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Microbiologia e a água. Introdução O meio aquático: nutrientes diluídos baixa diversidade de microrganismos A presença de matéria orgânica: aumento da.

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1 Microbiologia e a água

2 Introdução

3 O meio aquático: nutrientes diluídos baixa diversidade de microrganismos A presença de matéria orgânica: aumento da atividade microbiana com aumento das populações microbianas devido ao aumento da carga orgânica = eutrofização Introdução

4 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

5 Vapor dágua Transpiração Evaporação Chuva e neve (Precipitação) Infiltração Lagos e córregos Lençol freático Água subterrânea

6 Temperatura superfície: »varia de 0ºC, nos polos, a 40ºC, nos trópicos sob a superfície: »90% do ambiente marinho está a 5ºC –PSICRÓFILOS mas, nas fendas oceânicas: –TERMÓFILOS E HIPERTERMÓFILOS »Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC) - Archaea »Pyrodictium organothrophum (Archaea isolada do fundo do oceano em diferentes locais) O ambiente aquático

7 Fonte: Microbiologia de Brock; Madigan et al., morna - densa + fria + densa

8 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

9 Pressão hidrostática –pressão no fundo de uma coluna dágua: 1 atm/10 m, no fundo dos oceanos é enorme: –danos às células –BAROTOLERANTES: até m –BAROFÍLICOS: m –BAROFÍLICOS EXTREMOS: acima de 6.000m O ambiente aquático

10 Fonte: Microbiologia de Brock; Madigan et al., 2004

11 O ambiente aquático

12 Efeito da pressão funcionamento das enzimas –estratégias especiais de dobramento transporte de membrana –ácidos graxos insaturados nos lipídeos Presença de estruturas como isoprenos/isoterpenos (CH2=C(CH3)CH=CH2) das membranas O ambiente aquático

13 Efeito da pressão funcionamento das enzimas –estratégias especiais de dobramento transporte de membrana –ácidos graxos insaturados nos lipídeos –proteínas especiais de transporte OmpH (outer membrane protein H) em barofílicos gram-negativos só é formada quando a bactéria cresce sob alta pressão O ambiente aquático

14 Fonte: Microbiologia de Brock; Madigan et al., 2004 Estimativas do número total nos oceanos: 3,1 x Bacteria 1,3 x Archaea

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

16 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

17 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

18 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.: metil mercúrio mercúrio (volátil) O ambiente aquático

19 Fonte: Microbiologia de Brock; Madigan et al., 2004 Demanda bioquímica/biológica de O 2

20 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 Necessidade de ciclagem mais – uso industrial rápida e eficiente da água – irrigação Métodos de purificação Microbiologia da Água Potável

21 Poluição –água pode ser límpida, inodora e sem sabor e mesmo assim não ser potável devido à presença de contaminações Água potável: livre de microrganismos patogênicos e de substâncias químicas nocivas contaminantes: –químicos –físicos –biológicos Microbiologia da Água Potável

22 Poluição –água pode ser límpida, inodora e sem sabor e mesmo assim não ser potável devido à presença de contaminações Água potável: livre de microrganismos patogênicos e de substâncias químicas nocivas contaminantes: –químicos –físicos –biológicos Microbiologia da água potável 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 Poluentes Possível fonte Efeitos 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

24 Ac. hipoclórico Ac. hidroclórico

25 Fonte: Microbiologia de Brock; Madigan et al., 2004

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 Saprófitas aquáticos, 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 –Hepatite A –Gastroenterite infecciosa não bacteriana –Poliomielite Microrganismos patogênicos na água

30 Microrganismos indicadores da qualidade da água –Espécies de bactérias utilizadas para indicar contaminação microbiana na água Qual é o indicador ideal? Métodos de detecção da qualidade microbiológica da água

31 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 (algumas vezes se reproduz) o teste de detecção deve ser específico e sensível o teste de detecção deve ser de fácil execução o indicador deve ser não patogênico (nem sempre) o nível do indicador na água contaminada deve ser proporcional ao grau de poluição fecal Indicador ideal de qualidade sanitária

32 Bacterias Gram -, que fermentam a lactose com produção de ácido e gás dentro de 24/48 h a 35/37ºC –lac + Escherichia coli: coliforme fecal Klebsiella pneumoniae: coliforme fecal Enterobacter aerogenes: coliforme não fecal Escherichia coli e outros coliformes

33 Análise bacteriológica da água –Metodologia de filtragem e plaqueamento –Metodologia de incubação com kits específicos –Metodologia de cultivo: teste presuntivo teste confirmativo teste completo Metodologia de execução

34 Análise bacteriológica da água –Metodologia de incubação com kits específicos Presença de coliformes totais: hidrólise ONPG Metodologia de execução

35 Análise bacteriológica da água –Metodologia de incubação com kits específicos Presença de E. coli: hidrólise MUG Metodologia de execução

36 Análise bacteriológica da água –Metodologia: teste presuntivo teste confirmativo teste completo Metodologia de execução

37 Teste presuntivo, confirmativo e completo LST = Caldo Lauril Sulfato Triptose Presuntivo Confirmativo EMB = Eosina Metileno Blue VBBL = Verde Brilhante Bile Lactose Completo


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