Caracterización Microbiológica de Aguas

  • Introducción

El agua es el líquido más importante presente en el planeta Tierra, todas las especies que habitan en los distintos ecosistemas la consumen. La contaminación biológica y química de las aguas mediante el vertido de aguas residuales domésticas o industriales pueden generar un problema de salud pública en comunidades y en el ambiente. El agua de consumo y la que se utiliza en la preparación de alimentos, debe ser limpia, traslúcida; incolora, sin sabor, sin olor, sin sólidos suspendidos, sin sustancias químicas, libre de bacterias dañinas y ausente de parásitos que se alojan en los intestinos de los humanos y causan trastornos crónicos. 

Para realizar la caracterización microbiológica de las aguas (agua potable, pozo, manantial, subterráneas, ríos, mares, entre otras), se deben aplicar metodologías y técnicas específicas, que incluyen:   

  • Higiene y desinfección de las áreas de trabajo,
  • Lavado, limpieza, desinfección y esterilización de materiales, caldos de cultivos y agares,
  • Determinación de: coliformes totales y fecales, Escherichia Coli, Mesófilos aerobios, mohos y levaduras, Pseudomonas Aeruginosa, los parasitos (Giardia lamblia, Cryptosporidim parvum) y finalmente las Pruebas de Gram en la identificación de bacterias en el microscopio.

 

 Algunos microorganismos presentes en el agua

A continuación se describen alguno de los microorganismos que pueden contaminar las aguas

 Coliformes totales y fecales

Los coliformes totales y fecales son tipos de bacterias que se encuentran en el agua y en el medio ambiente. Los coliformes totales incluyen a todas esas bacterias que viven en el intestino de animales y humanos, así como en el suelo y en las plantas. Estos coliformes totales son bacterias que aparecen como pequeñas células en forma de bastón o en forma de cilindro, y pueden presentarse en cadenas o agrupadas (Figura 1).

Por otro lado, los coliformes fecales son un subgrupo de los coliformes totales que provienen específicamente del intestino de animales y humanos. La bacteria más conocida en este grupo es la Escherichia Coli (Figura 2). La presencia de estos indica contaminación fecal reciente y potencialmente peligrosa porque puede ocasionar infecciones del tracto urinario, septicemia,   meningitis y diarrea graves.

Es muy importante determinar la presencia de estos coliformes en el agua porque ayudan a determinar si el agua está contaminada con materia fecal, lo cual puede significar que hay patógenos peligrosos que pueden causar enfermedades. Detectar estas bacterias es una forma sencilla y efectiva de evaluar la calidad del agua y asegurarse de que sea segura para el consumo humano, uso doméstico o actividades recreativas.

                             Figura 1. Coliformes totales

(Tomado de  https://www.foodnewslatam.com/inocuidad/3004-nueva-estrategia-para-la-identificaci%C3%B3n-de-detecci%C3%B3n-de-escherichia-coli-y-coliformes-por-pcr-multiplex.html)

                        Figura 2. Bacteria Escherichia coli.

(Tomado de  https://tecnosolucionescr.net/blog/200-como-afecta-la-escherichia-coli-en-la-salud-humana)

 

 Pseudomonas aeruginosa

La bacteria Pseudomonas aeruginosa es un microorganismo que se encuentra comúnmente en ambientes acuáticos. Es una bacteria oportunista y puede causar infecciones, principalmente en personas con sistemas inmunológicos debilitados o en quienes tienen heridas abiertas o dispositivos médicos implantados. Algunas de las enfermedades que puede producir estas bacterias son:

  1. Infecciones en heridas y quemaduras: En heridas abiertas causa infecciones que pueden ser difíciles de tratar.
  2. Infecciones del tracto urinario: Especialmente en personas con catéteres urinarios.
  3. Infecciones respiratorias: Como neumonía, especialmente en pacientes hospitalizados o con enfermedades pulmonares crónicas.
  4. Otitis externa: Conocida como «oído de nadador», que afecta el oído externo.
  5. Infecciones en ojos: Como conjuntivitis o afecciones en córneas.
  6. Bacteriemia: Infección en la sangre, que puede ser grave.

Las Pseudomonas aeruginosas (Figura 3) pueden colonizar los sistemas de purificación de agua por la formación de biofilms o biopellículas. En general los Biofilms (o biopelículas) son masas de microorganismos vivos o muertos que se distribuyen dentro de los recipientes de agua, cañerías u otras superficies inertes como acero inoxidable de equipos y de mesones.

                  Figura 3. Micrografías de Pseudomonas aeroginosas

(Tomado  de https://www.facebook.com/BritaniaLab/posts/pseudomonas-aeruginosa-es-uno-de-los-pat%C3%B3genos-nosocomiales-globalmente-dominant/3145294072155322/)

 Giardia lamblia

La Giardia lamblia (Figura 4) es un parásito protozoario patógeno de humanos y animales causante de enfermedad gastrointestinal, este se encuentra en el intestino delgado, se transmite por el consumo de agua y alimentos contaminados con quistes por vía oral. No pueden ser eliminados en el proceso de filtración convencional y cloración del agua.

                              Figura 4. Giardia lamblia.

(Tomado de  https://www.medikal.com/es/productos-de-diagn%C3%B3stico-a/prueba-de-giardia-lamblia-ag/).

 

 Cryptosporidim parvum

Es un parásito protozoario (Figura 5) de la subclase Coccidia que se localiza a nivel intracelular en el intestino delgado de humanos y animales. Tiene la capacidad de diseminarse a diferentes órganos del cuerpo (estómago, pulmón; esófago, faringe, colon y recto), principalmente en pacientes inmunocomprometidos.

La Criptosporidiosis es una infección causada por los parásitos protozoarios del género Cryptosporidium. Afecta el intestino delgado de animales y del ser humano, principalmente el yeyuno. El periodo de incubación es de aproximadamente 7 días. En los humanos, provoca diarrea acuosa severa con fiebre, deshidratación, dolor abdominal, náuseas y vómito. En casos crónicos, se presenta mala absorción nutricional lo que desencadena en desnutrición.

Se transmite principalmente a través del consumo de agua o alimentos contaminados con quistes de Cryptosporidium. También puede ser ocasionada por contacto con personas o animales infectados, especialmente con heces contaminadas. Es importante mantener buenas prácticas de higiene y asegurarse de que el agua esté limpia para prevenir su propagación.

                           Figura 5. Cryptosporidium Parvum

(Tomada de https://stock.adobe.com/es/search?k=cryptosporidium&asset_id=1395852551).

 

 Laboratorio de Microbiología de Agua de la FIIIDT

En el  desarrollo de las capacidades técnico-científicas del Laboratorio de Microbiología de Aguas de la Unidad de Química y Ambiente del Centro de Tecnología de los Materiales (CTM) de la Fundación Instituto de Ingeniería (FIIIDT) se están implementando metodologías para atender solicitudes de determinación de coliformes totales, coliformes fecales, Escherichia Coli, mesófilos aerobios, hongos y levaduras, Pseudomonas aeruginosa, y a largo plazo  Giardia lamblia y Cryptosporidim parvum,  en muestras de aguas para consumo.

Las metodologías que se están diseñando se basan, entre otras, en:

  • Normas COVENIN 3047-93: Agua Potable. Método para la determinación de Números más probable de Bacterias coliformes y en tomando en consideración las 
  • Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable (Gaceta Oficial de la República de Venezuela nro. 36.395 del 13 de febrero de 1998)
  • Normas para la clasificación y el Control de la Calidad de cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos (Decreto 883, Gaceta Oficial de la República de Venezuela nro. 5.021 Extraordinaria, del 18 de diciembre de 1995).

 

Estas metodologías desarrolladas para la Caracterización Microbiológica de Aguas tendrán un alto impacto en las comunidades, comunas y unidades educativas que utilicen agua de pozo, de manantial o de cuerpos de agua superficiales para su consumo. Pueden recibir apoyo en la determinación de la calidad de la fuente, recibir capacitación en el buen uso del agua, y asesoría técnica en el tratamiento y potabilización del agua de consumo. De esta manera se garantiza la salud pública de niñas, niños, jóvenes, adultos, adultos mayores y familias.

En las Figura 6 se observar la técnica de esterilización para toma de muestras, realizada en una autoclave a una presión y temperatura determinadas. Y en la Figura 7 se presentan los resultados de la aplicación de pruebas rápidas para la determinación de coliformes totales y fecales realizadas en aguas contaminadas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Figura 6. Lavado, desinfección y esterilización de frascos para la toma de muestra.
                                      (Fuente propia).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 7. Pruebas de coliformes totales positiva y fecales positiva en muestras de aguas contaminadas. (Fuente propia)

  

Bibliografía

  1. Arnedo, Ivonne; Bracho, Mariangela;Díaz-Suárez, Odelis y Botero, Ligia. Técnicas para la detección de Cryptosporidium sp. en Sistemas de Tratamiento de Agua Residual. Revista Kasmera 36(2): 120 – 128, 2008. ISSN 00755222 / Depósito legal 196202ZU39
  2. COVENIN 1104: 1996 Número más probable de Coliformes, Coliformes fecales y de Escherichia Coli
  3. Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos. (1995). Decreto 883. Gaceta N ° 5.021 Extraordinaria, 11-10-1995.
  4. Instituto Nacional de Salud. GUIA PARA LA VIGILANCIA POR LABORATORIO DE GIARDIA Y CRYPTOSPORIDIUM EN MUESTRAS DE AGUAS. Gobierno de Colombia 2018.
  5. María Antonia de la Parte-Péreza*, Elizabeth Bruzualb, Ana Britob,María del Pilar Hurtadoa. Cryptosporidium spp. y Criptosporidiosis. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología 2005; 25: 6-14
  6. María Camila Bustos Barbosa. Estandarización de técnica para identificación de Cryptosporosium sp y Giardia intestinalis mediante métodos moleculares.
  7. Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable (1998). Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 36.395. 13-02-1998.

 

Autores: Coromoto Aldana y Neyla Camacho.
Unidad de Química y Ambiente
Centro de Tecnología de los Materiales (CTM)