20 Qualidade Microbiologica Aguas

Qualidade da Água e Sa úde Pública

Principais doenças de origem microbiana difundidas através de águas contaminadas

Principais fontes de contaminação microbiológica da água : esgotos (matéria fecal humanaou animal), matéria fecal de aves, animais etc.; tratamento deficiente dos esgotos e da água de consumo.

Doença Agente Causa da doença OrigemBactériasCólera Vibrio cholerae Enterotoxina .ingestão água contaminFebres entéricas Salmonella paratyphi Endotoxinas .consumo d e alimentos

(Fébre tifóide ) Salmonella typhi Enterotoxinas, septicémia crus lavados com á guaGastroenterites Campylobacter sp. Enterotoxinas contami nada

Escherichia coli O157:H7 .gelo contaminadoDisenteria bacilar Shigella sp. Endotoxina, enterotoxina .prática sanitá ria

deficiente

Pneumonia Legionella pneumophila .Contacto com aerossóiscontaminados (rega); ar condicionado; acumuladores para aquecimento de água; piscinas

ProtozoáriosDisenteria Entamoeba histolytica . ingestão água contami-Infecção intestinal Giardia lamblia nada.

Cryptosporidium sp.

VirusHepatite infecciosa Virus hepatite A . ingestão de água conta-

Poliomielite poliovíru s minada; alimentos crusDiarreia Virus de Norwalk prática sanitária defici

ente

(ver Laboratório de Microbiologia Análise bacteriológica de águas em www.e-escola.pt)

1999-2000

1989-2000

Doenças transmitidas através da água

Riscos para a Saúde Pública

3. Monitorização microbiológica das águas de abaste cimento(realizada em rotina nos países desenvolvidos)

1. Tratamento dos efluentes – tratamento fisico + biológico remove compostos orgânicos e inorgânicos a níveis que já não permitem o crescimento microbiano e eliminam compostos potencialmente tóxicos

2. Purificação da água para consumo humano

Efeito da purificação da água na incidência de doen ças infecciosas (ex. febre tifóide)

PURIFICAÇÃO DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO

Tratamento com cloro (mais comum):� Cl2 (gas)

Cl2 + H2O HOCl + HCl

� Hipoclorito de sódio ou cálcioCa(OCl)2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2 HOCl

Ácido hipoclórico(HOCl)

Oxidação de macromoléculas

Morte celular

Rápido (30 min)

*adição de polímeros aniónicos e “alum” (sulfato de alumínio) → partículas grandes comos sólidos em suspensão –FLOCULAÇÃO ; flocos adsorvem matéria orgânica e retêm microrganismos.

*

PESQUISA DE ORGANISMOS INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECAL

Monitorização microbiológica das águas de abastecim ento

A água pode conter:

- vários tipos de microrganismos saprófitas, cujo habitatnatural é o solo, a água ou o ar

- microrganismos patogénicosem resultado de contaminaçãocom esgotos domésticos contendo matérias fecais. Os agentes causadores de muitas doenças veiculadas pela água são de origem fecal.

Normalmente, a pesquisa directa de microrganismos patog énicos não é realizada por rotina:

- é dispendiosa

- alguns microrganismos patogogénicos estão presente s na água contaminada em pequeno número

(p.ex. Giardia – 1 em cada 400 litros água).

- microrganismos patogénicos permanecem viáveis por p eríodos curtos fora do organismo hospedeiro.

- estes microrganismos sofrem frequentemente transiç ão para formas viáveis mas não cultiváveis, estado resistente em q ue podem persistir por longos periodos

(p.ex cistos de Giardia ou Cryptosporidium, endosporos de bactérias, etc.)

- deve estar presente na água sempre que existam microrganismos patogénicos

- habitante usual do intestino de animais e do ser humano

- existir em número superior aos organismos patogénicos presentes

- a sua concentração em águas contaminadas deve ser proporcional ao nível de poluição de origem fecal

- pesquisa e identificação por técnicas laboratoriais de fácil execução,rápidas e inequívocas, e aplicáveis a todo o tipo de águas

- não deve ser nocivo para os seres humanos

Critérios que definem um microrganismo indicador de contaminação fecal da água:

Figure 6.6

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edit ion, Mc GrawHill)

Técnica das membranas filtrantes na análise bacteriológia de águas

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edit ion, Mc GrawHill)

Pesquisa de coliformes-Bactérias aeróbias facultativas

- Oxidade negativas

- Gram negativa

- Fermenta a lactose, em 48 horas, a 37ºC

com produção de ácidos orgânicos e gases (CO 2, H2)

Acidificação do meio de cultura

Meio de cultura selectivo para isolamento de colifo rmes deve conter:

�Fonte de Carbono e energia – Lactose� Fontes nutricionais adicionais – petona; extracto de levedura�Composto que iniba crescimento de bactérias Gram positivas

(ex. lauril-sulfato de sódio)� Indicador de pH

Membros da família Enterobacteriaceae

Colónias de coliformes em meio ENDO

Colónias de coliformes fecais em m-FC agar

Colónias de coliformes em meio “m-lauryl sulphate”(contém indicador de pH)

Coliformes fecais - coliformes provenientes do intestino de animais de sangue quente.A sua presença na água indica a ocorrência de contaminação fecalrecente .

Os coliformes fecais são termotolerantes .

Ex: Escherichia coliA Escherichia coli fermenta a lactose a 35-37ºC e a 44,5ºC

Coliformes atípicos- bactérias que não estão limitadas a origens fecais, pois podem ser saprófitas que proliferam no solo ou associadas a plantas.

Ex: Enterobacter aerogenes, Erwinia Sp., KlebsiellaFermentam a lactose a 35-37ºC (raramente a 44,5ºC)

Coliformes totais = coliformes fecais + coliformes atí picos

Métodos de detecção de coliformes: fermentação em tub os m últiplos

Teste presumptivo

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edit ion, Mc GrawHill)

Teste presumptivo- enumeração do número mais provável de coliformes/ 100 ml de amostra.

Baseia-se no n° de tubos com meio de lactose onde é produzidogás (37 °C) em resultado da fermentação deste açúcar por coliformesexistentes em diferentes volumes de amostra

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edit ion, Mc GrawHill)

Teste confirmativo- em meio selectivo que inibe o crescimento debactérias Gram-positivas e diferencia E. coli de outros coliformes (por exemplo atípicos) por incubação a 37 °Ce a 44,5 °C.

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edit ion, Mc GrawHill)

Teste completo-inoculação de um meio selectivo para coliformes, a partir de amostras que deram resultados positivos no teste confirmativo. Observação de colónias, teste de coloraçãode Gram, testes bioquímicos

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edit ion, Mc GrawHill)

Teste completo requere pelo menos 4 dias

Outros m étodos para detecção de coliformes

���� Colilert100 ml de amostra de água + meio selectivo para crescimento de coliformescontendo substratos cromogénicos (ONPG, o-nitrofenil-β-D-galactopiranósido; MUG, 4- metilumbelifenil-b-D-galactósido) 35°C, 24 h

ONPG produto amarelo (coliformes totais)

MUG produto fluorescente sob radiação ultravioleta(E. coli)

β- galactosidase

β-glucuronidase

- Sondas de ácidos nucleicos (hibridação; FISH – Fluorescent in situ hybridization)

- PCR („Polymerase chain reaction“) – amplificação e detecção de genes específicos

- Anticorpos monoclonais (imunofluorescência)

���� MÉTODOS MOLECULRES

Limitações ao uso dos coliformes fecais como indicad oresde contaminação fecal da água

- Alguns microrganismos patogénicos são mais resistentes queos coliformes aos tratamentos de desinfecção da água(cistos de Giardia e Cryptosporidium e vírus)

- Os coliformes podem crescer em biofilmes nas paredes das tubagens usadas na distribuição de água (E. coli é 2400xmais resistente ao cloro)

- A concentração de coliformes pode aumentar na água, em resultado de alterações nas condições ambientais (temperatura, presença de matéria orgânica, etc.)

Outros microrganismos indicadores de contaminação fecal

���� Estreptococos ou enterococos fecais– são índicadores de poluição recente (poucos dias ou sem anas)

São isolados com base na utilização de meios selectivos (meio nutrientecom azida de sódio que inibe as bactérias Gram-negativas) Ex. Meio KF

Enterococcus faecalis- predomina em fezes humanasStreptococcus bovis, S. equinus- animais

Razão coliformes fecais/estreptococos ou enterococos fecais

> 4 poluição de origem humana< 0,7 poluição de origem animal (pocilgas)

Estreptococos fecaisem KF agar

���� Clostridium (C. perfringens)- Habitam o intestino do homem e animais (embora em pequeno n°)- Gram-positivos e anaeróbios obrigatórios-Formam endoesporos

- Os esporos persistem durante períodos longos na água eresistem ao tratamento com cloro

- Presença na água indica poluição antiga (na ausência de outros índices)

���� Pseudomonas aeruginosa- Patogénio oportunista - ocorre frequentemente em águas de recreio (p.ex. piscinas)

���� Vírus entéricos - habitantes transitórios do tracto intestinal

Quistos do protozoário Giardia sp.(contaminante de água) em matéria fecal

(por IMUNOFLUORESCÊNCIA)

(http://www.epa.gov/nerlcwww/gda_seq1.htm)

���� Pesquisa de protozoários ( Giardia, Cryptosporidium)

ÁGUA POTÁVEL - Parâmetros microbiológicos da águapara consumo humano*

Organismo Indicador Valor máximo admi ssível

Água da torneiraColiformes fecais ( E. coli) 0 / 100 mL águaEnterococos fecais 0 / 100 mL

Água engarrafadaColiformes fecais ( E. coli) 0 / 250 mL Enterococos fecais 0 / 250 mLPseudomonas aeruginosa 0 / 250 mL

*Em vigor em Portugal (Dec-lei nº 306/2007 )

Psquisa de outros parâmetros, não biológicos:produtos químicos potencialmente perigosos (p.exemplo, pesticidas, iões de metais pesados, adubos artificiais, etc,); cor, cheiro ou sabor, etc..

PortugalDecreto-lei n°236/98