Departamento de Ciencias NaturalesDepartamento de Ciencias NaturalesCurso de Microbiología generalCurso de Microbiología general

Análisis bacteriológico del Análisis bacteriológico del agua:agua:

Detección de ColiformesDetección de Coliformes

Caño Martín Peña Caño Martín Peña

Caño Martín PeñaCaño Martín PeñaDescríbelo sin palabras...Descríbelo sin palabras...

Vinculación ComunitariaVinculación ComunitariaExperiencia + Reflexión= CrecimientoExperiencia + Reflexión= Crecimiento

““El proyecto de Vinculación Comunitaria El proyecto de Vinculación Comunitaria hará más rica y dinámica la experiencia hará más rica y dinámica la experiencia de enseñar. La educación debe usar la de enseñar. La educación debe usar la investigación y el servicio para aprender”. investigación y el servicio para aprender”.

Dr. José Jaime Rivera, Presidente de la Dr. José Jaime Rivera, Presidente de la Universidad del Sagrado CorazónUniversidad del Sagrado Corazón

Vinculación ComunitariaVinculación ComunitariaExperiencia + Reflexión= CrecimientoExperiencia + Reflexión= Crecimiento

““Gracias a la experiencia de vinculación Gracias a la experiencia de vinculación comunitaria nos exponemos a escenarios reales comunitaria nos exponemos a escenarios reales para combinar la teoría con la práctica para combinar la teoría con la práctica permitiéndonos aprender técnicas de permitiéndonos aprender técnicas de investigación”.investigación”.

´´Esta experiencia nos permite ver el lado ´´Esta experiencia nos permite ver el lado humanístico humanístico

de las Ciencias Naturales”.de las Ciencias Naturales”. Estudiantes, Departamento de Ciencias Estudiantes, Departamento de Ciencias

Naturales, Naturales, Universidad del Sagrado Corazón.Universidad del Sagrado Corazón.

Mejorar la calidad de vida de miles de familias de Mejorar la calidad de vida de miles de familias de escasosescasos

recursos económicos en ocho comunidades recursos económicos en ocho comunidades especiales.especiales.

Todo esto incluye:Todo esto incluye:

El descontaminar la laguna que bordea la El descontaminar la laguna que bordea la comunidad.comunidad.

Rehabilitar el Sistema del Estuario de la Bahía de Rehabilitar el Sistema del Estuario de la Bahía de San Juan.San Juan.

Integrar el Caño al servicio de transportación Integrar el Caño al servicio de transportación colectiva del área metropolitana de San Juan.colectiva del área metropolitana de San Juan.

Metas del Proyecto de limpieza del Caño Martín

Peña

División del proyecto en cinco fasesDivisión del proyecto en cinco fases

Israel y BitumulIsrael y BitumulLa Marina, Barrio Obrero, Buena Vista, La Marina, Barrio Obrero, Buena Vista,

SanturceSanturceParada 27, Las Monjas, Buena Vista, Parada 27, Las Monjas, Buena Vista,

Hato Rey Hato Rey Dragado y mejoras al Caño Martín Dragado y mejoras al Caño Martín

PeñaPeñaTransportación, recreación y turismoTransportación, recreación y turismo

División del proyecto en cinco fasesDivisión del proyecto en cinco fases

La Marina, Barrio Obrero, Buena Vista, La Marina, Barrio Obrero, Buena Vista, SanturceSanturce

Objetivos del Proyecto de Objetivos del Proyecto de Vinculación Comuntaria de Vinculación Comuntaria de

los Estudianteslos Estudiantes Adquirir conocimientos mediante la práctica.Adquirir conocimientos mediante la práctica.

Familiarizar al estudiante con técnicas básicas de Familiarizar al estudiante con técnicas básicas de investigación.investigación.

Tomar muestras de agua del Caño Martín Peña.Tomar muestras de agua del Caño Martín Peña.

Detectar y cuantificar algunos indicadores de Detectar y cuantificar algunos indicadores de contaminación como son los coliformes. contaminación como son los coliformes.

Vincular a los estudiantes a una comunidad cercana a la Vincular a los estudiantes a una comunidad cercana a la Universidad.Universidad.

Divulgación de los resultados a la comunidad.Divulgación de los resultados a la comunidad.

Grupos de InvestigaciónGrupos de Investigación 2000-2008 2000-2008

2000 2001-2002

2004 2005

2007 - 2008

Grupos de InvestigaciónGrupos de Investigación 2000-2005 2000-2005

2000 2001-2002

2004 2005

Microbios IndicadoresMicrobios Indicadores

Son importantes como sistema de Son importantes como sistema de alarma de la presencia de microbios alarma de la presencia de microbios patógenos. patógenos.

Son organismos cuya presencia en el Son organismos cuya presencia en el agua es evidencia de que está agua es evidencia de que está contaminada con materia fecal de contaminada con materia fecal de humanos u otros animales de sangre humanos u otros animales de sangre caliente y con suelo contaminado.caliente y con suelo contaminado.

Marco Teórico:Marco Teórico:

¿Qué es un coliforme?¿Qué es un coliforme? Son bacterias que viven y se replican en el Son bacterias que viven y se replican en el

intestino de humanos y otros animales de intestino de humanos y otros animales de sangre caliente y son constituyentes normales sangre caliente y son constituyentes normales de la materia fecal. de la materia fecal.

Se usan como indicadores de la presencia de Se usan como indicadores de la presencia de microbios que causan enfermedades.microbios que causan enfermedades.

Si detectamos altos niveles de coliformes en el Si detectamos altos niveles de coliformes en el agua, se presume que también están agua, se presume que también están presentes microbios patógenos. presentes microbios patógenos.

Tipos de Coliformes:Tipos de Coliformes:Coliformes Totales:Coliformes Totales: EnterobacterEnterobacter KlebsiellaKlebsiella CitrobacterCitrobacter Escherichia coliEscherichia coli

Coliformes Fecales:Coliformes Fecales: Escherichia coliEscherichia coli

Escherichia coliEscherichia coli

E. coli: E. coli: bacteria coliforme fecal.bacteria coliforme fecal.Para su detección e identificación se utiliza Para su detección e identificación se utiliza entre otros métodos:entre otros métodos:

cultivo en lactosa y lauril triptosacultivo en lactosa y lauril triptosa Pruebas de fermentación (producción de ácidos y gases)Pruebas de fermentación (producción de ácidos y gases)

Método de filtraciónMétodo de filtración

Análisis bioquímicoAnálisis bioquímico

Coliform Standards (in colonies/100ml)Coliform Standards (in colonies/100ml)

Drinking water 1 TCDrinking water 1 TCTotal body contact (swimming) 200 FCTotal body contact (swimming) 200 FCPartial body contact (boating) 1000 FCPartial body contact (boating) 1000 FCTreated sewage effluent Not to exceed 200 FC Treated sewage effluent Not to exceed 200 FC

*Total coliform (TC) includes bacteria from cold-*Total coliform (TC) includes bacteria from cold-blooded animals and various soil organisms. blooded animals and various soil organisms. According to recent literature, total coliform counts According to recent literature, total coliform counts are normally about 10 times higher than fecal are normally about 10 times higher than fecal coliform (FC) counts.coliform (FC) counts. Ref: epa.gov Ref: epa.gov

Situación en el Caño Martín PeñaSituación en el Caño Martín Peña

Por décadas las aguas del Caño Martín Peña se Por décadas las aguas del Caño Martín Peña se han contaminado con muchos agentes han contaminado con muchos agentes biológicos, basura y escombros.biológicos, basura y escombros.

Construcción de comunidades a lo largo del Construcción de comunidades a lo largo del canal sin servicios sanitarios tales como un canal sin servicios sanitarios tales como un sistema adecuado para disponer de los sistema adecuado para disponer de los desperdicios sólidos. desperdicios sólidos.

Más de 3,000 residentes y comercios Más de 3,000 residentes y comercios descargan aguas usadas en el Caño.descargan aguas usadas en el Caño.

Resurge el Caño Martín PeñaResurge el Caño Martín Peña20062006

Vecinos comienzan a tener esperanzas.Vecinos comienzan a tener esperanzas.

Ven cómo renace el cuerpo de agua.Ven cómo renace el cuerpo de agua.

Se estima que han recogido más de 253 Se estima que han recogido más de 253 toneladas de basura y escombros.toneladas de basura y escombros.

y más de 600 libras de material reciclable.y más de 600 libras de material reciclable.

Se comtempla dragar el Caño antes del Se comtempla dragar el Caño antes del 2012.2012.

MetodologíaMetodologíaPruebas realizadas para el análisis Pruebas realizadas para el análisis

bacteriológicobacteriológicoFase PresuntivaFase Presuntiva Pruebas de fermentación con tubos de lactosaPruebas de fermentación con tubos de lactosa

Fase ConfirmativaFase Confirmativa Pruebas con tubos de “Lauril Tryptose Broth”Pruebas con tubos de “Lauril Tryptose Broth”

Fase CompletaFase Completa Cultivos en medios selectivos para coliformes: Agar Cultivos en medios selectivos para coliformes: Agar EMB (“Eosin Methylene Blue”) EMB (“Eosin Methylene Blue”)

Pruebas cuantitativaPruebas cuantitativa Estimado del número más probable (MPN)Estimado del número más probable (MPN) y Diluciones y Diluciones en series.en series.

Pruebas Pruebas ComplementariasComplementarias

Pruebas en el agar TSI (“Triple Sugar Iron”), cultivos en Pruebas en el agar TSI (“Triple Sugar Iron”), cultivos en medios enriquecidos y diferenciales (agar Mac Conkey, medios enriquecidos y diferenciales (agar Mac Conkey, agar Salmonella Shigella y agar con sangre).agar Salmonella Shigella y agar con sangre).

Método de filtración Método de filtración usando membranas de usando membranas de 0.45 0.45 mm

Filtrado de las muestras de agua y cultivo de la Filtrado de las muestras de agua y cultivo de la membrana en agar EMB.membrana en agar EMB.

Pruebas para la Pruebas para la identificación taxonómicaidentificación taxonómica

Método Convencional (IMVC) y Método Comercial Método Convencional (IMVC) y Método Comercial (Enterotubo II)(Enterotubo II)

MuestreoMuestreo

12 muestras de 100ml para los 12 muestras de 100ml para los análisis de:análisis de:

diluciones en seriediluciones en serie filtraciónfiltración fermentación de azúcaresfermentación de azúcares

Estudiantes trabajando en el laboratorioEstudiantes trabajando en el laboratorio

Cultivos y pruebas de Cultivos y pruebas de laboratorio realizadaslaboratorio realizadas

Filtrado de MembranaFiltrado de Membrana

Pruebas de fermentación y Pruebas de fermentación y cultivo en medios selectivoscultivo en medios selectivos

Modelo de la tabla MPNModelo de la tabla MPN

Estimado del número más Estimado del número más probable (MPN)/100ml de aguaprobable (MPN)/100ml de agua

Conteo basado en una estimación de microbios Conteo basado en una estimación de microbios por cada 100 ml de agua. por cada 100 ml de agua.

Inoculación de 15 tubos con lactosa y de lauril Inoculación de 15 tubos con lactosa y de lauril con la muestra experimental.con la muestra experimental.

Producción de ácidos y gases.Producción de ácidos y gases.Cultivo en medios nutritivos selectivos para coliformesCultivo en medios nutritivos selectivos para coliformes

En todas las muestras, todos los tubos En todas las muestras, todos los tubos fermentaron con gas. El número estimado fue fermentaron con gas. El número estimado fue mayor de 2,400mayor de 2,400 col/100ml de col/100ml de agua, según el agua, según el manual de lab. del curso.manual de lab. del curso.

Resultados: Prueba de fermentaciResultados: Prueba de fermentacióónn

2000-2005→100% de las muestras analizadas 2000-2005→100% de las muestras analizadas dieron positivo para:dieron positivo para: ProducciProduccióón de lactosan de lactosa ProducciProduccióón de gasesn de gases

Número estimado= más de 2,400 col/100 ml

Diluciones en serieDiluciones en serie

Análisis Cuantitativo: Diluciones en seriesAnálisis Cuantitativo: Diluciones en series

Diluciones en series a las muestras del Caño Diluciones en series a las muestras del Caño Martín Peña hasta de 10-2 hasta 10-7 . Martín Peña hasta de 10-2 hasta 10-7 .

Determinación del # de bacterias/ml de Determinación del # de bacterias/ml de muestras.muestras.

Se aplicó la fórmula: B= (D) (C)Se aplicó la fórmula: B= (D) (C)

Identificación TaxonómicaIdentificación TaxonómicaEnterotubosEnterotubos

Consiste de un tubo con 12 sustratos químicos Consiste de un tubo con 12 sustratos químicos que se inoculan con el desconocido bacterial. que se inoculan con el desconocido bacterial.

Utilizado para la confirmación del género y Utilizado para la confirmación del género y especie a través de su comportamiento especie a través de su comportamiento metabólico.metabólico.

Resultados 2000-2005Resultados 2000-2005

AñosAños FiltraciónFiltración MPNMPN DilucionesDiluciones

20002000 TNCTNC >2,400col/100ml de >2,400col/100ml de agua.agua.

4,000,000 orgs./ml 4,000,000 orgs./ml de agua.de agua.

20012001 TNCTNC > 2,400col/100ml de > 2,400col/100ml de aguaagua

5,500,000 orgs./ml 5,500,000 orgs./ml de aguade agua

20022002 TNCTNC > 2,400col/100ml de > 2,400col/100ml de aguaagua

4,000,000 org./ml de 4,000,000 org./ml de aguaagua

20032003 TNCTNC > 2,400 col/100ml de > 2,400 col/100ml de aguaagua

2, 000,000 org/ml de 2, 000,000 org/ml de aguaagua

20042004 TNCTNC > 2,400 col/100ml de > 2,400 col/100ml de aguaagua

100,000 org/ml de 100,000 org/ml de aguaagua

20052005 TNCTNC > 2,400col/100ml de > 2,400col/100ml de aguaagua

73,333 org/ml de 73,333 org/ml de aguaagua

Análisis cuantitativoAnálisis cuantitativo

4,000,000

5,500,000

4,000,000

2,000,000

100,000 73,000 57,000

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2007

microbios/ ml

Resultados de bacterias Resultados de bacterias identificadas en elidentificadas en el Caño Martín Peña Caño Martín Peña

E. coliE. coli Hafnia alveiHafnia alvei

Enterobacter cloacaeEnterobacter cloacae Shigella plytimucaShigella plytimuca

Citrobacter freundiCitrobacter freundi Edwardsiella tardaEdwardsiella tarda

Shigella spp.Shigella spp. Enterobacter aerogenesEnterobacter aerogenes

Enterobacter agglomeransEnterobacter agglomerans Klebsiella oxytocaKlebsiella oxytoca

K. pneumoniae, K. ozaeraeK. pneumoniae, K. ozaerae Enterobacter sakasakiiEnterobacter sakasakii

Shigella sonneiShigella sonnei Proteus mirabilisProteus mirabilis

Portafolio estudiantilPortafolio estudiantil Diario reflexivoDiario reflexivoGrabación en video (VHS) de las visitas Grabación en video (VHS) de las visitas

y de la toma de muestrasy de la toma de muestrasGrabación de testimonios de residentesGrabación de testimonios de residentesActividades del estudianteActividades del estudiante

Registro de horas trabajadasRegistro de horas trabajadasPruebas de laboratorio realizadasPruebas de laboratorio realizadasPresentaciones orales y divulgación a Presentaciones orales y divulgación a

representantes de la Comunidadrepresentantes de la Comunidad

ConclusionesConclusiones

La hipLa hipóótesis fue confirmada. El Catesis fue confirmada. El Cañño o MartMartíín Pen Peñña presenta alto grado de a presenta alto grado de contaminacicontaminacióón de bacterias coliformes.n de bacterias coliformes.

La reducciLa reduccióón del nn del núúm. de bacterias m. de bacterias encontradas en el Caencontradas en el Cañño en el ao en el añño 2005 o 2005 puede atribuirse a los intentos del puede atribuirse a los intentos del gobierno de limpiar perigobierno de limpiar perióódicamente las dicamente las montamontaññas de basura y escombros as de basura y escombros histhistóóricamente acumuladas en el Caricamente acumuladas en el Cañño.o.

La eliminaciLa eliminacióón de la descarga de desperdicios directamente n de la descarga de desperdicios directamente a los cuerpos de agua reducira los cuerpos de agua reduciráán los indicadores de n los indicadores de contaminacicontaminacióón.n.

El reemplazo de las instalaciones elEl reemplazo de las instalaciones elééctricas y del ctricas y del alcantarillado sanitario seralcantarillado sanitario seráán determinantes en la salud n determinantes en la salud ecolecolóógica del Cagica del Cañño. o.

Los grupos comunitarios y el proyecto enlace han sido Los grupos comunitarios y el proyecto enlace han sido claves en la concienciaciclaves en la concienciacióón y en ejercer presin y en ejercer presióón n gubernamental.gubernamental.

Divulgación del trabajo Divulgación del trabajo comunitariocomunitario

Conferencias de prensa: reseñas en periódicosConferencias de prensa: reseñas en periódicos

Presentaciones oralesPresentaciones orales

Orientación a representantes de la comunidad.Orientación a representantes de la comunidad.

Visitas a la escuela elementalVisitas a la escuela elemental diseño de libro de colorear para orientar diseño de libro de colorear para orientar sobre la contaminación de los cuerpos de sobre la contaminación de los cuerpos de

agua.agua.

Interacción entre estudiantes del Interacción entre estudiantes del curso de Microbiología y los niños curso de Microbiología y los niños de Kindergarden de la comunidadde Kindergarden de la comunidad

Interacción con NiñosInteracción con Niños Diseño de un libro de Diseño de un libro de

colorear-informativo colorear-informativo sobre la importancia sobre la importancia de los microbios.de los microbios.

Orientación sobre Orientación sobre prevención de prevención de enfermedades por enfermedades por contacto de agua contacto de agua contaminada.contaminada.

Interacción con miembros de la Interacción con miembros de la comunidad de Barrio Obrero.comunidad de Barrio Obrero.

““Todo ser humano tiene el derecho de vivir en un Todo ser humano tiene el derecho de vivir en un ambiente que promueva la salud y el bienestar a ambiente que promueva la salud y el bienestar a

todos por igualtodos por igual””

Los sectores Marina y Buena Vista de Santurce tendrán por primera vez un alcantarillado sanitario, evitando que las aguas usadas se descarguen en el Caño.

ReferenciasReferencias   Harley & Prescott. 2002. Harley & Prescott. 2002. Laboratory Exercises in MicrobiologyLaboratory Exercises in Microbiology. 5th Edition. . 5th Edition.

WCB. Mc Graw Hill. WCB. Mc Graw Hill.    Madigan, Martinko, Parker. 2000. Madigan, Martinko, Parker. 2000. Biology of MicroorganismsBiology of Microorganisms. Ninth edition. . Ninth edition.

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Prescott, Harley & Klein. 2002. Prescott, Harley & Klein. 2002. MicrobiologyMicrobiology. 5th Edition. WCB Mc Graw . 5th Edition. WCB Mc Graw Hill.Hill.

Szewzyk, U.; Szewzyk,R.;Manz,W.;and Schleider,K. 2000.Microbiological Szewzyk, U.; Szewzyk,R.;Manz,W.;and Schleider,K. 2000.Microbiological safety of drinking water.Annu.Rev.Microbiol.54:81-127. safety of drinking water.Annu.Rev.Microbiol.54:81-127.

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Publishers. Publishers. http.//www.bact.wisc.edu/Bact303/Procaryotes http.//www.bact.wisc.edu/Bact303/Procaryotes http://www.epa.govhttp://www.epa.gov