ANALISIS MICROBIOLÓGICO DE LA CALIDAD DEL AGUA DE CIUDAD NEZAHUALCÓYTL, ACORDE A LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-127-SSA1-1994

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1 ANALISIS MICROBIOLÓGICO DE LA CALIDAD DEL AGUA DE CIUDAD NEZAHUALCÓYTL, ACORDE A LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-127-SSA CÁZARES,M;ALCANTARA, A 1

2 ANALISIS MICROBIOLÓGICO DE LA CALIDAD DEL AGUA DE CIUDAD NEZAHUALCÓYTL, ACORDE A LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-127-SSA ,2 Cázares-Méndez Irma Guillermina 1 Alcántara-Araujo José Juan 1 Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios no. 6 de la DGETI 2 Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional (ENCB-IPN) Correos electrónicos: ircazares@yahoo.com j660327@yahoo.com.mx Palabras clave: Calidad, NMP, coliformes RESUMEN La calidad del agua se define como el conjunto de caracteres físicos químicos y biológicos que deben satisfacerse con el fin de que el agua que se suministra sea segura para el fin destinado (DGCOH, 1982). La contaminación del agua por materia fecal es un factor de importancia sanitaria debido a que las heces contienen una gran variedad de microorganismos, pudiendo contener inclusive microorganismos enteropatógenos como bacterias del género Salmonella, Shigella y Vibrio; protozoarios como Entamoeba histolytica; virus como enterovirus o de la hepatitis A. (3) El propósito es realizar un análisis para determinar la calidad microbiológica del agua de Ciudad. Nezahualcóyotl con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA para conocer la condición de agua que llega a los domicilios, se empleó el procedimiento del NMP como lo indica la Norma Oficial Mexicana. 2

3 Esta norma establece un método para la detección y cuantificación de los microorganismos coliformes mediante el cultivo en un medio líquido en varios tubos y el cálculo de su Número Más Probable (NMP) (2) Se obtuvieron 45 muestras de agua potable (de la toma directa) de la zona oriente de ciudad Nezahualcóyotl, estado de México, se determinó el Número Más Probable (NMP) mediante las pruebas: presuntiva, confirmativa y completa, de microorganismos coliformes totales, coliformes fecales y Escherichia coli. Ésta norma establece un método estadístico con un 95% de confiabilidad, para la detección y cuantificación de los microorganismos coliformes, mediante el cultivo del agua en: 9 tubos con medio caldo lactosado, 18 tubos con caldo lactosa bilis verde brillante, 9 tubos con caldo peptona y 9 cajas con agar EMB. Las muestras analizadas alcanzaron NMP/100mL de organismos coliformes totales, esto indica que el agua que llega a los domicilios de Ciudad Nezahualcóyotl no reúne la calidad microbiológica requerida para considerarse como potable, ya que la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, indica que el agua es potable y se considera para consumo humano si contiene >2 NMP/100mL de organismos coliformes totales. INTRODUCCIÓN La calidad del agua se define como: el conjunto de caracteres físicos químicos y biológicos que deben satisfacerse con el fin de que el agua que se suministra sea segura para el fin destinado (DGCOH, 1982). Para que el agua sea de calidad potable debe de reunir ciertos factores: a) Físicos. Color, olor, sabor, temperatura, conductividad específica, sólidos, ph. b) Químicos. Alcalinidad, metales, nutrimentos, sulfatos, OD (Oxígeno Disuelto), DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno). c) Biológicos. El método microbiológico para detectar la presencia de microorganismos coliformes en el agua contempla tres fases: Prueba Presuntiva, Prueba Confirmativa, Prueba Completa. Los parámetros físico-químicos dan información extensa de la naturaleza de las sustancias químicas del agua y sus propiedades físicas, sin aportar información de su influencia en la vida acuática; los métodos biológicos aportan esta información pero no señalan algo acerca del contaminante o contaminantes responsables. 3

4 La determinación de microorganismos indicadores de contaminación fecal permite poner de manifiesto que el agua, ha sido contaminada con materia fecal y su posible transmisión de enfermedades causadas por organismos enteropatógenos (bacterias que viven y se desarrollan en la cavidad entérica intestino grueso- de animales de sangre caliente). El propósito es realizar un análisis para determinar la calidad microbiológica del agua de Ciudad Nezahualcóyotl con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127- SSA para conocer si el agua que llega a los domicilios es potable, para uso y consumo humano. La Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de Calidad y Tratamientos a que debe Someterse el Agua para su Potabilización. Indica los límites y la metodología que debe emplearse, pero también nos apoyamos en la Norma Mexicana de Análisis NMX- AA Calidad del Agua. Determinación del Número Más Probable (NMP) de Coliformes Totales, Coliformes Fecales (Termotolerantes) y Escherichia coli presuntiva, esta norma establece un método para la detección y enumeración en agua de organismos coliformes totales, organismos coliformes fecales (termotolerantes) y Escherichia coli presuntiva mediante el cultivo en un medio líquido en tubos múltiples y el cálculo de sus números más probables (NMP) en la muestra. Este método es aplicable para todo tipo de agua, incluyendo aquellos que contienen una cantidad apreciable de materia orgánica en suspensión. La selección de las pruebas usadas en la detección y confirmación del grupo de organismos coliformes, incluyendo Escherichia coli, puede verse como parte de una secuencia continuo, el riesgo que se corre al consumir agua contaminada con materia fecal es que es potencialmente fuente de infecciones gastrointestinales. Enfermedades gastrointestinales. La salmonelosis es un conjunto de enfermedades producidas por el género microbiano Salmonella, no todas las especies, cepas o serotipos reconocidos tienen igual potencial patogénico, el cólera es una enfermedad aguda, diarreica, provocada por la bacteria Vibrio cholerae, la cual se manifiesta como una infección intestinal, la amebiosis es una enfermedad intestinal causada por un parásito microscópico llamado Entamoeba histolytica, ésta amiba y algunos virus enteropatógenos también pueden provocar hepatitis, que es una enfermedad inflamatoria del hígado. La zona que se selecciono para ser muestreada es la parte Oriente de Ciudad Nezahualcóyotl. El 18 de abril de 1963 se expidió el decreto 93 de la XLI Legislatura por el que se erige el municipio de Nezahualcóyotl, siendo gobernador del estado el doctor Gustavo Baz Prada. De 1969 a 1975 el gobernador Carlos Hank González, dotó de agua potable y alcantarillado, luz, pavimento de calles a los ejidos, bienes comunales, bienes nacionales y de común repartimiento como Cd. Nezahualcóyotl. (Ayuntamiento 4

5 constitucional de Nezahualcóyotl , Nezahualcóyotl, Historia de una Gran Ciudad). Actualmente Ciudad Nezahualcóyotl es uno de los 125 municipios del Estado de México, posee una superficie de km 2 y una población de 1, 109,363 habitantes. (INEGI 2010) El municipio de Nezahualcóyotl se asienta en la porción oriental del valle de México, en lo que fuera el lago de Texcoco, forma parte de la zona conurbada de la ciudad de México. Limita al noroeste con el municipio de Ecatepec de Morelos y la zona federal del lago de Texcoco; al oeste con las delegaciones Gustavo A. Madero y Venustiano Carranza del Distrito Federal; al este con los municipios de La Paz, Chimalhuacán y Atenco; al sur con las delegaciones Iztapalapa e Iztacalco del Distrito Federal. (INEGI anuario 1995). PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Desde 1969 se inicio a elaborar el sistema de red de agua potable de Ciudad Nezahualcóyotl al cual no se le ha dado mantenimiento lo que sugiere que haya infiltración de aguas residuales a la red de agua potable. El problema surge cuando los alumnos CBTIS 6 (Cd. Nezahualcóyotl, estado de México) abren las llaves de agua y perciben un olor a huevo podrido (sulfuro de hidrógeno, producto del metabolismo efectuado por enterobacterias-bacterias presentes en materia fecal-), esto nos puede indicar que probablemente el agua este contaminada, lo que nos invita hacer una investigación que nos confirme esta teoría. El agua que consume la población de la zona oriente de Ciudad Nezahualcóyotl reúne las características de potable con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127- SSA1-1994? FUENTE NMP de organismos coliformes totales/100 ml La tabla número 1 muestra los criterios ecológicos de la calidad del agua, de tal forma que sirve de parámetro de referencia para conocer si el agua que abastece al municipio de Netzahualcóyotl reúne las características necesarias. TABLA 1. CRITERIOS ECOLÓGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA 5

6 Abastecimiento para potabilización de agua 1000 Riego agrícola 1000 Agua dulce <200 Agua marina <200 Recreativo en contacto directo <200 Agua potable <2 NMP= Número Más Probable Gaceta Ecológica. Enero de CE-CCA-001/89 OBJETIVO GENERAL Determinar la calidad microbiológica del agua de Ciudad Nezahualcóyotl con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA OBJETIVOS PARTICULARES Colectar muestras de agua provenientes de diferentes colonias del Municipio de Ciudad Nezahualcóyotl Realizar el análisis microbiológico de las muestras de agua con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, mediante las pruebas: presuntiva, confirmativa y completa Determinar el NMP de: microorganismos coliformes totales, coliformes fecales, Escherichia coli presuntiva y la prueba confirmativa Realizar un informe que indique la calidad microbiológica del agua abastecida a Cuidad Nezahualcóyotl HIPÓTESIS 6

7 Es posible que el olor del agua a sulfuro de hidrógeno sea producto del metabolismo de bacterias enteropatógenas. Al hacer un análisis microbiológico del agua nos permitirá conocer si ésta contiene el NMP de organismos coliformes totales permisibles (Gaceta Ecológica.1990), si el sistema de red potable está contaminada con heces, se pondrá de manifiesto cuando detectemos la presencia de Escherichia coli que es un indicador de contaminación fecal. Si la comunidad de Ciudad Nezahualcóyotl está informada que el agua que llega a su domicilio no reúne los estándares establecidos sobre calidad microbiológica, podrá tomar las medidas adecuadas para su uso y consumo. JUSTIFICACIÓN El Municipio de Ciudad Nezahualcóyotl tiene un territorio de kilómetros cuadrados, que corresponde al 9.4% del total de región del Estado de México, y se asienta en la porción oriental del Valle de México, tiene una de las más altas tasas de densidad de población del país y del mundo, concentrando a 19,324 habitantes por kilómetro cuadrado; está conformado por 85 colonias, según censo del año 2010 efectuado por el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI), actualmente son 1,110,565 habitantes de habitantes, figura1. Figura 1. Ubicación geográfica del Municipio de Cd. Nezahualcóyotl en el estado de México INEGI principales resultados por localidad

8 Es necesario que se realice un estudio que nos indique la calidad microbiológica del agua que llega a los vecinos de este municipio, debido que existe la posibilidad que ésta esté contaminada con bacterias potencialmente patógenas y los vecinos de esta ciudad puedan enfermar, esto tendría un impacto económico y de salud, debido que la mayor parte de la población económicamente activa trabaja en la ciudad de México, además por ser una población muy grande podría ser un foco de diseminación para los municipios (Ecatepec, Chimalhuacán) y Delegaciones (Venustiano Carranza, Iztapalapa e Izatacala) aledañas. En las citas consultadas no se encontró que exista algún documento que hable sobre el estudio de la calidad microbiológica del agua que abástese a Ciudad de Netzahualcóyotl, la información que se obtenga se difundirá a través de carteles, trípticos y conferencias en el CBTIS 6, además que se invitara a padres de familia a participar en estos eventos para que tomen las medidas pertinentes. También se divulgará a través de congresos para que los visitantes a esa ciudad tomen las medidas preventivas. MARCO TEÓRICO En 1904, Eijkman propuso que la producción de gas a partir de glucosa a 46º C podría ser un buen método para la determinación de coliformes de origen fecal en un cuerpo de agua, una modificación de este método sirve para definir las bacterias coliformes fecales termotolerantes, que son las que poseen las propiedades antes citadas a una temperatura de 44º ó 45ºC, estas últimas, cuando fermentan tanto la lactosa como otros sustratos adecuados, como el manitol, a las mismas temperaturas con producción de ácido y gas y que también forman indol a partir del triptófano, se consideran como E. coli presuntivas. Se puede confirmar que se trata de E. coli mediante la demostración de un resultado positivo en la prueba del rojo de metilo, al no producir acetil-metil-carbinol y no utilizar citrato como única fuente de carbono. Estas no son definiciones taxonómicas sino prácticas de trabajo que se usan en el análisis del agua y, en ese sentido, están comprendidos miembros de diversos géneros. Así por ejemplo, algunos organismos que desde el punto de vista taxonómico se identificarían como coliformes no serán reconocidos como tales cuando se analizan en el agua, como también algunas cepas de E. coli que no son termotolerantes. En estos ejemplos se incluyen especies de bacterias coliformes que son anaerogénicas y algunas que no fermentan la lactosa. Dentro de los coliformes termotolerantes aparte de la E. coli, se pueden encontrar, entre otros menos frecuentes, Citrobacter freundii y Klebsiella pneumoniae. (Goez et al, 1996) La OMS emitió recomendaciones para la calidad bacteriológica de agua potable en 1993 (Revision of the WHO 1993). Estas directrices se enmarcan dentro de nuevos 8

9 criterios de contaminación, según los cuales los organismos coliformes se analizan solo como señalizadores de la eficacia del tratamiento y la integridad del sistema de distribución no como indicadores de la presencia de patógenos, mientras que los organismos coliformes termotolerantes, en este caso los E. coli se analizan como indicadores de contaminación fecal. Hasta este momento, en casi todos los laboratorios se determinan coliformes totales y coliformes fecales de acuerdo con la definición siguiente: todo bacilo Gram negativo, capaz de desarrollarse en presencia de sales biliares u otros agentes (tensoactivos) que tengan propiedades similares inhibitorias del crecimiento y que sean capaces de fermentar la lactosa a temperaturas de 35º ó 37ºC, con producción de ácido, gas y aldehido en un lapso de 24 a 48 horas; también son oxidasa negativas, no esporágenas (no producen esporas) y reducen el nitrato a nitrito. Este grupo comprende, según la clasificación de Clark y Pagel en los géneros Escherichia, Citrobacter, Klebsiella y Enterobacter pertenecientes a la familia de las enterobacterias (mencionado Goez et al, 1996). Sin embargo, hay autores que discrepan de esta clasificación como Lecrerc y Mossel que incluyen Serratia y Buttiauxella. (Guias para la calidad del agua potable, 1987) METODOLOGÍA Tipo y Diseño General del Estudio Es una investigación experimental, en la cual se analizaron muestras de agua potable, de diferentes zonas de la parte oriente de Ciudad Nezahualcóyotl, en las 4 estaciones del año. Con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, se determinó la calidad del agua, se realizaron las pruebas correspondientes: presuntiva, confirmativa y completa, posteriormente determinó el Número Más Probable (NMP) de Coliformes Totales, Coliformes Fecales (Termotolerantes) y Escherichia coli. Definiciones Operacionales El tipo de variable es independiente y operable ya que es medible. La variable es la determinación de la calidad microbiológica del agua con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA Además se correlacionaron los resultados entre colonias y entre las cuatro estaciones del año, durante los meses de Febrero (Invierno), Mayo (Primavera), Agosto (Verano), Noviembre (Otoño) Universo de estudio, selección y tamaño de muestra, unidad de análisis y observación El Municipio de Ciudad Nezahualcóyotl abarca un territorio de kilómetros cuadrados en el Estado de México del cual se muestreo un área de Km 2 9

10 comprendido entre las colonias: Porfirio Díaz, Modelo, Las Fuentes, Agua Azul, Pirules, El Palmar, Benito Juárez, Virgencitas, Las Flores, Estado de México, Metropolitana, Esperanza, La Perla, Las Águilas, Xaltipac, Rey Nezahualcóyotl de la Zona Oriente del Municipio de Ciudad Nezahualcóyotl, de esta forma se obtuvo un total 48 muestras, éstas se tomaron en los meses de: Febrero, Mayo, Agosto y Noviembre, de tal forma que se hizo un análisis microbiológico del agua durante las cuatro estaciones del año. Procedimientos para la recolección de información, instrumentos a utilizar y métodos para el control de calidad de los datos Se muestreo al azar algunos domicilios de 16 colonias de Ciudad Nezahualcóyotl obteniéndose un total de 48 muestras, con este tamaño de muestra da un margen de error del 3 al 5%, con una precisión del 95 al 99% y una confiabilidad Z= Se empleo el procedimiento del NMP como lo indica la Norma Oficial Mexicana NOM- 127-SSA1-1994, ésta norma establece un método para la detección y cuantificación de los microorganismos coliformes mediante el cultivo en un medio líquido en varios tubos y el cálculo de su Número Más Probable (NMP) es un método estadístico que tiene una confiabilidad del 95%. Nivel de innovación, contribución y alcance En las referencias consultadas solo se habla de la determinación de ppm de Cloro presente en el agua que se distribuye por el sistema de red potable, así que consideramos que este estudio nos apoyara a describir la calidad microbiológica del agua de Ciudad Nezahualcóyotl, así como se les informara a los vecinos si ésta reúne la calidad para uso y consumo, de tal forma que el agua no sea un foco de infección de enfermedades gastrointestinales. Este tipo de estudio puede realizarse a cualquier cuerpo de agua ya sea natural (ríos, lagos, etc) o sistema de red de agua potable de otros poblados de la República Mexicana que se requiera determinar la presencia de organismo coliformes totales, termotolerantes o Escherichia coli Desarrollo y aplicación Muestreo Para que los análisis fueran significativos cada colonia se muestreo por triplicado, es decir se obtuvieron 3 muestras de agua de la llave de las siguientes colonias: Porfirio Díaz, Modelo, Las Fuentes, Agua Azul, Pirules, El Palmar, Benito Juárez, Virgencitas, Las Flores, Estado de México, Metropolitana, Esperanza, La Perla, Las Águilas, Xaltipac, Rey Nezahualcóyotl, haciendo este procedimiento se obtuvieron un 10

11 total 48 muestras haciendo este procedimiento durante las cuatro estaciones del año durante los meses de Febrero, Mayo, Agosto y Noviembre. Se desinfectó el grifo con hipoclorito de sodio, se dejó que saliera el primer chorro del agua posteriormente se recibió en frascos (de dilución de leche) conteniendo 0.1 ml tiosulfato de sodio al 1.0 N (este se emplea para inactivar el cloro presente en el agua potable, para que no interfiera con la prueba microbiológica) Figuras 2 y 3. Figura 2. Muestreo de una llave de agua Figura 3. Frasco conteniendo tiosulfato de sodio, en la cual se colocara la muestra de agua de la llave NOTA. Consultar anexo 1. Toma correcta de la muestra de agua. PROCEDIMIENTO. Todo se realiza con material estéril y bajo condiciones de seguridad bajo la campana de flujo laminar y entre mecheros de gas tipo bunsen. Con base a lo que marca la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA se hizo análisis de las muestras de agua aplicando las pruebas: a) presuntiva, b) confirmativa y c) completa, de microorganismos coliformes totales, coliformes fecales y Escherichia coli, posteriormente se consultan las tablas del número más probable y así se determino el NMP Nota. Consultar el anexo 1 para ver el método completa. 11

12 a) PRUEBA PRESUNTIVA Se lava la mesa de trabajo y se aplica una solución de hipoclorito de sodio al 1% para reducir la carga microbiana, trabajar en la campana de flujo laminar o en el cuarto de siembra bacteriológico con mecheros tipo bunsen. Antes de iniciar el análisis, mezclar perfectamente la muestra de agua agitándola de manera vigorosa para lograr una distribución uniforme de los microorganismos, se procede como sigue: 1. Etiquetar perfectamente cada uno de los tubos de manera que no haya posibilidad de confusiones posteriores. 2. Inocular tres tubos con caldo lactosado doble concentración con 10 ml de muestra cada uno. 3. Inocular tres tubos con caldo lactosado concentración sencilla con 1 ml de la muestra de cada uno. 4. Inocular tres tubos con caldo lactosado concentración sencilla con 0.1 ml. De la muestra de cada uno. 5. Incubar todos los tubos a 37 C durante 48 horas, observar Figuras 4 y 5 6. Transcurrido el tiempo de incubación observar si hubo producción de gas se detecta por el desplazamiento del medio de cultivo en la campana de Durham. La ausencia de gas en los tubos hace negativa la prueba. 12

13 Figura 4. Tubos conteniendo Caldo lactosado concentración doble y sencilla, se presenta un juego de tubos que se emplea para cada muestra. A los primeros tres tubos (caldo lactosado concentración doble) se les colocó una alícuota de 10 ml de agua, a la siguiente serie (caldo lactosado concentración sencilla) se les agregó una alícuota de 1 ml de agua y al la tercera serie (caldo lactosado concentración simple) se les agregó una alícuota de 0.1 ml de agua a analizar. Figura 5. Prueba presuntiva. Tubos conteniendo caldo lactosado doble concentración, izquierda tres tubos negativos, derecha tres tubos mostrando gas en la campana de Durham lo que se interpreta como resultado positivo. b) PRUEBA CONFIRMATIVA A partir de los tubos positivos de la prueba presuntiva como se observa en las figuras 4 y Inocular con dos series de tubos con caldo bilis lactosa verde brillante (BLVB). 2. Para determinar coliformes totales incubar una serie de tubos a 37 C y examinarlos a las 48 horas para ver si hubo producción de gas, como se observa en la figura Para confirmar la presencia de organismos coliformes termotolerantes, incubar otra serie de tobos a 44 C durante 48 horas para ver si hubo producción de gas. 4. Para confirmar la presencia de Escherichia coli presuntiva, a partir de caldo lactosado bilis verde brillante inocular los tubos de agua de triptona que sean necesarios. Incubar a 44 C durante 24 horas. Después añadir de 0.2 a 0.3mL de reactivo de Kovacs. El desarrollo de un anillo de color rojo después de agitar suavemente denota la presencia de indol como se manifiesta en la figura 7. La detección de Escherichia coli presuntiva se considera una evidencia satisfactoria de contaminación fecal. Sin embargo, nosotros efectuamos mayores pruebas para su confirmación. 13

14 Figura 6. Prueba confirmativa.tubos conteniendo caldo lactosa bilis verde brillante, izquierda tres tubos negativos, derecha tres tubos mostrando gas en la campana de Durham lo que se interpreta como resultado positivo c) PRUEBA COMPLETA De los tubos positivos de Caldo Lactosa Verde Brillante Bilis (BLVB) confirmativa, sembrar por estría cruzada una placa de agar Eosina Azul de Metileno (EMB), figura 8. Figura 7. Caldo triptona para ver la producción de Indol. Escherichia coli da esta prueba positiva. Figura 8. En la estría de la izquierda se muestra Escherichia coli presentando colonias moradas con centro obscuro y brillo verde metálico en medio EMB A partir de las colonias aisladas se siembra en tubos conteniendo: -Medio de Sulfuro Indol Motilidad (SIM) para ver la producción de Indol, motilidad y producción de sulfuro de hidrógeno, figura 9. -Medio de Motilidad Indol Ornitina (MIO) para ver la descarboxilación de la ornitina, producción de indol y movilidad, figura 10. -Medio Triple hierro azúcar (TSI) para ver la fermentación de los azúcares: glucosa, lactosa y sacarosa, además de la producción de gas y sulfuro de hidrógeno, figura

15 -Medio Citrato de Simons para ver la utilización de citrato como única fuente de carbono, figura 12. -Medio Lisina hierro agar (LIA) para ver la producción de sulfuro de hidrógeno y la descarboxilación de la lisina, figura 13. Figura 9. Medio SIM para ver la producción de Indol, el tubo de la izquierda prueba positiva por el cambio de color a rojo del reactivo de Kovacs Figura 10. Prueba de movilidad positivo y descarboxilación de la ornitina en el medio MIO Figura 11. Prueba de fermentación de lactosa y glucosa en el medio TSI. El tubo de la izquierda muestra las pruebas positivas para Escherichia coli Figura 12. Prueba de utilización de citrato de Simons la cual Escherichia coli la da negativa 15

16 Figura 13. Prueba de descarboxilación de la lisina en el medio LIA, donde Eschreichia coli da la prueba negativa Escherichia coli da las siguientes pruebas positivas: Es una bacteria móvil, fermenta la lactosa, descarboxila la ornitina y tiene la enzima triptofanasa. Mientras que no utiliza el citrato como fuente ni descaboxila la lisina. APLICACIÓN Estas pruebas se pueden emplear a cualquier cuerpo de agua que se desee conocer si es potable o no o sí se encuentra contaminada con materia fecal. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Y ANÁLISIS Se hizo el análisis microbiológico del agua, para determinar la calidad del agua con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA El método del NMP es un método estadístico con una confiabilidad de 95%. RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA DETERMINAR EL NÚMERO MÁS PROBABLE DE LAS MUESTRAS COLECTADAS Y PROCESADAS EN LOS MESES DE: FEBRERO, MAYO, AGOSTO Y NOVIEMBRE DE 2013 Se presentan en una sola tabla promediando lo obtenido en los cuatro meses que representan las cuatro estaciones del año, debido a que no hubo diferencia significativa en los meses muestreados. Con respecto a la prueba presuntiva en todas las muestras analizadas de todas las colonias muestreadas se encontró la presencia de organismos coliformes totales esto se observó en los tubos con caldo lactosado de doble y sencilla concentración, manifestándose por la fermentación de la lactosa con producción de gas, estos 16

17 resultados se reportan como el número más probable (NMP) de organismos coliformes totales como se presenta en la tabla 3. NOTA. Consultar el anexo 2. La tabla del número más probable (NMP) PRUEBA PRESUNTIVA TABLA 3. NÚMERO MÁS PROBABLE DE ORGANISMOS COLIFORMES TOTALES / 100mL COLONIA NUMERO CARACTERÍSTICO NMP ORGANISMOS COLIFORMES TOTALES / 100mL 1. Unidad Rey Neza 3,3, Benito Juárez 3,3, Esperanza 3,1, La Perla 3,3, Las Águilas 3,3, Las Vírgenes 3,3, Agua Azul 3,3, El Palmar 3,2, Porfirio Díaz 3,1, Modelo 3,3, Pirules 3,3, Las Fuentes 3,3, Las Flores 3,3, Estado de México 3,2, Xaltipac 3,1, Metropolitana 3,3, NMP= NÚMERO MÁS PROBABLE 17

18 La prueba confirmativa referente a organismos coliformes fecales termotolerantes, la mayoría de las colonias muestreadas (12) dieron positiva esta prueba como se observo con la presencia de gas en los caldos lactosa bilis verde brillante (CLBVB), solo las colonias: La Perla, Las Águilas, Modelo, Pirules, dieron negativa esta prueba como se observa en la tabla 4 reportándose con el NMP. PRUEBA CONFIRMATIVA TABLA 4. NÚMERO MÁS PROBABLE DE ORGANISMOS COLIFORMES FECALES (TERMOTOLERANTES) / 100mL COLONIA NUMERO CARACTERÍSTICO NMP ORGANISMOS COLIFORMES FECALES (TERMOTOLERANTES) / 100mL 1. Unidad Rey Neza 3,3, Benito Juárez 2,2, Esperanza 0,1, La Perla 0,0,0 <3 5. Las Águilas 0,0,0 <3 6. Las Vírgenes 1,0, Agua Azul 1,0, El Palmar 2,2, Porfirio Díaz 0,1, Modelo 0,0,0 <3 11. Pirules 0,0,0 <3 12. Las Fuentes 1,0, Las Flores 1,0, Estado de México 2,2, Xaltipac 0,1, Metropolitana 3,3, NMP= NÚMERO MÁS PROBABLE 18

19 En la tabla 5 se informa que 12 colonias muestreadas dan positiva la prueba presuntiva de Escherichia coli como se observó con la presencia de la enzima triptofanasa (producción de indol en el caldo triptona después de agregarle el reactivo de Kovacs), mientras que las colonias: El Palmar, Porfirio Díaz, Estado de México y Xaltipac, dieron negativa esta prueba. TABLA 5. NÚMERO MÁS PROBABLE DE Escherichia coli PRESUNTIVA / 100mL COLONIA NUMERO CARACTERÍSTICO NMP Escherichia coli PRESUNTIVA / 100mL 1. Unidad Rey Neza 3,2, Benito Juárez 3,2, Esperanza 3,2, La Perla 2,2, Las Águilas 2,2, Las Vírgenes 2,2, Agua Azul 0,1, El Palmar 0,0,0 <3 9. Porfirio Díaz 0,0,0 <3 10. Modelo 1,0, Pirules 1,0, Las Fuentes 3,2, Las Flores 0,1, Estado de México 0,0,0 <3 15. Xaltipac 0,0,0 <3 16. Metropolitana 1,0,3 15 NMP= NUMERO MÁS PROBABLE La prueba completa referente a Escherichia coli, la mayoría de las colonias muestreadas (12) dieron positiva esta prueba como se observó con las pruebas realizadas en los medios EMB, TSI, LIA, MIO, SIM, Citrato de Simons, mientras que 19

20 las colonias: La Esperanza, El Palmar, Porfirio Díaz, las Fuentes y Estado de México dieron negativas estas prueba como se reporta en la tabla 6. PRUEBA COMPLETA TABLA 6. NÚMERO MÁS PROBABLE DE Escherichia coli CONFIRMATIVA / 100mL COLONIA NUMERO CARACTERÍSTICO NMP Escherichia coli CONFIRMATIVA / 100mL 1. Unidad Rey Neza 0,0,0 <3 2. Benito Juárez 1,3, Esperanza 0,0,0 <3 4. La Perla 0,1, Las Águilas 0,1, Las Vírgenes 0,1, Agua Azul 0,1, El Palmar 0,0,0 <3 9.- Porfirio Díaz 0,0,0 <3 10. Modelo 1,0, Pirules Las Fuentes 0,0,0 <3 13. Las Flores 1,3, Estado de México 0,0,0 <3 15. Xaltipac 0,1,0 <3 16. Metropolitana 1,0,0 4 NMP= NÚMERO MÁS PROBABLE NOTA: Como las tres muestras de cada colonia son repeticiones, se obtuvo un promedio y los resultados se informan en las tablas de la TRES a la SEIS. 20

21 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se hizo el análisis microbiológico del agua, para determinar la calidad del agua con base a la Norma Oficial Mexicana NOM 127-SSA1-1994, empleando las pruebas presuntiva, confirmativa y completa después se determinó el NMP que es un método estadístico con una confiabilidad de 95%. También se utilizó el método estadístico de U de Mann Witney para el análisis de los resultados por colonias muestreadas y estaciones del año (Azzimonti, 2005) En la tabla 7 se resumen los resultados de las pruebas: presuntiva confirmativa y completa en la cual se informa que todas las muestras de agua analizadas presentan >43 coliformes totales, con base a los criterios ecológicos de la calidad del agua (Gaceta Ecológica. Enero de CE-CCA-001/89) que indica que el NMP de organismos coliformes totales/100 ml para agua potable es de <2. Esto revela que el agua de ciudad Nezahualcóyotl no reúne los estándares de calidad de agua potable. TABLA 7. RESUMEN DEL NÚMERO MÁS PROBABLE DE LAS 16 COLONIAS MUESTREADAS DURANTE LAS CUATRO ESTACIONES DEL AÑO Colonia NMP Organismos coliformes totales NMP Organismos Coliformes fecales (termotolerantes) NMP Escherichia coli confirmativa 1. Unidad Rey Neza <3 2. Benito Juárez Esperanza <3 4. La Perla 240 < Las Águilas 240 < Las Vírgenes Agua Azul El Palmar <3 9.- Porfirio Díaz <3 10. Modelo < Pirules < LasFuentes <3 13. Las Flores

22 14. Estado de México <3 15. Xaltipac <3 16. Metropolitana NMP= NÚMERO MÁS PROBABLE Las muestras fueron por triplicado y se muestreo durante las cuatro estaciones del año (febrero, mayo, agosto y noviembre) Haciendo un análisis estadístico, para saber si la calidad del agua varía por zona de muestreo y por estación del año se tiene: Una p>0.05 esto revela que no hay diferencia significativa entre las zonas de muestreo, es decir el agua que llega a todas las colonias rebasa los límites permitidos de coliformes totales. Y una p>0.05 esto indica que no hay diferencia significativa entre las cuatro estaciones del año, es decir que durante todo el año el agua está contaminada con microorganismos coliformes totales. Además la OMS (Revision of the WHO 1993) menciona que Escherichia coli es un indicador fecal, con base a esto la mayoría de las colonias muestreadas (11) están contaminadas con materia fecal lo cual se considera que el consumir esta agua existe una alta probabilidad de adquirir enfermedades gastrointestinales causadas por bacterias enteropatógenas. 22

23 CONCLUSIONES Con base a las pruebas presuntiva, confirmativa y completa realizadas se informa que el agua que abastece en la Cd. Nezahualcóyotl no reúne las condiciones microbiológicas para considerarse potable, ya que todas presentan un NMP importante de coliformes totales, fecales y Eschrerichia coli lo que indica que el agua está contaminada con materia fecal. Para evitar las infecciones gastrointestinales causadas por la contaminación que llega a través del suministro de agua potable del municipio de Cd. Nezahualcóyotl es necesario: Informar al ayuntamiento y a la población sobre la calidad microbiológica de agua que suministra la red municipal, para que tomen las medidas que corresponden. Revisar tuberías de la red de agua potable para verificar que estas no se contaminen con aguas residuales provenientes del sistema del drenaje. Que cada vecino hierva el agua para su uso y consumo Con base en los resultados obtenidos: durante las cuatro estaciones del año y en todas las muestras de agua de las colonias muestreadas de Cd. Nezahualcóyotl están contaminadas con materia fecal y son un foco de infección de enfermedades gastrointestinales RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS FUTUROS Hacer un análisis de la calidad microbiológica del agua de los pozos, para descartar que desde aquí sea la fuente de contaminación. Hacer un análisis fisicoquímico del agua potable para que el trabajo tenga un estudio integral VIABILIDAD SOCIAL Con respecto a la viabilidad social este método de análisis de agua se puede aplicar en cualquier población y bajo cualquier circunstancia siempre y cuando se quiera medir la misma variable, además este trabajo proporciona información importante sobre el análisis de la calidad microbiológica del agua con base a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA Nezahualcóyotl en el Estado de México, al salir las pruebas presuntiva, confirmativa y completa positivas esto indica que el agua es una fuente de infección y se corre el riesgo de adquirir enfermedades gastrointestinales severa como diarrea causada por Salmonella, hepatitis infecciosa o amebiasis, etc., es necesario dar aviso a la población y al municipio para que tome las medidas de precaución adecuadas en el uso y consumo doméstico del agua. 23

24 FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- Ayuntamiento constitucional de Nezahualcóyotl , Nezahualcóyotl, Historia de una Gran Ciudad. Ciudad Nezahualcóyotl, estado de México 2.- Azzimonti Renzo, J.C. (2005). Bioestadística Aplicada a Bioquímica y Farmacia Arroi_pss@ciudad.com.ar consultado febrero de Eijkman, C. (1904). "Die Garunsprobe bei 46º als Hilfsmittel beider Trinkwassereruntersuchung".Centralbl. Bakteriol. Abt. I. Orig. 37: Gaceta Ecológica. Enero Criterios Ecológicos de la Calidad del Agua. CE CCA 001 / Goez López, M; Vázquez García, M. J.; Pena Caamaño, P. (1996). Determinación y Diferenciación de Escherichia coli y Coliformes Totales usando un mismo sustrato cromogénico. Laboratorio Central. Aquagest Galcia. Rua Isidro Parga Pondal 7 E Santiago de Compostela España. 6.- Guías para la calidad del agua potable (1987). Criterios relativos a la salud y otra información base. Vol 2. Organización Panamericana de la Salud. Whasington, DC. 7.- INEGI. (2005) Anuario estadístico del Estado de México. 8.- Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI). INEGI PRINCIPALES RESULTADOS POR LOCALIDAD 2010 (ITER) Disponible en: sp?s=est&c= Consultado agosto de Norma Mexicana de Análisis. NMX-AA Calidad del Agua. Determinación del Número Más Probable (NMP) de Colifirmes Totales, Colifirmes Fecales (Termotolerantes) y Escherichia coli presuntiva. 24

25 10. - Norma Mexicana de Análisis NMX-AA Calidad del Agua. Detección y Enumeración de Organismos Colifirmes, Termotolerantes y Escherichia coli presuntiva. Método de Filtración en Membrana Norma Oficial Mexicana. NOM 041 SSA Bienes y Servicios. Agua Purificada Envasada. Especificaciones Sanitarias Norma Oficial Mexicana. NOM-127-SSA Salud Ambiental. Agua para Uso y Consumo Humano. Límites permisibles de Calidad y Tratamientos a que debe Someterse el Agua para su potabilización Papper I.L., C.P. Yerba, J.W. Brendecke. (1995). Environmental, Washington D. C Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. (1985). 15 Edition U.S.A WHO (1993) Revisión of the WHO Guidelines for Drinking Water Quality World Health Organization. Geneva 16.- WHO. (2000). Global Data Base on Child Growth and Malnutrition: Forecast of Trends. Document WHO/NHD/00.3. Geneva: WHO. Consultado abril de consultada 12 de julio 2013 ANEXO 1. METODOLOGÍA I. TOMA DE MUESTRA A partir de la llave de una llave de suministro, el primer cuidado que se debe tener, es el de eliminar el polvo y suciedad que se encuentra en el externamente. Esto se logra utilizando papal absorbente previamente esterilizado, y encaso que la llave este muy sucia, se puede limpiar externamente usando una solución de hipoclorito que posteriormente se enjuaga perfectamente con agua destilada estéril para que no pueda trazas del desinfectante. Posteriormente y antes de la toma de la muestra la llave se abre y se cierra varias veces a su máximo para purgarla, es decir, para arrastra por lavado las partículas de 25

26 suciedad que se encuentran en la boca de la llave. Después, si el material de la llave lo permite y no se daña la instalación, se flamea a fondo la abertura de la salida, para destruir los microorganismos adheridos. Luego se abre la llave a su máxima y se deja corre el agua durante 1 minuto, transcurrido, se cierra la llave hasta el nivel que evite salpicaduras durante el muestreo y la toma de la muestra se realiza destapando el frasco de muestreo lo más cerca posible a la salida del agua. Pruebas que marca la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, para el cálculo del número más probable: c A) Prueba Presuntiva. B) Prueba Confirmativa. C) Prueba Completa. II. PRUEBA PRESUNTIVA Antes de iniciar el análisis, mezclar perfectamente la muestra agitándola de manera vigorosa para lograr una distribución uniforme de los microorganismos. En caso de que se requiera determinar el número exacto de los microorganismos coliformes y dependiendo de la naturaleza del agua y el contenido bacteriano esperando, hacer todas las diluciones necesarias en esta etapa. Ya sea con la muestra original, o con la dilución elegida, se procede como sigue: 1. Etiquetar perfectamente cada uno de los tubos de manera que no haya posibilidad de confuciones posteriores. 2. Inocular tres tubos con caldo lactosado doble concentración con 10 ml. De muestra cada uno. 3. Inocular tres tubos con caldo lactosado concentración sencilla con 1 ml. De la muestra de cada uno. 4. Inocular tres tubos con caldo lactosado concentración sencilla con 0.1 ml. De la muestra de cada uno. 5. Incubar todos los tubos a 37 C durante 48 horas. 6. Transcurrido el tiempo de incubación observar si hubo producción de gas se detecta por el desplazamiento del medio de cultivo en la campana de Durham. La ausencia de gas en los tubos hace negativa la prueba. III. PRUEBA CONFIRMATIVA A partir de los tubos positivos de la prueba presuntiva 26

27 1. Inocular con dos series de tubos con caldo bilis lactosa verde brillante (BLVB). 2. Para determinar coliformes totales incubar una serie de tubos a 37 C y examinarlos a las 48 horas para ver si hubo producción de gas. 3. Para confirmar la presencia de organismos coliformes termotolerantes, incubar otra serie de tobos a 44 C durante 48 horas para ver si hubo producción de gas. 4. Para confirmar la presencia de Escherichia coli presuntiva, inocular a partir de caldo lactosado los tubos de agua de triptona que sean necesarios. Incubar a 44 C durante 24 horas. Después añadir de 0.2 a 0.3 ml. de reactivo de Kovacs. El desarrollo de un anillo de color rojo después de agitar suavemente denota la presencia de indol. La detección de Escherichia coli presuntiva se considera una evidencia satisfactoria de contaminación fecal. Sin embargo, puede efectuarse mayores pruebas para su confirmación si se considera necesario. V. PRUEBA COMPLETA De los tubos positivos de caldo lactosa bilis verde brillante (BLVB) incubados a 37 ºC, prueba confirmativa, sembrar por estría cruzada una placa de agar eosina azul de metileno (EMB), y los tubos para bioquímicas: MIO, SIM, LIA, TSI, Citrato de Simons. 27

28 28

29 ANEX0 2.TABLA DEL NÚMERO MÁS PROBABLE NÚMERO MÁS PROBABLE DE MICROORGANISMOS COLIFORMES EN MUESTRAS DE AGUA No. de Tubos con Reacción Positiva 3 Tubos con 3 Tubos con 3 Tubos con 10 ml 1 ml 0.1 ml Índice del NMP/100 ml Límite Confiable de 95 % Inferior Superior < < < < ISBN: Artículo

30 Esta tabla está diseñada para determinar el Número Más Probable de organismos coliformes en agua inoculando tres tubos con caldo lactosado de doble concentración con alícuotas de 10 ml, tres tubos con caldo lactosado de concentración sencilla con alícuotas de 1 ml y tres tubos con caldo lactosado de concentración sencilla con alícuotas de 0.1 ml Los datos del NMP que aparecen en ella se reportan como el NMP de organismos coliformes por 100 ml de muestra. TOMADA DEL MANUAL DE ECOLOGÍA MICROBIANA DE LA ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEL INSTITUTO POLITÉNICO NACIONAL 30