Microbiología del agua

Microbiología del aguaMicrobiología del agua

Dra. Vanessa V. Valdés S. Dra. Vanessa V. Valdés S.

Microbiología AmbientalMicrobiología Ambiental

Universidad Tecnológica de Universidad Tecnológica de PanamáPanamá

Del total del Agua del Del total del Agua del Mundo:Mundo:

3% es Agua Dulce 3% es Agua Dulce 97 % se encuentra en océanos y mares. 97 % se encuentra en océanos y mares.

• De ese 3%:De ese 3%: 79% está en la cresta de los glaciares, 79% está en la cresta de los glaciares, 20% se encuentra en aguas subterráneas20% se encuentra en aguas subterráneas 1% se halla en las superficies accesibles. 1% se halla en las superficies accesibles. • De ese 1%:De ese 1%: 52% se encuentra en lagos,52% se encuentra en lagos, 38% se halla en la humedad del suelo,38% se halla en la humedad del suelo, 8% es agua contenida en la atmósfera, 8% es agua contenida en la atmósfera, 1% es agua que está en los organismos vivientes1% es agua que está en los organismos vivientes 1% está en ríos y arroyos. 1% está en ríos y arroyos.

María Cecilia Arango María Cecilia Arango JaramilloJaramillo

PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS EN EL AGUA

María Cecilia Arango María Cecilia Arango JaramilloJaramillo

Reciclaje de nutrientes por Reciclaje de nutrientes por microorganismosmicroorganismos

• Son la base de las cadenas tróficas acuáticas

• Reciclan la materia haciéndola disponible para otros organismos

• Mayor productividad por metro cuadrado en el agua.

Papel de los microrganismos en el reciclaje nutrientes

Bacterias que causan cambios organolépticos

en el agua

María Cecilia Arango María Cecilia Arango JaramilloJaramillo

Bacterias que obstruyen conducciones de agua

Principalmente:

ferrobacterias y sulfobacterias

María Cecilia Arango María Cecilia Arango JaramilloJaramillo

Hábitat de las ferrobacterias:

• Grandes depósitos geológicos de Fe

• Canalizaciones y conducciones de agua

• El FeOH precipitado forma costras en el interior de tuberías de hierro en aguas ricas en este elemento

Ferrobacterias:– Leptothrix– Crenothrix– Gallionella

Sulfobacterias

• Origen: hidrotermal y volcánico

• Características de aguas poluídas ricas en H2S

• Intervienen en procesos de descomposición orgánica

María Cecilia Arango María Cecilia Arango JaramilloJaramillo

Bacterias que producen color

en el aguaBacterias que al oxidar FeBacterias que al oxidar Fe++++ y y MnMn++++ producen indirectamente producen indirectamente

alteraciones de color en el alteraciones de color en el aguaagua

La producción de color en el agua es importante en abastecimientos

provenientes de pozos

El hierro contenido en sus aguas promueve la actividad oxidante de

las bacterias

Crenothrix, Leptothrix, Gallionella

Coloración pardo bermellón en el agua

Bacterias que producen olor y sabor en el agua

Origen del olor y del sabor:

bacterias y otros microorganismos

Olor intenso en el agua

Productos de descomposición de bacterias anaerobias:– Mercaptanos– Gas sulfhídrico– Subproductos

aminados– Ácidos grasos,

etc

El saborSe acentúa con la cloración, especialmente si es producido por compuestos fenólicos

• Desechos

• Microorganismos (bacterias)

Sabor en el agua

• Streptomyces produce olor a tierra en:

• el agua

• el suelo

• en cultivo

• El cloro libre intensifica este olor

• Producen olor y sabor en el agua:

•Crenothrix (ferrobacteria)

•Beggiatoa (Sulfobacteria)

• El agua limpia y potable es esencial El agua limpia y potable es esencial para la salud publica.para la salud publica.

• La calidad del agua puede fácilmente La calidad del agua puede fácilmente alterarse por la contaminación con alterarse por la contaminación con microorganismos patógenos que microorganismos patógenos que ocasionan enfermedades graves.ocasionan enfermedades graves.

• Se debe disponer de metodología Se debe disponer de metodología para conseguir agua de calidad, así para conseguir agua de calidad, así como protocolos para valorar la como protocolos para valorar la efectividad de los tratamientos efectividad de los tratamientos químicos y biológicos empleados químicos y biológicos empleados para la potabilización del agua.para la potabilización del agua.

•Relaves Mineros (Metales Tóxicos)•Yacimientos (Rocas molidas y barro)

Como puede asegurarse la Como puede asegurarse la calidad del agua?calidad del agua?

• No es práctico analizar en el agua No es práctico analizar en el agua cada posible microorganismo cada posible microorganismo patógeno que pudiera estar patógeno que pudiera estar presente.presente.

• Existen métodos generales que nos Existen métodos generales que nos pueden indicar mediante la pueden indicar mediante la presencia de bacterias “indicadoras” presencia de bacterias “indicadoras” de contaminación.de contaminación.

Bacterias Coliformes.Bacterias Coliformes.

• La presencia de estas bacterias La presencia de estas bacterias específicas indican que el agua específicas indican que el agua puede estar contaminada con puede estar contaminada con patógenos.patógenos.

• Su presencia indica contaminación Su presencia indica contaminación de origen fecal, ya que, están de origen fecal, ya que, están asociados al tracto gastrointestinal asociados al tracto gastrointestinal en humanos y animales.en humanos y animales.

Características del grupo Características del grupo coliformecoliforme

• Son bacilos, gram (-), no Son bacilos, gram (-), no esporulados, aeróbicos o aeróbicos esporulados, aeróbicos o aeróbicos facultativos, fermentan la lactosa con facultativos, fermentan la lactosa con producción de gas, cuando se producción de gas, cuando se incuban 35 – 37 grados centígrados, incuban 35 – 37 grados centígrados, por 48 horas.por 48 horas.

• Representantes:Representantes: Escherichia coli, Enterobacter spp. Escherichia coli, Enterobacter spp.

Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae..

• En general se asume que la presencia de En general se asume que la presencia de coliformes en una muestra de agua coliformes en una muestra de agua indica contaminación fecal y hace que indica contaminación fecal y hace que dicha agua no sea apta para el consumo dicha agua no sea apta para el consumo humanos = AGUA NO POTABLE.humanos = AGUA NO POTABLE.

Origen de la flora microbiana

• La flora del agua atmosférica es proporcionada por el aire y es lavada con la lluvia en las partículas.

• La flora de las aguas subterráneas es afectada por procesos de filtración.

• La flora de las aguas aguas superficialessuperficiales llega al agua periódicamente

• del aire

• del arrastre superficial de tierra

• de vertimientos domésticos e industriales

• Los microorganismos en el Los microorganismos en el agua pueden afectar la salud agua pueden afectar la salud de personas, animales, de personas, animales, plantas y otros organismosplantas y otros organismos

• Los Los microorganismos microorganismos pueden contribuir a pueden contribuir a la contaminación de la contaminación de diversas maneras: diversas maneras: – Produciendo Produciendo

enfermedadesenfermedades

– Creando una biomasa Creando una biomasa estéticamente estéticamente desagradabledesagradable

– Generando Generando metabolitos tóxicos. metabolitos tóxicos.

Aguas residualesAguas residuales

•La polución tiene lugar cuando compuestos o microorganismos indeseables penetran en el ambiente acuático y cambian sus propiedades.

•Se pierde el equilibrio produciéndose una variación en la distribución y composición de la población.

Para qué se hacen los análisis de agua:Para qué se hacen los análisis de agua:

• Evaluar la calidad de las aguas de Evaluar la calidad de las aguas de abastecimiento doméstico a nivel urbano y abastecimiento doméstico a nivel urbano y ruralrural

• Evaluar la calidad de las aguas costeras y Evaluar la calidad de las aguas costeras y aguas dulces destinadas a recreaciónaguas dulces destinadas a recreación

• Detectar la influencia de los pozos sépticos, Detectar la influencia de los pozos sépticos, ubicados en la cercanía de la línea de costa ubicados en la cercanía de la línea de costa y de ríos y quebradasy de ríos y quebradas

• Analizar los aportes de Analizar los aportes de los pluviales a la carga los pluviales a la carga bacteriana del cuerpo bacteriana del cuerpo receptor.receptor.

• Cuantificar la influencia Cuantificar la influencia de descargas puntuales de descargas puntuales importantes, como importantes, como plantas de tratamiento plantas de tratamiento de líquidos cloacales e de líquidos cloacales e industriales.industriales.

Los procedimientos actuales de análisis del agua se basan en que:

• los microorganismos patógenos alcanzan cauces de aguas

Detectarla a bajos niveles

Coliformes totales: indican contaminación proveniente del suelo, el agua etc.Coliformes fecales: indican contaminación fecal.Aeróbicas mesófilas: determinan la efectividad del tratamiento del agua.Pseudomonas: señalan deterioro en la calidad del agua o una recontaminación.

Toma de muestras Toma de muestras de agua para de agua para análisis análisis microbiológicomicrobiológicoMateriales:Materiales:

•Frascos estériles de 250 Frascos estériles de 250 ml a 350 mlml a 350 ml

•Bolsas de plásticoBolsas de plástico

•Al agua clorada se Al agua clorada se agrega tiosulfato sódicoagrega tiosulfato sódico

•Preservación y transportePreservación y transporte

•De 1 a 5°C, durante De 1 a 5°C, durante máximo 24 horas antes de máximo 24 horas antes de su análisis.su análisis.

• Métodos de determinación del Métodos de determinación del número de gérmenes:número de gérmenes:

• Métodos del número más probable (NMP). Métodos del número más probable (NMP). De bacterias coliformes.De bacterias coliformes.

• Métodos para detectar Métodos para detectar E. coli.E. coli.• Método de filtración por membrana.Método de filtración por membrana.

Método de filtración por Método de filtración por membrana (FM)membrana (FM)

•Filtrar un volumen determinado de la muestra de agua a analizar a través de una membrana de 0.45u•Incubar en placas con medios de cultivo selectivos•Realizar recuento

En condiciones asépticas, se utiliza un filtro de membrana de 0,45um de tamaño de poro que se coloca en el portafiltros de la rampa de filtración de vacío.

Se coloca el embudo del filtro previamente esterilizado

Se inicia la filtración de los 100 ml de agua

Una vez finalizado, se recoge el filtro con unas pinzas estériles y se coloca en medios de cultivo selectivos.

Se incuban a 37°C durante 1-2 días y se hace el recuento.

•Leer y confirmar resultados en 24 horas

•Las colonias de E.coli son azules

•Otras coliformes son rojas

MétodoMétodoQuanti TrayQuanti Tray

• Quanti-Tray ofrece un recuento fácil, Quanti-Tray ofrece un recuento fácil, rápido y preciso de coliformes, rápido y preciso de coliformes, E. coliE. coli, , enterococos y enterococos y Pseudomonas aeruginosaPseudomonas aeruginosa. .

• Quanti-Tray son métodos de Quanti-Tray son métodos de cuantificación semiautomáticos basados cuantificación semiautomáticos basados en el modelo NMP (número más en el modelo NMP (número más probable).probable).

• El sellador Quanti-Tray distribuye de El sellador Quanti-Tray distribuye de forma automática la mezcla de muestra y forma automática la mezcla de muestra y reactivo en pocillos separados.reactivo en pocillos separados.

• Tras la incubación, el número de pocillos Tras la incubación, el número de pocillos positivos puede convertirse en un NMP.positivos puede convertirse en un NMP.

• El tiempo de manipulación es inferior a El tiempo de manipulación es inferior a 1 minuto por análisis.1 minuto por análisis.

Añadir Colilert a la muestra y disolver

Agregar al paquete de Quanti-Tray

Colocar el dispositivo sobre el caucho y colocarlo en el sellador Quanti Tray, y después incubarlo a 35°C por 24 horas

Contar las celdas positivas y revisar con la table el NMP

E. coliE. coli positivo positivo

Para evitar las enfermedades existen:

• Procedimientos para examinar el agua y Procedimientos para examinar el agua y determinar su calidad microbiológica.determinar su calidad microbiológica.

• Métodos de purificación del aguaMétodos de purificación del agua

• Métodos de tratamiento de aguas Métodos de tratamiento de aguas residuales antes de su eliminación o residuales antes de su eliminación o reutilizaciónreutilización