tested (BacUni, GenBac3) performed equally well, achieving 100% sensitivity on the test set. Across the five human-associated assays tested (HF183 Taqman, BacHum, HumM2, BacH, HF183 SYBR), we found low sensitivity (17 to 49%) except for HF183 SYBR (89%), and moderate to high cross-reactivity with dog (20 to 80%) and chicken fecal samples (60 to 100%). BacHum had the highest accuracy (67%), amplified all sewage samples within the range of quantification (ROQ), and did not cross-react with any fecal samples from cows, the most populous livestock animal in India. Of the ruminant- and cattle-associated assays tested (BacCow, CowM2), BacCow was more sensitive in detecting the full range of common Indian livestock animal fecal sources, while CowM2 only detected cow sources with 50% sensitivity. Neither assay cross-reacted with human sources. BacCan, the dog-associated assay tested, showed no cross-reactivity with human sources, and high sensitivity (90%) for dog fecal samples. Overall, our results indicate BacUni, BacHum, HumM2, BacCan and BacCow would be the most suitable MST assays to distinguish and quantify relative amounts of human-associated and livestock/domestic animal-associated contributions to fecal contamination in Odisha, India.