Organismo indicador - Indicator organism

Os organismos indicadores são usados ​​como substitutos para monitorar as condições em um determinado ambiente, ecossistema, área, habitat ou produto de consumo. Certas bactérias , fungos e ovos de helmintos estão sendo usados ​​para diversos fins.

Tipos

Bactéria indicadora

Certas bactérias podem ser usadas como organismos indicadores em situações particulares, como quando presentes em corpos d'água. As próprias bactérias indicadoras podem não ser patogênicas, mas sua presença nos resíduos pode indicar a presença de outros patógenos. Semelhante à forma como existem vários tipos de organismos indicadores, também existem vários tipos de bactérias indicadores. Os indicadores mais comuns são coliformes totais, coliformes fecais, E. coli e enterococos. A presença de bactérias comumente encontradas nas fezes humanas, chamadas bactérias coliformes (por exemplo, E. coli ), nas águas superficiais é um indicador comum de contaminação fecal . Os meios pelos quais os patógenos encontrados na matéria fecal podem entrar em corpos d'água recreativos incluem, mas não estão limitados a, esgoto, sistemas sépticos, escoamento urbano , resíduos recreativos costeiros e resíduos de gado.

Por esse motivo, os programas de saneamento geralmente testam a presença desses organismos na água para garantir que os sistemas de água potável não sejam contaminados com fezes. Esse teste pode ser feito usando vários métodos que geralmente envolvem a coleta de amostras de água ou a passagem de grandes quantidades de água por um filtro para amostrar bactérias e, em seguida, testar se as bactérias dessa água crescem em meios seletivos , como o ágar MacConkey . O ágar MacConkey só permitirá o crescimento de bactérias gram-negativas e as bactérias crescerão de maneira diferente de acordo com a forma como metaboliza a lactose ou com a falta de capacidade de metabolizá-la. Alternativamente, a amostra pode ser testada para ver se ela utiliza vários nutrientes de maneiras características de bactérias coliformes.

As bactérias coliformes selecionadas como indicadores de contaminação fecal não devem persistir no ambiente por longos períodos de tempo após o efluxo do intestino, e sua presença deve estar intimamente relacionada com a contaminação por outros organismos fecais. Organismos indicadores não precisam ser patogênicos.

Bactérias não coliformes, como Streptococcus bovis e certos clostrídios, também podem ser usadas como um índice de contaminação fecal.

A presença de bactérias indicadoras é medida em uma variedade de ecossistemas e, às vezes, junto com outras medições. Nos Grandes Lagos, um estudo foi conduzido para testar as concentrações de bactérias indicadoras fecais (FIB) e marcadores de genes de patógenos. O FIB medido neste estudo incluiu bactérias coliformes fecais, E. coli e enterococos. Os FIB foram coletados por meio de métodos de filtração por membrana e diluição em série, produzindo amostras que puderam ser cultivadas e utilizadas para realizar PCR e amplificar os genes patogênicos em questão. Entre os 22 locais de amostragem, 165 amostras foram analisadas e as concentrações de E. coli variaram de menos de 2 a 26.000 UFC / 100mL, enterococos variaram de menos de 2 a 31.000 UFC / 100mL e bactérias coliformes fecais variaram de menos de 2 a 950 CFU / 100mL.

Outro exemplo de bactérias indicadoras sendo medidas para fins de segurança está em Malibu, CA. O estado da Califórnia exige que as praias com mais de 50.000 visitantes por ano sejam monitoradas para FIB. Altas concentrações de FIB, excedendo o que é considerado aceitável pela EPA, foram observadas na Lagoa de Malibu e em outras praias de Malibu. A medição de altos níveis de FIB leva a uma busca para determinar quais são as fontes. Fontes potenciais de FIB na área de Malibu incluem resíduos de sistemas de tratamento de esgoto, escoamento de empreendimentos locais e resíduos de vida selvagem. FIB comuns foram medidos incluindo enterococos que se apresentaram em níveis tão altos quanto 242.000 MPN / 100mL dentro dos sistemas de tratamento de águas residuais no local. A medição do FIB é amplamente difundida e usada com o propósito de fornecer águas seguras.

No Texas, a ocorrência e distribuição de FIB, em particular coliformes fecais e E. coli, foram medidas em riachos que recebem descarga do Aeroporto Internacional de Dallas Fort Worth e arredores. Esses riachos que recebem os resíduos são o lar de vida aquática, usados ​​para fins recreativos e como locais de pesca. Existem vários padrões para garantir a segurança de todos os organismos presentes no ecossistema, incluindo os humanos. E. coli é usado como um indicador de qualidade da água insegura ou abaixo do padrão para uso recreativo no Texas. Os padrões para níveis de E. coli que declaram recreação de contato insegura são uma média geométrica de mais de 126 cfu / 100mL ou mais de um quarto das amostras que medem níveis maiores que 394cfu / 100mL. Vários sites foram testados, alguns considerados superiores aos níveis aceitáveis ​​de E. coli e, portanto, não suportam o uso recreativo. Este é mais um exemplo de como o teste de bactérias indicadoras é usado para determinar se os corpos d'água são seguros para vários usos, particularmente o uso recreativo.

Fungos indicadores

As espécies de Penicillium , Aspergillus niger e Candida albicans são usadas na indústria farmacêutica para testes de limite microbiano, avaliação de biocarga, validação de método, testes de desafio antimicrobiano e testes de controle de qualidade. Quando usados ​​nesta capacidade, Penicillium e A. niger são organismos indicadores de fungos compendiais.

Moldes como Trichoderma , Exophiala , Stachybotrys , Aspergillus fumigatus , Aspergillus versicolor , Phialophora , Fusarium , Ulocladium e certas leveduras são usados ​​como indicadores da qualidade do ar interior.

As técnicas metagenômicas permitem o sequenciamento de populações inteiras de microrganismos em uma única operação. Com o sequenciamento metagenômico, é possível usar toda a comunidade de organismos fúngicos ou micobiomas do solo ou da água de uma determinada área como um indicador biológico de atividade antropogênica, como transbordamento de esgoto de uma área urbana ou escoamento de fertilizantes e pesticidas de um agrícola.

A composição das comunidades de fungos é considerada um bom indicador das propriedades ambientais, como pH, altitude e temperatura da água. Chauvet usou essa abordagem para fazer medições em todo o ecossistema dessas variáveis ​​usando uma rede de estações de monitoramento em 27 riachos no sudoeste da França.

Cudowski et al . amostras de fungos na água do canal Augustow, no leste da Polônia. Eles tomaram muitas medidas padrão de qualidade da água - temperatura, saturação de oxigênio, pH e nitrogênio dissolvido, carbono orgânico e níveis de enxofre. Eles identificaram espécies com métodos microscópicos e análise RFLP. Eles encontraram 38 espécies de fungos, incluindo 12 hyphomycetiae e 13 patógenos potenciais, pertencentes a dermatófitos ou parentes de C. albicans. Cudowski et al. descobriram que podiam determinar se uma amostra de água havia sido retirada da parte natural (semelhante a um lago) ou artificial do canal. Eles também descobriram que os três principais grupos de fungos que encontraram, hifomicetos, dermatófitos e parentes de Candida, poderiam prever muitas de suas medições de qualidade da água, que formaram dois grupos em uma análise de redundância.

Bouffand et al . usou Arbuscular Mycorhizzal Fungi (AMF), um clado assexuado de fungos que formam relações simbióticas com sistemas de raízes de plantas, como indicadores para avaliar a função do solo e a biodiversidade em muitos locais na Europa. Eles coletaram amostras de solo em várias zonas climáticas (atlântica, continental, mediterrânea, alpina) e três regimes de uso do solo (arável, pastagem, silvicultura) e sequenciaram o DNA dos fungos que o solo continha. Eles encontraram oito espécies indicadoras de pH do solo: quatro que só estavam presentes quando o pH era inferior a 5, três para pH> 5 e uma para pH> 7. Eles encontraram oito indicadores de uso da terra: dois para florestas, cinco para fazendas e pastagem, e um para ambos. Eles também encontraram um fungo indicador que estava presente quando o carbono orgânico do solo era alto e outro presente quando estava baixo.

Ovos de helmintos indicadores

Identificação e quantificação de ovos de helmintos na universidade UNAM na Cidade do México, México

Ovos de helmintos (ou óvulos) são um bom organismo indicador para avaliar a segurança do saneamento e sistemas de reutilização de águas residuais para recuperação de recursos porque são os patógenos ambientalmente mais resistentes de todos os patógenos ( vírus , bactérias , protozoários e helmintos) e podem, em casos extremos, sobreviver por vários anos no solo. Normalmente, os ovos de helmintos são encontrados na água, no solo e em fontes de alimentos contaminados com matéria fecal proveniente de águas residuais e lodo.

Ovos de helmintos que são indicados em águas residuais e lamas vêm de helmintos transmitidos pelo solo (STHs), que incluem Ascaris lumbricoides (Ascaris), Anclostoma duodenale e Necator americanus (ancilostomíase) e Trichuris trichiura (whipworm). Ascaris e tricurídeos identificados em sistemas de águas residuais reutilizáveis ​​podem causar certas doenças e complicações se ingeridos por humanos e porcos. Os ancilóstomos plantam e eclodem suas larvas no solo, onde crescem até a maturidade. Depois que os ovos da ancilostomíase estão totalmente desenvolvidos, eles infectam organismos rastejando pela pele do organismo.

De acordo com a Organização Mundial de Saúde , para não causar infecções significativas por ovos de helmintos, só é permitido ≤1 ovo de helmintos por litro usado na agricultura e irrigação. É mais provável que haja concentrações mais altas de ovos de helmintos no solo, águas residuais e lodo de países subdesenvolvidos que têm problemas com as práticas de saneamento. Os exemplos incluem Tunísia, Peru, Gana, Vietnã e muito mais.

Várias imagens microscópicas de diferentes tipos de ovos de helmintos

A técnica usada para teste depende do tipo de amostra. Quando os ovos de helmintos estão na lama, processos como pós-estabilização alcalina, tratamento com ácido e digestão anaeróbica são usados ​​para reduzir a quantidade de ovos de helmintos em áreas onde há uma grande quantidade. Estes métodos permitem que os óvulos de helmintos cumpram as necessidades saudáveis ​​de ≤1 óvulos de helmintos por litro. A desidratação é usada para inativar os ovos de helmintos na lama fecal. Este tipo de inativação ocorre quando as fezes são armazenadas entre 1-2 anos, um alto teor de sólidos totais (> 50-60%) está presente, itens como folhas, cal, terra, etc. são adicionados, e a uma temperatura de 30 ℃ ou superior.

Veja também

Referências