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Microbiologia da água. Introdução O meio aquático: nutrientes diluídos baixa diversidade de microrganismos Com a presença de matéria orgânica ocorre:

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1 Microbiologia da água

2 Introdução O meio aquático: nutrientes diluídos baixa diversidade de microrganismos Com a presença de matéria orgânica ocorre: aumento da atividade microbiana - inúmeros exemplos de aumento das populações microbianas devido ao aumento da carga orgânica Uma gota dágua parece simples mas é bastante complexa: -diferentes substâncias químicas -diferentes tipos de microrganismos

3 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 Introdução

4 Águas naturais Ciclo hidrológico – circulação da água

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6 Água atmosférica: nuvens, chuva, neve, geadas Água de superfície : lagos, riachos, rios, oceanos Água subterrânea : lençol freático, poros do solo - habitat para muitos microrganismos Águas naturais

7 O ambiente aquático tipo de microrganismo presente depende: condições físicas e químicas

8 O ambiente aquático 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)

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10 Pressão hidrostática –pressão no fundo de uma coluna dágua: 1 atm/10 m - no fundo dos oceanos é enorme: –danos às células –mas, BAROFÍLICOS, encontrados a 2500 m de profundidade. –em profundidades acima de 4000 m, ocorrem os BAROFÍLICOS EXTREMOS O ambiente aquático

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12 Luz –a vida na água depende, direta ou indiretamente, dos produtos da fotossíntese algas e cianobactérias são os principais microrganismos fotossintetizantes encontrados na maioria dos ambientes aquáticos, ficando limitados às regiões superficiais O ambiente aquático

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14 Salinidade da água –água doce: 0 % –lagos salgados (ex. Salt Lake, EUA): 32 % HALOFÍLICOS EXTREMOS –água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais = 3,3-3,7 % HALOFÍLICOS O ambiente aquático

15 Turbidez –material suspenso: partículas minerais: erosão das rochas, solo matéria orgânica: tecidos vegetais e animais microrganismos suspensos –matéria orgânica: superfície de adesão dos microrganismos fonte de nutrientes TURBIDEZ x LUZ O ambiente aquático

16 pH –microrganismos aquáticos: 6,5 - 8,5 –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

17 Nutrientes orgânicos e inorgânicos –nitratos e fosfatos: »algas eutrofização O 2 crescimento de outros organismos carga de nutrientes: quantidade 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

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19 Microbiologia da Água Potável rios, riachos, lagos, –sujeitos a freqüente 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

20 Microbiologia da Água Potável –necessidade de uma reciclagem mais rápida e eficiente da água –necessidade de métodos de purificação

21 Microbiologia da Água Potável 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

22 Físicos AsbestosResíduos industriaisCâncer Argila suspensaPrecipitaçãoInterfere com tratamentos sanitários Químicos Metais pesadosIndústriasVárias doenças SulfatosAlgicidas e minasDiarréias NitratosFertilizantesMetemoglobinemia SódioAmaciantes de águaRetenção de fluidos Doenças do coração PesticidasAgriculturaVárias doenças ClorofórmioIndústriaCâncer Biológicos BactériasFezes e urinaFebre tifóide Shigeloses Salmoneloses Gastroenterites Tularemia Leptospirose VírusFezesHepatite Poliomielite Gastroenterites ProtozoáriosFezesDisinteria amébica Giardíase Balantidíase PoluentesPossível fonteEfeitos adversos

23 Purificação da água –abastecimento residencial: áreas rurais: poços e fontes: filtração no solo cidades: estações de tratamento: –sedimentação –filtração –cloração Microbiologia da Água Potável

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26 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

27 Fungos aquáticos: saprófitas, parasitas de peixes oriundos do solo: leveduras –Candida albicans: infecções da pele, mucosas fungos dermatófitos –Geotrichum Microrganismos patogênicos na água

28 Protozoários –ciliados Giardia lamblia: esporos resistentes ao cloro –amebas Entamoeba hystolytica Microrganismos patogênicos na água

29 Vírus –Hepatites A e B –Gastroenterite infecciosa não bacteriana –Poliomielite Microrganismos patogênicos na água

30 O monitoramento de todos os microrganismos patogênicos é difícil e anti-econômico: meios e metodologias diferentes, dificuldade de analisar os resultados

31 Microrganismos indicadores de qualidade da água o que é um microrganismo indicador? qual é o indicador ideal?

32 Indicador ideal de qualidade sanitária útil para todos os tipos de água sempre presente nos lugares onde estão os patógenos entéricos sobreviver na água mais tempo que os patógenos entéricos não se reproduzir na água contaminada o teste de detecção deve ser específico e sensível o teste de detecção deve ser de fácil execução o indicador deve ser não patogênico o nível do indicador na água contaminada deve ser proporcional ao grau de poluição fecal

33 Escherichia coli e outros coliformes bacilos curtos, Gram -, fermentam a lactose com produção de ácido e gás, dentro de 48 h a 35ºC –lac + Escherichia coli: coliforme fecal Klebsiella pneumoniae: coliforme fecal Enterobacter aerogenes: coliforme não fecal –lac - Salmonella e Shigella »a fermentação da lactose é a chave do teste

34 Escherichia coli e outros coliformes Análise bacteriológica da água –origem –metodologia: teste presuntivo teste confirmativo teste completo

35 Teste presuntivo: caldo lauril triptose (caldo lactosado) Teste confirmativo: caldo lactosado bile-verde brilhante

36 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

37 Teste presuntivo: caldo lauril triptose (caldo lactosado)

38 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

39 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

40 Teste da membrana filtrante

41 Método MMO-MUG -glucuronidase (GUD) 4-metillumbeliferil - -D-glucuronideo (MUG) 4-metilumbeliferona (MU) Orthonitrofenil-β-D-galactopiranosídeo (ONPG) β-galactosidase galactosegalactose + orthonitrofenol (ONP)orthonitrofenol

42 Teste para separar Escherichia coli de outros coliformes Escherichia coliEnterobacter aerogenes

43 Classificação das águas interiores do território nacional ClasseCaracterísticas microbiológicasDBODOUtilização colif. totaiscolif. fecaismg/Lmg/L 1< 1< Potável > 5Recreação Irrigação (frutas, hortaliças) > 4Pesca Consumo animal 4> > 4.000> 10>0,5Navegação Indústria Irrigação (grandes culturas) A Portaria nº 56 do Ministério da Saúde prescreve ausência de coliformes em 100 ml de água potável


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