PAULA BRASIL DUARTE
MICRORGANISMOS INDICADORES DE POLUIÇÃO
FECAL EM RECURSOS HÍDRICOS
BELO HORIZONTE
2011
PAULA BRASIL DUARTE
MICRORGANISMOS INDICADORES DE POLUIÇÃO
FECAL EM RECURSOS HÍDRICOS
ORIENTADOR:
PROF. DR. CARLOS AUGUSTO ROSA
BELO HORIZONTE
2011
Monografia apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Microbiologia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais, como pré-requisito para a obtenção do Grau de Especialista em Microbiologia.
RESUMO
A demanda por água de boa qualidade tem-se acentuado muito nos
últimos anos, devido ao crescimento populacional. Tanto nas bacias hidrográficas
rurais quanto nas urbanas, ocorrem indevidas atividades humanas, que alteram as
características o equilíbrio e dinâmica dos recursos naturais. A concentração de
microrganismos tem sido usada há décadas para monitorar e controlar a qualidade
da água, e é um procedimento importante na proteção dos ecossistemas aquáticos.
Os bioindicadores são extremamente úteis, principalmente para a avaliação de
impactos ambientais decorrentes de descargas pontuais de esgotos domésticos e
efluentes industriais. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi apresentar uma
análise dos principais bioindicadores utilizados para avaliação do impacto ambiental
em recursos hídricos. Quatro indicadores específicos foram relacionados:
Escherichia coli, Enterococcus, Pseudomonas aeruginosa e Leveduras. Atualmente,
a E. coli fornece a melhor indicação de bactérias fecais na contaminação da água
potável. Outro grupo que são utilizados como indicadores de contaminação são os
enterococos. Devido à sua resistência ambiental, os Enterococcus se destacam
como um indicador para a classificação das águas salinas, uma vez que apresenta
amplo tempo de sobrevivência e maior resistência quando comparado com E.coli. A
importância da P. aeruginosa tornou-se maior quando se comprovou sua resistência
e capacidade de inibir as bactérias do grupo coliformes. Sua presença em grande
densidade, em águas contaminadas como esgotos humanos, é apontada como
indicador de contaminaçäo fecal. As leveduras podem ser usadas como indicadoras
de contaminação de esgoto e de qualidade das águas de recreio, como um
complemento para a contagem de coliformes atualmente utilizados como
indicadores de poluição fecal recente. Os indicadores biológicos são úteis devido a
sua especificidade a certos tipos de impacto, já que inúmeras espécies são
comprovadamente sensíveis a um tipo de poluente, mas tolerantes a outros.
Entretanto nenhum indicador é efetivamente perfeito, levando em consideração uma
série de fatores tais como classe dos corpos de água, característica da água (água
doce, salina), clima (temperado, tropical) e além do fator econômico.
Palavras-chave: Escherichia coli, qualidade da água, ecossistema aquático,
bioindicadores
ABSTRACT
The demand for water quality has improved significantly in recent years
due to population growth. Both watersheds rural and urban place undue human
activities that change the balance and dynamics of natural resources. The
concentration of microorganisms has been used for decades to monitor and control
water quality, and is an important tool in the protection of aquatic ecosystems. The
bioindicators are extremely useful, especially for assessing environmental impacts of
point source discharges of domestic sewage and industrial effluents. Thus, the
objective was to present an analysis of key indicator species used for environmental
impact assessment on water resources. Four specific indicators were related
Escherichia coli, Enterococci, Pseudomonas aeruginosa and yeasts. Currently, E.
coli provides the best indication of fecal bacteria contamination of drinking water.
Another group that are used as indicators of contamination are the enterococci.
Because of its environmental resistance, the enterococci stand out as an indicator for
the classification of saline waters, as it features large survival time and increased
strength when compared with E.coli. The importance of P. aeruginosa became
greater when it has proven its strength and ability to inhibit the bacteria from the
coliform group. Their presence in high density in waters contaminated by human
sewage as it is identified as an indicator of fecal contamination. The yeast can be
used as indicators of sewage contamination and quality of recreational waters, as a
complement to the coliform currently used as indicators of recent fecal pollution. The
biological indicators are useful because of its specificity to certain types of impact,
since many species are demonstrably sensitive to one type of pollutant, but tolerant
to others. Nevertheless, no indicator is perfect effectively, taking into account a
number of factors such as class of water bodies, characteristic of water (freshwater,
saline), climate (temperate, tropical) and also the economic factor.
Keywords: Escherichia coli, water quality, aquatic ecosystem, bioindicators
SUMÁRIO
1- INTRODUÇÃO: ....................................................................................................... 5
1.1- QUALIDADE DAS ÁGUAS ..................................................................................... 5
1.2-BIOINDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA ......................................................... 7
1.3-OBJETIVOS: .............................................................................................................. 10
1.3.1-Objetivo geral: ...................................................................................................... 10
1.3.2-Objetivos específicos: ............................................................................................. 10
2-REVISÃO DA LITERATURA: ................................................................................ 10
2.1-MICRORGANISMOS INDICADORES ....................................................................... 10
2.2-ESCHERICHIA COLI ................................................................................................. 11
2.3-ENTEROCOCOS ....................................................................................................... 15
2.4- PSEUDOMONAS AERUGINOSA ............................................................................. 17
2.5- LEVEDURAS ............................................................................................................ 19
2.6-INDICADORES ALTERNATIVOS .............................................................................. 22
2.6.1 - Anaeróbios Fecais ........................................................................................... 23
2.6.1.1 - Bacteroides spp. .......................................................................................... 23
2.6.1.2 - Bifidobacterium spp. .................................................................................... 24
2.6.1.3 - Clostridium perfringens................................................................................ 24
2.6.2 - Indicadores Virais: ........................................................................................... 25
2.6.2.1 – Bacteriófagos ............................................................................................. 26
2.6.2.2 – Colifagos .................................................................................................... 26
3 – CONCLUSÕES: .................................................................................................. 27
4- REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA: ........................................................................ 28
5
1- INTRODUÇÃO:
1.1- QUALIDADE DAS ÁGUAS
A água é recurso natural limitado, e constitui bem de domínio público.
Como tal, necessita de instrumentos de gestão a serem aplicados em sua proteção.
Tais instrumentos visam a assegurar às atuais e futuras gerações, água de
qualidade e em quantidade adequada, mediante seu uso racional, prevenindo
situações hidrológicas críticas.
A demanda por água de boa qualidade tem-se acentuado muito nos
últimos anos, devido ao crescimento da população. Tanto nas bacias hidrográficas
rurais quanto nas urbanas, ocorrem indevidas atividades humanas, que alteram as
características o equilíbrio a dinâmica dos recursos naturais. A essas alterações está
associado o aumento na geração de cargas poluentes que atingem os sistemas
hídricos (PINTO et al., 2009). Um fator de influência sobre os recursos hídricos é o
processo de urbanização, que quase sempre resulta na interrupção ou limitação do
uso desses recursos, devido aos impactos na qualidade sanitária destes
ecossistemas (CARVALHO et al., 2003).
A grande quantidade de água no mundo causa uma falsa sensação de
recurso ilimitado. Quase toda a água do planeta está concentrada nos oceanos,
sendo que 95,1% da água é salgada, imprópria para o consumo humano. Dos 4,9%
restantes, 4,7% estão na forma de geleiras ou abaixo da superfície (água
subterrânea), portanto de difícil acesso. Só uma fração muito pequena (cerca de
0,2%) de toda a água terrestre está diretamente disponível ao homem e aos outros
organismos, na forma de lagos, nascentes e lençóis subterrâneos (GALLETI, 1981;
RAINHO, 1999). Em 29 países, a água doce não esta disponível para toda a
população. Segundo a Organização das Nações Unidas (MACEDO, 2001), em 2050
cerca de 50 países não terão quantidade de água suficiente para toda a população.
No mundo, 1,1 bilhão de pessoas não possuem água potável disponível
(ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS ONU, 2006). O Brasil tem grandes
6
reservas de água superficial, o que representa 53% da água doce da América do Sul
e 12% do total do mundo (REBOUÇAS; BRAGA; TUDISI, 1999). O problema no
Brasil é que os serviços de águas residuais são menos desenvolvidos do que os
serviços de abastecimento de água potável. Com apenas 48% das populações
urbanas e 3% dos domicílios rurais estão ligado à rede pública de esgotos, parcelas
significativas da população têm acesso precário à água de boa qualidade (CSILLAG,
2000).
Em países desenvolvidos, as políticas sanitárias conseguem atender
uniformemente as necessidades das populações, levando água potável para todos.
A poluição das águas deve-se à maneira como a sociedade está organizada para
produzir e desfrutar de sua riqueza, progresso material e bem-estar. Já em países
da América do Sul, classificados como países em desenvolvimento social, a poluição
é resultado da pobreza, ausência de educação de seus habitantes e o descaso da
política ambiental do poder público (ZAMPIERON; VIEIRA, 2007).
Em relatório do desenvolvimento humano, do ano de 2006, a ONU, cita
que 40% da população mundial não dispõem de condições sanitárias básicas
(ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS ONU, 2006). Com falta de saneamento
básico, a população é uma fonte de contaminação dos recursos hídricos, devido ao
despejo direto de seus resíduos sobre fontes de águas superficiais (ROHDEN, et al,
2009).
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), saneamento define-se
como “o controle de todos os fatores do meio físico do homem que exercem efeito
deletério sobre seu bem-estar físico, mental ou social” (MOTTA, 1994). É
indiscutível, por exemplo, a correlação entre a falta de saneamento básico e a
ocorrência de diarréia e parasitoses intestinais, na população, sobretudo entre as
crianças (EGWARI; ABOABA, 2002). A água continua a ser a principal fonte de
transmissão de patógenos entéricos nos países em desenvolvimento, causando
assim doença diarréica por meio da água contaminada e contribuindo diariamente
para a morte de aproximadamente 4.500 crianças no mundo devido a doenças
relacionadas com a falta de saneamento (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE,
2007).
7
A poluição dos corpos hídricos indica que as águas não estão sendo
utilizadas corretamente e que há uma indiferença gerencial, quanto aos cuidados
necessários (ZAMPIERON; VIEIRA, 2007). As principais fontes de contaminação
que alteram a qualidade das águas são diversas: esgotos domésticos, efluentes
industriais, efluentes da agricultura, desmatamento, mineração, resíduos sólidos,
efluentes da suinocultura, poluição difusa em áreas urbanas, salinização, acidentes
ambientais, construção de barragens e aqüicultura (Agência Nacional de Água-ANA,
2005).
Os ambientes aquáticos são utilizados em todo o mundo com distintas
finalidades, entre as quais se destacam o abastecimento de água, a geração de
energia, a irrigação, a navegação, a aquicultura, a recreação e a harmonia
paisagística (LOPEZ-PIILA et al., 2000; MORAES & JORDÃO, 2002; LEBARON et
al., 2005). As águas utilizadas para fins recreacionais devem estar isentas de
contaminação fecal, organismos patogênicos e outras condições perigosas como,
por exemplo, baixa visibilidade, para proteger a saúde e dar segurança aos usuários.
É necessário conhecer as condições sanitárias dessas águas quanto à
balneabilidade e os possíveis riscos a saúde (CETESB, 1999).
Alguns parâmetros são utilizados para a caracterização da água, como as
características físico-químicas e biológicas, e indicadores de qualidade da água, que
representam impurezas quando ultrapassam determinados valores estabelecidos.
Esses parâmetros constam da Portaria 518/2004 do Ministério da Saúde, que
estabelece que a água produzida e distribuída para o consumo humano deve ser
controlada. A legislação define, ainda, a quantidade mínima e a freqüência em que
as amostras de água devem ser coletadas, bem como os parâmetros e limites
permitidos.
1.2-BIOINDICADORES DE QUALIDADE DE ÁGUA
Os bioindicadores são espécies, grupos de espécies ou comunidades
biológicas, nas quais a presença, quantidade e distribuição indicam a gravidade de
impactos ambientais em um ecossistema aquático e sua bacia de drenagem,
8
permitindo a avaliação integrada dos efeitos ecológicos causados por múltiplas
fontes de poluição (CALLISTO; GONÇALVES, 2002). Além disso, o uso dos
bioindicadores é mais eficiente do que as medidas instantâneas de parâmetros
físicos e químicos (p.ex. temperatura, pH, oxigênio dissolvido, teores totais e
dissolvidos de nutrientes, etc.) utilizados para avaliar a qualidade das águas
(CALLISTO; GONÇALVES; MORENO 2005).
A avaliação de cada tipo de microrganismo exige uma metodologia
diferente e a ausência ou presença de um patógeno não exclui a presença de
outros. Para um microrganismo ser considerado um indicador ideal, são necessárias
algumas características, como ser aplicável a todos os tipos de água, ter uma
população mais numerosa no ambiente que outros patógenos, sobreviver melhor
que os possíveis patógenos, possuir resistência equivalente a dos patogênicos aos
processos de autodepuração e ser detectado por uma metodologia simples e barata.
Ainda não existe um indicador ideal de qualidade sanitária da água. No entanto,
alguns organismos que se aproximam das exigências referidas (LEITÃO et al., 1988;
CETESB, 1991).
A concentração de microorganismos tem sido usada há décadas para
monitorar e controlar a qualidade da água, e é um procedimento importante na
proteção dos ecossistemas aquáticos (MEDEIROS et al., 2009). A utilização de
bioindicadores é extremamente útil, principalmente para a avaliação de impactos
ambientais decorrentes de descargas pontuais de esgotos domésticos e efluentes
industriais. É possível monitorar estações de amostragem a montante, no local de
lançamento e a jusante da fonte poluidora, o que permite identificar as
conseqüências ambientais para a qualidade da água e a saúde do ecossistema
aquático (CALLISTO; GONÇALVES; MORENO, 2003).
A presença de microrganismos patogênicos na água geralmente é
decorrente da poluição por fezes humanas e de animais, provenientes de águas
residuárias urbanas e rurais (GONZALEZ et al, 1982). Considerando que a maioria
dos agentes patogênicos de veiculação hídrica tem em comum sua origem nas fezes
de indivíduos doentes, uma condição para a avaliação da qualidade microbiológica
da água é o exame de indicadores de contaminação fecal (AMARAL et al., 2003).
9
O “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”
(1998) define o grupo coliforme como: “todas as bactérias aeróbias ou anaeróbias
facultativas, Gram negativas, não esporuladas e na forma de bastonete”, as quais
fermentam a lactose com formação de gás dentro de 48h a 35ºC. Neste grupo
incluem-se organismos que diferem nas características bioquímicas, sorológicas e
quanto ao habitat. As principais bactérias do grupo coliforme pertencem aos gêneros
Escherichia, Aerobacter, Citrobacter, Klebsiela e outros que quase nunca aparecem
em fezes como a Serratia.
Os microrganismos tradicionalmente usados para monitorar a qualidade
das águas recreativas ou potáveis, consistem em um grupo de bactérias
patogênicas,não necessariamente , mas comumente encontradas no trato
gastrointestinal dos animais de sangue quente. Outras bactérias, como
Pseudomonas aeruginosa e enterococos têm sido isoladas de águas recreacionais e
a presença destes microrganismos sugere riscos à saúde por meio do contato
corporal, ingestão ou inalação, e têm sido propostos como indicadores de qualidade
para as águas complementares aos coliformes (CLESCERI; GREENBERG; EATON,
1998). Além destes, algumas espécies de leveduras são propostas para serem
usadas como indicadores de contaminação orgânica em águas de recreação
(HAGLER, 2006).
O uso de parâmetros biológicos para medir a qualidade da água se
baseia nas respostas dos organismos em relação às alterações ocorridas no meio
onde vivem, sejam estas de origens antrópicas ou naturais. Os distintos níveis de
organização biológica possibilita o conhecimento sobre o poluente que interage com
o organismo, e ao nível este é mais suscetível à ação. A habilidade de proteger os
ecossistemas depende da capacidade de distinguir os efeitos das ações humanas
das variações naturais, utilizando indicadores que melhor traduzem a contaminação
dos meios hídricos (Cairns Jr. et al., 1993), portanto é de fundamental importância a
avaliação da qualidade da água do ponto de vista microbiológico, para qualidade da
saúde do ser humano.
10
1.3-OBJETIVOS:
1.3.1-Objetivo geral:
O trabalho tem como objetivo apresentar uma análise dos principais
bioindicadores utilizados para avaliação do impacto ambiental em recursos hídricos.
1.3.2-Objetivos específicos:
Relacionar Escherichia coli, com outros microrganismos indicadores de
poluição, e levantar seus pontos positivos e negativos como microrganismos
indicadores de potabilidade e balneabilidade.
2-REVISÃO DA LITERATURA:
2.1-MICRORGANISMOS INDICADORES
A água é essencial para todo o ser vivo, e também um importante veículo
de doenças aumentando a freqüência de moléstias crônicas, principalmente as
intestinais (SOARES; MAIA, 1999). A relação da qualidade da água com as doenças
é observada desde a Antigüidade, porem só foi comprovada, cientificamente em
1854, por John Snove, confirmando que a epidemia de cólera em Londres ocorreu
por meio de veiculação hídrica (GUILHERME; SILVA; OTTO, 2000).
Os agentes biológicos continuam sendo os fatores mais importantes de
contaminação da água. A contaminação pode ocorrer na fonte, durante a
distribuição ou nos reservatórios. No âmbito dos conjuntos populacionais, as causas
mais freqüentes de contaminação é a carência de hábitos de higiene pessoal e
ambiental (GERMANO; GERMANO, 2001). Assim, a água pode servir como veículo
para transmissão de variados microrganismos de forma direta ou indiretamente,
principalmente onde as condições de saneamento básico são precárias (MACÊDO,
2001; COSTA et al., 2003). A transmissão pode ocorrer por ingestão ou pela
utilização para outros fins, por alimentos e bebidas preparados com água
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contaminada, ou ainda, durante atividades recreacionais (acidental), ocasionando
variada gama de patologias gastrintestinais (GERMANO & GERMANO, 2001;
COSTA et al., 2003). A prevenção da qualidade das águas é uma necessidade
universal, que exige maior atenção e investimentos por parte das autoridades
governamentais, junto a órgãos de saneamento afim de possibilitar exames
rotineiros visando à avaliação físico-química e biológica, considerando a pesquisa de
microrganismos indicadores de contaminação fecal (TANCREDI et al.,2002).
2.2-ESCHERICHIA COLI
Os coliformes fecais, mais especificamente E. coli, fazem parte da
microbiota intestinal do homem e outros animais de sangue quente. Estes
microrganismos quando detectados em uma amostra de água fornecem evidência
direta de contaminação fecal recente, e por sua vez podem indicar a presença de
patógenos entéricos (POPE et al, 2003). A análise da água é uma importante
ferramenta utilizada por especialistas em saúde pública para a prevenção de
inúmeras doenças transmitidas pela água (POPE et al, 2003 ).
Os coliformes fecais, denominação utilizada durante muitos anos, ou
coliformes termotolerantes, são bactérias pertencentes ao grupo dos coliformes
totais, caracterizados pela presença da enzima β-galactosidase e pela capacidade
de fermentar a lactose com produção de gás no prazo de 24 horas a 44,5ºC.
Escherichia coli e algumas linhagens de Klebsiella e Enterobacter apresentam esta
característica de termotolerância, porém, somente E. coli tem como habitat primário
o intestino humano e de animais (CONAMA, 2005). Segundo Cerqueira e Horta
(1999), E. coli representa percentuais em torno de 96 a 99% nas fezes humanas e
de animais homeotérmicos, sendo o principal representante dos coliformes
termotolerantes (fecais) (MASCARENHAS; et al, 2002). Além de ser o primeiro
organismo na lista das infecções urinárias, E. coli tem sido também isolada de outros
diversos sítios do corpo humano, responsável por patologias como pneumonias,
meningites e infecções intestinais. Algumas linhagens patogênicas de E. coli,
produtoras de endotoxinas potentes, podem causar diarréias moderadas a severas,
colite hemorrágica grave, e a síndrome hemolítica urêmica (SHU) em todos os
12
grupos etários, levando o indivíduo à morte, quando o tratamento não for efetuado
corretamente e em tempo hábil (ZIESE et al.,1996).
A contagem de E. coli tem sido extensivamente utilizadas nos
monitoramentos da qualidade das águas, e são considerados indicadores
específicos de qualidade de água destinadas a potabilidade e balneabilidade
(LÓPEZ-PILA & SZEWZYK, 2000; YOUN-JOO AN et al., 2002; ALM et al., 2003;
LEBARON et al., 2005). O padrão microbiológico de potabilidade da água para
consumo humano deve ser de total ausência de E. coli, em 100 ml de amostra da
água tratada (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2005). As técnicas de detecção de
coliformes e Escherichia coli são práticas e relativamente rápidas e vários são os
métodos disponíveis, dentre eles, tubos múltiplos, contagem em membranas
filtrantes e substratos cromogênicos (SOUZA; DANIEL, 2008).
Atualmente, E. coli fornece a melhor indicação de bactérias fecais na
contaminação da água potável. A metodologia utilizada na identificação de E. coli
em amostra de água esta disponivel a preços acessíveis, além de ser rápido,
sensível, específico e de fácil realização. A recente identificação da enzima β-
glucuronidase específica para 94-97% da E. coli tem permitido o desenvolvimento de
métodos de detecção (HUANG et al., 1997). A possibilidade de detecção direta de E.
coli levou a um ressurgimento do interesse por estas bactérias como indicadores de
poluição fecal. Numerosos estudos têm demonstrado que os métodos, disponíveis
para E. coli são mais precisos do que aqueles para coliformes termotolerantes
(FENG et al., 1982; MARTINS et al., 1993; HUANG et al., 1997).
A sobrevivência de bactérias fecais, uma vez liberados no ambiente
aquático, é determinada por vários fatores ambientais, tais como variações de
temperatura, salinidade, níveis de oxigênio, deficiências nutricionais, predação e
irradiação ultravioleta (MCFETERS e SINGH 1991; DAVIES et al. 1995; HUGHES
2003; CRAIG et al. 2004). Quando as bactérias entéricas são lançadas no meio
ambiente, seu destino depende de vários processos, dirigindo-se tanto para seu
desaparecimento como para uma alteração em seu estado fisiológico
(TROUSSELIER et al., 1998). Para a maioria das bactérias entéricas, a água do mar
é tóxica e pode funcionar como fator limitante para multiplicação de E. coli (HAGLER
13
e MENDONÇA-HAGLER, 1988). Segundo TROUSSELIER et al. (1998), comparado
com o trato digestivo, o ambiente marinho caracteriza-se por baixas temperaturas (a
temperatura ótima de crescimento para coliformes fecais fica em torno de 37ºC),
altas salinidades (35 a 38%), presença da radiação solar na superfície das águas
(Ultra Violeta (UV)-A, UV-B, luz solar visível), taxa de oxigênio elevada, presença de
bactérias autóctones competitivas no que se refere a nutrientes, além da predação
por organismos planctônicos tais como nanoplâncton, assim a detecção de E.coli
implica em despejo contínuo e descarga recente de matéria fecal, na área analisada.
Ultimamente as características que fazem de E. coli o melhor indicador de
contaminação fecal têm sido questionadas. Vários estudos têm mostrado que a E.
coli tem capacidade de persistir e se multiplicar num ambiente externo ao corpo do
hospedeiro em habitats secundários (como corpo de água) e, na ausência de
contaminação fecal (FUJIOKA et al., 1999; SOLO-GABRIELLE et al., 2000;
GORDON, 2001; POWER et al., 2005). Segundo Hazen e Toranzos (1990), os
indicadores de contaminação fecal, como os coliformes termotolerantes, podem
sobreviver de 92 a 294 horas em águas tropicais. Devido a isso, alguns
pesquisadores criticam a utilização delas como indicador microbiano de poluição
fecal em corpos d'água, principalmente em ecossistemas tropicais (FUJIOKA et al.,
1999 ; BYAPPAHALLI; FUJIOKA, 1998; Carrillo et al., 1985). Esta aparente falta de
confiabilidade dos tradicionais indicadores de poluição fecal, em condições tropicais,
tem levado a sugestões indicadores complementares ao coliformes para detectar
poluição orgânica em ambientes aquáticos (BYAMUKAMA et al., 2005). Entretanto,
estudos realizados por vários pesquisadores e reportados em documento da
Organização Mundial de Saúde (WHO, 2002) têm apresentado falhas quanto ao uso
desse grupo, podendo-se citar: a baixa sobrevivência fora do trato intestinal,
particularmente em ambientes marinhos; definição incerta como um grupo e baixa
relação com a presença de bactérias patogênicas e vírus. Assim, é importante
considerar outros indicadores na avaliação microbiológica das águas, os quais
podem exibir relação mais estreita com a presença de microrganismos patogênicos
na água, particularmente aqueles que podem persistir por mais tempo no ambiente
(SOUZA; DANIEL, 2008).
14
Existe uma grande diversidade de linhagens de E. coli comensal
pertencentes a diferentes sorotipos, e que podem ser isoladas das fezes de
indivíduos saudáveis. Estas linhagens são eliminadas maciçamente no ambiente e
podem contaminar os alimentos, as superfícies de corpos d`água e os sedimentos,
geralmente sem causar nenhum efeito adverso à saúde humana. Por exemplo, a
linhagem de E. coli K-12 é uma variante dentro da espécie e, é considerada um
habitante normal da microbiota intestinal de humanos e animais (KUHNERT et al.
2000).Os autores relatam que mais de 20% da informação genética encontrada na
maioria das linhagens patogênicas de E. coli não estão presentes na linhagem E.
coli K-12 que é um sorotipo não patogênico. MUHLDORFER et al. (1996) mostraram
em seus estudos que nenhum gene de virulência foi detectado em linhagens de E.
coli K-12 isoladas das fezes de indivíduos saudáveis.
E. coli comensal da microbiota intestinal é um patógeno oportunista, é
considerado inofensivo para o hospedeiro, e representa cerca de 95% das bactérias
da microflora intestinal (BIER, 1984 apud RIEDEL, 2005). Segundo BERG (1996), a
microbiota normal associada ao trato digestivo é responsável por três funções
importantes para a saúde do hospedeiro: apresentam resistência à colonização
devido à inibição da multiplicação de microrganismos exógenos, imunomodulação
que permite uma resposta imune mais rápida e adequada durante uma agressão
infecciosa, e contribuição nutricional que fornece vitaminas, substratos energéticos e
reguladores na forma de ácidos graxos voláteis. Somente em algumas raras
circunstâncias as linhagens de E. coli comensais podem se tornar uma ameaça para
o indivíduo saudável (KUHNERT et al, 2000). Os microrganismos da microbiota
intestinal indígena podem causar doença e se tornar uma ameaça para o indivíduo
quando ocorre um eventual desequilíbrio do ecossistema digestivo ou quando estes
microrganismos alcançam sítios estéreis do corpo. Este desequilíbrio pode ser
devido a uma imunossupressão do indivíduo ou terapias com antimicrobianos
(SANTOS et al. 2003). Pacientes com o sistema imune debilitado são incapazes de
conter os microrganismos comensais após o rompimento da barreira natural entre o
intestino e outros sítios estéreis do corpo (KUHNERT et al., 2000). Segundo FINLAY
e FALKOW (1997), as linhagens patogênicas de E.coli podem ser derivadas de
linhagens comensais pela aquisição de operons de virulência. Desse modo, as
15
linhagens de E. coli comensais entéricas podem ser consideradas um potencial
reservatório para o surgimento de linhagens patogênicas.
Embora a maioria das linhagens E. coli sejam bactérias comensais
inofensivas, algumas linhagens podem causar doenças aos humanos, como a E. coli
O157: H7, que está entre os sorotipos mais reconhecidos por causar grandes surtos
por meio dos alimentos e pela água (ISHII; SADOWSKY, 2008). Sendo o sorotipo
mais grave, o entero hemorrágico (EHEC) que ocorre unicamente como O157:H7,
responsável por 15% das complicações que levam a síndrome hemolítica urêmica
(SHU) em idosos e crianças menores de cinco anos. A SHU caracteriza-se pela
destruição das células vermelhas do sangue e falência renal que pode ser
acompanhada de deterioração neurológica e insuficiência renal crônica (ZIESE et
al.,1996; KONEMAN et al., 2001).
2.3-ENTEROCOCOS
Outro grupo que são utilizados como indicadores de contaminação são os
enterococos. Essas bactérias do grupo dos estreptococos fecais pertencentes ao
gênero Enterococcus, caracterizam-se pela alta tolerância às condições adversas de
crescimento, como a capacidade de sobreviverem na presença de 6,5% de cloreto
de sódio (halotolerantes), em pH 9,6 e em ampla faixa de temperatura, de 10° a
45°C. A maioria das espécies de enterococos são de origem fecal humana, embora
possam ser isolados de fezes de animais (CONAMA N° 274, 2000; FORSYTHE,
2002; GRIFFO et al., 2006). Devido à sua resistência ambiental, os Enterococcu
spp. se destacam por indicarem contaminação não necessariamente recente. Como
indicador de contaminação fecal, sua presença evidencia inadequação das práticas
sanitárias (FRANCO; LANDGRAF, 1999).
Ribeiro (2002), avaliando indicadores microbianos de balneabilidade,
encontrou uma maior sensibilidade de detecção de contaminação fecal para o
enterococos, quando comparado a E. coli e coliformes termotolerantes. Alguns
estudos elegem os Enterococcus spp. como um indicador para a classificação das
águas salinas, uma vez que apresenta amplo tempo de sobrevivência e maior
resistência quando comparado com E.coli (DUFOUR, 1994), além disso, os
16
enterococos apresentam uma melhor correlação com doenças gastrointestinais do
que os coliformes termotolerantes (FATTAL et al, 1987; FLEISHER, 1991; CABELLI
et al, 1982; SHERIDAN, 2003; KINZELMAN, 2003).
O Conselho Nacional do Meio Ambiente, CONAMA, que regulamenta a
avaliação da qualidade sanitária das águas para balneabilidade,em sua Resolução
n° 274, de 29 de novembro de 2000, propõe que a condição de balneabilidade das
praias sejam avaliadas por meio da medição das concentrações, de um ou mais
organismos indicadores presentes nos dejetos humanos ou de animais de sangue
quente. Os resultados quantitativos encontrados, classificaram o meio como próprio
ou impróprio para a balneabilidade (CONAMA, 2005). As altas densidades de
Enterococcus, em águas marinhas, indicam elevado nível de contaminação por
esgotos, o que pode colocar em risco a saúde dos banhistas e apresentar
conseqüências imprevisíveis, variando com o grau de imunidade dos usuários e com
as condições de exposição (CETESB, 2004). A preocupação com os altos índices de
Enterococcus justifica-se do ponto de vista da saúde publica, pois estes possuem
associação direta com vários sintomas apresentados pelos banhistas, tais como:
febre, “rash” cutâneo, náusea,diarréia, dor de estomago, tosse e rinites(PRUSS,
1998).
A fim de determinar o melhor indicador de poluição fecal, Environmental
Protection Agency (EPA) nos Estados Unidos, relataram que enterococos e E. coli
apresentaram a maior correlação com a incidência da doença nas praias marinhas e
de água doce, respectivamente. Portanto, a análise de E. coli foi recomendada como
um meio para avaliar a carga de fezes nos sistemas de água doce e os impactos
potenciais sobre a saúde (USEPA, 1986).
Enterococos têm uma série de vantagens como indicadores sobre os
coliformes totais e E. coli, salientando que eles geralmente não crescem no
ambiente, e têm demonstrado um tempo maior de sobrevivência na água
(MCFETERS et al., 1974WHO, 1993). Apesar dos enterococos serem menos
numerosos do que os coliformes fecais e E. coli em fezes humanas, eles ainda são
numerosos o suficiente para serem detectados após diluição significativa
(FEACHAM et al., 1983). A Organização Mundial de Saúde - OMS (1996) também
17
recomenda o uso de estreptococos fecais (dos quais enterococos são um subgrupo),
como um indicador adicional de poluição de águas com fezes. Quando combinada
com a medição de E. coli, o resultado apresenta maior confiabilidade em relação a
ausência ou presença de poluição fecal.
Estudando os constantes despejos de esgoto na praia de Camburí ,
GRIFFO (2006) utilizou-se de amostras de água para análise de balneabilidade,
comprovando a eficiência das metodologias que se seguem. A metodologia de
enterococos em amostras de água foi realizada pela técnica de Tubos Múltiplos. No
teste presuntivo foi utilizado Caldo Dextrose Azida, todos os tubos de dextrose azida
que turvaram após 24 ou 48hs de incubação, foram submetidos ao teste
confirmativo. Cada tubo positivo foi semeado em placa contendo Ágar Bile Esculina
Azida. Para Escherichia coli a técnica utilizada foi a de tubos múltiplos. Esta análise
foi desenvolvida à partir da repicagem de tubos positivos de EC (Coliformes
Termotolerantes) para tubos contendo o meio substrato definido. Neste estudo, o
autor relatou que a análise de enterococos pela metodologia utilizada apresentou um
custo elevado, além de ser necessário mais de uma semana para a realização da
análise e obtenção do resultado. Em contrapartida, a análise de E. coli apresentou
também custo elevado, porém em relação a execução e obtenção do resultado, o
tempo não superou 18 horas (GRIFFO et al 2006).
2.4- PSEUDOMONAS AERUGINOSA
O gênero Pseudomonas é caracterizado por bacilos retos ou curvos,
Gram-negativos, móveis por flagelo(s) polares e são aeróbios restritos (BIER, 1994),
produzem pigmentos fluorescentes e também piocianina, embora algumas linhagens
sejam apiocianogênicas, e crescem em uma temperatura entre 37°C e 42ºC (SILVA
et al., 2000). As bactérias desse gênero não fermentam carboidratos, utilizando
grande variedade de compostos orgánicos como fonte de carbono (BOURGEOIS et
al., 1994; FRANCO; LANDGRAF, 1999). Pseudomonas é um microrganismo
envolvido em contaminação de água, cujas espécies estão distribuídas no solo, na
água, em matéria orgânica em decomposição, podendo ser isoladas da pele,
garganta e fezes de pessoas doentes e em indivíduos saudáveis de 3% a 5%
(WAGNER et al., 2003; TOLEDO; TRABULSI, 2002).
18
As bactérias Pseudomonas, por produzirem pigmentos hidrossolúveis,
enzimas proteolíticas, lipolíticas e pectolíticas (em algumas espécies), destacam-se
como deteriorantes na contaminação de alimentos e água (FRANCO; LANDGRAF,
1999). A importância deste gênero para o homem, além da presença e deterioração
em alimentos, é que estas bacterias podem ser importantes patógenos oportunistas.
A espécie de maior importância do gênero é a Pseudomonas aeruginosa,
por ser um patógeno humano em potencial (GUILHERME; SILVA; OTTO, 2000;
BIER, 1994), e está intimamente relacionada a quadros de infecção hospitalar, por
características como resistência natural a diversos antibióticos amplamente usados
(BIER, 1994) e pela produção de substâncias tóxicas ao homem (FRANCO;
LANDGRAF, 1999). Em pacientes hospitalizados, a taxa de portadores pode ser
bastante elevada, uma vez que as infecções por Pseudomonas aeruginosa ocorrem
principalmente em pacientes debilitados, sendo também responsávais por
septicemias fatais (SILVA et al., 2000; STROHL et al., 2004). As vias de transmissão
nos hospitais são representadas por desinfetantes, respiradores, alimentos e água
(TOLEDO; TRABULSI, 2002), assim, estudos mostram que Pseudomonas spp.
podem desempenhar papel importante em surtos de gastrenterites veiculadas pela
água. Estas bactérias também estaõ associadas a infecções piogênicas do trato
urinário, meningite e septicemias em pacientes imunodeprimidos (BIER, 1994).
Apesar de estar presente na água (VASCONCELOS et al., 2006), há relatos de
isolamento de P. aeruginosa colonizando a pele e na flora intestinal (HOBBS;
ROBERTS, 1993 GUILHERME; SILVA; OTTO 2000).
A importância da P. aeruginosa tornou-se maior quando se comprovou
sua resistência e capacidade de inibir as bactérias do grupo coliformes
(GUILHERME; SILVA; OTTO, 2000). A presença na água destas bactérias em
números elevados está associada à poluição por matéria orgânica (CALAZANS et
al., 2004). A presença de P. aeruginosa em grande densidade, em águas
contaminadas como esgotos humanos, é apontada por D’Aguila (1996) como
indicador de contaminaçäo fecal, estando estas bacterias incluídas na legislação de
alguns países da Europa para o monitoramento dos corpos hídricos. No Brasil, P.
aeruginosa tem aparecido com relativa frequência em exames bacteriológicos de
águas cloradas, não-cloradas e até minerais naturais (COELHO et al., 2010). A
19
Organização Mundial da Saúde estabelece que as águas envasadas devem ser
livres de P. aeruginosa (WHO, 2003 apud GUERRA et al., 2006). Na legislação
vigente para padrão microbiológico de águas envasadas, o valor máximo permitido
de P. aeruginosa é <1,1NMP/100ml, porém esta bactéria destaca-se pela
capacidade de multiplicar em água com baixos níveis de sólidos dissolvidos e
compostos orgânicos, sendo encontrada até em água destilada (GUERRA et al.,
2006).
Levando-se em conta o fato de que este microrganismo inibe o
crescimento dos coliformes, temos que estar alerta quanto a sua presença em águas
de consumo humano (GUILHERME; SILVA; OTTO, 2000). P. aeruginosa produz
uma substância denominada “Pseudocin” (PLS), que causa um efeito bacteriostático
sobre o crescimento de E. coli, Aerobacter aerogenes, Citrobacter freundii e
Klebsiella sp., dificultando o isolamento destes e alterando os resultados
laboratoriais (COELHO et al., 2010). O pigmento antibiótico denominado piocianina
também produzido pela P. aeruginosa, inibe o desenvolvimento de bactérias do
grupo dos coliformes. As amostras igualmente contaminadas por P. aeruginosa e
coliformes, são passivas de apresentarem resultados falso-negativos para as
bactérias deste grupo. VASCONCELOS et al. (2006) observaram o fenômeno deste
antagonismo por meio da ação de linhagens de P. aeruginosa produtoras de
piocianina sobre linhagens de E. coli e Enterobacter aerogenes (todas previamente
isoladas de água de consumo), em meio de cultura em condições de laboratório.
2.5- LEVEDURAS
São microrganismos predominantemente unicelulares, não móveis, na
sua maioria saprófitos e alguns parasitas oportunistas (LACHANCE; STARMER,
1998). Normalmente, as leveduras estão associadas a processos fermentativos que
contenham açucares. Possuem as leveduras habilidade em assimilar grande número
de compostos orgânicos, expandindo a sua capacidade de dispersão e de ocupação
dos nichos ecológicos (PHAFF; STARMER, 1987). As leveduras são comuns em
ambientes subtropicais, água do mar, estuários e água doce. Vários trabalhos têm
sido desenvolvidos visando caracterizar as leveduras presentes em ecossistemas
20
aquáticos (HAGLER; MENDONÇA-HAGLER 1981; ROSA et al., 1990, 1995;
MORAIS et al., 1996; PEÇANHA, 1996). As pesquisas envolvendo leveduras de
ambientes tropicais são realizadas com maior freqüência, entretanto existem poucos
dados sobre a ocorrência desses microrganismos em lagos e rios em regiões
tropicais (HAGLER; MENDONÇA HAGLER, 1981, 1988; HAGLER et al., 1986;
ROSA et. al., 1995; VIANA, 1995; MORAIS et al., 1996; PEÇANHA et al., 1996;
SOARES et al., 1997; TORRES, 1999; MEDEIROS, 2002).
O crescimento e distribuição de leveduras, ocorre na presença de
poluição ou de algas e podem alcançar mais de mil células por litro (HAGLER &
MENDONÇA-HAGLER, 1981). Em todos os estágios de tratamento de esgoto,
observou-se a existência de uma grande diversidade de leveduras, e estas
ocorreram em altas densidades de águas naturais que recebiam efluentes de
esgotos domésticos COOKE (1965). QUINN (1984) sugere que a presença do
elevado número de leveduras poderia ser utilizado como um bom indicador de
enriquecimento orgânico periódico e localizado em ambientes aquáticos. Segundo
HAGLER e AHEARN (1987), nos lagos não poluídos, são encontradas contagens
geralmente abaixo de 10 unidades formadoras de colônia (UFC) de leveduras por
100 ml. Lagos mesotróficos possuem contagens entre 10 e 50 UFC/100 ml. Águas
que já estão recebendo descargas de poluentes, mas que ainda são seguras para
uso recreacional, possuem contagens entre 50 e 100 UFC por 100 ml e as águas
eutrofizadas apresentam contagens acima de 100 UFC/100ml. A diversidade e
distribuição de leveduras em ambientes aquáticos, indicam que habitats diferentes
possuem comunidades de leveduras características, revelando variados biótipos que
provavelmente representam novas espécies. Uma grande variedade de populações
de leveduras tem sido encontradas em ambientes aquáticos, porém estas parecem
originar de ambientes terrestres incluindo esgotos (HAGLER et al., 1995). Hagler e
Medonça- Hagler (1981) relataram Candida, Rhodotura, Torulopsis e Trichosporon
como gêneros de leveduras mais frequentemente isolados de água de estuário
poluído do Rio de Janeiro, e concluíram que a exigência de vitaminas como fator
essencial de crescimento pode ser importante para o estabelecimento da poluição
de águas marinhas.
21
Comunidades de leveduras em ambientes aquáticos são altamente diversas e
muitas espécies podem comportar-se como patógenos oportunistas (HAGLER;
AHEARN 1987). Leveduras como Candida tropicalis, C. parapsilosis, C. krusei, C.
guilliermondii e C. glabrata, muitas vezes isoladas de ambientes aquáticos, têm sido
frequentemente relatados como agente etiológicos da candidíase (PFALLER et al.
2003). Pesquisas sobre leveduras de água doce têm sido mais direcionados na
aplicação desses microrganismos como indicadores de poluição orgânica (HAGLER
2006; NAGAHAMA 2006). Alguns estudos têm demonstrado uma correlação entre a
ocorrência de leveduras em ambientes aquáticos com a presença de indicadores de
poluição fecal (ARVANITIDOU et al. 2002, 2005; HAGLER 2006; MEDEIROS et al.
2008). As leveduras podem ser usadas como indicadoras de contaminação de
esgoto e de qualidade das águas de recreio, como um complemento para a
contagem de coliformes atualmente utilizados como indicadores de poluição fecal
recente (HAGLER 2006). Estes microrganismos apresentam elevada capacidade de
sobrevivência nestes ambientes e podem fornecer evidências de eutrofização devido
à descarga de matéria orgânica de qualquer natureza. (SIMARD, 1971; SIMARD &
BLACKWOOD 1971 a e b; HAGLER et al., 1986; FUJITA et al., 1987; GREENBERG
et al., 1998). A maioria dos estudos sobre leveduras aquáticas foram feitas em
águas poluídas com uma alta incidência de contaminação por esgotos. O baixo nível
de oxigênio acarreta alta proporção de leveduras fermentativas em águas poluídas
por esgotos domésticos. As leveduras fermentativas (principalmente, Candida
krusei, C. tropicalis, C. parapsilosis e C. guilliermondii) podem ser bons indicadores
de poluição doméstica e contaminação fecal principalmente (WOOLLET;
HENDRICK, 1970).
TORRES (1999), ao estudar o ambiente aquático da lagoa da Pampulha,
Belo Horizonte, MG-Brasil, verificou que as maiores densidades de leveduras foram
obtidas nos córregos que recebem maior carga de esgoto (doméstico e industrial).
MEDEIROS (2002), estudando lagos e rios do trecho médio da bacia do rio Doce,
encontrou as maiores contagens de leveduras nas áreas que recebiam grande carga
de esgoto.
Populações de leveduras respondem rapidamente a contaminação
orgânica, e algumas espécies podem ser usadas como indicadores do
22
enriquecimento de nutrientes em ambientes aquáticos. ALMEIDA et al (2007)
encontraram a C. parapsilosis como uma das espécies de leveduras mais
freqüentes, quando a poluição fecal foi abundante. As leveduras sobrevivem mais
tempo na água e apresentam maior resistência a condições de estresse do que E.
coli. A luz do sol, predação por protozoários e lise de bacteriófagos são as maiores
ameaças à sobrevivência de E.coli nos ambientes aquáticos (CHANDRAN; HATHA,
2005). As leveduras podem ser mais resistentes a fatores abióticos e bióticos em
água doce em relação a E. coli, usadas para indicar a qualidade ambiental dos
ambientes aquáticos.Candida krusei, C. guilliermondii, Kloeckera apis e C. tropicalis
foram as espécies de leveduras isoladas com maior freqüência. Estas espécies são
freqüentemente relatadas em águas com elevados níveis de matéria orgânica de
origem industrial e doméstica. (HAGLER 2006; HAGAHAMA 2006; VOGEL et al.
2007; MEDEIROS et al. 2008). Exceto para K. apis, estas leveduras têm sido
tradicionalmente associada com o trato intestinal de animais de sangue quente, e foi
sugerido que possam ser utilizados como indicadores de poluição fecal (HAGLER
2006).
Muitas espécies de leveduras oportunistas de ambientes aquáticos, são
resistentes a uma grande variedade de drogas antifúngicas. Medeiros et al. isolaram
patógenos oportunistas, como a levedura C. krusei, C. tropicalis, C. guilliermondii e
C. parapsilosis de rios e lagos com diferente níveis de contaminação orgânica no
sudeste do Brasil. Estes autores relataram que entre 68 isolados de leveduras
capazes de crescer a 37°C, cinquenta por cento eram resistentes ao itraconazol.
Estes lagos e rios recebem esgoto de muitas cidades e também têm a maior
contagem de microrganismos indicadores sanitários. A ocorrência de cepas de
leveduras resistentes a drogas antifúngicas podem indicar riscos potenciais à saúde
para de pessoas que utilizam as águas contaminadas para a recreação (BRANDÃO
et al 2010).
2.6- INDICADORES ALTERNATIVOS
É importante considerar outros indicadores na avaliação microbiológica
das águas, os quais podem exibir relação mais estreita com a presença de
patogênicos na água, particularmente aqueles que podem persistir por mais tempo
23
no ambiente. Em relação aos microrganismos indicadores, estes são usados para
sugerir a ocorrência de contaminação fecal, verificar a eficiência de processos de
tratamento de água, esgoto e possível deterioração ou pós-contaminação da água
no sistema de distribuição. Tradicionalmente os indicadores são usados por
limitações de ordem prática, técnica e econômica, uma vez que se torna impossível
examinar todos os potenciais organismos patogênicos presentes na água (SOUZA;
DANIEL, 2008).
2.6.1 - Anaeróbios Fecais
Anaeróbios fecais são apontados, por Bower et al. (2005), como
alternativa ao grupo coliforme. Bacteroides e Bifidobacterium podem ser organismos
indicadores de contaminação fecal, podendo estar presentes em altas densidades
populacionais no trato gastrointestinal de humanos. Ferramentas genômicas têm
facilitado a detecção destes microrganismos em águas contaminadas e, assim
expandido os conhecimentos na área (RECHE et al., 2010). Outra espécie de
microrganismos sugeridos e utilizados como indicador de poluição fecal são os
Clostridium perfringens, normalmente estão presentes nas fezes (13 a 35%) embora
em menor número do que a E. coli (SOUZA; DANIEL, 2008).
2.6.1.1 - Bacteroides spp.
Os membros do gênero Bacteroides são Gram-negativos, bacilos ou
coco-bacilos anaeróbios obrigatórios são normalmente comensais, encontrados no
trato intestinal de humanos e outros animais. As espécies de Bacteroides
correspondem às bactérias numericamente dominantes no intestino grosso de
humanos, compreende uma parte importante da microbiota normal humana e
contabilizam aproximadamente 30% de todos os isolados das fezes. As espécies
mais numerosas de Bacteroides do cólon são B. vulgatus, B. distasonis e B.
thetaiotaomicron. Outras espécies, tais como B. fragilis, B. ovatus, B. eggerthii e B.
uniformis são menos numerosas, mas também estão presentes em altas
concentrações (SOUZA; SCARELLI, 2000). Bacteroides são numerosos nas fezes,
porém não têm sido considerados como um conveniente indicador de poluição fecal
porque tem um decaimento na água muito mais rápido do que a bactéria coliforme e
24
seus métodos de exames ainda não são confiáveis e não foram padronizados
(FERREIRA JR, 2002).
2.6.1.2 - Bifidobacterium spp.
Bifidobacterium spp. são Gram-positivas, não esporuladas e bastonetes
curvos (HOLT, 1994; BARBOSA et al; 2001). São habitantes naturais do trato
intestinal humano, representando 3 -10% da microbiota do cólon em adultos e até
91% em bebes lactantes (SGHIR et al., 2000). Devido a esta característica, tem sido
proposto que Bifidobacterium pode ser usado como um indicador de contaminação
fecal (EVISON; JAMES, 1974; MOSSEL, 1958).
Todas as espécies de Bifidobacterium são exclusivamente de origem
fecal, e ocorrem em fezes humanas em proporções superiores aos de E. coli
(DAVIES, 1993; ELOY, 1976; LEVIN, 1977; LIM et al., 1995). Além disso, como
Bifidobacterium spp. são anaeróbios estritos com necessidades complexas de
crescimento, é pouco provável que este gênero de organismos encontrem condições
adequadas para crescer em água (NEBRA; BLANCH, 1999). Apesar de algumas
vantagens a favor para atuar como indicadores de poluição fecal na água
Bacteroides spp. não possuem um meio seletivo para isolamento, a maioria deles
tem composições complexas que incluem antibióticos como inibidores do
crescimento e necessitam de tempos de incubação longo. Esses fatores dificultam
seu uso rotineiro de acompanhamento quando Bifidobacterium é usado como um
indicador fecal (NEBRA; BLANCH, 1999).
2.6.1.3 - Clostridium perfringens
Clostridium perfringens são bactérias anaeróbias obrigatórias, Gram
positivas, sulfato redutores, esporogênica, amplamente distribuída pela natureza e
considerada como parte da microbiota intestinal normal do homem e de animais, ou
seja não são exclusivamente de origem fecal (HATHEWAY et al, 1980). As células
vegetativas de C. perfringens encontram no intestino condições adequadas para sua
esporulação (LABBE, 1980). Os esporos são eliminados nas fezes e dessa forma
25
chegam ao meio aquático onde apresentam longevidade em função da grande
resistência a condições ambientais desfavoráveis. Por esse motivo, são úteis na
detecção de contaminação fecal remota, em situações nas quais outros indicadores,
como Escheria coli e estreptococos fecais, já não se encontrariam presentes. O uso
de C. perfringens como um indicador da qualidade de água tem sido objetivo de
vários estudos (BISSON & CABELLI, 1979; HIRATA et al., 1991; PAYMENT &
FRANCO, 1993; MEDEMA et al., 1997). De acordo com MEDEMA et al. 1997, os
esporos de C. perfringens sobrevivem mais tempo nas águas fluviais que os
oocistos do protozoário Cryptosporidium parvum, podendo dessa forma ser
considerado um indicador útil da presença deste parasita responsável por inúmeros
surtos de doenças intestinais de origem hídrica e resistente ao tratamento
convencional da água.
HIRATA et al. (1993), PAYMENT & FRANCO (1993), FERGUSON et al.
(1996) entre outros pesquisadores preconizam que o monitoramento de C.
Perfringens em água tratada pode fornecer benefícios para se avaliar a eficiência na
remoção de organismos patogênicos resistentes, tais como oocisto de
Cryptosporidium e cisto de Giardia em sistemas de tratamento de água. A aplicação
mais adequada para esta bactéria tem sido indicar poluição fecal em águas
cloradas, sedimentos e efluentes industriais com altas concentrações de produtos
tóxicos que podem afetar outros indicadores, mas não afetam os esporos destas
bactérias (DE OLIVEIRA, 1990). Apresentam um interessante para pesquisa, porém
não são recomendados para a rotina de monitoramento de sistemas de distribuição,
devido a sua capacidade de sobreviver, pois podem ser detectados muito tempo
depois da poluição e dar falsos sinais (CERQUEIRA, HORTA, 1999).
2.6.2 - Indicadores Virais:
Atualmente o padrão de qualidade microbiológico para água residuária no
Brasil inclui somente bactérias indicadoras de contaminação fecal. A determinação
deste parâmetro não avalia de maneira eficiente à presença ou ausência de vírus na
água. Para complementar os indicadores bacterianos freqüentemente utilizados, os
bacteriófagos têm sido proposto como possíveis tipos de vírus para a avaliação da
qualidade da água (IAWPRC, 1991).
26
2.6.2.1 – Bacteriófagos
Nos ambientes de água doce também tem a presença de microrganismos
parasitas intracelulares obrigatórios, como os bacteriófagos, que são vírus e,
portanto requerem a presença de bactérias hospedeiras viáveis para sua replicação.
(FARRAH, 1987). Atualmente, a detecção de níveis de bacteriófagos em águas
poluídas por esgotos tem sido proposta como forma de avaliar o nível de
contaminação dessa água. A descrição de uma correlação entre níveis de colífagos
e coliformes tem estabelecido a importância do bacteriófago como um indicador de
contaminação fecal. Apesar do índice de coliforme ser o critério microbiológico
utilizado para avaliar a qualidade da água e o risco de presença de bactérias
patogênicas, questiona-se a sua utilidade para indicar a presença de vírus entéricos.
A detecção de níveis de bacteriófagos na água tem sido então proposta como
alternativa à avaliação da contaminação de diferentes tipos de água tanto por
bactérias quanto por vírus enteropatogênicos (PEDROSO et al., 2003).
São três os grupos de bacteriófagos considerados como prováveis
indicadores da presença de vírus: os colifagos somáticos, os bacteriófagos F-
especificos e fagos que infectam a bactéria anaeróbia Bacteroides fragilis
(IAWPRC,1991). A quantificação de microrganismos indicadores de contaminação
fecal é ferramenta essencial para avaliar o desempenho do sistema de tratamento
na remoção de microrganismos patogênicos. Os estudos sobre colifagos somáticos
é importante para avaliar a contaminação fecal com menor tempo de detecção,
demora apenas 6 horas, sendo mais rápido que a determinação de coliformes
termotolerantes que precisam de 24 horas para sua quantificação (MEDEIROS,
BRITO, 2006).
2.6.2.2 – Colifagos
Os colifagos são bacteriófagos específicos de E. coli e foram
considerados indicadores microbiológicos potenciais de qualidade da água por
estarem presentes em águas que contém E. coli. No esgoto são presentes em
número maior que nas fezes humanas e desenvolvem maior resistência ambiental
27
que as bactérias (BITTON, 1987). Seu significado sanitário é como indicador de
contaminação por esgoto e, devido a sua grande persistência comparada com
outras bactéria indicadora, pode ser utilizado como indicador adicional da eficiência
do tratamento de água ou proteção de águas subterrâneas (OPAS,1996).
O uso dos colifagos como indicador tem como vantagens sua facilidade
de enumeração, incluindo o tempo reduzido para o resultado final (4 a 6 horas), além
do que, as taxas de inativação de colifagos são similares àquelas reportadas para
muitos patogênicos. Entretanto, para muitos pesquisadores, a maior dificuldade do
uso desse indicador refere-se ao fato de que sua enumeração requer manutenção
de cepa de bactéria hospedeira de boa qualidade, cuja condição pode ser limitante
para muitos laboratórios (PAYMENT; FRANCO, 1993).
A qualidade de águas tratadas nem sempre é garantida em termos de
segurança virológica, pois os atuais indicadores do grupo coliforme determinam
somente a segurança bacteriológica da água. Os vírus são mais difíceis de serem
detectados que as bactérias em amostras ambientais, especialmente em águas, nas
quais estes microrganismos normalmente são encontrados em menor número.
Sendo parasitas intracelulares obrigatórios, não se multiplicam; tornam-se
necessárias, então, a análise de amostras de água volumosas e a escolha de
métodos de concentração com grande eficiência de recuperação para as partículas
virais (TAVARES et al. 2005).
3 – CONCLUSÕES:
Os indicadores biológicos são úteis devido a sua especificidade a certos
tipos de impacto, já que inúmeras espécies são comprovadamente sensíveis a um
tipo de poluente, mas tolerantes a outros. Entretanto nenhum indicador é
efetivamente perfeito, levando em consideração uma série de fatores tais como
classe dos corpos de água, característica da água (água doce, salina), clima
(temperado, tropical) e além do fator econômico. Tradicionalmente os indicadores
são usados por limitações de ordem prática, técnica e econômica, uma vez que
torna-se impossível examinar todos os potenciais organismos patogênicos presentes
na água.
28
Várias críticas e algumas desvantagens são apontadas sobre o uso geral
de E. coli, como indicadores de poluição fecal em ambientes hídricos, devido ao fato
de sua pouca tolerância à toxicidade da água salgada, além de não funcionarem
adequadamente como indicadores de poluição local, visto a existência de outras
origens. Os coliformes e outros indicadores fecais devem ser suplementados com
indicadores adicionais, que compensem a intolerância deste na monitoração do meio
hídrico.
Os quatro grupos de microrganismos descritos, como indicadores da
qualidade da água são importantes, é necessários critérios para usá-los, como
ferramenta eficiente no controle dos recursos hídricos.
Assim sendo, esses organismos não são tão conhecidos pelo público em
geral, mas são grandes aliados em vários tipos de pesquisas com os mais variados
focos. Dessa forma, a tendência é uma utilização cada vez maior desses
bioindicadores, em razão dos excelentes resultados alcançados no controle e
pesquisas.
É de suma importância que haja vontade política dos dirigentes
governamentais na criação de programas sanitários com alocação de recursos e
execução da coleta e tratamento de resíduos industriais e esgoto doméstico.
Também se faz necessário a conscientização da população no sentido de
preservação deste bem natural tão escasso e finito. A falta de informação, e a má
utilização da água leva cada vez mais, a uma maior complexidade na utilização dos
indicadores de poluição e seu monitoramento.
4- REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA:
AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS (ANA). Panorama das águas superficiais no
Brasil. Brasília: Editoração Eletrônica; 2005. Disponível em:
<http://www.ana.gov.br/AcoesAdministrativas/CDOC/Catalogo_imgs/Panorama/ANA
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