Microbiologia aplicada aula10 água

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Microbiologia aplicada aula10 água

  1. 1. Microbiologia APLICADA CEMAL- Meio Ambiente -Turma 0113 Prof.: Msc.Amanda Fraga Disciplina: Microbiologia Aplicada
  2. 2. Microbiologia da água
  3. 3. Ciclo hidrológico
  4. 4. Introdução  No meio aquático os nutrientes estão diluídos: - baixa diversidade microbiana  A presença de matéria orgânica aumenta sua atividade Os microrganismos podem: • mudar a composição química da água • fornecer nutrientes para outros organismos • representar um grande risco para a saúde
  5. 5. a) 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 • nas fendas oceânicas: - habitats com alta temperatura (acima de 100 ºC) TERMÓFILOS » Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC, Itália) O ambiente aquático Os microrganismos dependem das condições físicas e químicas
  6. 6. Nas baixas e médias latitudes ocorre uma variação brusca da temperatura: - A termoclina, importante na distribuição dos microrganismos Mudanças da temperatura acarretam em alterações na densidade, viscosidade e solubilidade e oxigênio, que por sua vez podem influenciar na flutuabilidade, locomoção e respiração dos organismos.
  7. 7. Coleta de amostras nas Fossas Marianas (Filipinas, Oceano Pacífico) a uma profundidade de 10.000 m b) Pressão hidrostática – pressão devido a coluna de água: danos às células – BAROFÍLICOS, encontrados a 2500 m de profundidade (vesículas de gás) – em profundidades acima de 4000 m, ocorrem os BAROFÍLICOS EXTREMOS
  8. 8. c) Luz – A vida na água depende, direta ou indiretamente, dos produtos da fotossíntese • Algas e cianobactérias são os principais microrganismos fotossintetizantes encontrados nos ambientes aquáticos - estão limitados às regiões superficiais O ambiente aquático
  9. 9. d) Salinidade – água doce: 0 % – água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais +/- 3,5 % HALOFÍLICOS – lagos salgados (ex.: Salt Lake, EUA): 32 % HALOFÍLICOS EXTREMOS O ambiente aquático
  10. 10. e) Turbidez Material suspenso: • partículas minerais: erosão das rochas, solo • microrganismos suspensos • matéria orgânica: tecidos vegetais e animais O ambiente aquático Ao mesmo tempo que impede a passagem da luz, serve de superfície de adesão e fonte de nutrientes
  11. 11. f) pH – A maioria dos microrganismos aquáticos cresce melhor próximo à neutralidade – pH dos oceanos: 7,5 - 8,5 – lagos e rios: variação ampla • Archaea de lagos do sul da África: 11,5 • Archaea de geisers: 1,0 O ambiente aquático
  12. 12. • Nutrientes • orgânicos e inorgânicos – nitratos e fosfatos: » algas eutrofização O2 crescimento de outros organismos • carga de nutrientes: – águas próximas à praia: variável devido aos 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
  13. 13. Água potável: livre de microrganismos patogênicos e de substâncias químicas nocivas Rios, riachos e lagos estão sujeitos a poluição: - esgoto doméstico - agricultura - dejetos industriais A água pode ser límpida, inodora e sem sabor e mesmo assim não ser potável, devido a presença de contaminantes (físicos, químicos e biológicos) Microbiologia da água potável
  14. 14. Físicos Asbestos Resíduos industriais Câncer Argila suspensa Precipitação Interfere com tratamentos sanitários Químicos Metais pesados Indústrias Várias doenças Sulfatos Algicidas e minas Diarréias Nitratos Fertilizantes Metemoglobinemia Sódio Amaciantes de água Retenção de fluidos Doenças do coração Pesticidas Agricultura Várias doenças Clorofórmio Indústria Câncer Biológicos Bactérias Fezes e urina Febre tifóide Shigeloses Salmoneloses Gastroenterites Tularemia Leptospirose Vírus Fezes Hepatite Poliomielite Gastroenterites Protozoários Fezes Disinteria amébica Giardíase Balantidíase Poluentes Possível fonte Efeitos adversos
  15. 15.  Necessidade de métodos de purificação Microbiologia da Água Potável Re-utilização da água - Processo natural como parte do ciclo hidrológico - O crescimento populacional, o uso industrial e a irrigação forçam a reciclagem mais rápida da água.
  16. 16. Purificação da água • áreas rurais: poços e fontes (filtração pelo solo) • cidades: estações de tratamento
  17. 17. Microrganismos patogênicos na água Bactérias Salmonella spp.: enterites Vibrio cholerae: principais problemas associados à falta de cuidados sanitários Shigella spp.: disenteria 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 spp.: hepatite, conjuntivite e insuficiência renal
  18. 18. Fungos: - saprófitas e parasitas de peixes - Candida albicans: levedura que causa infecções da pele e mucosas - Geotrichum: fungo dermatófito Protozoários: ciliados Giardia lamblia: esporos resistentes ao cloro amebas Entamoeba histolytica: amebíase (doença intestinal) Vírus: Hepatites A e B Gastroenterite infecciosa não bacteriana Poliomielite
  19. 19. O monitoramento de todos os microrganismos patogênicos é difícil e anti-econômico: - meios de cultura e metodologias diferentes - dificuldade de analisar os resultados Microrganismos indicadores de qualidade da água - O que é um microrganismo indicador? - Qual seria o ideal?
  20. 20. Indicador ideal de qualidade da água  Ocorrência e desaparecimento concomitante com patogênicos  Densidade populacional diretamente relacionada com o grau de contaminação  Maior sobrevida que a dos patogênicos  Ausência em água potável  Fácil detecção e recuperação laboratorial  Não prejudicial à pessoas e animais  Manipulação segura
  21. 21. Escherichia coli e outros coliformes • Bacilos curtos • Gram – • Fermentam a lactose (lac+) com produção de ácido e gás, dentro de 48 h a 35 ºC. - Escherichia: coliformes fecais - Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella: coliformes ambientais (fezes, vegetais e solo) ► a fermentação da lactose é a chave do teste Presença de coliformes totais não indica necessariamente contaminação fecal ou ocorrência de enteropatógenos.
  22. 22. • Análise bacteriológica da água Metodologia: • teste presuntivo • teste confirmativo • teste coliformes fecais • teste completo (prevê o isolamento) • membrana filtrante
  23. 23. 10 ml por tubo 0,1 ml por tubo 1 ml por tubo incubação a 35 ºC/24-48 h: formação de gás - NMP Amostra de água Técnica dos tubos múltiplos para determinação do Número Mais Provável (NMP) de coliformes Teste presuntivo: caldo lauril triptose (caldo lactosado)
  24. 24. Tubos com gás do teste anterior Tubos com caldo lactosado + bile verde brilhante Incubação a 35 ºC/24-48 h Teste confirmativo:
  25. 25. Tubos com gás Caldo lactosado do teste confirmativo incubação a 44,5 ºC Teste coliformes fecais: Coliformes fecais fermentam a lactose a 44,5 ºC até 48 h Coliformes não fecais fermentam a lactose somente até 37 ºC
  26. 26. Teste da membrana filtrante: Colônias típicas: brilho metálico em meio Teague Colônias típicas: azuis
  27. 27. Método substrato cromogênico/fluorogênico - Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose - Específicos para Escherichia coli Exemplos: ONPG-MUG ONPG - Orto Nitrofenil Galactopiranosídeo MUG - Metil-Umbeliferone Galactopiranosídeo Ferramenta poderosa para identificação de Escherichia coli (teste confirmativo) Luz UV
  28. 28. Teste para separar Escherichia coli de outros coliformes Enterobacter aerogenesEscherichia coli
  29. 29. Classificação das águas interiores do território nacional Classe Características microbiológicas DBO OD Utilização colif. totais colif. fecais mg/L mg/L 1 < 1 < 1 ----- ----- Potável 2 ≤ 5.000 ≤ 1.000 ≤ 5 > 5 Recreação Irrigação (frutas, hortaliças) 3 ≤ 20.000 ≤4.000 ≤ 10 > 4 Pesca Consumo animal 4 > 20.000 > 4.000 > 10 >0,5 Navegação Indústria Irrigação (grandes culturas))

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