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INSTITUTO FEDERAL DA PARAÍBA DEPARTAMENTO DE ENSINO MÉDIO CURSO TECNOLOGICO A NIVEL MÉDIO EM CONTROLE AMBIENTAL CAMPUS JOÃO PESSOA Manual de métodos de análise bacteriológica da água Renata Ellen Clemente da Silva João Pessoa – PB 2016 2 Renata Ellen Clemente da Silva Manual de métodos de análise bacteriológica da água Manual de métodos de análise bacteriológica da água apresentado como parte do componente curricular Análise Bacteriológica da Água, do Curso tecnológico a nível médio em Controle Ambiental. Orientador: Prof. Maria Deise das Dores Costa Duarte; maria.costa@ifpb.edu.br Pesquisador: Renata Ellen Clemente da Silva; renata.ellen03@outlook.com João Pessoa – PB 2016 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .........................................................................................4 2. OBJETIVO ................................................................................................5 3. DESCRIÇÃO DOS PROCEDIMENTOS E MÉTODOS ............................6 3.1 Procedimentos e cuidados no laboratório ...........................................6 3.2 Preparação de material .......................................................................7 3.3 Técnica e procedimentos de coleta de água ....................................10 3.4 Técnicas colimétricas ........................................................................11 3.4.1 Tubos múltiplos ......................................................................11 3.4.2 Membrana filtrante .................................................................14 3.4.3 Substrato definido (substrato cromogênico)...........................15 3.5 Técnicas de plaqueamento ...............................................................17 3.5.1 Pour Plate ..............................................................................17 3.5.2 Spread Plate ..........................................................................18 3.6 Técnica de coloração de Gram .........................................................20 3.7 Análise de alimentos .........................................................................22 3.8 Metodologia para quantificação de fungos (bolores e leveduras) ....24 3.9 Legislação .........................................................................................26 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................27 5. REFERÊNCIAS ......................................................................................28 4 1. Introdução A água é um recurso natural essencial para a sobrevivência de qualquer ser vivo. Seus usos vão desde o abastecimento público, preservação da fauna e flora, até navegação, recreação, e geração de energia elétrica. As fontes de água no mundo são abundantes, porém, mal distribuídas. Aproximadamente 97% está nos oceanos, e 2% em forma de geleiras. Dos 1% restantes, grande parte está abaixo de uma profundidade de 800 m, indisponível para uso, restando cerca de 4 milhões de km³, de onde retiramos a água que consumimos e lançamos os efluentes provenientes da utilização. (Philippi, Pelicioni 2005) Dessa pequena parcela que temos disponível para o consumo, grande parte está comprometida por poluição e/ou contaminação, prejudicando um ou mais de seus usos preestabelecidos. Um rio em que estejam sendo despejados efluentes poderá estar contaminado por microrganismos e substâncias químicas, o que o impede de ser utilizado para abastecimento público, por exemplo. Para isso, os corpos hídricos são divididos em classes, que definem para que fins poderá ser utilizada a água. Nas águas destinadas ao abastecimento público também pode haver microrganismos patogênicos, que veiculam doenças e podem comprometer a saúde de quem a consumir. Para que isso seja evitado, é importante que a água passe por um tratamento antes da distribuição, visando a remoção desses microrganismos e de substâncias químicas nocivas, eventualmente presentes na água bruta. Esse tratamento é feito pelas estações de tratamento de água (ETAs), que têm a tarefa de enquadrar a água aos padrões de potabilidade, definidos pela Portaria 2914, do Ministério da Saúde. O monitoramento da qualidade da água é feito através da análise de seus parâmetros físicos, químicos e biológicos. O controle da qualidade microbiológica é geralmente realizado através da quantificação de bactérias do grupo coliforme, indicador de contaminação mais utilizado em todo o mundo. Densidades bacterianas elevadas podem deteriorar a água, pois favorecem o desenvolvimento de cor e odor na água, facilitam a eutrofização e dificultam a autodepuração. Neste trabalho estão descritas as principais metodologias para análise bacteriológica da água e de alimentos, desde a preparação do material utilizado nas análises, até as técnicas para determinação de bactérias heterotróficas, coliformes totais e termotolerantes, e fungos (bolores e leveduras). 5 2. Objetivo Descrever os procedimentos metodológicos utilizados na análise bacteriológica e monitoramento da qualidade da água e de alimentos, para a elaboração de um manual para consulta pessoal e como requisito de conclusão da disciplina de análise bacteriológica da água, do IFPB – Campus João Pessoa. 6 3. Descrição dos procedimentos e técnicas 3.1 Procedimentos e cuidados no laboratório Para a garantia da segurança pessoal e das análises, são necessários que algumas atitudes cautelosas sejam tomadas. Procedimentos relacionados ao laboratório: As bancadas devem ser mantidas sempre limpas e livres de materiais estranhos ao trabalho. Caso algum produto seja derramado, deve ser limpo imediatamente, para evitar outros acidentes. Os reagentes, soluções, e amostras devem ser rotulados, e os produtos corrosivos devem ser diluídos antes de serem descartados na pia. Para trabalhos com líquidos inflamáveis ou voláteis, deve ser utilizada a capela de exaustão. Procedimentos de ordem pessoal: Não se deve pipetar nenhum tipo de liquido com a boca. Enquanto estiver manuseando produtos químicos, não levar as mãos à boca ou aos olhos. Devem ser lavadas cuidadosamente com bastante água e sabão, após todo trabalho. Não se deve fazer refeições e nem guardar alimentos na geladeira do laboratório, para evitar contaminações. Além disso, o uso do jaleco é obrigatório para qualquer trabalho em laboratório. Procedimentos para o uso de vidrarias: Antes de utilizar qualquer vidraria, deve-se certificar que ela esteja limpa e não esteja quebrada. Vidrarias trincadas ou quebradas devem ser colocadas para descarte. Os recipientes de vidro não devem ser aquecidos em chama direta, deve-se sempre usar tela de amianto, e não deixar os frascos quentes sem proteção sobre a bancada. 7 3.2 Preparação de material Para garantir que o material a ser utilizado na análise esteja livre de resíduos químicos e orgânicos, são necessários alguns cuidados quanto à lavagem, secagem e esterilização das vidrarias. Lavagem Todo o material descontaminado presente nas vidrarias deve ser removido antes de iniciar a lavagem. Se necessário, o material deve ficar de molho em solução detergente por 2 horas. Lavar as vidrarias com o auxílio de escovas e esponjas. Enxaguar o material com agua corrente, e a seguir, com água destilada. Esterilização Frascos de coleta de amostra, pipetas, placas de Petri de vidro, frascos e tubos com água de diluição e meios de cultura devem ser esterilizados. As tampas rosqueáveis dos frascos devem ser afrouxadas antes de serem colocados para esterilização.Procedimentos: 1. Esterilização úmida Preparar todo o material, e verificar se o nível da água dentro da autoclave está acima das resistências. Colocar todo o material dentro do depósito metálico e tampar a autoclave, apertando as travas da tampa duas a duas para não permitir saída de vapor pela borda do aparelho. Ligar o aparelho na tomada, e a chave seletora de temperatura na posição “Máximo”, e abrir imediatamente a válvula de escape de vapor. Quando começar a sair vapor por esta válvula, esperar três minutos e fechá-la. Neste instante, o ponteiro do manômetro começará a subir. Quando o ponteiro atingir a marca de 1Kg/cm² de pressão, a temperatura deverá estar em 121ºC, deixar nesta posição durante 15 minutos. Caso a pressão continue subindo, colocar a chave seletora de temperatura da autoclave na posição “média“ e observar. Após 15 minutos, o material já estará esterilizado. Após a esterilização ser completa, desligar o aparelho e esperar que o ponteiro do manômetro atinja a posição “0”. Este procedimento poderá ser acelerado abrindo-se lentamente a válvula de escape de vapor. Atenção: Não abrir essa válvula de uma vez! Quando o ponteiro do manômetro atingir a posição “0” e não estiver mais saindo vapor pela válvula, abrir a tampa do aparelho e retirar o material. 2. Esterilização seca O material deve ser preparado e colocado em estufa de esterilização, a 180ºC por cerca de 2 horas. Acondicionamento 8 Tubos de ensaio: colocar o tubo de Durhan na posição invertida dentro no tubo, para a verificação da formação de gases. Os tubos de ensaio devem ser guardados agrupados, em estantes ou cestos. Frascos de coleta: quando na água a ser analisada houver adição de cloro, colocar duas gotas (0,1 ml) de Tiossulfato de Sódio a 10% dentro do frasco. Envolver a boca e tampa do frasco em papel alumínio. Pipetas e Placas de Petri: envolvê-las em papel alumínio para vetar contaminantes externos. Espátulas, pinças e demais utensílios: para esterilização, devem ser embrulhados individualmente em papel alumínio. Meios de cultura 1. Caldo lactosado – etapa presuntiva para verificação da presença de bactérias fermentadoras de lactose. Caldo lactosado de concentração dupla Pesar 26 gramas do meio de cultura e dissolver em 1000 ml de água destilada. Distribuir 10 ml em cada tubo de ensaio, e esterilizar a 121º C (1 Kg/cm2 de pressão) em autoclave durante 15 minutos. Após esfriar, guardar na geladeira por até uma semana. Caldo lactosado de concentração simples Pesar 13 gramas do meio de cultura e dissolver em 1000 ml de água destilada. Distribuir 10 ml em cada tubo de ensaio, e esterilizar a 121º C (1 Kg/cm2 de pressão) em autoclave durante 15 minutos. Após esfriar, guardar na geladeira por até uma semana. 2. Caldo lactosado verde brilhante Bile a 2% - etapa confirmativa, para detecção de coliformes totais. Pesar 40 gramas do meio de cultura e dissolver em 1000 ml de água destilada. Distribuir 10 ml em cada tubo de ensaio, e esterilizar a 121º C (1 Kg/cm2 de pressão) em autoclave durante 15 minutos. Após esfriar, guardar na geladeira por até uma semana. 3. Meio EC – etapa confirmativa, seletiva para bactérias de origem fecal que sobrevivem a 44,5°C. Pesar 37 gramas do meio de cultura e dissolver em 1000 ml de água destilada. Distribuir 10 ml em cada tubo de ensaio, e esterilizar a 121º C (1 Kg/cm2 de pressão) em autoclave durante 15 minutos. Após esfriar, guardar na geladeira por até 96 horas. 4. Plate Count Agar – utilizado para contagem de bactérias em placa. 9 Pesar 20,5 gramas do meio de cultura e dissolver em 1000 ml de água destilada. Deixar repousar durante 5 minutos e aquecer (não deixar entrar em ebulição), agitando frequentemente até a completa dissolução do meio. Se necessário, ajustar o pH para 7,0 com Hidróxido de Sódio solução normal (NaOH 1N). Distribuir 12 ml em cada tubo de ensaio, e esterilizar a 121º C (1 Kg/cm2 de pressão) em autoclave durante 15 minutos. Notas: 1. Este meio, depois de frio, se solidifica. Fundir em banho maria antes de usá-lo. 2. Devido à variedade de meios de cultura existentes no mercado, seguir sempre as instruções do fabricante, que vem estampada no rótulo do frasco. Água de diluição Solução 1 - Pesar 34 gramas de Fosfato de Potássio Monobásico (KH2PO4) e dissolver em 500 ml de água destilada, ajustar o pH para 7,2 com Hidróxido de Sódio, solução normal (NaOH 1N) e diluir a 1 litro com água destilada. Normalmente são necessários 175 ml de NaOH 1N para elevar o pH. Solução 2 - Pesar 81,1 gramas de Cloreto de Magnésio hexahidratado (MgCl2 .6H2 O) e dissolver em 1 litro de água destilada. Solução 3 - Adicionar 1,25 ml da solução 1 e 5 ml da solução 2 a 1 litro de água destilada. Distribuir em tubos de ensaio em quantidade que, após autoclavação, assegurem um volume de 9 ± 0,2 ml. - Esterilizar em autoclave a 121º C (1Kg/cm2 de pressão) durante 15 minutos. Modo de usar a água de diluição quando for determinar o NMP de coliformes: Adicionar 9 ml da água de diluição e 1 ml da amostra em um tubo de ensaio, e agitar. Esta é a diluição 1:10. Desta diluição, tirar 1 ml e inocular no tubo contendo caldo lactosado simples (diluição 1:100). 10 3.3 Técnica e procedimentos de coleta de água É importante que sejam tomados cuidados no momento da coleta, para que o material coletado represente de forma fiel o local de amostragem. Além disso, deve ser observado se o local pode ser fonte de contaminação, e, se possível, deve ser desinfectado antes da amostragem. As amostras devem ser coletadas em frasco de vidro esterilizado, com capacidade de pelo menos 100 ml. Procedimentos para coleta em residências Deve-se lavar as mãos, e limpar a torneira com algodão embebido em álcool, de dentro para fora, para que sujeiras não sejam levadas para a parte interna da torneira. Deve-se abri-la para que a água escorra durante alguns segundos. Coletar a amostra de água, e identificar no frasco a hora e data da coleta, local, e o responsável pela coleta. Para coleta de água clorada, deve ser adicionado ao frasco 0,1 ml (duas gotas) de tiossulfato de sódio a 10%, antes da esterilização, para a inibição do efeito do cloro. Nas estações de tratamento de água, as amostras são coletadas na captação (água bruta), nos decantadores, na saída dos filtros e nos reservatórios de água tratada. Após coletadas, as amostras devem ser imediatamente acondicionadas em isopor com gelo e transportadas ao laboratório. A análise deve ser feita em, no máximo, 24 horas após a coleta, para que sua representatividade não seja comprometida. 11 3.4 Técnicas colimétricas Método dos tubos múltiplos 1. Coliformes totais Material: a. Tubo de ensaio com tubo de Durhan; b. Estante para tubos de ensaio; c. Pipetas graduadas de 1 e 10 ml; d. Bico de Bunsen; e. Caldo lactosado de concentração simples e dupla; f. Caldo lactosado verde brilhante Bile; g. Alça de platina; h. Estufa bacteriológica. Execução: Teste presuntivo Tomar uma bateria contendo 15 tubos de ensaio distribuídos de 5 em 5. Nos primeiros 5 tubos, adicionar o caldo lactosado de concentração dupla e inocular, com pipeta esterilizada, 10 ml da amostra de água em cada tubo (Diluição 1:1); nos 10 tubos restantes adicionar caldo lactosado de concentração simples e inocular, nos 5 primeiros, 1 ml da amostra (Diluição 1:10) e nos 5 últimos tubos, 0,1 ml da amostra em cada tubo (Diluição 1:100). Incubar a 35 ± 0,5º C durante 24/48 horas. Ao final desse tempo, se houver formação de gás dentro do tubo de Durhan, significa que o teste presuntivo foi positivo. Neste caso, fazer o teste confirmativo. Se não houver a formação de gás durante o período de incubação, o exame termina nesta fase e o resultado do teste é considerado negativo.Teste confirmativo Tomar o número de tubos do teste presuntivo que deram positivos (formação de gás), e tomar igual número de tubos contendo o meio de cultura verde brilhante bile a 2%. Com a alça de platina, previamente flambada e fria, retirar de cada tubo positivo uma porção de amostra e inocular no tubo correspondente contendo o meio verde brilhante. Identificar os tubos, e incubar durante 24/48 horas a 35 ± 0,5ºC. Se no final do período de 24/48 horas houver a formação de gás dentro do tubo de Durhan o teste é considerado positivo. Caso não haja formação de gás, o teste é considerado negativo. Os resultados são expressos em N.M.P (Número Mais Provável) /100 ml de amostra. Para se determinar o N.M.P, verifica-se a combinação formada pelo número de tubos positivos no teste confirmativo. Exemplo: Nos 5 tubos da diluição 1:1, obtiveram-se 3 tubos positivos; nos 5 tubos da diluição 1:10, obtiveram-se 2 tubos positivos; e nos 5 tubos da diluição 1:100, 12 obteve-se 1 tubo positivo. Formou-se, portanto, a combinação 3-2-1. Determina- se o N.M.P consultando a tabela 1. Nesta amostra, tivemos um NMP de 70 coliformes totais em 100 ml. Combinação de positivos NMP/100 ml Limite inferior Limite superior 0-0-0 <2 - - 0-0-1 2 1.0 10 0-1-0 2 1.0 10 0-2-0 4 1.0 13 1-0-0 2 1.0 11 1-0-1 4 1.0 15 1-1-0 4 1.0 15 1-1-1 6 2.0 18 1-2-0 6 2.0 18 2-0-0 4 1.0 17 2-0-1 7 2.0 20 2-1-0 7 2.0 21 2-1-1 9 3.0 24 2-2-0 9 3.0 25 2-3-0 12 5.0 29 3-0-0 8 3.0 24 3-0-1 11 4.0 29 3-1-0 11 4.0 29 3-1-1 14 6.0 35 3-2-0 14 6.0 35 3-2-1 17 7.0 40 4-0-0 13 5.0 38 4-0-1 17 7.0 45 4-1-0 17 7.0 46 4-1-1 21 9.0 55 4-1-2 22 12 63 4-2-0 26 9.0 56 4-2-1 26 12 65 4-3-0 27 12 67 4-3-1 33 15 77 4-4-0 34 16 80 5-0-0 23 9 86 5-0-1 30 10 110 5-0-2 40 20 140 5-1-0 30 10 120 5-1-1 50 20 150 5-1-2 60 30 180 5-2-0 50 20 170 5-2-1 70 30 210 5-2-2 90 40 250 5-3-0 80 30 250 13 5-3-1 110 40 300 5-3-2 140 60 360 5-3-3 170 80 410 5-4-0 130 50 390 5-4-1 170 70 480 5-4-2 220 100 560 5-4-3 280 120 690 5-4-4 350 160 820 5-5-0 240 100 940 5-5-1 300 100 1300 5-5-2 500 200 2000 5-5-3 900 300 2900 5-5-4 1600 600 5300 5-5-5 ≥1600 - - Tabela 1 – NMP com limite de confiança de 95% para várias combinações de resultados positivos quando 5 tubos são usados para cada diluição (10 ml, 1,0 ml e 0,1 ml). Imagem 1: Tubos com caldo VB positivos. 2. Coliformes termotolerantes Material: a. Tubos de ensaio com Meio EC; b. Bico de Bunsen; c. Alça de platina; d. Estufa bacteriológica. Execução: 14 Tomar todos os tubos do teste presuntivo que deram positivos e todos os tubos negativos em que houve crescimento após 48 horas, nas 3 diluições (1:1; 1:10 e 1:100), e transferir, com alça de platina flambada e fria, uma porção para os tubos de ensaio contendo o meio EC e incubar a 44,5 ± 0,2º C durante 24 ± 2 horas. Se no final de 24 horas ou menos houver a formação de gás, está indicado a presença de coliformes de origem fecal. Calcular o N.M.P consultando a tabela 1. Nota: Este ensaio deve ser realizado simultaneamente com o Teste Confirmativo para Coliformes Totais. Método da membrana filtrante 1. Coliformes totais Material: a. Equipamento de filtração com porta filtro; b. Placa de Petri esterilizada; c. Filtros de membrana com porosidade de 0,45µm, com cartão absorvente; d. Meio de cultura (m Endo Broth MF); e. Água de diluição estéril; f. Pinça e copo de aço inox; g. Bico de Bunsen; h. Bomba de vácuo (seringa); i. Estufa bacteriológica. Execução: Com a pinça, colocar cuidadosamente na placa de Petri um cartão absorvente. Pipetar 1,8 ml do meio de cultura, colocar no cartão absorvente e tampar a placa. Colocar a membrana filtrante no porta-filtro, com a pinça flambada e fria. Agitar o frasco contendo a amostra, destampar e flambar a boca do frasco, e verter, cuidadosamente, 100 ml de amostra noporta filtro, evitando que a água respingue sobre as bordas superiores. Ligar a bomba de vácuo (seringa) e fazer a sucção. Depois de filtrada a amostra, lavar 3 vezes as paredes do funil com água de diluição estéril com porções de 20 ml aplicando vácuo. Após a lavagem e filtração, aliviar o vácuo e remover o funil do suporte. Com a pinça flambada e fria, remover o filtro do suporte e colocá-lo na placa de Petri, antes preparada, com o lado quadriculado para cima. Tampar a placa de Petri e incubá-la invertida a 35º C durante 24 ± 2 horas. Após o período de incubação, examinar o filtro fazendo a contagem das colônias. As colônias indicativas de coliformes totais típicas têm uma cor rosa a vermelho escuro, com brilho metálico. O brilho pode aparecer no centro ou na periferia da colônia. As não coliformes aparecem com coloração vermelho-clara ou escura sem o brilho metálico característico. Observação: Às vezes, quando o disco está muito úmido e a fonte de luz é muito intensa, as colônias de não coliformes podem aparecer com um brilho falso, 15 causando erros. Isto poderá ser contornado usando-se fonte de luz mais difusa ou secando-se o filtro antes de ser examinado. Preparo do meio de cultura Pesar 4,8 gramas do meio desidratado, e transferir para um erlenmeyer. Adicionar aos poucos 100 ml de água destilada contendo 2 ml de álcool etílico a 95%. Aquecer em banho-maria ou no bico de Bunsen até o início da fervura (não deixar ferver), e deixar esfriar. Distribuir 1,8 ml em cada placa. 2. Coliformes termotolerantes Os materiais utilizados são os mesmos da análise para coliformes totais, alterando apenas o meio de cultura para m FC Broth Base. Preparo do meio de cultura Pesar 3,7 gramas do meio desidratado, e transferir para um Erlenmeyer. Dissolver o meio pesado em 100 ml de água destilada. Adicionar 1 ml da solução de ácido rosólico a 1%, aquecer até a ebulição e deixar esfriar. Distribuir 2,0 ml em cada placa. Observação: Para preparar o ácido rosólico a 1% dissolver 1 grama do ácido em 100 ml de NaOH 0,2 N; Para preparar o NaOH 0,2 N diluir 20 ml da solução 1N para 100 ml de água destilada. O ácido rosólico dura 2 semanas ou menos, quando guardado na geladeira (2 a 10ºC). Descartar quando a coloração mudar de vermelho-escuro para marrom. Este meio pode ser solidificado adicionando 1,2 a 1,5% de agar antes da ebulição. Execução: Com a pinça, colocar cuidadosamente na placa de Petri um cartão absorvente. Pipetar 2,0 ml do meio de cultura, colocar no cartão absorvente e tampar a placa. Colocar a membrana filtrante no porta-filtro, com a pinça flambada e fria. Agitar o frasco contendo a amostra, destampar e flambar a boca do frasco. Verter, cuidadosamente, 100 ml de amostra no porta filtro, evitando que a água respingue sobre as bordas superiores. Ligar a bomba de vácuo (seringa) e fazer a sucção. Depois de filtrada a amostra, lavar 3 vezes as paredes do funil com água de diluição estéril com porções de 20 ml aplicando vácuo. Após a lavagem e filtração, aliviar o vácuo e remover o funil do suporte. Com a pinça flambada e fria, remover o filtro do suporte e colocá-lo dentro da placa de Petri, com o lado quadriculado para cima. Tampar a placa de Petri e incubá-la invertida a 44,5 ± 0,2º C durante 24 ± 2 horas. Encerrado o período de incubação, examinar o filtro fazendo a contagem das colônias. As colônias indicativas de coliformes termotolerantes aparecem de cor azul. As não coliformes, aparecem com coloração clara ou rósea. Método do substrato cromogênico Teste de presença/ausência Material: 16 a. Recipiente de coleta de vidro ou de plástico; b. Substrato cromogênico; c. Estufa bacteriológica; d. Lâmpada ultravioleta de 365 nm. Execução: Coletar a amostra em um frasco estéril ou saco de coleta contendo tiossulfato de sódio a 10% para água tratada. No próprio frasco ou saco adicionar o conteúdo de um frasconetecontendo o substrato cromogênico. Fechar o frasco ou o saco e agitar levemente, não precisa dissolver totalmente, essa dissolução ocorrerá de forma natural. Incubar a 35,0 ± 0,5º C durante 24 horas. Passado o tempo de incubação, retirar da estufa o material. Ao observar a cor amarela, o resultado é presença de coliformes totais na amostra. Com o auxílio de uma lâmpada ultravioleta 365 nm, observar se existe fluorescência azul no frasco amarelo, aproximando a lâmpada do frasco. Caso isso aconteça, significa que há presença de Escherichia coli na amostra examinada. Caso a amostra permaneça transparente, o resultado é negativo, tanto para coliformes totais como para E. coli. Expressar o resultado como: Presença ou Ausência de Coliformes Totais ou Escherichia coli. Nota: A fluorescência azul ocorre somente na presença da luz ultravioleta, ao tirar o frasco da frente da luz ele volta a ficar amarelo. 17 3.5 Técnicas de plaqueamento Na microbiologia, são utilizadas várias técnicas para quantificação de bactérias e indicação da qualidade da água. Dentre esses métodos, está o de contagem em placa, em que bactérias heterotróficas (bactérias que necessitam de compostos orgânicos diferentes do CO2 para a síntese de seu protoplasto) são detectadas por crescimento em meios de cultura não seletivos. Os resultados são expressos em Unidades Formadoras de Colônia (UFC/ml). A contagem de microrganismos em placa apresenta algumas vantagens e desvantagens em relação a outros métodos. Essa técnica permite o isolamento das colônias, que podem ser sub cultivadas em meios de cultura seletivos, para serem facilmente identificadas e estudadas. Por outro lado, a necessidade de muita manipulação pode originar alterações na contagem das colônias, devido a erros de diluição ou plaqueamento. A técnica de contagem em placa pode ser subdividida em duas técnicas: 1. Pour Plate Pela metodologia de “Pour Plate” verte-se o meio fundido sobre a amostra, o que permite o crescimento bacteriano no interior do ágar. Essa metodologia apresenta algumas desvantagens, pois alguns microrganismos sensíveis ao calor podem ser danificados pelo ágar fundido, resultando em um número inferior de colônias do que o verdadeiro. (Domingues et al, 2007) Material: 1. Placas de Petri; 2. Pipeta graduada; 3. Bico de Bunsen; 4. Meio plate count agar; 5. Estufa bacteriológica; 6. Contador de colônia. Execução: Transferir, com pipeta estéril, 1 ml da amostra para uma placa de Petri esterilizada. Entreabrir a placa e adicionar o meio de cultura, previamente fundido e mantido a uma temperatura entre 44 °C e 46°C. Homogeneizar o conteúdo da placa em movimentos circulares moderados em forma de (∞). Quando o meio de cultura se solidificar, incubar a placa em posição invertida a 35 ± 0,5º C durante 48 ± 3 horas, e ao final do período, fazer a contagem das colônias com o auxílio de um contador de colônias. Os resultados são expressos como número de colônias de bactérias/ml ou Unidades Formadoras de Colônias (UFC)/ml. 18 2. Spread Plate A amostra é depositada na superfície do meio de cultura já solidificado, e uniformemente espalhada. Nesse método, não há a limitação do choque térmico, e todas as colônias se desenvolvem na superfície do meio, porém, a limitação dessa técnica é quanto ao volume de amostra a ser utilizado, que chega ao máximo de 0,5 ml. Imagem 2: Crescimento de bactérias em placa com método Spread Plate. Material: 1. Placas de Petri; 2. Pipeta graduada; 3. Bico de Bunsen; 4. Meio plate count agar; 5. Estufa bacteriológica; 6. Contador de colônia. Execução: Transferir, com pipeta estéril, 0,1 ml da amostra para uma placa de Petri contendo o meio de cultura. Espalhar o inoculo com auxílio de uma alça ou bastão estéreis. Incubar a placa a 35 ± 0,5º C durante 48 ± 3 horas, e ao final do período, fazer a contagem das colônias com o auxílio de um contador de colônias. Os resultados são expressos como número de colônias de bactérias/ml ou Unidades Formadoras de Colônias (UFC/ml). 19 Figura 1: Pour Plate x Spread Plate. 20 3.6 Técnica de coloração de Gram A técnica de coloração de Gram foi desenvolvida em 1884, pelo médico dinamarquês Cristian Gram. Ele notou que, quando submetidas a diferentes corantes, as bactérias adquiriam cores diferentes. Com isso, ele as classificou em dois grupos: as que ficavam roxas, que foram chamadas de Gram positivas, e as que ficavam vermelhas, chamadas de Gram negativas. Essa técnica de coloração é uma importante ferramenta para a classificação, diferenciação e estudo das propriedades das bactérias, já que naturalmente estas são praticamente incolores. A diferenciação de coloração se dá devido a diferença na estrutura das bactérias. As Gram positivas possuem uma parede celular constituída por uma espessa camada de peptidioglicano, e seu teor de lipídios é nulo, ou, em algumas espécies, muito baixo. A camada de peptidioglicano atua como uma barreira, que impede a saída do corante primário, fazendo com que as células fiquem coradas de violeta. Nas Gram negativas, há um alto teor de lipídios em sua membrana externa, e uma fina camada de peptidioglicano que envolve a membrana plasmática. Com isso, durante a diferenciação pelo álcool, parte dos lipídios é dissolvida, e formam-se poros na parede celular que permitem a saída do corante primário (violeta) das células, que tornam-se transparentes e permitem a entrada do corante secundário (safranina). Material: a. Corante primário (violeta de genciana); b. Solução de lugol (iodeto de potássio - KI); c. Corante secundário (safranina); d. Álcool; e. Suspensão bacteriana; f. Lâminas; g. Alça bacteriológica; h. Bico de Bunsen; i. Pipeta; j. Pinças; k. Microscópio; l. Óleo de imersão. Execução: 1. Preparação do esfregaço bacteriano Limpar bem uma lâmina de vidro, com algodão embebido em álcool. Quando for uma cultura em meio sólido, colocar uma gota de água destilada sobre a lâmina e com uma alça bacteriológica, colher uma pequena quantidade do crescimento bacteriano e espalhar na lâmina. Fixar o esfregaço no ar, ou passando três vezes sobre a chama, e esperar esfriar. 21 2. Coloração Cobrir o esfregaço seco com o corante primário (violeta de genciana), e esperar um minuto. Lavar com água corrente ou destilada, para remover o excesso da solução. Cobrir o esfregaço com solução de lugol, deixar agir por um minuto, e lavar novamente com água corrente. Adicionar álcool à lâmina, até que o corante não se desprenda mais, e lavar com água. Cobrir o esfregaço com o corante secundário (safranina), deixar agir por 30 segundos, e lavar novamente. Esperar a lamina secar naturalmente, ou enxuga-la delicadamente com papel filtro, através de leve compressão. Para a observação, deve ser colocada uma gota de óleo de imersão sobre a lâmina, e ler em objetiva de imersão (100x). Examinar a lâmina ao microscópio, usando objetiva de imersão. As bactérias coliformes são bacilos, gram-negativos (coradas de vermelho) e podem aparecer aos pares ou raramente em pequenas colônias. As bactérias gram-positivas são coradas de roxo (violeta azulado). A imagem a seguir mostra a reação das bactérias com a aplicação de cada reagente: Imagem 3: Lâmina colorida. Figura 2: Bactérias Gram positivas x Gram negativas. 22 3.7 Análise de alimentos Dentre os parâmetros que definem a qualidade de um alimento, o microbiológico é um dos mais importantes, pois a contaminação por microrganismos patogênicos pode comprometer desde a qualidade e vida útil de um alimento, até a saúde do consumidor. A análise da contaminação pode fornecer informações sobre as condições de produção,armazenamento, e vida útil do alimento, já que alguns microrganismos deterioram o alimento. Há vários tipos de microrganismos que podem comprometer a qualidade de um alimento, e a distribuição destes pode não ser uniforme em todo o alimento. Para que o resultado das análises seja representativo do alimento como um todo, é importante que os procedimentos de análise sejam executados com cuidado. É mais comum encontrar contaminação em alimentos crus, pois estes apresentam uma microbiota natural. Por isso, é importante cozer bem os alimentos antes de ingeri-los, evitando o comprometimento da saúde do consumidor. Material: a. Processador de alimentos (liquidificador); b. Peneira; c. Béquer; d. Tubos de ensaio; e. Placas de Petri; f. Pipetas; g. Água peptonada; h. Meios de Cultura: Caldo lactosado, Caldo verde brilhante, Caldo EC, Ágar SS (Agar Salmonela-Shigella). Execução: Para alimentos sólidos, pesar 25 g do alimento, colocar no liquidificador com 225 ml de água peptonada, bater por 60 segundos, e coar. Para alimentos líquidos, diluir 1 ml em 9 ml de água peptonada. Esta é a diluição 10-1. Proceder com as diluições seriadas (10-2 e 10-3). Para as diluições seguintes, adiciona-se 9 ml de agua peptonada e 1 ml da diluição anterior. Preparar os tubos com CLD (caldo lactosado duplo) e colocar, em cada três tubos, 1 ml de cada diluição. Incuba-los a 350C (+/- 2), por 48 horas. Decorrido o tempo de observação, inocular os tubos que deram positivo em VB e EC, seguindo o mesmo procedimento de análise de água. Determinação de salmonela 23 Inocular cada diluição em três placas de Petri, utilizando a técnica “Pour Plate” (1 ml do inóculo) ou “Spread Plate” (0,1 a 0,5 ml do inóculo), e incubar as placas à 350C (+/- 2), por 24 horas. Decorrido o tempo de incubação, contar as colônias com o auxilio de um contador de colônias. 24 3.8 Metodologia para quantificação de fungos (bolores e leveduras) Os fungos são organismos heterotróficos que se desenvolvem em ambientes úmidos. Apresentam formas unicelulares ou filamentosas, como em alguns cogumelos. Para obtenção de alimento, agem como sapróbios, parasitas, ou simbiontes. Alguns, principalmente as leveduras, obtêm energia através da fermentação, produzindo álcool etílico a partir da glicose. Eles têm grande importância comercial: são utilizados na fermentação alcóolica de vinhos e cervejas, alimentos, e na fabricação de fármacos como a penicilina e cefalosporina. Também são importantes na ciclagem de nutrientes no solo, com as micorrizas, por exemplo, que são associações simbióticas de fungos e raízes. Por outro lado, algumas espécies são patógenas e podem trazer problemas para a agricultura e para a saúde do homem, devido a uma toxina por eles produzida. A presença de bolores e leveduras é um indicador de poluição. A contagem desses microrganismos nos traz informações sobre a pureza e qualidade da água, e a conservação dos alimentos, pois estes deterioram sucos de fruta, queijos, alimentos congelados, desidratados e em conserva, frutas, e outros alimentos. Boas práticas de higiene e o correto armazenamento desses alimentos são algumas das medidas que evitam essa contaminação. O meio de cultura para quantificação de fungos deve ser escolhido de acordo com a amostra ou o agente etiológico pressupostamente presente nela. Alguns meios de cultura dispõem de antibióticos, para evitar que bactérias cresçam e dificultem a quantificação dos fungos. Dentre os meios de cultura utilizados, estão Ágar Sabouraud Dextrose (ASD), Ágar Fubá, e Ágar batata. A metodologia para quantificação de fungos em água e alimentos se assemelha à de quantificação de bactérias em alimentos. Material: a. Processador de alimentos (liquidificador); b. Peneira; c. Béquer; d. Tubos de ensaio; e. Placas de Petri; f. Pipetas; g. Água peptonada; h. Meios de Cultura: Ágar Sabouraud Dextrose (ASD), Ágar Fubá, e/ou Ágar batata. Execução: Para alimentos sólidos, pesar 25 g do alimento, colocar no liquidificador com 225 ml de água peptonada, bater por 60 segundos, e coar. Para água ou 25 alimentos líquidos, diluir 1 ml em 9 ml de água peptonada. Esta é a diluição 10- 1. Inocular cada diluição em placas de Petri com o meio de cultura adequado, utilizando a técnica “Pour Plate” (1 ml do inóculo) ou “Spread Plate” (0,1 a 0,5 ml do inóculo), e incubar as placas à 300C (+/- 2), por 8 dias. Decorrido o tempo de incubação, observar o crescimento e fazer o isolamento das colônias. Imagens 4, 5, 6: Crescimento de fungos. 26 3.9 Legislação Portaria Nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011 – Ministério da Saúde Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Aplica-se à água destinada ao consumo humano proveniente de sistema e solução alternativa de abastecimento de água. Resolução N° 357, de 17 de março de 2005 – CONAMA Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Resolução N° 274, de 29 de novembro de 2000 – CONAMA Define os critérios de balneabilidade em águas brasileiras, considerando que a saúde e o bem estar humano podem ser afetados pelas condições de balneabilidade. Resolução RDC Nº 12, de 2 de janeiro de 2001 - Anvisa Estabelece os Padrões Microbiológicos Sanitários para Alimentos especificados no Anexo I e determina os critérios para a Conclusão e Interpretação dos Resultados das Análises Microbiológicas de Alimentos Destinados ao Consumo Humano especificados no Anexo II. Este Regulamento se aplica aos alimentos destinados ao consumo humano. 27 4. Considerações finais A presença de microrganismos patógenos na água prejudica sua qualidade e a saúde de quem a consome. A análise e monitoramento da qualidade da água é essencial para assegurar que esta água que é distribuída para consumo esteja dentro dos padrões de potabilidade. 28 5. Referências Manual prático de análise de água. 3° ed. rev. Brasilia: Fundação Nacional de Saúde, 2009. 144p. Disponível em: <http://www.funasa.gov.br/site/wp- content/files_mf/eng_analAgua.pdf> PROJETO BRASIL DAS ÁGUAS. Revelando o azul do verde e amarelo. Brasil, 2013. Disponível em: <http://www.brasildasaguas.com.br/educacional/a- importancia-da-agua>. Acesso em: 23 mar. 2016. PHILIPPI JR, Arlindo; PELICIONI, Maria Cecília Focesi. Educação Ambiental e Sustentabilidade. 1° ed. Barueri, SP: Manoele, 2005. BRASIL. RESOLUÇÃO N° 357, de 17 de março de 2005. CONAMA. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459>. Acesso em: 23 mar. 2016. BRASIL. RESOLUÇÃO N° 274, de 29 de novembro de 2000. CONAMA. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/legislacao/CONAMA_RES_CONS_2000_ 274.pdf>. Acesso em: 25 mar. 2016. BRASIL. PORTARIA Nº 2914, de 12 de dezembro de 2011. Ministério da Saúde. Disponível em: <http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.html >. Acesso em: 25 mar. 2016. BRASIL. RESOLUÇÂO RDC N° 12, de 02 de janeiro de 2001. ANVISA. Disponível em: <http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/anvisa/2001/res0012_02_01_2001. html>. Acesso em: 25 mar. 2016. Análise microbiológica de alimentos: importância do plano de amostragem. Disponível em: <http://foodsafetybrazil.org/analise-microbiologica-de-alimentos- importancia-do-plano-de-amostragem/>. Acesso em: 27 mar. 2016.
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