Microbiologia da água

As águas naturais são locais onde vivem muitos seres microscópicos. Dentre eles encontramos :

• Protozoários;

• Algas;

• Nematóides.

Introdução

Doença epidémica: afeta simultaneamente muitos indivíduos, por contágio;

Doença endémica: verifica-se permanentemente numa dada região;

Água e transmissão de doenças

Vetores de doenças, algumas delas graves são comuns em países em desenvolvimentos como África, Ásia e América Latina;

Todos os anos morrem mais de 3 milhões de crianças devido a diarreias causadas pelo consumo de agua contaminada;

Águas naturais apresentam uma grande quantidade e diversidade de microrganismos (bactérias, fungos, protozoários, etc.);

Alguns podem ser patogénicos para o Homem embora a maioria não represente um risco para indivíduos saudáveis;

Microrganismos nas águas naturais

Alguns microrganismos patogénicos (bactérias e protozoários) que vivem associados ao homem e a outros animais podem sobreviver na água e infectar humanos;

Águas usadas para recreação ou como fonte de marisco não cozinhado podem aumentar a possibilidade de transmissão de doenças;

Microrganismos patogénicos na água

Os microrganismos podem:

• Mudar a composição química da água

• Fornecer nutrientes para outros organismos aquáticos

► CICLOS DA MATÉRIA

• Representar um grande risco para a saúde humana e animal

► PATÓGENOS

Água atmosférica: nuvens, chuva, neve, geadas

Água de superfície: lagos, riachos, rios, oceanos

Água subterrânea: lençol freático, poros do solo

- habitat para muitos microrganismos

Aguas Naturais

No meio aquático os nutrientes estão diluídos

- baixa diversidade de microrganismos

Com a presença de matéria orgânica ocorre:

- aumento da atividade microbiana

- inúmeros exemplos

Uma gota d’água parece simples mas é bastante complexa:

- diferentes substâncias químicas

- diferentes tipos de microrganismos

Temperatura

• superfície:

• varia de 0 ºC nos pólos a 40 ºC nos trópicos

• sob a superfície:

• 90 % do ambiente marinho estão a 5 ºC

• PSICRÓFILOS

• mas, nas fendas oceânicas:

• TERMÓFILOS

• Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC, Itália)

Tipo de microrganismo presente depende: - condições físicas e químicas

Nas baixas e médias latitudes ocorre uma variação brusca da temperatura

Termoclina: Importância na distribuição dos microrganismos

Pressão hidrostática • pressão no fundo de uma coluna d’água:

• 1 atm/10 m - no fundo dos oceanos é enorme:

• danos às células

• BAROFÍLICOS, encontrados a 2500 m de profundidade (possuem vesículas de gás)

• em profundidades acima de 4000 m, ocorrem os BAROFÍLICOS EXTREMOS

O ambiente aquático

Luz

• A vida na água depende, direta ou indiretamente, dos

produtos da fotossíntese

• Algas e cianobactérias são os principais microrganismos

fotossintetizantes encontrados nos ambientes aquáticos

- Estão limitados às regiões superficiais

O ambiente aquático

Salinidade da água

• água doce: 0 %

• água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais = 3,3 - 3,7 %

► HALOFÍLICOS

• lagos salgados (ex.: Salt Lake, EUA): 32 %

► HALOFÍLICOS EXTREMOS

Turbidez

• material suspenso:

• partículas minerais: erosão das rochas, solo

• microrganismos suspensos

• matéria orgânica: tecidos vegetais e animais

- superfície de adesão dos microrganismos

- fonte de nutrientes

TURBIDEZ x LUZ

O ambiente aquático

pH

•A maioria dos microrganismos aquáticos cresce melhor próximo à neutralidade: 6,5 - 8,5

• pH dos oceanos: 7,5 - 8,5

• organismos marinhos: 7,2 - 7,6

• lagos e rios: variação ampla

• Archaea de lagos do sul da África: 11,5

• Archaea de geisers: 1,0

O ambiente aquático

Nutrientes

• orgânicos e inorgânicos

• nitratos e fosfatos:

• algas eutrofização O2 crescimento de outros organismos

• carga de nutrientes:

• águas próximas à praia: variável (esgotos)

• águas de mar aberto: estável e baixa

• baixo fitoplâncton (baixo N e Fe)

• baixa atividade heterotrófica

• atividade fotossintetizante: cianobactérias

• efluentes industriais: presença de antimicrobianos

• alguns microrganismos convertem tais substâncias em formas menos nocivas: Pseudomonas spp.: mercúrio metil mercúrio (volátil)

O ambiente aquático

Microbiologia da Água Potável

rios, riachos, lagos,

• sujeitos a frequente poluição:

• esgoto doméstico

• agricultura

• dejetos industriais

• reutilização da água

• processo natural, parte do ciclo hidrológico

• mas, atualmente, há enormes pressões

• crescimento populacional

• uso industrial

• irrigação

Microbiologia da Água Potável

• necessidade de uma reciclagem mais rápida e eficiente da água

• necessidade de métodos de purificação

Poluição

• água pode ser límpida, inodora e sem sabor e mesmo assim ser não potável devido à presença de contaminações

Água potável: livre de microrganismos patogênicos e de substâncias químicas nocivas

• contaminantes:

• químicos

• físicos

• biológicos

Purificação da água

• abastecimento residencial:

• áreas rurais: poços e fontes: filtração no solo

• cidades: estações de tratamento:

• sedimentação

• filtração

• cloração

Microbiologia da Água Potável

Tipos de Doenças

Bactérias •Salmonella spp.

•Vibrio cholerae

• principais problemas associados à falta de cuidados sanitários

•Shigella spp.

•Yersinia enterocolitica: gastroenterite aguda

•Escherichia coli: linhagens patogênicas: enterites

•Clostridium perfringens: enterite, gangrena gasosa

•Vibrio parahaemolyticus: gastroenterites

•Pseudomonas aeruginosa: infecções nos olhos, ouvidos

•Staphylococcus aureus: infecções cutâneas, garganta e intoxicações alimentares

•Leptospira: hepatite, conjuntivite e insuficiência renal

Microrganismos patogênicos na água

Obs.: As doenças transmitidas pela água são responsáveis por 80 a 90% das internações no Brasil.

DOENÇAS RELACIONADAS À ÁGUA NO BRASIL

• Cuidados de higiene com a água;

• Tratamento de água;

• Saneamento básico;

• Educação sanitária;

• Higiene alimentar;

• Uso de calçado ;

PROFILAXIA

Análise bacteriológica da água

•metodologia: •teste presuntivo •teste confirmativo •teste completo

10 ml por tubo

0,1 ml por tubo

1 ml por tubo

incubação a 35ºC/24-48 h:

formação de gás: NMP

Amostra de

água

Técnica dos tubos múltiplos para determinação do Número Mais Provável

de coliformes - Teste Presuntivo

Teste presuntivo: caldo lauril triptose

(caldo lactosado)

Teste confirmativo: caldo lactosado

bile-verde brilhante

Tubos com

gás do teste

anterior

Tubos com

caldo lactosado

bile verde brilhante

Incubação a 35 ºC/24-48 h

Tubos com gás Caldo lactosado

do teste confirmativo incubação a 44,5 ºC

Coliformes fecais

Coliformes fecais fermentam a lactose a 44,5 ºC

Coliformes não fecais fermentam a lactose somente até 37 ºC

Teste da membrana

filtrante

Colônias típicas: brilho metálico

Colônias típicas: azuis

Método substrato cromogênico/fluorogênico

Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose (glicopiranosídeos)

Específicos para Escherichia coli.

• Exemplos: ONPG (Orto Nitrofenil galactopiranosídeo)

MUG (Metil-Umbeliferone Galactopiranosídeo)

Ferramenta poderosa para identificação de Escherichia coli (teste confirmativo)

Teste para separar Escherichia coli de outros coliformes

Escherichia coli Enterobacter aerogenes

Decentes: Elias Moreira, Ruhan Barboza, Theilor Hurbano, Savio Ferrari, Saulo Fernandes.