microbiologia da água

MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
Água: mais importante constituinte das células vivas.
Por que tratar a água?
Veículo de :
- bactérias
- vírus
- bolores e leveduras
- protozoários
- contaminantes químicos
1ª ligação entre água e doença
1854-1855: epidemia de cólera em Londres.
Água: Recurso renovável e cada vez mais escasso!!!!
A atividade humana aumentou vertiginosamente a poluição presente na
água cuja origem pode ser:
Pontual
Difusa
Descarga de efluentes a partir
de indústrias e de estações
de tratamento de esgoto
Escoamento superficial urbano,
escoamento superficial de áreas
agrícolas e deposição atmosférica
São bem localizadas, fáceis
de identificar e de monitorar
Espalham-se de forma difusa
são difíceis de identificar e tratar
Proteção dos mananciais de todos os tipos de contaminação
humana , animal, industrial, ambiental
Basicamente 2 categorias de águas:
- águas de consumo
- águas para fins industriais
Água de consumo:
Microbiota inicial: depende da fonte
* águas superficiais
- variação de qualidade biológica, física e química durante o ano
* águas profundas
- melhor qualidade microbiológica
- Mais usadas em regiões áridas ou muito poluídas
ÁGUA DE CONSUMO
Pode conter grande quantidade de bactérias não patogênicas
Flavobacterium, Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Chromobacterium,
Águas de países tropicais
* maior variedade de microrganismos
* predomínio de mesófilos e termotolerantes
Bactérias patogênicas veiculadas pela água:
Vibrio cholerae,
Leptospira,
Salmonella spp.,
Shigella spp.,
Escherichia coli,
Staphylococcus aureus,
Yersinia enterocolítica,
Vibrio parahaemolyticus
Aeromonas hydrophila
Fungos veiculados pela água
Candida albicans
C. tropicalis
C. krusei
Geotrichum spp.
Protozoários veiculados pela água
Entamoeba histolítica
Giardia lamblia
Vírus veiculados pela água
Poliomielite
Schistossoma mansoni
Ascaris lumbricoides
Hepatite (A)
Rotavirus
Reovirus
Adenovirus
Contaminantes físicos e químicos
- contaminação direta ou indireta
Grupo
Microrganismos
Bactérias
Protozoários
Virus
Doenças
Microrganismos
Cólera
Vibrio cholerae
Febre Tifóide
Salmonella tiphy
Leptospirose
Leptospira sp.
Gastroenterites
E. coli, Shigella,
Yersinia
Disenteria Bacilar
Shigella sp.
Disenteria amebiana
Entamoeba
Giardiase
Giardia
Ascaridíase
Ascaris
Gastroenterites
Rotavirus, Adenovirus
Hepatites infecciosa
Hepatite
Poliomielite
Poliovirus
Utilização da água na Indústria
•
Incorporação ao produto;
•
Lavagens de máquinas, tubulações e pisos;
•
Águas de sistemas de resfriamento e geradores de vapor;
•
Águas utilizadas diretamente nas etapas do processo industrial
ou incorporadas aos produtos;
•
Esgotos sanitários dos funcionários.
Exceto pelos volumes de águas incorporados aos produtos e pelas
perdas por evaporação, as águas tornam-se contaminadas por
resíduos do processo industrial, originando assim os efluentes
líquidos
Águas para fins industriais
Indústrias de alimentos: uma das maiores consumidoras de água
Água usada como ingrediente:
- bebidas
- sorvetes
- produtos cárneos
- enlatados
Contato direto
- lavagem, transporte, branqueamento de frutas e hortaliças
- escaldagem, resfriamento e limpeza de carcaças
- armazenamento de peixes e carnes em gelo
- lavagem de queijos e manteiga ..
Contato indireto
- limpeza de utensílios e equipamentos
Contato acidental
- falhas de engenharia : condensação
- falhas de manipulação: resfriamento de latas
- defeitos de equipamentos :água de circulação - trocador de calor
Qualidade da água para fins industriais: mesma que a de consumo
Reciclagem
- permitida para poucas atividades
* transporte de frutas e legumes antes da lavagem
Água não potável
- emprego em sistema de resfriamento (motores, torres)
- combate a incêndios, descarga sanitários, lavagem calçadas
externas
Análise microbiológica da água
BIOINDICADORES:
Grupo de microrganismos que indicam a POSSIBILIDADE de
ocorrência de patógenos na amostra
Presença em dejetos (fezes) contaminação por esgotos domésticos
Muito caro e trabalhoso avaliar diretamente TODOS os patógenos nas
amostras de águas.
Características de um Indicador Biológico Ideal
Presente em todos os tipos de água
Ocorrência e desaparecimento concomitante com patogênicos
Densidade populacional diretamente relacionada com o grau de
contaminação
Maior sobrevida que a dos patogênicos
Ausência em água potável
Fácil detecção e recuperação laboratorial
Não prejudicial à pessoas e animais
Manipulação segura
Dificuldade em encontrar um microrganismo que
reúna todas estas características!!!
Principais Bioindicadores Utilizados
•
•
•
•
•
Coliformes totais
Coliformes Termotolerantes (fecais)
Coliforme específico: Escherichia coli
Estreptococos fecais (Enterococcus)
Pseudomonas aeruginosa
Grupo coliforme: coliformes totais e fecais
Quando um rio recebe esgoto, passa a ter outros tipos de bactérias
que não são da água e podem causar doenças às pessoas que a
beberem.
As nossas fezes contém cerca de 200 bilhões de coliformes fecais
que são eliminados diariamente e, geralmente, lançadas nos rios em
forma de esgoto.
Coliformes fecais = indicador de poluição por fezes na água
Grupo Coliforme
• indicadores de escolha para monitorar qualidade da água;
• Presença→ riscos à saúde → Salmonella, Shigella, Vibrio,
Mycobacterium, Pasteurella, Leptospira e vírus entéricos
gêneros: Citrobacter,
Escherichia, Enterobacter e
Klebsiella
Citrobacter, Enterobacter e
Klebsiella: coliformes ambientais
Grupo coliforme: totais e fecais
Coliformes
termotolerantes:E.coli
Klebsiella
Coliformes
fecais: E.coli
Coliformes totais
• Bactérias da família Enterobacteriaceae, capazes de fermentar a
lactose com produção de gás, quando incubadas a 35-37ºC, por 48
horas. São gram-negativas e não formadoras de esporos.
• Escherichia → habitat primário é o trato intestinal do homem e
animais
• Enterobacter, Citrobacter e Klebsiella → presentes nas fezes,
vegetais e solo (coliformes ambientais).
• Presença de coliformes totais não indica necessariamente
contaminação fecal recente ou ocorrência de enteropatógenos.
Coliformes fecais
• Sub-grupo: coliformes totais → Escherichia coli
• Contaminação fecal oriundas de animais de sangue quente
• Metodologia: crescimento e formação de gás a partir da lactose a
44,5 +0.2°C, fator seletivo (termotolerantes)
Escherichia coli
Outros indicadores microbiológicos
Bactérias Heterotróficas
• Bactérias que utilizam
nutrientes orgânicos
• A contagem de bactérias
heterotróficas→ UFC/mL
• presença em maior ou menor
quantidade → grau de
poluição da água →
enriquecimento MO.
Outros indicadores microbiológicos
Estreptococos fecais
• Bioindicador referenciado na
legislação
• Melhores indicadores para águas
marinhas → Tolerância a altas
concentrações de sal
• Grupo Streptococcus fecais→
Streptococcus faecalis, S. faecium, S.
galinarum e S. avium;
• contaminação fecal humana X fezes
outros animais
Outros indicadores microbiológicos
Pseudomonas aeruginosa
• Solo, água, matéria orgânica em decomposição;
• Microbiota do intestino e pele de seres humanos;
• Patógeno oportunista
- infecções auditivas em usuários de águas recreativas contaminadas
-
surtos de gastroenterites veiculadas por água
-
imunodeprimidos
•
capacidade de crescer em ambientes oligotróficos
Staphylococcus aureus
• Pele e mucosa (nariz, garganta) do homem: Diversas infecções
•
Não estão relacionados com contaminação fecal;
•
Sobrevivem mais tempo na água;
•
Ambientes aquáticos – intensa utilização para fins recreacionais - ↑
contagens de S. aureus
Leveduras
• Indicadoras de poluição: ambientes de água doce, quanto marinhos;
•
número e espécie → tipo e pureza da água;
• Ocorrência e distribuição→ presença de poluição orgânica;
• complemento a contagem de coliformes;
• Gêneros comuns: Aureobasidium, Candida, Cryptococcus,
Rhodotorula, Saccharomyces e Trichosporon
• Maioria associada a plantas, solos ou fontes de poluição orgânica
Legislação
Água potável: obedecer ao padrão de potabilidade, não oferecer riscos à
saúde humana
Bactérias heterotróficas
- até 100 UFC/ml é aceitável (padrão intern.)
- até 500 UFC/ml ( MS, Br)
números maiores no ponto de consumo:
* recontaminação na distribuição
* na caixa d’água
Metodologia para análise microbiológica de água
Coleta:
• Coletar a amostra em recipiente esterilizado;
• Até 4/5 da capacidade do frasco;
• Água com cloro: 0,1 ml de tiossulfato a 10%;
• Água bruta que contenha metais pesados: 0,3 ml EDTA a 15%.
Principais métodos utilizados (detecção coliformes)
Tubos Múltiplos
Membrana Filtrante
Leitura NMP
Leitura Direta
Leitura NMP
Substrato Cromogênico
Contagem de Coliforme – técnica dos tubos múltiplos
(NMP)
Amostra de água
1- Caldo lactosado
35/370C/ 24-48 h
2- Caldo Verde
Brilhante e Bile 2%
35/370C/ 24-48 h
presuntivo
c. totais
10 ml
1 ml
0,1 ml
confirmativo
3- Caldo Ec
44,50C- 24 h
Coliformes
fecais
Água: três séries de cinco tubos
Teste presuntivo
Teste confirmativo – coliformes
fecais
Teste confirmativo coliformes totais
Método membrana filtrante
Coliformes Totais
Típicas (Brilho metálico)
Atípicas
Coliformes fecais
Metodologia com Substrato Cromogênico / Fluorogênico
•
Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose (glicopiranosídeos)
processados somente por Escherichia coli.
•
Exemplos: ONPG (Orto Nitrofenil galactopiranosídeo) e MUG (MetilUmbeliferone Galactopiranosídeo)
•
Ferramenta poderosa para identificação de Escherichia coli (teste confirmativo)
Incubação por 24 h.
Incolor: Negativo;
Adição do meio com
substrato à amostra
Amarelo Coliforme total +;
Azul Coliforme E. coli +
Detecção
Detecção de
de Coliformes
Coliformes em
em Amostras
Amostras De
De Águas
Águas
D e t e c ç ã o d e E . c o li
e m A g a r N u t r ie n t e c o m M U G
Contagem de bactérias heterotróficas
Diluições
1,0ml
“Pour Plate”
PCA
Ágar padrão para contagem (PCA).
Incubação: aerobiose por 24-48 horas a 350C
Quantificação:UFC/ml