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Calidad del agua en sus fuentes en
Venezuela: Manantiales, costas marinas,
otras.
Prof. Paula Suárez
Laboratorio de Microbiología Acuática
Dpto. Biología de Organismos
• Introducción y Objetivos.
• Método de fermentación en tubos múltiples (9221, APHA).
Número mas Probable (NMP).
• Algunos resultados en diferentes fuentes de agua dulce.
Comparación con las normas venezolanas.
• Algunos resultados en el medio marino: Refugio de Fauna Cuare.
Comparación con las normas venezolanas.
• Conclusiones.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras.
Entre los aspectos mas importantes de la microbiología
acuática, desde la perspectiva del hombre, se encuentra el hecho de
adquirir numerosas enfermedades por microorganismos que se
encuentran en el agua.
La mayoría de las enfermedades asociadas con aguas
contaminadas por microorganismos, son de naturaleza infecciosa, y los
patógenos asociados incluyen numerosas bacterias, virus y
protozoarios (algas, helmintos).
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
Las infecciones transmitidas por el agua:
Resultan del contacto físico con las aguas contaminadas por
microorganismos, p.e. el uso con fines recreacionales del agua.
Por la ingestión de agua, hielo o alimentos que han estado en
contacto con agua contaminada con microorganismos.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
Los reservorios de los
microorganismos patógenos
encontrados en las aguas
pueden ser los humanos, los
animales o el ambiente sin
embargo se presume que
muchos patógenos encontrados
en las fuentes de agua
provienen de los humanos
(Tabla 1).
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
(Modificado de Manabe y Stouffer, 1997)
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
Tabla 1. Ejemplos de enfermedades infecciosas asociadas
con los microorganismos en el agua (Hurst, 1997).
Reservorio
Enfermedad
Agente causal
Humanos Animales Ambiental
Cólera Encefalitis Entamoebiasis Gastroenteritis Hepatitis Meningitis Campylobacteriosis Cryptosporidiosis Giardiasis Leptospirosis Encefalitis Cólera Legionelosis
Vibrio Enterovirus Entamoeba Astrovirus, Calicivirus, Coronavirus, Rotavirus Calicivirus,Hepatovirus Enterovirus Campylobacter Cryptosporidium Giardia Leptospira Naegleria Vibrio Legionella
La contaminación de origen humano se puede
producir por defecación en el agua, y mas comúnmente por
las aguas servidas.
La transmisión de enfermedades infecciosas por el
agua es un medio muy eficiente para esparcir los agentes
patógenos a una proporción importante de la población,
porque introduce grandes cantidades de organismos
entéricos en el medio acuático.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
El contacto de la materia fecal con las aguas
naturales o poco tratadas, llevan los microorganismos
potencialmente patógenos a numerosos posibles
hospedadores que pueden llegar a adquirir las infecciones.
Es imposible analizar la presencia de todos los
microorganismos patógenos en el agua con el fin de
garantizar su calidad microbiológica, y por ello se utilizan
organismos indicadores como los coliformes, para determinar
la seguridad de las aguas y el riesgo potencial para la salud
pública.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
El grupo de los coliformes incluye bacilos gram
negativos aerobios y anaerobios facultativos, que no forman
esporas y fermentan la lactosa con producción de ácido y gas en
24 a 48 h y 35 ºC. Se ha incluido citocromo oxidasa (-) y β–
galactosidasa (+) (Toranzos y McFeters, 1997).
En particular, los coliformes fecales son un sub-grupo de
los coliformes totales, capaces de tolerar temperaturas de hasta
44,5 ºC (termotolerantes). Aproximadamente el 95% del grupo de
los coliformes presentes en heces fecales, están formados por
Escherichia coli y ciertas especies de Klebsiella.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
Las bacterias del grupo de los coliformes totales, se han utilizado
como indicadores de contaminación fecal en el agua debido a:
Alta concentración en diferentes tipos de muestras
Persistencia similar a la de las bacterias patógenas pero menor que la
de virus y protozoarios.
Susceptibilidad a la desinfección similar que las bacterias patógenas
pero menor que la de virus y protozoarios.
No tienen un origen exclusivamente intestinal.
(Toranzos y McFeters, 1997).
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
El grupo de los coliformes totales son el estándar principal para el
agua potable en la mayor parte del mundo (Toranzos y McFeters, 1997).
El grupo de los coliformes fecales (termotolerantes) tienen una
excelente correlación positiva con la contaminación fecal que proviene de
los animales de sangre caliente » » » » mejores indicadores!!
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
Los coliformes totales y fecales se usan de forma general para
advertir sobre una posible contaminación, y también son un índice de la
calidad del agua.
La presencia de microorganismos entéricos en aguas de consumo
y recreacionales causa gran preocupación por el daño potencial a la salud
publica, y por ello se debe establecer la calidad microbiológica de estas
aguas.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Introducción.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Objetivos.
Objetivos:
Mostrar la calidad del agua en diferentes fuentes de agua de
consumo como pozos, manantiales, lagunas y aguas superficiales del
Edo Miranda y Aragua.
Investigaciones sobre la calidad del agua y las ostras en el
Refugio de Fauna Silvestre Cuare (Edo. Falcón), como ejemplo de un
ecosistema marino.
Método de fermentación en tubos múltiples (9221; APHA, 1995).
Número Mas Probable (NMP)
Análisis bacteriológico del agua - Captación de muestras para el NMP:
Se toman muestras de agua (diferentes fuentes) de aproximadamente
500 mL en botellas de vidrio estériles. Se trasladan en cavas
refrigeradas y se procesan en un tiempo no mayor a ocho horas
después de tomadas las muestras.
Una vez en el laboratorio se procede a realizar el método del NMP
para estimar la densidad de coliformes en la muestra.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Metodología.
Método del Número Mas Probable
Análisis bacteriológico del agua – NMP-Coliformes Totales:
1) Fase Presuntiva: Se siembran alícuotas de 0.1, 1 y 10 mL (100 mL) de
agua en 3, 5 ó 10 tubos con medio Lauryl Triptosa (LTB) y campana
de Durham. Se incuban por 24-48 horas a 35-37 °C. Se consideran
positivos los tubos con turbidez que evidencian producción de gas.
2) Fase Confirmativa: Los tubos que resultan positivos se siembran en
medio Brilliant green lactose bile broth (BRILLA). Se incuban a 35-
37°C por 24-48 horas, y se consideran positivos aquellos que
presentan turbidez y producción de gas. Se calcula el NMP de
coliformes totales (CT) a partir de tablas estandarizadas considerando
el factor de dilución de los tubos.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Metodología.
Método del Número Mas Probable
Análisis bacteriológico del agua – NMP-Coliformes Fecales:
3) Coliformes Fecales: Se determina la presencia de coliformes fecales en
las muestras tomando los tubos positivos para BRILLA y sembrándolos en
medio EC, incubando a 44,5 °C durante 24-48 horas. Se consideran
positivos aquellos tubos con turbidez y producción de gas.
Se determina el NMP de coliformes fecales (CF) a partir del factor de
dilución y tablas estandarizadas.
Se comparan los resultados del NMP de CT y CF con la normativa legal
venezolana (Decreto 883, normas COVENIN)
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Metodología.
A continuación:
Valores estimados del NMP en muestras de agua de fuentes
de agua de consumo, manantiales, pozos y aguas
recreacionales (lagunas y piscinas)
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 2: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas de
consumo en diferentes localidades del Estado Miranda.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 2: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas de
consumo en diferentes localidades del Estado Miranda.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 2: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas de
consumo en diferentes localidades del Estado Miranda.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
• Presencia de CT y CF estimados por el NMP en muestras de agua
de fuentes de agua de consumo, manantiales y pozos utilizados para
el consumo humano.
• Sugiere contaminación de los acuíferos y/o sistemas de
distribución.
La normas venezolanas (COVENIN) e internacionales
(OMS) establecen la ausencia total de CF y CT en agua
de consumo.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 3: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas de
consumo en la localidad de Potrero Perdido, Edo. Aragua (07/07/2012).
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 3: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas de
consumo en la localidad de Potrero Perdido, Edo. Aragua (07/07/2012).
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
• Presencia de CT y CF estimados por el NMP en muestras de agua
de fuentes de agua de consumo, manantiales y pozos utilizados para
el consumo humano.
• Sugiere contaminación de los acuíferos y/o sistemas de
distribución.
La normas venezolanas (COVENIN) e internacionales
(OMS) establecen la ausencia total de CF y CT en agua
de consumo.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 4: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas
recreacionales de dos localidades de Caracas.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 4: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas
recreacionales de dos localidades de Caracas.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Tabla 4: Valores del NMP de Coliformes totales y fecales de aguas
recreacionales de dos localidades de Caracas.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
• Presencia de CT y CF estimados por el NMP en
muestras de agua con uso recreacional dentro de los
valores permitidos en el Decreto 883.
• La norma venezolana (Decreto 883) establece las
Aguas Tipo 4, como aquellas destinadas a balnearios,
deportes acuáticos, pesca deportiva, comercial y de
subsistencia.
• Las normas internacionales varían entre 200 y 10.000
por cada 100 mL (USA y CCE) para aguas recreacionales.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Cultivo de V. cholerae asociado a bacterias entéricas en
ambientes marinos del Golfete de Cuare
Número más probable de indicadores de contaminación fecal en el agua de mar
• Las aguas del Golfete de Cuare no son aptas para el cultivo de moluscos
según la normativa venezolana y son deficientes para su uso recreacional de
acuerdo con normativa internacional.
Calidad bacteriológica de algunos ambientes acuáticos del Golfete de Cuare
Número más probable de indicadores de contaminación fecal en el tejido de ostras
• Número elevado de indicadores fecales en ostras.
• Se identificaron aislados representativos de bacterias entéricas:
Escherichia coli, Enterobacter spp., Enterococcus spp., Citrobacter
freundii, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Providencia rettgeri,
Klebsiella pneumoniae y Kluyvera ascorbata.
Calidad bacteriológica de los ambientes acuáticos del Golfete de Cuare
RESULTADOS
Aislamiento e identificación de cultivos de V. cholerae
• S-TCBS, D3-TCBS y B4-TCBS fueron
purificados e identificados preliminarmente
por pruebas bioquímicas y serológicas como
V. cholerae no-O1, no-O139 (Diciembre
2004).
Dendograma de pruebas bioquímicas API ID
32GN de aislados de V. cholerae
• Su aislamiento no fue posible de ostras por
la acumulación en su tejido de bacterias
interferentes con el cultivo de V. cholerae.
• En Mayo 2005, 24 cultivos presuntivos
Vibrio spp. no pudieron purificarse ni
mantenerse en cultivo luego de repiques
sucesivos.
RESULTADOS
• El análisis filogenético de las
secuencias mostró que S-TCBS y D3-
TCBS se agruparon con V. cholerae y
B4-TCBS con V. mimicus.
• Heterogeneidad entre aislados de V.
cholerae no-O1, no-O139 (Chun et al., 1999;
Leal et al., 2008).
Árbol filogenético de secuencias del gen 16S del ARNr de
aislados marinos de V. cholerae de Diciembre 2004
Identificación molecular de aislados de V. cholerae del Golfete de Cuare
• Se confirmó por métodos de cultivo y
moleculares la presencia de V. cholerae
no-O1, no-O139 en ambientes marinos
del Golfete de Cuare.
• H. pylori fue identificado por PCR y análisis de secuencias (399 pb) en cultivos
de agua de mar, plancton y ostras. El análisis de 1400 pb del 16S de ARNr de
bacterias correspondió a P. mirabilis (AF008582).
• P. mirabilis fue predominante en estos cultivos, identificado por pruebas
bioquímicas y/o moleculares.
Microbiota asociada a V. cholerae en cultivos marinos del Golfete de Cuare
Tinción negativa por TEM de cultivos de ostras y plancton de Diciembre 2004. (A)
Cultivo M (Barra 2.5 µm); (B) y (C) Cultivo S (Barra 1 µm)
• En Diciembre 2004, se identificaron bacilos rectos (A), curvos (B) y espirales (C).
Las condiciones ambientales del Golfete de Cuare influyen en el cultivo de V. cholerae
• Primer reporte de V. cholerae no-O1, no-O139 en ambientes marinos de
Venezuela y el Mar Caribe.
• V. cholerae no-O1, no-O139 fue cultivado de agua de mar y plancton del
Golfete de Cuare, en coexistencia con H. pylori y P. mirabilis, durante un
período de lluvias y salinidades reducidas del medio acuático.
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PUBLICACIONES
Aunque el uso de los CT y CF como indicadores de
contaminación fecal y de la calidad de las aguas no es una práctica
perfecta (gran variación en la forma de aplicación y las áreas
geográficas), ayuda a alertar la presencia de patógenos en el agua y
evitar problemas de salud pública.
El tratamiento de las aguas servidas ayuda a reducir la
incidencia de los problemas de salud que generan las descargas de
aguas servidas en los reservorios de las aguas superficiales, las
fuentes de agua potable, los manantiales y las aguas donde crecen y
se extraen moluscos bivalvos.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Conclusiones.
AGRADECIMIENTOS
• A las Doctoras Milagro Fernández, María Alexandra García y Mónica Contreras
• A la Lic. Lorelei Bozo y Yaigry Serrano del LMA, USB.
• A la Lic. Juanita Vitelli (CVCM), Lic. Damarys Sánchez (INHRR) y Dra. Virginia
Edgcomb (WHOI), por su colaboración y asesoría en los análisis bioquímicos,
serológicos y moleculares de V. cholerae.
• A Humberto Chirinos por su ayuda en el trabajo de campo
• A la USB (Decanato de Estudios de Postgrado DID), el IVIC y FONACIT por los
financiamientos otorgados.
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GRACIAS
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Aguas Tipo 4 destinadas a balnearios, deportes
acuáticos, pesca deportiva, comercial y de subsistencia.
•Sub Tipo 4A: Aguas para el contacto humano total
Límites permitidos:
• Organismos coliformes totales
a) menor a 1000 NMP por cada 100 ml en el 90% de una serie de muestras
consecutivas.
b) menor a 5000 NMP en el 10% restante.
• Organismos coliformes fecales
a) menor a 200 NMP por cada 100 ml en el 90% de una serie de muestras
consecutivas.
b) menor a 400 NMP en el 10% restante.
Moluscos infectados con S. mansoni: Ausentes.
Calidad del agua en sus fuentes en Venezuela: Manantiales, costas marinas, otras. Resultados.
Aguas Tipo 4 destinadas a balnearios, deportes
acuáticos, pesca deportiva, comercial y de subsistencia.
•Sub Tipo 4B: Aguas para el contacto humano parcial.
Límites permitidos:
•Organismos coliformes totales
a) menor a 5000 NMP por cada 100 ml en el 80% de una serie de muestras
consecutivas.
b) menor a 10000 NMP en el 20% restante.
•Organismos coliformes fecales
menor a 1000 NMP por cada 100 ml en la totalidad de las muestras.
Moluscos infectados con S. mansoni: Ausentes.