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Control Microbiológico de AGUAS VIII Curso Oscar C.F. López [email protected] [email protected] Octubre 2009 Fundaci Fundación Bioqu n Bioquímica Argentina mica Argentina Control Microbiol Control Microbiológico AGUA gico AGUA Disponibilidad en la tierra 97,2 % AGUA SALADA (Océanos) 2,8 % AGUA DULCE Agua Dulce 75 % Inmovilizada (hielo) 24 % Subterránea 1 % Lagos, ríos, suelos. Aproximadamente 1/3 del agua dulce es utilizable por el hombre La mitad de los ríos y lagos del mundo están seriamente contaminados Fundaci Fundación Bioqu n Bioquímica Argentina mica Argentina Control Microbiol Control Microbiológico AGUA gico AGUA Relación con la salud (OMS) 40 % de la población mundial (2.400 millones de personas) carece de medios sanitarios adecuados 20 % de la población mundial (1.200 millones de personas) sin acceso al agua potable. También en Argentina Condiciones ideales para el desarrollo de enfermedades infecciosas con ciclo oral-fecal

Química orgánica- Presentación curso aguas alumnos (1)

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Control Microbiológico de AGUASVIII Curso

Oscar C.F. Ló[email protected]

[email protected]

Octubre 2009

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Disponibilidad en la tierra

97,2 % AGUA SALADA (Océanos) 2,8 % AGUA DULCE

Agua Dulce• 75 % Inmovilizada (hielo)• 24 % Subterránea• 1 % Lagos, ríos, suelos.• Aproximadamente 1/3 del agua dulce es

utilizable por el hombre• La mitad de los ríos y lagos del mundo

están seriamente contaminados

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Relación con la salud (OMS)

� 40 % de la población mundial (2.400 millones de personas) carece de medios sanitarios adecuados

� 20 % de la población mundial (1.200 millones de personas) sin acceso al agua potable. También en Argentina

� Condiciones ideales para el desarrollo de enfermedades infecciosas con ciclo oral-fecal

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Relación con la salud (OMS)

• 4.000 millones de casos de DIARREA por año

• 2.200.000 personas mueren por año en el mundo• 90 % niños en países subdesarrollados. Un gran porcentaje por

disentería bacilar

• 7.000.000 de personas mueren por año por enfermedades relacionadas al agua

• El lavado de manos con agua y jabón reduce un 35 % la incidencia de diarreas

• La provisión de agua potable y cloacas eliminaría el problema.

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Otros efectos del manejo del agua (OMS)

• Favorece la reproducción de vectores (mosquitos, etc.) MALARIA: 300 millones de enfermos en el mundo. Un millón de muertes por año en AfricaDENGUE: 20 millones infectados por año - 24.000 muertes por año

• Favorece la distribución del agente patógeno ESQUISTOSOMIASIS (Enfermedad de las represas): Más de 200 millones de afectados en el mundo. Brasil 6 millones

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Otros efectos del manejo del agua (OMS)

• Enfermedades “lavadas” por agua

– TRACOMA: 146 millones de casos agudos y 6 millones con pérdida de visión por año en el mundo

– Sarna (ácaros)– Pediculosis (piojos)

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El agua es un recurso natural renovable y uno de los derechos humanos

“Ninguna medida haría más por reducir las enfermedades y salvar vidas en los países en desarrollo que facilitar un acceso general al agua potable y a los servicios de saneamiento”

Kofi Annan, Secretario Gral. ONU

ONU (2002) Observación general n°15, “El derecho humano al Agua: todas las personas deben tener agua suficiente, asequible, segura y aceptable para usos personales y domésticos”

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“El agua debe ser considerado un bien social y cultural, y no primordialmente como un bien económico”

(ONU, Pacto sobre Derechos Económicos, Sociales y Culturales, 1990)

El agua debe llegar a todas las personas sin restricciones las 24 horas del día

ABASTECIMIENTO SOSTENIBLE

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PARADOJA DEL AGUA

- Desde 1950 el consumo de agua en el mundo se triplicó- El destino del consumo de agua es:

- Agricultura 70%- Industria 22%- Habitantes 8%

- La distribución del agua dulce en la tierra genera disparidad de reservas:

- Canadá > 92.000m3 /habitante- Jordania: 138m3 /habitante- Israel: 124m3 /habitante- Kuwait: 0 (cero) m3 /habitante

- El muchas ciudades las pérdidas por ineficiencia en el sistema de distribución representan más del 40% del consumo

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PARADOJA DEL AGUA

- El consumo de agua es muy dispar:- Europa: 300-400litros/día/habitante- EEUU: Más de 600litros/día/habitante- Argentina: 500litros/día/habitante- Africa: 20-30litros/día/habitante

- En el Río de la Plata se vuelcan diariamente cerca de 2.300.000m3 de efluentes cloacales sin tratamiento previo y más de 1.900.000m3 de residuos industriales.

- La mayor parte del agua que consumimos en Bs.As. y alrrededoresproviene del Río de la Plata

- El agua es un recurso renovable siempre y cuando le demos a la naturaleza el tiempo necesario para su depuración.

- En muchas partes del mundo la velocidad de contaminación aumenta geométricamente en tanto que la capacidad de depuración (plantas de tratamiento) lo hace muy lentamente

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PARADOJA DEL AGUA

- El costo de potabilización del agua no puede ser asumido por muchos países del mundo

- El negocio del agua envasada creció 80 veces entre 1970 y 2000, generando ganancias por U$S 22.000 Millones/año (www.polarisinstitute.org)

- La ONU plantea reducir en un 50% la población mundial que carece de agua potable para el 2015 a un costo de U$S 15.000 Millones

- Se estima que el 40% del agua envasada es agua de red

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COMPONENTES DEL CICLO HIDROLCOMPONENTES DEL CICLO HIDROLÓÓGICOGICO

• PRECIPITACIÓN (Lluvia, granizo, nieve)

• ESCURRIMIENTO ó ESCORRENTÍA (Agua superficial que no se infiltra ni evapora)

• EVAPORACIÓN (proceso físico de cambio de estado por la energía solar)

• TRANSPIRACIÓN (Proceso físico-biológico del metabolismo de las plantas, evaporación desde la superficie de las hojas)

• EVAPOTRANSPIRACIÓN (Suma de evaporación-transpiración)

• INFILTRACIÓN ó PERCOLACIÓN (Agua que pasa al suelo y queda retenida o alimenta un acuífero subterráneo)

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Fuentes de agua potable

TIPO CARACTERISTICASCALIDAD

MICROBIOLOGICA

METEORICALLUVIA (Aljibe)

NIEVE (Deshielo)POTABLE-TRATAMIENTO

MINIMO

SUPERFICIAL SALADA

MAR NO POTABLE

SUPERFICIAL DULCE

RIOS (corrientes)LAGO/LAGUNA (Estancada)

REQUIERE TRATAMIENTO

SUBTERRANEA FREATICA ó TELURICA NO POTABLE

SUBTERRANEA PROFUNDA (Napas) POTABLE-TRATAMIENTO MINIMO

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Agua Subterránea

• Abastece a más de 2.000 millones de personas en el mundo

• Abastece a la agricultura e Industria (> 70%)

• Abastecimiento barato, confiable y de alta calidad

• Debe ser “sustentable” en el tiempo

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Agua Subterránea• Acuífero: Es el conjunto formado por la roca o sedimento que

recibe, aloja y transmite agua subterránea con facilidad y el agua contenida (zona de roca saturada)

• Acuífero freático: (o capa libre) está limitado solamente en su base por una capa relativamente impermeable, actuando sobre la superficie del agua la presión atmosférica

• Acuífero confinado, en su techo y base por estratos impermeables, donde no actúa la presión atmosférica (NO ecargable)

• Acuífero semiconfinado, limitado en su techo y/o base por estratos semimpermeables, permiten el paso del agua (Recargables)

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Agua Subterránea

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Acuíferos

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Protección de la Perforación

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Calidad del Agua Subterránea

• Agua de lluvia (gases, sales)

• Naturaleza del acuífero (edad, rocas)

– CRETA: Período Cretáceo

– ARENA: Período Triásico

– CALIZA: Período Jurásico

• Naturaleza del suelo (filtración)

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Agua SubterráneaTIPO y FUENTE DE CONTAMINACION

MICROBIOLOGICA:

• Pozo ciego, redes cloacales, relleno sanitario

• Curso de agua superficial contaminado • Agricultura: Abono, cría intensiva de animales

QUIMICA:

• Agricultura (Fertilizantes, insecticidas, etc.)

• Industria, actividad minera (Tóxicos diversos)

• Relleno sanitario

RADIOACTIVA: Radionucléidos

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ContaminaciContaminacióón del Agua subterrn del Agua subterráánea en Argentinanea en Argentina

• Problema más importante de contaminación

• Afecta mayormente a hogares de pocos recursos que no tienen acceso a red de distribución de agua y red cloacal

• Elevadas cifras de morbi-mortalidad por diarreas en los niños (50casos/1000hab/año)

• Principal fuente de contaminación pozo-tanque séptico

• Contaminación biológica y química por la producción de nitratos

• Otras fuentes de contaminación:– Industria: vuelco a pozo negro y cursos de agua (metales

pesados, PCBs, etc)

– Agricultura: Pesticidas, fertilizantes

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Agua Superficial-Fuentes de contaminación

� Líquidos cloacales sin tratar� Industrias� Emisiones gaseosas� Escorrentía agrícola (nutrientes, pesticidas, abono)� Escorrentía de obras de construcción� Explotaciones mineras� Tanques sépticos� Fugas de rellenos sanitarios� Explotaciones ganaderas

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Contaminación agua superficial en Argentina

� Al Río de la Plata se vuelcan diariamente: 2.300.000m3 de líquidos cloacales y 1.900.000m3 de efluentes industrialessin tratar.

� En la cuenca del río Matanza-Riachuelo de 20.000 industrias instaladas, unas 14.000 vuelcan sus efluentessin tratamiento

� Cuenca del río reconquista similar situación� Basurales a cielo abierto (1.000.000m3 de basura en

150ha)

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FUENTES DE AGUAS RESIDUALESINDUSTRIA

CUERPO RECEPTOR

PLANTAS GENERADORAS DE ENERGÍA

DEPURADORA

VIVIENDAS

AGRICULTURA

RED PLUVIAL

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Agua Tratamientos/Servicios

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Destino del Agua en el MundoDestino del Agua en el Mundo

70% Agricultura

22% Industria

8% Consumo

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Cobertura de Agua en Argentina (2000)Cobertura de Agua en Argentina (2000)

SUMINISTRO CON AGUA SUBTERRÁNEA

� 28% a nivel nacional� 65% fuera del Gran Buenos Aires

En el Gran Buenos Aires

� 47% conectado a la red de agua corriente

� 23% bombeadores manuales (Epipuelche 10-30m)� 24% bombas eléctricas (Puelche 25-60m)

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Región Agua potable Desagües cloacales

Poblaciónurbana

Poblaciónservida

Cobertura (%)

Poblaciónservida

Cobertura (%)

Cuyo 2.167.696 2.060.615 95,06 1.114.279 51,40Metropolitana 2.904.192 2.904.192 100,00 2.904.192 100,00Nordeste 2.546.094 1.996.426 78,41 960.953 37,74Noroeste 3.341.441 3.035.927 90,86 1.893.743 56,67Pampeana 19.887.811 15.543.314 78,15 9.513.068 47,83Patagónica 1.803.038 1.769.600 98,15 1.247.993 69,22TOTAL NACIONAL 32.650.272

27.310.074 83,64 17.634.228 54,01

Las regiones se refieren a las definidas por el INDEC, según el siguiente detalle:Cuyo: Mendoza, San Luis y San Juan;Metropolitana: Capital Federal;Nordeste: Chaco, Corrientes, Formosa y Misiones;Noroeste: Catamarca, Jujuy, La Rioja, Salta, Santiago del Estero y Tucumán;Pampeana: Buenos Aires, Córdoba, Entre Ríos, La Pampa y Santa Fe;Patagónica: Chubut, Neuquén, Río Negro, Santa Cruz y Tierra del Fuego

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Cobertura de saneamiento en Argentina

• El vertido de aguas residuales domésticas sin depurar y la infiltración de excretas, es la principal fuente de contaminación de agua superficial y subterránea por agentes biológicos de riesgo para la salud

• Solo 10% de efluentes cloacales domiciliarios son tratados por un sistema de depuración

• 54% de la población nacional dispone de red cloacal

• En el ambito rural solo el 1% dispone de acceso a red cloacal y el 48% utiliza sistemas individuales (pozo absorvente/cámara séptica)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Tratamiento Fuente Subterránea

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Tratamiento Fuente Superficial

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Tratamiento Fuente Superficial

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Tratamiento de potabilización

OPERACIONES UNITARIAS

� Tamizado preliminar� Almacenamiento� Filtrado y microfiltrado� Aireación� Coagulación� Floculación� Clarificación� Filtración� Ajuste del pH� Desinfección� Procesos terciarios (ablandamiento,desnitrificación)� Eliminación de lodos

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Tratamiento de potabilización

ALMACENAMIENTO� OBJETIVOS

� Sedimentar partículas

� Acción de rayos UV

� Limita nutrientes

� INCONVENIENTES� Requiere grandes superficies (embalses)

� Contaminación ambiental (deposición, aves)� Desarrollo de algas

� No elimina quistes de parásitos

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Tratamiento de Potabilización

� Filtración por tamices + Microfiltrado (Tambor malla 25-35 µm)

� Aireación recupera oxígeno disuelto

� Coagulación: Sedimenta partículas coloidales (<10 µm)Coagulantes: Sulfato de Al, Hidróxido de Al, Cloruro Férrico, Sulfato Férrico, Poliacrilamina, etc

0,000010,1

0,0031

0,310

6001000

Velocidad Sedim. (m/h)Tamaño partícula (µm)

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Tratamiento de Potabilización

• Floculación por agitación (Agregación de partículas)

• Clarificación en tanques con agitación lenta (Sedimentación)

• Filtración rápida y lenta con grava y arena (Separa sólidos suspendidos residuales)

• Ajuste del pH (Soda ó ácido clorhídrico)

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Desinfección

• Ningún tratamiento de potabilización asegura ausencia de microorganismos

• Operación clave en los sistemas de potabilización/distribución

• NO hay un método ideal

• Es necesario el efecto residual para controlar contaminaciones

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Desinfección

Porcentaje de Sistemas de tratamiento de agua que utilizan diferentes técnicas de desinfección en servicios municipales de USA (1998)

01Radiación UV

01Ozono

23Dióxido de cloro

91Hipoclorito de calcio

197Hipoclorito de sodio

7087Cloro Gas

Sistemas Menores 10.000 Hab %

Sistemas Mayores 10.000 Hab %

Agente desinfectante

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Desinfección

OZONOFuertemente oxidante, se aplica desde 1906

– Ventajas• Más efectivo que el cloro frente a parásitos

• Elimina compuestos orgánicos que producen olor y sabor desagradable

• Aprobado para agua mineral– Desventajas

• Caro, requiere equipos "in situ" (1 ppm O3 / 10 minutos)

• No tiene efecto residual• Genera subproductos indeseables. Oxida bromuro a

bromato de acción cancerígena

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Desinfección

RADIACION UV (250-265 nn)

Actua sobre el ADN, se aplica desde 1910� Ventajas

� Efectivo en pequeñas plantas (Agua, soda, hospitales)

� No genera subproductos� Desventajas

� Caro, requiere equipos "in situ“� No tiene efecto residual� Requiere mayor tiempo de contacto (poca

penetración máximo 75mm)

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Desinfección

CLORO

� Revolución sanitaria� John Snow 1854/Red 1897� Uso extendido desde 1920-30� Aumentó 50% la esperanza de vida

� Ventajas� Barato y efectivo� Buena acción residual� Fácil aplicación

� Desventajas� Difícil manejo (cloro gas)� Deja residuos tóxicos� Poca penetración en biofilm� No inactiva quistes de Cryptosporidium

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Desinfección con cloro

Cl2 + H2O = HClO + ClHHClO = ClO- + H+

Efectividad Ac.Hipocloroso/Hipoclorito: 80-100:1

Acción microbicida actuando sobre enzimas y disminuyendo el pH intracelular

Concentración de Ac.hipocloroso según el pH

pH % ClOH

9,0 0

7,5 50

5,0 100

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Desinfección con cloro

� Cloro libre o activo: Suma de ac. hipocloroso e hipoclorito expresada como cloro

� Dosis desinfectante: 0,2 a 0,5 ppm/ 30 minutos/pH < 8 (luego de satisfacer la "demanda de cloro")

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Desinfección con cloroEFECTO TOXICO RESIDUAL

Formación de Subproductos (SPD ó DBP) Trihalometanos (THM) y otros compuestos de acción cancerígena

COMPUESTO VALOR GUIA MAXIMO (OMS) µµµµg/litro

Cloroformo (Cl3CH) 200

Bromodiclorometano (BrCl2CH) 60

Dibromoclorometano (Br2ClCH) 100

Bromoformo (Br3CH) 100

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DesinfecciDesinfeccióón con Cloron con Cloro

Riesgo NO cloración = Infección aguda

versus Riesgo Cloración = Toxicidad crónica

Enfermedad: 1.000 : 1

Muerte: 1.000.000 : 1

OMS/USEPA: “Bajo ningún concepto debe comprometerse la desinfección del agua de

consumo”

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DesinfecciDesinfeccióónn

DESINFECCION SOLAR (SODIS)

• Proceso térmico por exposición del agua en botellas en zonas soleadas durante varias horas

• Simple y barato para el ámbito rural

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Tratamiento de Potabilización

• Procesos Terciarios – Ablandamiento– Reducción de Nitratos – Adsorción de sustancias orgánicas

a carbón activado)

• Eliminación de lodos

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Resistencia a la desinfección

BACTERIAS (células vegetativas)

VIRUS

ESPORAS BACTERIANAS

QUISTES - OOQUISTES DE PROTOZOOS

(Aumento de la resistencia)

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Tratamientos para la Eliminación de Patógenos

MICROORGANISMOS TRATAMIENTO

Bacterias AlmacenamientoFloculación/Filtración

Desinfección

Virus AlmacenamientoDesinfección

Protozoos NINGUN TRATAMIENTO ASEGURA SU ELIMINACIÓN

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Contaminantes del agua

ORIGEN� Agricultura� Industria� Residuos cloacales

CONTAMINANTES QUIMICOS� Nitratos/Arsénico/Fluor� Pesticidas� Disolventes orgánicos� Hidrocarburos policíclicos aromáticos� Microcontaminantes orgánicos

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Contaminantes del aguaNITRATOS-NITRITOS

• Orígen: Antropogénico• Agricultura como FERTILIZANTE• Bacterias del suelo sobre desechos orgánicos

• Vehículo• Vegetales, alimentos y agua subterránea

• Efecto tóxico• Formación de nitrosaminas/nitrosamidas

(crónico)• Formación de METAHEMOGLOBINA (agudo

“Sindrome del bebé azul”)

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Contaminantes del agua-NitratosReducción en agua– Dilución– Resinas de intercambio aniónico– Osmosis inversa

Valor guía máximo en agua potable (ppm)

OMS CAA

NITRATOS 50 45

NITRITOS (agudo) 3 - -

NITRITOS (crónico) 0,2 0,2

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Contaminantes del agua

NITRATOS-METABOLISMO

NITRATO INGERIDO (Alimentos-agua)

ESTOMAGO

INTESTINO SALIVA (25 %)

SANGRE

ORINA (75 %)

El nitrato se reduce a nitrito en la saliva, estómago e intestino delgado.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Contaminantes del agua

ARSENICO- Presente en aguas subterráneas en distintas zonas del

mundo (India, EEUU, México, Chile, etc.) y en Argentina: Córdoba, Santiago del Estero, Salta, Tucumán, San Luis, La Pampa, Chaco, Bs.As.

- Población expuesta en Argentina cerca de 2.000.000 de personas

- Hidroarsenisismo Cronico Regional Endémico (HACRE), afecta la piel (cáncer) y luego alteraciones en distintos órganos

- Valor guía: 0,01ppm (OMS-Argentina)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Contaminantes del agua-ArsénicoNavoni, J.; Olivera, M.; García, S. I.; Villaamil Lepori, E. C.- La Alimentación Latinoamericana Nº 270 •

2007

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Contaminantes del agua - Pesticidas

Insecticidas, herbicidas, fungicidas, etc.

(Hay más de 500 compuestos)

– ORGANOCLORADOS: Tóxico crónico, bioacumulable, NO biodegradable.

DDT, LINDANO (HCH-γγγγ), ALDRIN, DIELDRIN, etc.– ORGANOFOSFORADOS: Tóxico agudo, no

bioacumulable, biodegradable

MALATHION y derivados.

– CARBAMATOS– PIRETROIDES

– OTROS: Policlorobifenilos (PCBs), Policloroterpenilos (PCTs)

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Contaminantes del agua

DISOLVENTES ORGANICOS (Clorados)• Volátiles, aparecen en aguas subterráneas.

• Uso industrial como disolventes, tintas, aerosoles

• Cancerígenos, no biodegradables• Valores guía máximo: 1 µµµµg/litro de agua (OMS)• Ej.: Cloruro de metilo, diclorometano, metil

cloroformo, tricloroetano, cloroformo, tetracloruro de carbono, etc.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Contaminantes del agua

HIDROCARBUROS POLICICLICOS AROMATICOS• Productos de la combustión, alquitrán, hollín, etc.

• Hay más de 100 compuestos. Ej.: Benzopireno

MICROCONTAMINANTES ORGANICOS• Origen natural, sintético o como residuo de la

desinfección.

• Pueden llegar desde el medio ambiente

• Hay más de 300 compuestos

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Contaminantes del agua

CONTAMINANTES BIOLOGICOS DE RIESGO PARA LA SALUD

Riesgo más común y difundido en el mundo asociado al consumo de agua

BACTERIASVIRUS

PROTOZOOS

PARASITOS

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Ruta de transmisión oral-fecal

MATERIA FECAL

AGUA MOSCAS MANOS

ALIMENTOS

BOCA

INFECCION

PORTACION

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

ENFERMEDADES INFECCIOSASENFERMEDADES INFECCIOSASMUERTES POR AMUERTES POR AÑÑO EN EL MUNDO (OMS 2004)O EN EL MUNDO (OMS 2004)

(*) Mayoría niños

2,8HIV/SIDA

1,6TUBERCULOSIS

1,3MALARIA

1,8DIARREAS (*)

3,9RESPIRATORIAS (*)

MillonesENFERMEDAD

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

OMS

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos humanos transmitidos por el agua(OMS-1997)

SIAltaBajaModeradaAltaE. coli enterohemorrágica

NoModeradaBajaCortaAltaShigella spp

NoBajaBajaCortaAltaVibrio cholerae

SIBajaBajaLargaAltaYersinia enterocolitica

SIBajaBajaPuede multipAltaSalmonella enterica

NoBajaBajaModeradaAltaSalmonella typhi

NoBajaModeradaPuede multipModeradaPseudomonas aeruginosa

NoBajaAltaSe multiplicaBajaMycobacterias (MAC)

NoModeradaBajaSe multiplicaAltaLegionella spp

SIBajaBajaModeradaAltaE. coli patógenos

SIModeradaBajaModeradaAltaCampylobacter jejuni/coli

NoBajaBajaPuede multipBajaBurkholderia pseudomallei

Reservorio Animal

Infectividad

Resistencia al cloro

Persistencia en agua

Significancia

Para la saludBACTERIAS

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos humanos transmitidos por el agua(OMS-1997)

NoAltaModeradaLargaAltaRotavirus

SIAltaModeradaCortaAltaSchistosoma spp

NoAltaModeradaModeradaAltaDracunculusmedinensis

HELMINTOS

PotencialAltaModeradaLargaAltaHepatitis E

PotencialAltaModeradaLargaAltaNorovirus/Sapovirus

NoAltaModeradaLargaAltaHepatitis A

NoAltaModeradaLargaAltaEnterovirus

NoAltaModeradaLargaAltaAdenovirus

Reservorio Animal

InfectividadResistencia al cloro

Persistencia en agua

Significancia

Para la saludVIRUS

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos humanos transmitidos por el agua(OMS-1997)

NoAltaAltaModeradaAltaEntamoeba histolytica

SIAltaAltaLargaAltaToxoplasma gondii

NoAltaAltaPuede multip.AltaNaegleria Fowleri

SIAltaAltaModeradaAltaGiardia intestinalis

NoAltaAltaLargaAltaCyclospora cayenatensis

SIAltaAltaLargaAltaCrystosporidium parvum

NoAltaAltaLargaAltaAcanthamoeba spp

Reservorio Animal

InfectividadResistencia al cloro

Persistencia en agua

SignificanciaPara la salud

PROTOZOOS

Patógenos humanos transmitidos por el agua(OMS-1997)

PERSISTENCIA EN AGUA DEL ESTADIO INFECTIVO

Corta: Menos de 1 semana

Moderada: 1 semana – 1 mes

Larga: Más de 1 mes

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos oportunistas transmitidos por agua

Acinetobacter spp

Klebsiella spp

Serratia spp

Flavobacterium spp

Micobacterias (MAC)

PATOGENO PERSISTENCIA EN AGUA

RESISTENCIA AL CLORO

DIM RESERVORIO ANIMAL

Pseudomonas aeruginosa

Puede multiplicarse

Moderada Alta NO

Aeromonas spp Puede multiplicarse

Baja Alta NO

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PATOGENOS OCASIONALMENTETRANSMITIDOS POR AGUA

POR INHALACION• Legionella spp (Enfermedad de los legionarios)

• Acanthamoeba spp (Meningitis ameboide, infección pulmonar)• Naegleria fowleri (Meningoencefalitis ameboide)

POR CONTACTO• Schistosomiasis. Parásito que ingresa por la piel en zonas

tropicales durante el baño o lavado (Enfermedad de las represas, huésped intermediario caracol de agua dulce)

POR INGESTION• Parásitos diversos en agua contaminada con tierra o materia fecal

(Fasciola, Echinococcus, Áscaris, Trichuris, Taenia, etc.)

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Patógenos Acuáticos

VIA TRANSMISION

VEHICULO CARACTERISTICAS MICROORGANISMO

ORALAGUA

ALIMENTODIARREA

Bacterias, virus y protozoos (Distribución universal, alta patogenicidad y prioridad)

CONTACTOBaño

LAVADO

Hábitat medio ambienteOportunistas (inmunodeprimidos)

- P. aeruginosa- Aeromonas hydrophila- Schistosomiasis- MAC

INHALACIONAEROSOL

VAPOR

Multiplicación en agua. Torres de enfriamiento, refrigeración, sauna, piletasOportunistas (Inmunodeprimidos)

- Legionella neumophila- Acanthamoeba- MAC

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos AcuAcuááticosticos

CLASICOS

OPORTUNISTAS

EMERGENTES

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Patógenos EmergentesEmergentes

CryptosporidiumRotavirusNorovirusLegionellaE. coli 0157

CianobacteriasMycobacterium

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos Emergentes CausasEmergentes Causas

◊ Optimización de los métodos de vigilancia de enfermedades hídricas

◊ Optimización de métodos de detección de patógenos en agua (PCR)

◊ Mejores y mayor aplicación de métodos de investigación epidemiológica

◊ Cambios adaptativos en los patógenos

◊ Cambios climáticos y ambientales

◊ Incremento en la circulación de personas a diferentes partes del mundo

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Patógenos Emergentes CausasEmergentes Causas

● Incremento de la población en riesgo/mayor longuevidad

● Cambio en las prácticas de explotación agrícola-ganadera

● Proyectos de aprovechamiento hídrico (represas, canales)

● Aplicación inadecuada de tecnologías de abastecimiento de agua

● Cambios en las prácticas de manejo de efluentes y barros cloacales

● Torres de enfriamiento para sistemas de aire acondicionado

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Patógenos Emergentes CausasEmergentes Causas

● Los cambios climáticos favorecen la proliferación de especies patógenas o de vectores de microorganismos patógenos

- Malaria (paludismo)- Dengue

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Patógenos Emergentes BrotesEmergentes Brotes

● Cryptosporidium, Milwaukee, USA (1993) 403.000 casos/104 muertes

● E.coli 0157 H7, Walkerton, Canada (2002) 2300 casos/ 7 muertes

● Legionella pneumophila , Murcia, España (2001) Más de 800 casos

● Cianobacterias, 2000 casos de GI con 88 muertes

● Norovirus (Norwalk), Rotavius, Hepatitis E

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LEGIONELLALEGIONELLA

• BGN No esporulado, aeróbico, móvil, difícil de cultivar

• Más de 30 especies

• Temperatura crecimiento en agua 20-50ºC

• Patógeno: Legionella pneumophila (14 serotipos, la mayoria de los casos humanos serotipo 1)

• Habitat: Medios acuáticos naturales y artificiales, depósitos de agua, torres de enfriamiento,

condensadores de AA, spa, fuentes ornamentales, humidificadores, nebulizadores, piscinas, etc

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LEGIONELLALEGIONELLA

• Se multiplica formando biofilm y en sedimentos

• Patógeno intracelular: Macrófagos, amebas de vida libre.

• Baja DIM

• Vias de transmisión: AEROSOLES (hasta 3 km de la fuente)

• Casos esporádicos y Brotes: Hospitales, spa, hoteles (colonización de instalaciones de agua caliente y

dispositivos médicos)

• NO crece en PCA/NO hay indicador

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LEGIONELOSISLEGIONELOSIS“Enfermedad de los legionarios”

• Primer brote en Filadelfia (1976)

• 180 Afectados/49 muertes (27%)

• Neumonía grave en ambulatorios y hospitalizados

• Hombres 40-70 años susceptibles, 15% de mortalidad

“Fiebre de Pontiac”

• Primer brote 1968

• Cuadro gripal benigno

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LegionellaLegionella pneumophilapneumophila

DETECCION (ISO 11731:1998)

� CONCENTRACIÓN POR FILTRACIÓN (1 litro)Membrana 0,22µm

� Elución con agua estéril

� Calentamiento (50°C/30’)

� Tratamiento ácido (pH 2,2/5’)

� Siembra en medios selectivos (L-Cys/Fe)

� Incubación 36°C/2,5% CO2/10 días

� Colonias típicas identificación/Serotipo

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MYCOBACTERIUMPatógenos humanos: M.tuberculosis, M.bovis, M.africanun, M.leprae

Micobacterias atípicas: MAC (Mycobacterium Complejo Avium)

M.avium, M.intracelulare, M.kansasii, etc.Infecciones en piel, esqueleto, pulmón, gastroenteritis, genito-

urinarias

Transmisión por contacto, inhalación, ingestión de agua.

Características

Habitat medio-ambiental, reservorios acuáticos.

Se multiplica en agua, forma biofilm (tolera 2 ppm cloro)NO crece en PCA/NO hay indicador

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Otros Microorganismos

CIANOBACTERIAS: floración en lagos, ríos y reservorios de agua

Producen: - HEPATOTOXINAS: Microcistina (Mycrocystis

aeruinosa)- NEUROTOXINAS- ALCALOIDES y ENDOTOXINAS (Lipopolisacáridos)Características: No se eliminan por tratamientos de

potabilización y cloración. Son termoestablesEvidencia epidemiológica: Mayor incidencia de cancer

hepático en poblaciones expuestas al agua contaminada (Portugal, Brasil, Australia)

Evidencia directa: BRASIL, Pernanbuco (1997), clínica de hemodiálisis mueren 54/130 personas por microcistinadebido a la floración de algas en el tanque municipal

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Otros Microorganismos

- MICROORGANISMOS INDESEABLES(Producen turbidez, olor, sabor en el agua)- Algas, afectan el tratamiento de potabilización- Bacterias de diversos géneros- Crustáceos “Pulga de agua”, huésped

intermediario de Dracunculus medinensis, mayor nematodo conocido (> 1 m) (gusano de Guinea), produce Drancunculosis en Asia/Africa.

- Mosquitos (larvas)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Diferencias entre patógenos microbianos y Contaminantes químicos

� Los patógenos no están en solución

� Pueden estar adheridos a los sólidos suspendidos, no puede predecirse la probabilidad de adquirir una DIM

� La probabilidad de infección depende de la invasividad, virulencia del patógeno y del estado inmune del huésped

� Los patógenos se multiplican en el huésped y aumentan la probabilidad de infección

� No hay efecto acumulativo

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Tracto gastrointestinalCarga microbiana

1010 - 1012Colon

103 - 106Intestino delgado

< 103Estómago

UFC/g

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Microflora del tubo digestivo

� Muy compleja: 250-400 microorganismos distintos� Brinda protección por antagonismo. PROBIOTICOS � Boca: Streptococos, Fusobacterium� Estómago (ácido resistentes): Lactobacilos, Streptococos,

esporulados, Helycobacter pilori� Intestino delgado: Lactobacilos, Streptococos,

Bifidobacterium, Fusarium� Intestino grueso (colon): ANAEROBIOS/FACULTATIVOS

(1010-1011 UFC/g)� Bacteroides/Bifidobacterium (99%)� Enterobacterias (E.coli 106 – 108 UFC/g) � Enterococos (104 – 105 UFC/g)� Lactobacillus acidophylus/ Clostridium/Fusobacterium (103 – 105

UFC/g)

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Toxoinfección Alimentaria

FACTORES CONDICIONANTES

� Dosis Infectiva Mínima (DIM)� Depende de:

� MICROORGANISMO� MOMENTO DE INGESTION DEL ALIMENTO

� Susceptibilidad del Huésped� MAYOR EN NIÑOS, ANCIANOS E INMUNODEPRIMIDOS

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Factores de Patogenicidad Bacterianos

Figura 1. Esquema de la bacteria Escherichia coli en el que se representan los principales antígenos de superficie (O, K, H y F) y algunos factores de virulencia. Basado en el original de Johnson (Clin. Microbiol. Rev. 1991, 4: 80-128).

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Microorganismos y D.I.M.

MICROORGANISMOS CON D.I.M. ALTA (> 105 UFC)

Vibrio cholerae

SalmonellasEstreptococos (beta hemolíticos)

Vibrio parahaemolyticus

Yersinia enterocolitica

Staphylococcus aureus

Bacillus cereus

Clostridium perfringens

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Microorganismos y D.I.M.

MICROORGANISMOS CON D.I.M. BAJA (< 102 UFC)

Salmonella typhi y paratyphi

Shigella dysenteriae

E. Coli enterohemorrágico (EHEC)Virus (Hepatitis, polio)

Parásitos

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Yersinia enterocolítica

� ZOONOSIS: GANADO VACUNO, CERDOS, ETC.

� RESERVORIO: CERDOS� VEHICULO: CARNE POCO COCIDA, LECHE

CRUDA, AGUA� SECUELAS CRONICAS: ARTROPATIA� CARACTERISTICA TECNOLOGICA:

PSICROTROFA

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Campylobacter jejunii

� RESERVORIO: AVES, GANADO VACUNO, CERDOS, ANIMALES DOMÉSTICOS

� VEHICULO: CARNE, POLLO, LECHE, AGUA, ETC.

� MICROAEROFILA

� PRINCIPAL AGENTE DE E.T.A. EN U.S.A.

� NO PRODUCE BROTES� SECUELAS CRONICAS (Síndrome de Gillan-Barré)

� NO SE MULTIPLICA EN EL ALIMENTO

� DIM BAJA

� DIFICIL DIAGNOSTICO MICROBIOLOGICO

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Escherichia coli

� Habitante normal del intestino en el hombre y animales de sangre caliente (hábitat)

� Indicador muy sensible de contaminación fecal en agua y alimentos.

� Enfermedades que producen:• lnfección Urinaria

• Gastroenteritis• Otras infecciones

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Escherichia coli

• Coloniza rápidamente el intestino (madre hijo)• Concentración en intestino > 106 UFC/g• Pocas cepas son patógenas, algunas producen ETA• DIM cepas diarreogénicas (UFC):

EPEC 105 – 1010

ETEC 108 – 1010

EIEC 108

EHEC < 102

• Diarreas autolimitadas • Vias de transmisión: Ciclo oral-fecal-oral

- Contacto con animales (reservorio)- Persona a persona- Agua y alimentos

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E. coli-Clasificación serológica

Esquema de Kuffmann (1947)Antígeno O (somático) 174

Antígeno H (flagelar) 56Antígeno K (capsular) 80

Antígeno O = serogrupoAntígeno O + H + K = el serotipo

Utilidad: Diferenciar cepas patógenas

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E. coli-Virotipos

Tiene en cuenta los distintos factores de virulencia

- Colonización (adhesinas)

- Invasión

- Toxinas

Mecanismos de patogenicidad

Síndromes clínicos

Serotipificación

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E. coli - Virotipos

Figura 2. Mecanismos de patogénesis de las seis categorías reconocidas de E. coli diarreagénicos.Basado en el original de Nataro & Kaper (Clin. Microbiol. Rev. 1998, 11: 142-201).

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E. coliE. coli--CaracterCaracteríísticas de los sticas de los virotiposvirotipos

Virotipo Características de adhesión-invasión

Toxinas Síntomas clínicos

Enterotoxigénico

(ETEC)Se adhiere uniformemente pero

no invade

Termolábil (LT) Similar toxina coléricaSobre cél. mucosaTermoestable (ST)

Diarrea tipo cólera, menos severa.Diarrea del viajero(PI 8-44 hs)

Enteropatógeno

(EPEC)

Se adhiere en grupos. Invade la célula huésped, “attach and efface” (se fija y destruye)

Aparentemente no se producen.

Diarrea acuosa, fiebre, vómitos, dolor abdomin.Diarrea infantil, del viajero (PI 17-72 hs)

Enteroinvasivo

(EIEC)

Invade células del colon. Difunde a células adyacentes

No se han detectado Diarrea profusa, similar a disentería, fiebre, dolor abdominal (PI 8-24 hs)

Enterohemorrágico

(EHEC)

Se adhiere intimamente, invade la célula huésped,"attach and

efface”(se fija y destruye)

Shiga-like toxinverocitotoxina(Stx1 y Stx2)

Diarrea sanguinolenta,colitis hemorrágicaNiños SUH Adultos PTT(PI 3-9 días)

Enteroagregativo

(EAggEC)

Se adhiere en grupos pero no invade.

TermoestableHemolisinaVerocitoxina

Diarrea. Algunas cepas se reportaron como causa de SUH

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E. coliE. coli--SerogruposSerogrupos//VirotiposVirotipos

VIROTIPO SEROGRUPOS

Enteroagregativo(EAggEC)

Este fenotipo se encuentra en un extenso rango de serotipos. No se conoce aún si todos son patógenos humanos.Un reporte reciente ha ligado los serogrupos O62, O73 y O134 con brotes de enfermedad diarréica. Smith, et.al. (1997) The Lancet350, 814/15.

Enteropatógeno(EPEC)

O18, O26, O44, O55, O86, O111, O112, O114, O119, O125, O126, O127, O128, O142, O158

Enterohemorrágico(EHEC)

O2, O4, O5, O6, O8, O15, O18, O22, O23, O26, O46, O48, O55, O75, O91, O98, O111, O112, O113, O114, O117, O118, O121, O128, O145, O146, O153, O157, O163, O165

Enteroinvasivo (EIEC) O28, O29, O112, O121, O124, O135, O136, O143, O144, O152, O164, O167, O173

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E.coli ENTEROHEMORRÁGICO (EHEC)

� Cepa más frecuente: O157:H7� VEHICULO:

� CARNE (vacuno, cerdo, aves, cordero)� LECHE y derivados

� AGUA

� RESERVORIO: ANIMALES� CARACTERISTICA TECNOLOGICA

� Psicrotrofa

� Resiste medio ácido

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E. coliE. coli ENTEROHEMORRAGICO ENTEROHEMORRAGICO -- EHECEHEC

� Cepas de E.coli productor de toxina Siga (STEC) que producen enfermedad severa en el hombre

� Diversos factores de virulencia

� Es un subgrupo dentro de las STEC

� Humanos: Más de 150 serotipos, 50 serotipos asociados al SUH

� Animales, alimentos y otros reservorios: Más de 200 serotipos.

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Escherichia coliEscherichia coli O157:H7O157:H7

E.coli O157:H7 es el prototipo de un grupo de serotipos de E.colique comparten el mismo potencial patogénico

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Escherichia coli O157:H7

VIAS DE TRANSMISIÓN EN 228 BROTES

(USA 1982-2000)

VIA DE TRANSMISION PORCENTAJE (%)

ALIMENTOS 65 (*)

AGUA 27

PERSONA-PERSONA 20

CONTACTO con ANIMALES 7

(*) 50-55 % Carne picada

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EHECEHEC--FACTORES DE VIRULENCIAFACTORES DE VIRULENCIA

� Toxina Siga: stx1 , stx2 (Profagos)

� Isla de patogenicidad LEE (locus enterocyte affacement)

� Plásmido de 60 Mda (pO157) Enterohemolisina (hly) y fimbrias

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E.coli (EHEC)

HISTORIA NATURAL DE LA ENFERMEDAD

INFECCIÓN

3 - 4 días

Dolor abdominal, diarrea sin sangre

1 - 2 días

Diarrea sanguinolenta

5-7 días

Remisión SUH

90 - 95 % 5 – 10 %

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E.coliE.coli (EHEC)(EHEC)

MANIFESTACIONES DE LA INFECCION

Manifestación Frecuencia

Portación asintomática No se conoce

Diarrea acuosa 10 % casos

Diarrea sanguinolenta90 % casos

Colitis hemorrágica

Síndrome Urémico Hemolítico (SUH)5 – 10 %

Púrpura TrombocitopénicaTrombótica (PTT)

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SINDROME UREMICO HEMOLITICO EN ARGENTINASINDROME UREMICO HEMOLITICO EN ARGENTINA

� Diagnosticado en 1964 (Dr.Gianantonio, H.niños Bs.As.)

� 300-400 nuevos casos por año� Tasa de incidencia en niños menores de 5 años

13,9/100.000 (2005)

� Más de 7.000 casos desde 1965� Prodromos: Diarrea 90 %, sanguinolenta 75 % � Letalidad: 2-5 %

� Primera causa de insuficiencia renal aguda� Segunda causa de insuficiencia renal crónica

� 30% de transplantes renales

� Edad: 6 a 36 meses (Menores de 5 años)

� Condición socioeconómica: Media/Eutróficos

� Estacionalidad: Mayor frecuencia meses cálidos

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SALMONELOSIS• FIEBRE TIFOIDEA

– Salmonella typhi y S. paratyphi

– Reservorio: Intestino del Hombre

– Enfermedad Febril/Invasivo– Genera Portación

– Contagio directo, por agua y alimentos (raro)

� SALMONELLAS ENTERICAS� Salmonella enterica con 7 subespecies� Zoonótica� Más de 2000 serotipos� Gastroenteritis-ETA� Reservorio: Intestino de los animales� Vehículo: Alimentos de origen animal (vacuno,

cerdo, pollos, peces, etc..); vegetales, agua.

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SHIGELOSIS

� Shigella dysenteriae, S.flexneri, S.sonnei, S.boydii

� ORIGEN: EXOGENO� RESERVORIO: INTESTINO DEL HOMBRE

� CONTAGIO DIRECTO: ORAL-FECAL-ORAL� Persona a Persona

� Utensilios� Moscas

� Agua y Alimentos (vegetales)

� D.I.M. MUY BAJA (1 – 10 UFC/ g)

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COLERA• Vibrio cholerae

• Epidémico: Serogrupo 01-Toxigénico• No epidémico: Otros serogrupos (Nó 01)

• Reservorio: intestino del hombre

• Transmisión: oral-fecal-oral

• Vehículo: Agua, heces, alimentos marinos, etc..

• Prevención: Higiene personal y saneamiento ambiental

COLERA EN LATINOAMERICA• Séptima Pandemia

• Ingresa en Perú en 1991

• En 1993 afecta a todo el continente (excepto Uruguay e islas del Caribe) con 1.000.000 de casos y cerca de 1.000 muertes

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Dispersión de V.cholerae

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Incidencia de enfermedades virales y parasitarias en U.S.A.

MICROORGANISMO Nº CASOS/AÑO

PARASITOS

Cryptosporidium parvum 300.000

Cyclospora cayenatensis 16.000

Giardia lamblia 2.000.000

VIRUS

Norwalk 23.000.000Rotavirus 3.900.000Astrovirus 3.900.000Hepatitis A 84.000

Fuente: Emerging Infections Diseases, Vol 5, nº 5 (1999)

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Enfermedades microbianas transmitidas

por agua en U.S.A.

• Nº Casos/año: 900.000• Nº Muertes/año: 900

• Fuente: Dairy, Food and Enviromental Sanitation, October 2000

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Parásitos asociados con Agua y Alimentos

Categoría Parásito Enfermedad Transmisión

Protozoo Intestinal

CCryptosporidium parvumCCyclospora cayetanensis-Giardia lamblia

--Entamoeba histolytica

Infección intestinal y diarrea

Disentería amebiana

Fecal-oral por ingestión de quistes/ooquistes excretados por humanos y en algunos casos por animales

Protozoo Tisular

Toxoplasma gondii Toxoplasmosis: Malformaciones congénitas. En adultos fiebre, dolor de cabeza, lesión en órganos. Grave en inmunodeprimidos

Ingestión de ooquistes de materia fecal de gatos y consumo de carne mal cocida

Helminto Tisular

Trichinella spiralisTaenia saginata/soliumEquinococcus granulosusFasciola hepática

Triquinelosis

Hidatidosis

Consumo de carne mal cocida (vacuna, porcina, etc.) conteniendo el estadio tisular. A veces por consumo directo de huevos

E

Adaptado de: J. Food Protection, Vol 62, nº 9 (1999), 1059-70

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Características de los protozoos intestinalesPROTOZOO Clasificación ESTADIO

INFECCIOSO EN MEDIO

AMBIENTE

SINTOMAS INFECCION CRUZADA ANIMALES-HUMANOS

Cryptosporidium parvum

COCCIDIO OOQUISTE (5 µµµµm)

Diarrea acuosa (7-14 días) fiebre y debilidad muscular

SI. Vacunos y posiblemente otros animales domésticos y salvajes

Cyclospora cayetanensis

COCCIDIO OOQUISTE (10 µµµµm)

Nauseas, vómitos, dolor abdominal (3-25 días). Asintomático

NO se documentó

Giardia intestinalisGiardia duodenalis

FLAGELADO QUISTE ( 6 x 12 µµµµm)

Diarrea aguda por días o semanas. La infección crónica puede durar meses

SI. Los castores se asociaron a brotes por agua contaminada

Adaptado de: J. Food Protection, Vol 62, nº 9 (1999), 1059-70

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Protozoos Ciclo de VidaINGESTION DE QUISTES/OOQUISTES

EXQUISTACION (pH-Temperatura)

TROFOZOITOS (2-4)

REPRODUCCION EN EL INTESTINO

DIARREA

MATERIA FECAL: QUISTES (108 /g)

MEDIO AMBIENTE/MANOS

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

PARASITOSIS

Cryptosporidium parvum (Protozoo)� Patógeno emergente vehiculizado por agua y

alimentos. Primer caso en humanos: 1976� Zoonosis que afecta a diversas especies

animales (mamíferos, reptiles, peces, etc.)� Muy difundido en la naturaleza� Enfermedad diarréica autolimitada. Grave en

inmunodeprimidos y niños

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Cryptosporidium parvum

• Vías de transmisión: – Ingesta de agua, verduras, frutas contaminadas– Contacto directo humanos/animales– Piletas de natación

• Forma infectiva: ooquistes, elemento de resistencia• Características del ooquiste:

– Alta concentración en heces (> 105 /gramo)– Pequeño tamaño: 4-6 µµµµm– Baja DIM– Alta persistencia en agua (hasta 18 meses)– No se elimina completamente por los tratamientos de

potabilización– Alta resistencia a la desinfección con cloro (hasta 16.000

ppm)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

C. parvumC. parvum--Ciclo biolCiclo biolóógicogico

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Cryptosporidium parvum

BROTES PRODUCIDOS POR AGUA POTABLE

LOCALIDAD AÑO Nº DE CASOS ORIGEN

Cobham, Surrey, UK 1983 16 Manantial y río

Cobham, Surrey UK 1985 50 Manantial y río

Braun Station, Texas, USA

1984 2.000 Pozo

Carrolton, Georgia, USA

1987 13.000 Río

Ayrshire, UK 1988 27 Embalse

Oxford y Swindon, UK

1989 400 Embalse

Milwaukee, Wisconsin, USA

1993 403.000 (104 muertos)

Río

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Giardiasis-Vías de transmisión

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Parasitosis

PARA REDUCIR EL RIESGO SE REQUIERE

• Provisión de Agua Potable.• Sanidad ambiental con buena disposición de

residuos cloacales.• Buena higiene personal de los manipuladores.• Cocción completa de las carnes.• Limpieza y desinfección de vegetales.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Remoción de Parásitos (Valores D)

1 - 40 - 2Ozono

0 – 20Dióxido de cloro

0 – 20Cloraminas

0 – 20Cloro

Giardia intestinales

Cryptosporidium parvum

DESINFECCION

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Remoción de Parásitos (Valores D)

2 - > 42 - > 4Membranas

2 – 62 – 6Tierra diatomeas

1 – 41 – 4Arena lento

0 – 10 – 1Arena rápido

Giardia intestinales

Cryptosporidium parvum

FILTRACION

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Remoción de Parásitos (Valores D)

0,5 – 20,5 - 2Almacenamiento

2 – 2,52 – 2,5Coagulación/filtración

Giardia intestinales

Cryptosporidium parvum

OTROS TRATAMIENTOS

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Seguridad del AguaSeguridad del Agua--Desarrollo histDesarrollo históóricorico

- 400 años AC relación agua-enfermedad

- 1854 Epidemia de cólera en Inglaterra, John Snow, primer estudio epidemiológico que relaciona al agua como vehículo de la enfermedad, “la transmisión del cólera fue debida a alguna materia mórbida en la materia fecal de los enfermos que pudo contaminar el agua y reproducirse en las personas que consumen esa agua”

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Seguridad del AguaSeguridad del Agua--Desarrollo histDesarrollo históóricorico

- Fines siglo XIX - Reconocimiento microorganismos causan enfermedad- Comienza recuento de bacterias en agar gelatina para

evaluación eficiencia filtración- Koch postula recuento <100/ml indica agua segura (cólera/tifus)- Koch aísla V.cholerae de agua y materia fecal postulando origen

de la enfermedad. - Las bacterias constituían la “materia mórbida” de J.Snow- 1885 Escherich describe Bacterium coli de la materia fecal de

niños diarréicos- 1892 Schardinger postula B.coli en agua como “indicador fecal”

- “Microorganism in water” (1894) - El numero de microorganismos en el agua es una medida de la

contaminación, debe ser menor de 100/ml para consumirla- El filtrado lento por arena reduce más del 90% el contenido

microbiano hasta hacerlo menor de 100/ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Patógenos Acuáticos• Fuera del huésped pierden rápidamente viabilidad,

necesitan encontrar rápidamente un nuevo huésped• Características (Virus y quistes de parásitos.)

– NO se multiplican en agua– Alta infectividad (baja DIM)– Alta persistencia en el medio ambiente

• La mayoría de los patógenos bacterianos tienen poca persistencia en el medio ambiente al ser afectados por la radiación UV, desecación,etc.

• En presencia de alta concentración de carbono orgánico, temperatura media y baja concentración de cloro se pueden multiplicar:– Legionella sp (*)– Pseudomonas aeruginosa (*)– Aeromonas sp– MAC (*)– Indeseables

(*) Forman biofilm

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores Microbianos de Calidad

� Si bien algunos patógenos pueden detectarse por métodos apropiados, es más fácil y económico determinar bacterias que específicamente indican la presencia de contaminación fecal ó de la eficiencia del tratamiento y desinfección del agua.

� La determinación de indicadores provee una gran seguridad debido a su gran número en aguas contaminadas lo cual es reforzado por muchos años de experiencia.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores Microbianos de Calidad

INDICADOR DE CONTAMINACION FECAL

– Debe estar en gran número en el intestino del hombre y animales de sangre caliente

– Fácilmente detectable por métodos analíticos simples

– No debe crecer en agua

– Persistencia en agua similar a patógenos

– Remoción por tratamiento similar a patógenos

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

FAMILIA ENTEROBACTERIACEAE

• BACILOS GRAM NEGATIVOS• NO ESPORULADOS• OXIDASA NEGATIVA• AEROBIOS – ANAEROBIOS FACULTATIVOS• UTILIZAN GLUCOSA (ACIDO Y GAS)• REDUCEN NITRATOS

Enterobacterias

Coliformes

Coliformes termotolerantes

E. coliE. coli

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Coliformes/E.coli-Desarrollo Histórico

1885- Londres-Primer control bacteriológico rutinario de agua1885-Escherich describe Bacillus coli (E.coli)

1893-Wurtz-Rcto. B.coli en placa- Acido de lactosa1893-Durham- Gas de lactosa

1901-Concepto coli-formes (similar a B.coli)1905-Mac Conkey caldo-Acido y gas a partir de lactosa- toleran

sales biliares1907-Bacillus coli origen fecal

1914-Método de tubos múltiples (NMP)1940’-USA-Coliformes fecales: crecimiento a 44°C

1940’-UK-Coliformes fecales: producción indol1950’-Concepto E.coli indicador fecal

1950’-USA-FM alternativo a NMP1990’-Sustratos específicos para coliformes/E.coli- β-

galactosidasa/ β-glucuronidasa

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores Microbianos

COLIFORMES COLIFORMES Características

– Bacilos Gram negativos, oxidasa negativa, no esporulados, de la Familia Enterobactereacea

– Crecen en presencia de sales biliares y detergentes– Fermentan lactosa con producción de ácido y gas a 35-

37 ºC en 24-48 hs– ββββ-galactosidasa positivo– Grupo heterogéneo, taxonómicamente no definido, con

más de 20 géneros y diversas especies– Origen (hábitat) fecal y no fecal

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Coliformes

Su presencia en agua tratada indica:

• Inadecuado tratamiento de potabilización (eficiencia)

• Recontaminación (integridad del sistema de distribución)

• Excesivos nutrientes

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores Microbianos

COLIFORMES TERMOTOLERANTES• Características

– Coliformes que fermentan la lactosa a 44-45 ºC en 24-48hs con producción de ácido y gas

– Incluye: E.coli (100 %), Citrobacter sp (70 %), Klebsiella sp (49 %) y Enterobacter sp (9 %)

– Origen (hábitat) predominantemente fecal de acuerdo a los % indicados

• Su presencia en agua tratada indica:– Probable contaminación fecal– Inadecuado tratamiento para remoción de bacterias fecales– En agua cruda indica el grado de contaminación y permite

evaluar el tipo de tratamiento necesario para potabilizarla como asimismo, el riesgo de contraer una gastroenteritis.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores Microbianos

Escherichia coliEscherichia coli• Características:– Pertenece al grupo Coliformes Termotolerantes– ββββ-glucuronidasa positivo– Requiere identificación bioquímica– Origen (hábitat) intestino del hombre y animales de

sangre caliente en alta concentración (+/- 109

UFC/gramo)

• Su presencia en agua indica:– CONTAMINACION FECAL (Muy sensible)– Inadecuado tratamiento para remoción de bacterias

fecales

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores microbianos

STREPTOCOCOS FECALES• Características:

– Streptococos de grupo D (Lancefield). Incluye especies de los géneros Enterococcus y Streptococcus

– Enterococcus faecalis y E.faecium los más frecuentes,– origen (hábitat) intestino del hombre y animales. Algunas

especies son extraintestinales (vegetales)– Streptococcus bovis y S.equines de origen fecal animal

• Propiedades:– Más persistentes en agua que E.coli y coliformes– Más resistentes a condiciones adversas del medio (desecación

etc.)

• Su presencia en agua indica:– Inadecuado tratamiento de potabilización– Probable contaminación fecal

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores microbianos

ANAEROBIOS SULFITO REDUCTORES• Características:

– Bacilos Gram positivos, anaerobios, esporulados. Especie tipo Clostridium perfringens

– Origen (hábitat) fecal en bajo número y no fecal (suelo, tierra)• Propiedades:

– Las esporas toleran los desinfectantes y persisten por largo tiempo en el agua

• Su presencia en agua indica:– Contaminación lejana o intermitente– Inadecuado tratamiento de potabilización (filtrado)– Posible presencia de patógenos resistentes a la desinfección

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores microbianos

COLIFAGOS (BACTERIOFAGOS)

• Características:– Infectan a E. Coli– Similares a enterovirus humanos

• Propiedades:– Baja concentración en materia fecal– Abundantes en líquidos cloacales– Mayor persistencia en agua que bacterias– Fácil detección

• Su presencia en agua indica:– Contaminación cloacal– Inadecuado tratamiento de potabilización– Inadecuada protección de agua subterránea

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

BacteriBacterióófagosfagos

• Colifagos divididos en dos grupos:

• Colfiagos somáticos: infectan al huésped por receptores de la

pared celular. E coli es la cepa más usada. Son específicos del

huésped y se discute su replicación en el ambiente.

• F-RNA(macho específicos): infectan a través del pili sexual,

similares en forma y tamaño a los virus entéricos. No se

replican en climas templados.

• Fagos de Bacteroides: la especie B. fragilis es la más

frecuente, infectan por la pared celular. No se replican en el

ambiente, son los más resistentes y los que se hallan en

menor número.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores microbianos

AEROBIOS MESOFILOS (HETEROTROFOS)• Características:– Grupo heterogéneo que desarrolla en medios

complejos.

• Un recuento elevado indica:– Tratamiento de potabilización ineficiente– Crecimiento microbiano en las instalaciones

(cañerías, tanques, etc.)– De acuerdo a la temperatura de incubación se

puede inferir su origen

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores microbianos

Pseudomonas aeruginosa

• Características:– Bacilo Gram negativo, no fermentador (TSI),

oxidasa positivo, móvil, produce pigmentos– Patógeno oportunista– Muy diseminado en el medio ambiente– Moderada resistencia a la cloración

• Su presencia en agua indica:– Contaminación durante el procesado (agua

envasada)– Crecimiento en las instalaciones– Riesgo de infección (agua recreacional)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Otros Indicadores en agua

Bifidobacterias – Fecal

Clostridium perfringens – Fecal/Parásitos

Esteroles fecales (Coprostanol) – Fecal

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores en Agua

•Pseudomonasaeruginosa

•Staphylococcus

aureus

Infección por contacto

•Escherichia coli

•Coliformes

termotolerantes

•Estreptococos

fecales

Contaminación Fecal (Probable presencia de patógenos de ciclo oral-fecal)

SANITARIO

DETERMINACIONDETECTAOBJETIVO

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Indicadores en Agua

RAM

Pseudomonas aeruginosa

Crecimiento en instalaciones/Biofilm

Coliformes

RAM

Recontaminación (integridad del sistema)

TECNOLOGICO

Coliformes

RAM

Eficiencia del tratamiento

DETERMINACIONDETECTAOBJETIVO

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Análisis microbiológico en clínica

• Objetivos:– Diagnostico rápido, análisis CUALITATIVO

• Características del microorganismo patógeno– Se encuentra en gran número

– Pocos competidores que pueden interferir en su detección

– Creció en condiciones ideales (nutrientes, temperatura, etc.)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Análisis microbiológico en alimentos y agua

• Objetivos:– Asegurar que no hay patógenos.

– Los indicadores ó patógenos no alcanzaron cierto número, análisis CUANTITATIVO

• Características del microorganismo ó indicador– Se encuentra en bajo número– Gran cantidad de competidores– Puede no adaptarse bien al medio o bien encontrarse

subletalmente dañado

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Criterios de potabilidad (OMS)

• AUSENCIA DE Escherichia coli EN 100 ml

• AUSENCIA DE COLIFORMES TOTALES EN 100 ml. Se admite hasta un 5 % de muestras positivas en un período de muestreo de 12 meses, siempre en ausencia de E.coli

• NO HAY CRITERIO FORMADO ACERCA DEL CONTENIDO MAXIMO ADMITIDO PARA VIRUS Y PARASITOS EN AGUA POTABLE

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Especificaciones microbiológicas (C.A.A. art.982-3)

AGUA POTABLE Y SODA

• Recuento de coliformes totales (Caldo Mac Conkey ó Caldo Lauril Sulfato-37 ºC-48 hs): NMP Máximo 3/ 100 ml

• Escherichia coli: Ausencia en 100 ml• Pseudomonas aeruginosa: Ausencia en 100 ml• Recuento de aerobios mesófilos (Agar PCA-37ºC-

24 hs): Máximo 500 UFC/ml Si es mayor de 500 y cumple el resto de los parámetros se deberá exigir la higienización del reservorio y realizar un nuevo recuento.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Especificaciones microbiológicas (CAA art.985-94-95)

AGUA MINERAL NATURAL Y MINERALIZADAAGUA MINERAL NATURAL Y MINERALIZADADeberá estar exenta de

– Parásitos en 250 ml– Escherichia coli en 250 ml– Pseudomonas aeruginosa en 250 ml– Estreptococos fecales en 250 ml– Anaerobios esporulados sulfito reductores en 50 ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Frecuencia de muestreo

• Depende de:– Calidad de la fuente– Tipo de tratamiento

• Criterio– Mayor número de muestras– Método analítico simple

MUESTREO MINIMO PARA AGUA DEDISTRIBUCION

Población servida Muestras por mes

Hasta 5.000 1

5.000 a 10.000 1 cada 5.000

Más de 10.000 1 cada 10.000 más 10 muestras adicionales

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

TOMA DE MUESTRA

• Limpiar y desinfectar la canilla• Neutralizar desinfectantes y metales pesados• Determinar el contenido de cloro y el pH• Considerar sistema de distribución• No exponer la muestra a la luz y refrigerar (4-

10ºC)• No congelar• Analizar dentro de las 24 hs las muestras

refrigeradas• Analizar dentro de las 2 hs las muestras sin

refrigerar

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Evaluación de la calidad

• Análisis bacteriológico– Método más sensible para revelar contaminación en agua

potable, aunque no el más rápido• Fuentes de variabilidad

– Medios de cultivo– Temperatura de incubación– Naturaleza y edad de la muestra

• METODOS ESTANDARIZADOS PARA EL ANALISIS MICROBIOLOGICO DE AGUA– ISO-International Organization for Standardization– APHA-American Public Health Association (USA)– United Kingdom Departament of Health and Social Security

(UK)

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Métodos de recuento

NUMERO MAS PROBABLE (NMP)

• Método estadístico basado en la distribución de los microorganismos en el agua

• Utiliza series de 3 ó 5 tubos inoculados con diluciones sucesivas de la muestra

• Requiere confirmación• Permite realizar recuentos selectivos de distintos

microorganismos o grupos microbianos• Permite cuantificar bajas concentraciones microbianas

(sensibilidad)• Tiene poca precisión. El resultado expresa la probabilidad

de encontrar un número determinado de microorganismos en la muestra, pero el número real puede estar dentro de un amplio rango.

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Métodos de recuento

FILTRACION POR MEMBRANAS

• Método de recuento directo con alta sensibilidad

• Buena reproductibilidad (precisión)• Más rápido que el NMP

• Requiere equipo especial

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

AGUA ANALISIS BACTERIOLOGICO

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Análisis bacteriológicoRECUENTO DE AEROBIOS MESÓFILOS (HETEROTROFOS)

Método de recuento en placa para agua potable

Muestra

0,1 ml

• Agregar 12-15 ml de agar PCA fundido y enfriado a 45-47 ºC, homogeneizar, dejar solidificar. Incubar a 35-37 ºC las placas invertidas durante 24 hs

• Contar las colonias en cada placa y promediar el resultado

• Multiplicar por 10 y expresar como: UFC/ml

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AnAnáálisis bacteriollisis bacteriolóógicogico

RECUENTO DE COLIFORMES Muestra

Inocular por triplicado 10, 1,0 y 0,1 ml de muestra en tubos de Caldo Mac Conkey ó Caldo Lauril Sulfato (CLS) con campanita de Durham

(doble concentración para 10 ml y simple concentración para 1,0 y 0,1)

Incubar en estufa ó baño termostatizado a 35-37 ºC durante 48 hs

Confirmar los tubos positivos (Crecimiento con producción de ácido y gas en Mac Conkey, crecimiento y producción de gas en CLS)

transfiriendo un ansa de hojal (3 mm de diámetro) a tubos de Caldo lactosa-bilis-verde brillante (BRILA) con campanita de Durham

Incubar 24 hs a 35-37 ºC

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Leer los tubos positivos (crecimiento y producción de gas). Con el número de tubos positivos de cada dilución calcular el

NMP utilizando la tabla

EJEMPLO: Tubos positivos (confirmados) 10 ml 3 (tres)

1,0 ml 1 (uno)

0,1 ml 0 (ninguno)

Resultado: NMP 43 / 100 ml

Incubar 24 hs a 35-37 ºC

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

INVESTIGACIINVESTIGACIÓÓN DE N DE Escherichia coliEscherichia coli

MUESTRA: 100 ml

Inocular en 100 ml de caldo EC doble concentración (se puede emplear Caldo Mac Conkey ó CLS)

Incubar 24-48 hs a 35-37 ºC

Si hay crecimiento y gas aislar en agar de Levine (EMB) (se puede utilizar agar Mac Conkey ó agar cromogénico)

Incubar 24-48 hs a 35-37 ºC

Picar 5 colonias típicas a caldo (TSB ó ICC) y realizar pruebas bioquímicas para identificación

Pruebas mínimas a realizar: TSI, IMVIC, Ureasa, Lys, Gram y oxidasa (Se puede utilizar Kits comerciales para tipificación)

Informar: PRESENCIA/AUSENCIA de E.coli en 100 ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

InvestigaciInvestigacióón de n de Pseudomonas Pseudomonas aeruginosaaeruginosa

MUESTRA: 100 ml

Inocular en 100 ml de: Caldo Asparagina ó Caldo Nutritivo doble concentración ó 50 ml de Caldo Verde Malaquita concentrado

Incubar 24-48 hs a 35-37 ºC

Si hay crecimiento aislar en agar Cetrimida (hay medios alternativos)

Incubar 24-48 hs a 35-37ºC

Picar 5 colonias típica a caldo (TSB ó ICC) y realizar pruebas bioquímicas de identificación: Gram, oxidasa, TSI, O/F aerobio-

anaerobio, Agar P (King A) y Agar F (King B), agar leche, crecimiento a 42 ºC

Informar: PRESENCIA/AUSENCIA en 100 ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Técnicas de filtración por membrana

• Recuento de aerobios mesófilos (RAM)– Filtrar 1 ml de muestra con ayuda de 50-100 ml de agua estéril por una

membrana de 0,45 µµµµm– Transferir la membrana en forma estéril a una placa con la almohadilla

embebida en el medio de cultivo (Caldo M-Recuento Total)– Incubar a 35-37 ºC durante 24 hs– Contar las colonias e informar: UFC/ml

• Recuento de coliformes totales– Proceder como se indicó en RAM filtrando 100 ml de muestra y

empleando un medio de cultivo apropiado (Caldo M-Endo)– Incubar a 35-37 ºC durante 24-48 hs y contar las colonias típicas– En caso de dudas picar colonias sospechosas a caldo BRILA, incubar

y observar la producción de gas.– Informar en UFC/ 100 ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

FILTRACION POR MEMBRANA

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

FILTRACION POR MEMBRANA

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

DETECCION DE E.coli y Pseudomonas aeruginosa POR FILTRACION

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

INVESTIGACION DE ESTREPTOCOCOS FECALESINVESTIGACION DE ESTREPTOCOCOS FECALES

MUESTRA: 250 ml

Filtrar por membrana de 0,45 µµµµm

Inocular la membrana en 50 ml de Caldo Dextrosa Azida (hay medios alternativos)

Incubar 24-48 hs a 35-37 ºC

Si hay crecimiento aislar en agar Bilis-Esculina-Azida ó agar KF

Incubar 24-48 hs a 35-37 ºC

Picar 5 colonias típicas a caldo (TSB ó ICC) y realizar pruebas bioquímicas de identificación: Gram, catalasa, ClNa 6,5%, Bilis-

esculina, crecimiento a 45 ºC

Informar: PRESENCIA/AUSENCIA en 250 ml

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INVESTIGACION DE ANAEROBIOS SULFITO INVESTIGACION DE ANAEROBIOS SULFITO REDUCTORESREDUCTORES

MUESTRA: 50 ml

Inocular en 50 ml de Caldo Tioglicolato doble concentración (recién hervido y enfriado). Cubrir con Vas-par la superficie del medio

Incubar 24-48 hs a 45 ºC ó a 35-37 ºC durante 5 días

Si hay crecimiento aislar en agar SPS (hay medios alternativos)

Incubar 24-48 hs a 35-37 ºC en anaerobiosis

Las colonias típicas son de color negro. Confirmar con tinción de Gram: Bacilos Gram positivos esporulados

Informar: PRESENCIA/AUSENCIA en 50 ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Sustratos Cromogénicos

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Sustratos Cromogénicos

Fluorescencia UV4-Metil UmbeliferonaMUP (12)C.PerfringensFosfatasa ácida

Fluorescencia UV4-Metil UmbeliferonaMUD (11)Enterococosβ-D-Glucosidasa

Amarillo

Rojo

Fluorescencia UVAzul

Azul

RosaRojo

p-Nitro Fenol

Fenolftaleina

4-Metil UmbeliferonaIndoxil

Indigo

SalmonMagenta

PNPG (4)

PHEG (5)

MUG (6) X-GLU (7)

IBDG (8)

Salmon Glu (9)Magenta Glu (10)

Escherichia coli

β-D-Glucuronidasa

AmarilloAzul

Salmon

o/p-Nitro FenolIndoxil

Salmon

ONPG/PNPG (1) X-GAL (2)

Salmon GAL (3)

Coliformesβ-D-

Galactosidasa

ColorCromógenoSustratoMicroorganismo

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Sustratos CromogSustratos Cromogéénicosnicos(1) o/p-nitro fenil-β-D-galactopiranósido (ONPG/PNPG)

(2) 5-Bromo-4-Cloro-3 Indolil-β-D-Galactopiranósido (X-GAL)

(3) 6-Cloro-3-Indolil-β-D-Galactopiranósido (Salmon-GAL)

(4) p-Nitro Fenil Glucurónido (PNPG)

(5) Fenolftalein-β-D-Glucurónido (PBDG)

(6) 4-Metil Umbeliferil-β-D-Glucurónido (MUG)

(7) 5-Bromo-4-Cloro-3 Indolil-β-D-Glucurónido (X-GLU)

(8) Indoxil-β-D-Glucurónido (IBDG)

(9) 6-Cloro-3-Indolil-β-D-Glucurónido (Salmon-GLU)

(10) 5-Bromo-6-Cloro-3-Indolil-β-D-Glucurónido (Magenta-Glu)

(11) 4-Metil Umbeliferil-β-D-Glucósido

(12) 4-Metil Umbeliferil Fosfato

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

INVESTIGACION DE coliformes y E.coliMedio cromogénico (sustrato específico)

Muestra (100 ml)

Caldo Lauril Sulfato consustratos cromogénicos

Incubar 24 hs. a 35-37 °C

LECTURA E INTERPRETACIÓN

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INVESTIGACION DE coliformes y E.coliMedio cromogénico (sustrato específico)

LECTURA E INTERPRETACIÓN

AUSENTEAUSENTENEGATIVOSIN CAMBIO

AUSENTEPRESENTENEGATIVOAMARILLO

PRESENTEPRESENTEPOSITIVOAMARILLO

Escherichia coli

COLIFORMESFLUORESCENCIA(366 nm)

COLOR

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Detección de ProtozoosUSEPA-1622/23-Quistes de Giardia y Cryptosporidium

• FILTRACION• CONCENTRACION

• PURIFICACION• IDENTIFICACION

2Residual

100Tratada

100Subterránea

20Superficial

VOLUMEN A FILTRAR (litros)

TIPO DE AGUA

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FILTRACION

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Detección de Protozoos

• Filtro Cartucho PP (1 µm)/Membrana (1-2 µm)• Elución con buffer + agitación• Concentración x centrifugación a 1500 g/10’-Gradiente

sacarosa• Purificación x SIM-Fijación a Ac específicos adheridos a

microesferas magnetizadas (Cryptosporidiun-Giardia)• Identificación x OM del extendido teñido-IF/Tinción ácida

(Cyclospora)

• Tiempo: 96 hs• Requiere controles positivos y negativos• Baja recuperación (20-40%)• Detecta ooquistes totales (viables o no viables)• Límite detección según volumen de muestra• Especificaciones para agua de bebida (UK): Máximo 1/10

litros

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

SEPARACION INMUNOMAGNETICA

1- Captura de los (oo) quistes por las esferas

magnéticas.

2- Los (oo) quistes unidos son retenidos por

el magneto y el sobrenadante con las fibras es removido.

3- Disociación del complejo

4- El sobrenadante con los (oo) quistes es transferido a un slide para su tinción.

SEPARACION INMUNOMAGNETICA

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

AGUA RECREACIONALAGUA RECREACIONAL

- Riesgo en mares, ríos, lagos etc., asociado a contaminación fecal por descargas cloacales, escurrimientos, etc

- Riesgo en piletas, spa, sauna, etc., asociado a- Contaminación fecal originada en instalaciones,

bañeros, animales (patógenos entéricos)- Secreciones humanas, saliva, orina, mucus, piel, etc

(virus, oportunistas, etc)

- Bacterias y amebas de vida libre pueden colonizar las instalaciones y multiplicarse y causar infección por vía dérmica e inhalatoria

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

AGUA RECREACIONALAGUA RECREACIONAL

BROTES DOCUMENTADOS en USA

- VIRUS en natatorios/falla desinfección- Adenovirus: faringuitis, conjuntivitis - Hepatitis A/Norwalk: gastroenteritis/hepatits

- BACTERIAS- Shigella en lagos y estanques, niños- E.coli O157 lagos y piletas 7 brotes en niños

- PROTOZOOS- Giardia y Cryptosporidium: varios brotes en piletas de

natación

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AGUA RECREACIONALAGUA RECREACIONAL

BROTES DOCUMENTADOS en USA

- Legionella en spa por aerosoles, colonización de instalaciones (duchas, acondicionadores, etc.)

- Pseudomonas aeruginosa en spa. Infecciones en piel, otitis esterna, infección respiratoria. Origen humano.

- Micobacterias (MAC) en piletas, spa. Infecciones de piel y tejidos blandos, pneumonitis en asociación con amebas.

- Staphylococcus aureus en natatorios, infecciones de piel, heridas, ojos, otitis externa. Origen humano

- Leptospira interrogans en agua recreacional natural. Fuente animales domésticos ó salvajes. Enfermedad de Weill óictericia hemorrágica

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AGUA RECREACIONALAGUA RECREACIONAL

AGUA RECREASIONAL NATURAL: Riesgo aceptable para bañeros: 8/1000

Parámetros microbiológicos

< 33< 126- - -- - -Argentina

< 35- - -- - -- - -ArgentinaAgua salada

< 1.000- - -< 2.000< 10.000CEE

< 33- - -< 100- - -USEPA

EnterococosNMP/100ml

E.ColiNMP/100ml

Colif.Termot.NMP/100ml

ColiformesNMP/100ml

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

AGUA RECREACIONALAGUA RECREACIONAL

AGUA NATATORIOS/SPA/HIDROMASAJES

- RAM: < 20 (Prov.Bs.As.)- Pseudomonas aeruginosa: < 1/100ml- Staphylococcus aureus: < 30/100ml

- Cloro: Mínimo 0,5ppm - pH: 7,2-7,8

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AGUA RECREACIONALAGUA RECREACIONAL

AGUA NATATORIOS/SPA/HIDROMASAJES

- RAM: < 20 (Prov.Bs.As.)- Pseudomonas aeruginosa: < 1/100ml- Staphylococcus aureus: < 30/100ml

- Cloro: Mínimo 0,5ppm - pH: 7,2-7,8

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Tratamiento Milwaukee

LAGO MICHIGAN

AGUA CRUDA

+ Cloro/poli Cloruro de AlCoagulación

Floculación

Sedimentación

Filtro rápido de arena (8) LAVADO CONTRACORRIENTE

Almacenamiento

Cloración

Distribución

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Control MicrobiolControl Microbiolóógico AGUAgico AGUA

Brote Milwaukee

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ESTANDARES O.M.S.ESTANDARES O.M.S.

• Base de legislación en diversos países del mundo• Publicados en 1984 y revisados periódicamente• Establece "Valores Guía" (GV) basados en la

evidencia toxicológica existente y en una exposición de por vida (70 años)

• Hay valores provisionales por falta de información toxicológica o de métodos analíticos adecuados

• Hay GV más altos que el valor necesario para generar rechazo por olor y/o sabor

• Hay sustancias para las que aún no se puede establecer un GV por falta de información

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ESTANDARES O.M.S.ESTANDARES O.M.S.PARAMETROS

– MICROBIOLOGICOS (4)– QUIMICOS:

• INORGANICOS (17)• ORGANICOS (27)• PESTICIDAS (33)• DESINFECTANTES Y DERIVADOS (17)• COMPONENTES RADIOACTIVOS• Parámetros que pueden originar quejas del

consumidos sin afectar la salud (estéticos) (27)

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

• Artículo 982 "Agua potable de suministro público y uso domiciliario" (1994)

• PARAMETROS:– MICROBIOLOGICOS (4)– FISICOS (3)– QUIMICOS (21)– CONTAMINANTES ORGANICOS (26)

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

•• Artículo 983 "Agua de bebida envasada o agua potabilizada envasada" (1994)

Pequeñas variaciones en parámetros químicos• Establece:

� Tratamientos permitidos� Tapa inviolable� Rotulación� Exigencias para el establecimiento (Anexo I)� Registro de controles analíticos (bacteriológico y

físico-químico) de laboratorio propio ó externo� Asesor técnico "capacitado"

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

• Artículo 985 "Agua Mineral" (1994)• CARACTERISTICAS: Debe diferenciarse del agua potable

– Tenor de minerales– Pureza microbiológica original– Constancia en su composición

• OPERACIONES FACULTATIVAS– Decantación, filtración, aireación– Gasificación– Ozonización, UV, filtración bacteriológica

• PARAMETROS– Sensoriales (4)– Químicos (20)– Contaminantes (12)– Microbiológicos (5)

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

• Artículo 985 "Agua Mineral" (1994)

• CLASIFICACION– Grado de mineralización– Composición – Temperatura de surgencia– Contenido gaseoso

• ENVASADO (Art. 987)– En origen, tipo de envase, cierre inviolable

• ROTULACION (Art. 989)– RESTRICCIONES Y PROHIBICIONES Denominación exclusiva– Publicidad (propiedades curativas)

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

• Art. 985 "Agua Mineral" (1994)

• ESTABLECIMIENTOS (Art. 118, anexo I, 1994)– Exigencias de industrialización– Requisitos de higiene– Condiciones del personal– Laboratorio dirigido por un profesional o técnico.

Registro de resultados durante dos años – Responsable Técnico: profesional universitario con

competencia en la materia, responsable de supervisar las operaciones de producción y control del producto

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

•Art. 1017 "Soda en sifones“

• Deberá elaborarse con agua potable (art. 983)• Tratamientos permitidos: decantación, filtración,

aireación, eliminación de elementos: As, V, F, Mn, NO3-, etc., cloración, ozonización, UV, filtración bacteriológica, osmosis inversa, resinas de intercambio

• Carbonatación mínimo 1,5 At a 21ºC• Cloración u ozonización mínimo: 0,2 ppm

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ESTANDARES DEL C.A.A.ESTANDARES DEL C.A.A.

• Establecimientos para “Soda en Sifones”– Condiciones generales– Requisitos de higiene de la planta y el personal– Tratamiento de los pozos– Material de envasado (art. 1018)

• ASESOR TECNICO (art. 1019 bis)– Capacitado para supervisar la producción y verificar

la calidad del producto– Laboratorio propio o externo

• Frecuencia mínima de análisis: Bacteriológicos trimestral, físico-químico anual. Registro por dos años.

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LIMITACIONES del CONTROL DE CALIDAD DE AGUALIMITACIONES del CONTROL DE CALIDAD DE AGUA

• Insuficiente para asegurar la inocuidad del agua

– Muestreos no representativos– Microorganismos no cubiertos por los indicadores

– Resultados tardíos

– Inapropiados para pequeñas poblaciones

– Los indicadores no reflejan el riesgo ( USA en 1/3 de los brotes de enfermedades hídricas no se detectaron bacterias coliformes)

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NUEVOS CRITERIOS PARA ASEGURAR LA CALIDAD DEL AGUA

• Basados en Análisis y Manejo de riesgos en todo el proceso de abastecimiento de agua desde la captación hasta su consumo

• Desplazamiento del control desde el punto final del proceso (entrega al consumidor) hacia las etapas previas.

• Monitoreo de parámetros operativos o indicadores de la integridad del sistema

• Mayor confiabilidad de los resultados obtenidos (competencia técnica de los laboratorios)

• Detección de variaciones de calidad de agua de corta duración

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NUEVOS CRITERIOS PARA ASEGURAR LA CALIDAD DEL AGUA

• Esta propuesta plantea que los sistemas de control para asegurar la calidad del agua no deben basarse solo en la verificación del producto final sino en la evaluación de los riesgos en todos los puntos del sistema para permitir el manejo y mitigación de tales riesgos

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Guías de Calidad del agua de la OMS

– Objetivos de calidad de agua en términos de efectos sobre la salud pública y prevención de enfermedades hídricas

– Plan de seguridad del agua (Water safety plan)

• Evaluación del sistema• Determinación de puntos de control críticos

• Monitoreo de puntos críticos

• Plan de manejo de riesgos

– Vigilancia independiente

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PLAN DE SEGURIDAD DEL AGUA

– Evaluación integral del sistema y determinación de puntos de controlpara determinar que cada etapa o parte del mismo esté operando adecuadamente y que todo el sistema está en condiciones de abastecer agua que cumple los objetivos expresados en términos de salud

– Monitoreo de las medidas de control de mayor importancia para asegurar la inocuidad del agua

• Identificar las medidas de control que reducen o previenen la contaminación

• Monitoreo de la integridad y eficiencia de las barreras identificadas en la evaluación

– Vigilancia independiente para verificar que las acciones de control y monitoreo están siendo aplicadas y que el sistema está operando adecuadamente

• Auditoría del plan de seguridad del agua

• Verificación de los resultados del plan por monitoreo de la calidad del agua en el punto final

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• El plan de seguridad del agua propuesto por la OMS se sustenta en tres etapas claves

– Un amplio sistema de evaluación de los riesgos desde la captación hasta el consumidor

– Identificación y monitoreo de los puntos de control mas efectivos para reducir los riesgos identificados

– Desarrollo de un eficiente sistema de gestión del control de riesgos y de los procedimientos para manejar los mismos en condiciones operativas normales y anormales.

PLAN DE SEGURIDAD DEL AGUA

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Plan HACCPPlan HACCP

• Mediante el análisis de peligros y puntos de control crítico en un sistema de abastecimiento de agua , es posible:

1) Una aproximación a la identificación de peligros.

2) Una evaluación de la posibilidad de su ocurrenciadurante los procesos de tratamiento, almacenamiento, y distribución de agua

3) Definir medidas para el control de esos peligros

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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

� Guías para la calidad del agua potable-OMS 3a. Ed. (2004) � Drinking water microbiology- Gerba, C.P., Rose, J.B.-Ed.G.A.McFeters,

Springer-Verlag, New York (1990)� Health related water microbiology-Pergamon Press, Oxord (1992)� Standard Methods or the examination of water and wastewater, 18 th Ed,

APHA-USA (2000)

� Sitios de interés (Internet)www.medioambiente.gov.arwww.epa.govwww.cepis.org.pewww.aidisar.orgwww.iso.chwww.aguasargentinas.com.ar