Indicadores microbianos de qualidade de agua

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INDICADORES MICROBIANOS DE 
QUALIDADE DA ÁGUA
 Quais são as fontes poluidoras de água?
 O que e quais são os microrganismos 
indicadores de qualidade de água?
 Como detectar esses microrganismos?
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FONTES DE CONTAMINAÇÃO
Contaminação Não-fecal Contaminação Fecal
 Crescimento microbiano 
acelerado na água;
 Problemas na: aparência, 
cor e odor;
 Alguns organismos 
produzem e/ou liberam 
substâncias tóxicas na água.
Transmissão de doenças
↓
Presença de microrganismos 
patógenos.
Maré vermelha 
(Dinoflagelados)
Floração de 
Cianobactérias
Dinophysis acuminata
Cylindrospermopsis sp
Efluentes domésticos TRATADOS; 
Escoamento de áreas de agricultura...
Enriquecimento excessivo das águas 
por nutrientes 
CONTAMINAÇÃO NÃO -FECAL
CONTAMINAÇÃO FECAL
TRANSMISSÃO DE DOENÇAS COMO:
 Febre tifóide (Salmonella typhi¹);
Cólera (Vibrio cholerae²);
Shiguelose (Shigella³), dentre outros.
EFLUENTES DOMÉSTICOS SEM O TRATAMENTO ADEQUADO
1
2
3
MAU USO DOS RECURSOS
POLUIÇÃO E DEGRADAÇÃO 
DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA
DIMINUIÇÃO DA QUALIDADE DE VIDA
DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA
De todas as doenças no Brasil, cerca 
de 60% têm origem hídrica, e sua 
transmissão acontece através da 
ingestão de água contaminada por 
microrganismos patogênicos, 
eliminados principalmente nas fezes 
dos homens e animais. 
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DADOS DA ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DE SAÚDE
• 88% das doenças diarreicas são atribuídas a fontes de água não potável, sem 
tratamento adequado ou condições higiênicas.
• Mais de 1,1 bilhão de pessoas no mundo não têm acesso à água tratada de boa 
qualidade, e 2,4 bilhões de pessoas não têm acesso a qualquer tipo de saneamento 
básico.
• Mais de 10 milhões de pessoas morrem a cada ano em decorrência de doenças 
relacionadas à ingestão de água contaminada e à falta de saneamento, sendo a 
maioria crianças abaixo de cinco anos de idade.
OS MICRORGANISMOS QUE PODEMOS 
ENCONTRAR NA ÁGUA:
**Lembrem-se, porém, que a MAIORIA dos microrganismos que estão na água 
NÃO causam doença**
CARACTERÍSTICAS GERAIS
 São bacilos Gram-negativos em forma de vírgula 
Anaeróbios facultativos ,Fermentadores, Oxidase (+)
Móveis com um único flagelo polar 
Vibrio cholerae - cólera
Fatores de virulência 
ESTRUTURAS FUNÇÃO
TOXINA COLÉRICA Desequilíbrio eletrolítico 
celular
Pilus TCP Aderência especifica à 
mucosa intestinal
Adesinas Fixação às células 
intestinais 
Flagelo Motilidade
Sideróforos Aquisição de ferro
ENTEROTOXINA - MECANISMO DE AÇÃO
CÓLERA FASE AGUDA
DIARREIA AQUOSA
ENTEROTOXINA
COLÔNIAS TÍPICAS
THIOSULFATO CITRATO BILE SACAROSE AGAR – TCBS
V. cholerae - TCBS
Sacarose (+)
V. Parahaemolyticus - TCBS
Sacarose (-)
sac- TCBS sac+
Agar nutriente
www.remelinc.com/Images/Hurricane/VparaTCBS.jpg 
http://www.nhlmmcgym.com/culture.htm
http://www.nhlmmcgym.com/culture.htm
Teste de motilidade
(+) (-)
TRATAMENTO
• Terapia de reposição de fluidos VO e IV
• Terapia antimicrobiana: tetraciclina
• Antibióticos alternativos: eritromicina, cloranfenicol, 
furazolidona, sulfametoxazol-trimetoprim e 
fluoroquinolonas
• Importância do antibiograma (Surgimento de multirresistência)
• Transmitido pela água, 
normalmente disseminado por 
aerossóis derivados de 
dispositivos de refrigeração 
evaporativos
• Sistemas de água residenciais -
biofilmes na superfície dos tubos 
de distribuição de água 
Legionella pneumophila - Legionelose
• Bactéria oportunista: infecções hospitalares (queimaduras);
• Causa comum de otite e dermatites em banhistas;
• Resistente a desinfecção;
• Utilização na avaliação de águas recreacionais (piscinas) e 
aguas minerais e naturais (RDC 54/2000);
• Encontrada em águas expostas a poluição fecal (e excretada 
nas fezes de 2 – 3% indivíduos sadios);
• Não pode ser utilizada como indicador de 
contaminação fecal, pois multiplica-se no ambiente.
Pseudomonas aeruginosa
Salmonella enterica sorovar typhi
- Febre tifoide
• CARACTERÍSTICAS: Bacilo gram-negativo, móvel (flagelo 
peritríquio), aeróbio facultativo,
• TRANSMISSÃO - ingestão de alimentos contaminados por fezes 
Salmonella
• Habitat - intestino de animais de sangue quente e de muitos 
animais de sangue frio - sendo também comuns em esgotos.
• SINTOMAS – 8 a 48 horas após a ingestão do alimento -
cefaleia, calafrios, vômitos e diarreia, febre - 2 a 5 dias. 
• Em alguns casos - septicemia
O que faz uma 
água ser 
considerada de boa 
qualidade?
COMO AFERIR A QUALIDADE DA ÁGUA?
• PARÂMETROS FÍSICOS:
– Temperatura, sabor e odor, cor, turbidez, sólidos em
suspensão, sólidos dissolvidos, condutividade elétrica, etc.
• PARÂMETROS QUÍMICOS:
– pH, oxigênio dissolvido, fósforo, nitrogênio, etc.
• PARÂMETROS BIOLÓGICOS:
– Concentração de Clorofila a , microrganismos
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**O monitoramento de todos os microrganismos patogênicos 
é difícil e antieconômico: meios e metodologias diferentes, 
dificuldade de analisar os resultados**
**Se encontrarmos o patógeno causador da Cólera, por exemplo,
no sistema de águas, a descoberta já será tarde!! **
**Além disso, esses patógenos só estão presentes em pequenas 
Quantidades e provavelmente não estariam nas amostras testadas.**
** Qual a solução para esses impasses?? **
!!!MICRORGANISMOS INDICADORES!!!
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POR QUE NÃO PROCURAR 
DIRETAMENTE OS PATÓGENOS ?
WHO: CRITÉRIOS IDEAIS PARA ESCOLHA DE 
INDICADORES MICROBIANOS DE ORIGEM FECAL
◦ Ausente em águas limpas;
◦ Presente em efluentes residuais;
◦ Fácil e acessível para isolar, identificar e quantificar;
◦ Presente em maior número do que os patógenos;
◦ Sobrevive melhor e por mais tempo na água do que os microrganismos
patogênicos;
◦ Geralmente é inofensível ao homem e a outros animais (Não são patogênicos);
◦ Presente em grandes quantidades nas fezes humanas e animais;
◦ Respondem a tratamentos e condições ambientais similarmente aos patógenos.
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MICRORGANISMOS INDICADORES
• Bactérias: Coliformes
• Protozoários: 
– Cistos (Giardia) 
– Oocistos (Cryptosporidium)
• Cianobactérias
• Ovos de helmintos
• Vírus (colifagos)
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ca/Giardia_cyst.JPG&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Giardia_cyst.JPG&usg=__eBvEeU-39gglYwvib-vlf2DSIA4=&h=803&w=1192&sz=64&hl=pt-BR&start=17&um=1&tbnid=C5wG1UELW2YWJM:&tbnh=101&tbnw=150&prev=/images?q=giardia&hl=pt-BR&rls=com.microsoft:pt-br:IE-SearchBox&rlz=1I7ADRA_pt-BR&sa=N&um=1
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/Cyanobacteria/MicrocystisLab.jpg
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT201/BOT201/Algae/Bot201Anabaena.jpg&imgrefurl=http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT201/BOT201/Algae/Cyanophytalecturenotes.htm&usg=__2BUBS4akBGXga8EFhlcuWz45dOg=&h=400&w=334&sz=38&hl=pt-BR&start=1&um=1&tbnid=rdGarC1zaY5ygM:&tbnh=124&tbnw=104&prev=/images?q=anabaena&hl=pt-BR&rls=com.microsoft:pt-br:IE-SearchBox&rlz=1I7ADRA_pt-BR&um=1
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.ecoliblog.com/e-coli.jpg&imgrefurl=http://www.ecoliblog.com/articles/e-coli-recalls/&usg=__y-87DEWlNlha8uX8nqLf2CedN1Q=&h=418&w=343&sz=40&hl=pt-BR&start=4&um=1&tbnid=aE8pkMFWYDLhuM:&tbnh=125&tbnw=103&prev=/images?q=e+coli&hl=pt-BR&rls=com.microsoft:pt-br:IE-SearchBox&rlz=1I7ADRA_pt-BR&sa=N&um=1
ORGANISMOS INDICADORES
“O mais importante critério para classificar 
organismos como indicadores é que o organismo 
esteja consistentemente presente em números 
substanciais nas fezes humanas, de forma que 
sua detecção seja uma BOA INDICAÇÃO que 
resíduos humanos estão sendo introduzidos na 
água”;
(Tortora, 8ª edição)
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INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO 
NÃO-FECAL
– Blooms de algas e cianobactérias
– Alguns destes organismos produzem ou liberam toxinas 
(“marés vermelhas”, florações de Microcystis)
MICRORGANISMOS INDICADORES DE 
CONTAMINAÇÃO FECAL:
COLIFORMES!!!
Inclui uma grande variedade em termos de gêneros e espéciesda família 
Enterobacteriaceae (Oliveira & Terra 2004).
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COLIFORMES
COLIFORMES
TOTAIS
COLIFORMES
TERMOTOLERANTES
Antigos Coliformes fecais
As bactérias coliformes, no geral, não 
causam doenças. Alguns grupos, porém, 
podem ser potencialmente patogênicos.
COLIFORMES TOTAIS
• Bactérias da família Enterobacteriaceae, capazes de 
fermentar a lactose com produção de gás, quando 
incubadas a 35-37ºC, por 48 horas.
• Escherichia → habitat primário é o trato intestinal do 
homem e animais
• Enterobacter, Citrobacter e Klebsiella → presentes nas fezes, 
vegetais e solo.
• Presença não indica necessariamente contaminação fecal 
recente ou ocorrência de enteropatógenos.
COLIFORMES 
TERMOTOLERANTES
Este grupo inclui o gênero Escherichia sp. e poucas espécies de 
Klebsiella sp., Enterobacter sp.e Citrobacter sp.
“coliformes termotolerantes - subgrupo das bactérias do grupo
coliforme que fermentam a lactose a 44,5 ± 0,2°C em 24 – 48
horas; tendo como principal representante a Escherichia coli, de
origem exclusivamente fecal”;
(Ministério da saúde /2004) 33
VIII. Escherichia coli - bactéria do grupo coliforme que fermenta a lactose e manitol, com produção de ácido e gás
a 44,5 ± 0,2°C em 24 – 48 horas, sendo considerada o mais específico indicador de contaminação fecal recente
e de eventual presença de organismos patogênicos.
“A presença de coliformes na água não representa, por si só, um perigo à saúde, mas indica a possível presença 
de outros organismos causadores de problemas à saúde.” 
Ministério da Saúde – Portaria 2914/2011 – Capítulo II – Art. 4°
Escherichia coli 
• Único coliforme com habitat exclusivo de fezes humanas e de animais de sangue quente 
(comensal)
• Existência de linhagens enteropatogenicas (EPEC / ETEC/ EIEC /EHEC / EAEC)
• Crescimento a 44,5 °C
• Possui enzimas: s - galactosidase e s - glucuronidase
• Indicador preferencial de contaminação fecal no ambiente
• Legislação: água mineral, balneabilidade, consumo humano
Portaria MS nº 2.914/2011
(REVOGADA: Portaria 518/MS/04 Capítulo II art. 4°)
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BACTÉRIAS GRUPO COLIFORME
• Coliformes Totais
• Coliformes Fecais
• Geralmente não são patógenos,
embora possam causar diarréias e 
infecções urinarias oportunistas.
Muitas cepas de Enterobacter, Klebsiella e Citrobacter são encontradas em fezes, vegetais, solos 
e águas.
Para detecção exclusivamente de contaminação fecal utiliza-se Escherichia coli.
COLIFORMES 
TERMOTOLERANTES:
Enterobacter, Klebsiella
e Escherichia
GRUPO COLIFORME TOTAIS 
COLIFORMES 
FECAIS:
E.coli
Por exemplo: 
gastroenterites causadas 
por E. coli.
Algumas linhagens possuem fímbrias
que se aderem a determinadas células
e produzem toxinas.
Portaria 2.914/MS/11
ENTEROCOCOS
• Subgrupo dos estreptococos fecais aeróbicos G+ (19 espécies)
• Presentes nas fezes humanas (conc. ~ 10x < E. coli)
• Sobrevivem mais tempo no ambiente que coliformes
• (Contaminação remota X Contaminação recente )
• Resistencia a NaCl (6,5%): indicador qualidade águas marinhas
• Boa correlação com ocorrência de DVH em banhistas
• Padrão Resolução CONAMA 274/2000
BACTERIÓFAGOS
• Vírus que infectam bactérias
• Sugeridos como indicadores da presença de vírus entéricos
• Dois tipos principais:
 Colifagos somáticos (infectam E. coli p/ receptores somáticos)
 Bacteriófagos F-especificos (infectam bactéria através pili F)
• Utilização
 avaliação complementar eficiência tratamento
 avaliação qualidade águas subterrâneas
MÉTODOS ENUMERATIVOS PARA 
DETECTAR INDICADORES MICROBIANOS:
 MÉTODO DO NMP(TÉCNICA DOS TUBOS 
MÚLTIPLOS )
NMP – MÚMERO MAIS PROVÁVEL
 TUBOS DE DURHAN
 MÉTODO DA MEMBRANA FILTRANTE 
10º 
10-¹ 
10-2
MÉTODO DO NMP 
(TÉCNICA DOS TUBOS MÚLTIPLOS)
100 ml de água –
AMOSTRA – 10º
90 ml de água –
AUTOCLAVADA – 10-¹
90 ml de água –
AUTOCLAVADA – 10-2
10 ml
10 ml
COLITAG + 100 ml 
água autoclavada 
10 ml
10 ml
10 ml
42
10 ml
TESTES 
CROMOFLUOROGÊNICOS
MEIO DE CULTURA PARA DETECÇÃO DE 
COLIFORMES
• Composto por dois substratos:
– ONPG (ortonitrofenil-galatopiranosídeo): 
• Coliformes totais hidrolisam o ONPG através da beta-
galactosidase, dando uma coloração amarela;
– MUG (4-methyl-umbelipheril- b-D-glucuronide)
• Escerichia coli produz beta glucoronidase, que em 
presença do MUG e exposto a luz UV, produz 
fluorescência. 44
CÁLCULO 
DO
NMP
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Verificação de Coliformes – Técnica dos tubos múltiplos
TESTE CONFIRMATIVO
Confirmação: Fermentação com
 Caldo Verde Brilhante Lactose
- + +
GásV.B. Estufa (35 a 37°C)
24 – 48 horas
E.C. Banho – Maria (44,5°)
24 – 48 horas
(LACTOSE E SAIS BILIARES)
 Fermentação
 Caldo Lauril Triptose
 Formação de
 Gás
TÉCNICA DA MEMBRANA 
FILTRANTE
1. Filtrar volume (100mL) de amostra através de membrana
filtrante que retém a bactéria e inocula a membrana em meio
diferencial/seletivo para crescimento;
2. Contar número ou característica de colônias de bactérias em
placas de agar ou membrana filtrante e contar unidades
formadoras de colônias (UFC) por unidade de volume.
ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Não só a CLORAÇÃO é um processo de desinfecção em ETA's (coliformes
fecais), mas também a FILTRAÇÃO já que alguns protozoários, como os cistos
Giardia e oocistos de Cryptosporidium, são resistentes a cloração.
RECOMENDA-SE quando possível
o monitoramento destes protozoários
O QUE MAIS PODEMOS FAZER
PARA PREVENIR AS DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA?
• Conservar os nossos rios e açudes para que eles sejam sempre fonte de água de boa 
qualidade.
• Melhorar a distribuição e oferecer, de forma contínua, água de boa qualidade para o 
consumo humano.
• Observar se o fornecimento adequado e regular de água tratada está ocorrendo. 
• Promover a desinfecção adequada da água.
• Oferecer sistema de esgotamento sanitário adequado.
• Melhorar o saneamento diretamente nos domicílios.
• Evitar o consumo de fontes opcionais de água, que possam estar contaminadas.
• Coletar regularmente, acondicionar e dar um destino final adequado ao lixo e às 
embalagens descartáveis.
• Não jogar o lixo nas ruas ou nos açudes e rios, uma vez que esse lixo pode, depois, se 
transformar em doenças.
• Conscientizar os grupos de risco, ou seja, os grupos que consomem água em condições 
inadequadas.
VERIFICAÇÃO DA APRENDIZAGEM:
1. O que são coliformes e porque são usados como indicadores de qualidade de água?
2. Explique porque não é factível pesquisar diretamente os patógenos na água como 
forma de prevenir a transmissão de doenças. 
3. Explique porque a técnica dos tubos múltiplos é ideal para confirmar a presença de 
E. coli , distinguindo sua presença dos demais coliformes.
Referências
• STANDART METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER. American 
Public Health Association (APHA) - 20th ed., Baltimore. Maryland. USA. 1998. 
• PORTARIA 518, de 25 de março de 2004, publicada no Diário Oficial da União. Agência Nacional 
de Vigilância Sanitária: Ministério da Saúde, Brasil.
• RESOLUÇÂO CONAMA n° 357 de 17 de 17 de março de 2005
• TRABULSI, L.R; ALTERTHUM, F. Microbiologia. 4ªEdição. São Paulo: Editora Atheneu, 2004.
• Guia de vigilância epidemiológica / Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. 
6ªEdição. Brasília : Ministério da Saúde, 2005. (Série A - Normas e Manuais Técnicos)
• MURRAY, P. R. Microbiologia medica. 3ª Edição. Editora Guanabara Koogan S/A.