Universidad del Sagrado Corazn Departamento de Ciencias Naturales

Universidad del Sagrado Corazón Departamento de Ciencias Naturales Prof. Mayra Rolón

Proyecto de Vinculación Comunitaria: Análisis Bacteriológico de agua en el Caño Martín Peña y la laguna Los Corozos. Bio 206 Microbiología

Vinculación Comunitaria n “El Aprendizaje Mediante el Servicio a la Comunidad ("Service Learning") permite que el mundo que nos rodea sea un laboratorio docente para el estudiante. Se ha comprobado que esta metodología pedagógica no solamente da relevancia y significado a los estudios, sino que también mejora el rendimiento académico del estudiante” (E. Freire, Distrito Escolar de Filadelfia).

Experiencia + Reflexión=Crecimiento n n EL aprendizaje mediante el servicio a la comunidad es significativamente el hallazgo más importante en la educación universitaria hoy en día, desde las reformas curriculares de la década de los 60. “Yo entiendo que se convertirá en un legado por su impacto duradero en la educación universitaria. Tendrá un impacto permanente, tal como lo fue la lucha por los derechos civiles la cual grabó en las mentes de los estudiantes su marca para futuras generaciones”; dijo Corrigan, Presidente de San Francisco State University.

Objetivos de la investigación: n n Tomar muestras de agua en el Caño Martín Peña y en la laguna Los Corozos. Realizar análisis bacteriológicos y detectar la presencia de coliformes en el agua. Familiarizar al estudiante con técnicas microbiológicas y de investigación. Divulgar los resultados obtenidos a representantes de la comunidad.

Introducción: n n El agua de consumo humano de la mayor parte de las comunidades y municipios proviene de aguas superficiales ( ríos, arroyos y lagos, entre otros). Estas aguas pueden estar contaminadas con residuos domésticos, agrícolas e industriales. En la contaminación de origen biológico, el agua puede comprometer a la salud y a la vida si contiene microbios patógenos.

n n Los patógenos más frecuentes que se transmiten a través del agua son aquellos que causan infecciones del tracto intestinal (fiebre tifoidea, cólera, shigelosis y enteritis virales, entre otras). Estos microbios están presentes en las heces u orina de las personas infectadas y pueden pasar al agua.

n n Los controles microbiológicos rutinarios para determinar la potabilidad del agua (libre de microbios patógenos) no se basan en el aislamiento e identificación de microbios patógenos, sino que se basan en la búsqueda de microbios cuya presencia indique la posibilidad de la presencia de microbios patógenos. Estos microbios indicadores sirven como un sistema de alarma.

¿Qué es un microbio indicador? n n n Es un tipo de organismo cuya presencia en el agua es una evidencia de que el agua está contaminada con materia fecal de humanos u otros animales de sangre caliente. Este tipo de contaminación fecal significa que cualquier microbio patógeno que exista en el tracto intestinal de estos animales puede estar presente también en el agua. El indicador usado se llama Escherichia coli.

n n E. coli es una bacteria coliforme fecal y su detección se puede hacer mediante el cultivo en caldo de lactosa (azúcar), por la determinación del número más probable (MPN) o mediante filtración en membrana usando medios selectivos y diferenciales. Por muchos años, la calidad del agua se determina monitoreando la presencia de bacterias coliformes.

¿Qué es un coliforme? n n n Son bacterias que viven y se replican en el intestino de humanos y otros animales de sangre caliente y son constituyentes normales de la materia fecal. En términos generales, no causan enfermedades en los humanos, pero se usan como indicadores de la presencia de microbios que causan enfermedades. Esto significa que si detectamos coliformes en el agua, se presume que también están presentes microbios peligrosos.

n n De la misma forma si no se detectan coliformes, se presume en términos generales, que tampoco hay microbios peligrosos, excepto virus entéricos y algunos parásitos protozoarios. Por lo tanto en los pasados años, la EPA concluyó que los coliformes no son indicadores adecuados para el parásito Giardia y algunos virus entéricos.

Caño Martín Peña y la laguna Los Corozos: n n Por décadas las aguas del Caño Martín Peña se han contaminado con muchos agentes biológicos. Esta práctica reduce el flujo de agua del estuario de la bahía de San Juan. Se construyeron comunidades a lo largo del canal sin servicios sanitarios tales como un sistema adecuado para disponer de los desperdicios sólidos.

n n n Como resultado de ésto, las descargas de los desperdicios no tratados impactaban directamente el Caño. Recientemente se dio a conocer un plan para limpiar y preservar el estuario de la Bahía de San Juan aprobado por EPA y el gobierno de Puerto Rico. El proyecto de limpieza tendrá un costo aproximado de 300 millones de dólares.

n Entre los retos que tiene el gobierno, está corregir el estado tan deprimente del Caño Martín Peña, que conecta la Bahía de San Juan con la laguna San José (Laguna los Corozos).

E. P. A. Región 2

Estuario de la bahía de San Juan

Itinerario de Actividades jueves, 14 de septiembre Reunión en la USC con la especialista en Desarrollo Comunitario del Municipio de San Juan, la Srta. Arelis Arocho. Planificación de las actividades a realizar y coordinación de visitas al Caño Martín Peña y la Laguna los Corosos. jueves, 28 de septiembre Primera visita al Caño Martín Peña y la Laguna los Corosos. Recorrido de la Prof. Mayra Rolón y la asesora especialista en desarrollo comunitario, Arelis Arocho. lunes, 23 de octubre Visita y caminata al Caño Martín Peña con los estudiantes del curso. • Charla sobre el Caño • Descripción geográfica • Datos Históricos

lunes, 23 de octubre 1. Fuentes de contaminación 2. Formación de comunidad de arrabales 3. Conocer representantes de la Asociación de Residentes 4. Charla sobre la microbiología del agua 5. Recolección de muestras de agua 6. Visita a la laguna Los Corozos 7. Recolección de muestras de agua 8. Regreso a la USC 9. Inicio del análisis en el laboratorio de microbiología

lunes, 23 de octubre Inicio del análisis bacteriológico del agua. Cultivo de muestras en diferentes medios nutritivos. Incubación de muestras. martes, 24 de octubre Continuación del análisis de las muestras. Determinación del “Most Probable Number”. Detección de coliformes. Cultivo en medios selectivos-diferenciales. Cultivo en el agar Salmonella-Shigella para detectar bacilos entéricos patógenos. miércoles, 25 de octubre Continuación de la actividad anterior. Pruebas metabólicas. jueves, 26 de octubre Fase completa. Análisis de los resultados. Identificación de los organismos presentes en las muestras de agua.

lunes, 30 de octubre Segunda visita de los estudiantes al Caño Martín Peña. Encuentro con los representantes de la cominidad. Reporte de resultados Informe del trabajo realizado.

Tabla de contenido sobre el análisis bacteriológico Fase Presuntiva Pruebas de fermentación con tubos de lactosa Fase Confirmativa Pruebas con tubos de “Lauril Tryptose Broth” Fase Completa Cultivos en medios selectivos para coliformes: Agar EMB (“Eosin Methylene Blue”) Pruebas Semi-Cuantitativa Estimado del número más probable (MPN) y Diluciones y Cuantitativa en series. Pruebas Complementarias Pruebas en el agar TSI (“Triple Sugar Iron”), cultivos en medios enriquecidos y diferenciales (agar Mac Conkey, agar Salmonella Shigella y agar con sangre). Método de filtración usando membranas de 0. 45 m Filtrado de las muestras de agua y cultivo de la membrana en agar EMB. Otras pruebas bioquímicas Método Convencional (IMVC) y Método Comercial (Enterotubo II) Análisis del agua potable de la escuela elemental Santiago Iglesia Pantín Pruebas de fermentación en tubos de lactosa “Most Probable Number” (MPN) , pruebas en agar EMB, agar Mac Conkey y Salmonella Shigella.

Fase Presuntiva En esta fase se parte de la presunción que hay coliformes en las muestras de agua.

Pruebas de fermentación en tubos de lactosa LF+ = fermenta lactosa Caño Martín Peña (Superficie) Caño Martín Peña (Profundidad) Laguna Los Corozos (Superficie) Laguna Los Corozos (profundidad) 5 tubos de lactosa con 0. 1 ml de agua 1. 2. LF+ Producción de gas. 5 tubos de lactosa con 10 ml de agua 1. 2. LF+ Producción de gas.

Conclusión: Hay bacterias en las muestras de agua obtenidas que fermentan lactosa y a su vez producen gas. Este es el primer indicador de presencia de coliformes en las muestras de agua.

Fase Confirmatoria En esta fase debemos confirmar la presencia de coliformes en el agua. Se realizan pruebas adicionales de fermentación utilizando caldos de lauril sulfato.

Pruebas de fermentación en tubos de lauril sulfato LF+ = fermenta lauril Caño Martín Peña (Superficie) Caño Martín Peña (Profundidad) Laguna Los Corozos (Superficie) Laguna Los Corozos (profundidad) 5 tubos de lauril con 0. 1 ml de agua 1. 2. LF+ Producción de gas. 5 tubos de lauril con 10 ml de agua 1. 2. LF+ Producción de gas.

Conclusión: Las bacterias que se encuentran en los tubos fermentan lauril sulfato y a su vez producen gas. Esto confirma la presencia de coliformes en las muestras. Esto quiere decir que hay indicadores de contaminación fecal.

Fase Completa Aislar e identificar taxonómicamente las bacterias encontradas. Se cultivarán las muestras en medios selectivos y diferenciales.

Pruebas en Agar EMB (Eosin Methylene Blue) LF+ Caño Martín Peña (Superficie) 1. 2. Caño Martín Peña (Profundidad) Laguna Los Corozos (Superficie) Laguna Los Corozos (profundidad) 1. 2. Colonias de apariencia mucoide, suave y rosada o violetas. Colonias con apariencia verde metálico LF 1. Negativo

Conclusión: Esto platos demuestran que las bacterias en las muestras de agua contienen coliformes. Esto completa las pruebas de detección de coliformes en el agua.

Pruebas Semi-Cuantitativa y Cuantitativa Estas pruebas nos ayudan a estimar la población microbial y bacterial en el agua.

Análisis Semi-Cuantitativo: Estimado del número más probable (MPN) § Este conteo se basa en una estimación de microbios que puede haber § § § por cada 100 ml de agua. Se utilizan unas tablas que estadísticamente estiman la cantidad de tubos fermentados con la cantidad microbial en el agua. Para realizar este conteo microbial debemos tener 15 tubos con lactosa o con lauril sulfato, que se organizan en tres grupos de 5 tubos con volúmenes de 10 ml, 1 ml y 0. 1 ml de la muestra de agua experimental. Dependiendo de la cantidad de tubos fermentados, se estima la cantidad de microbios/100 ml de agua. En nuestra investigación todos los tubos fermentaron, así que el número estimado fue mayor de 1, 600 coliformes por cada 100 ml de las muestras de agua.

Tabla de MPN

Análisis Cuantitativo: Diluciones en series para calcular el número de células bacteriales por cada ml. § Se hicieron diluciones en series a las muestras del Caño Martín § § § Peña (profundo) y de la laguna Los Corozos (profundo), hasta diluirlas a un máximo de 1/10, 000. Es decir, de 10 -2 hasta 10 -7. Los resultaron fueron: De la muestra del Caño Martín Peña (profundo) se calculó alrededor 2, 000 de células por cada mililitro en muestra de agua. Se aplicó la fórmula: B= (D) (C) De la muestra de Laguna Los Corozos (profundo) se calculó alrededor 4, 000 de células por cada mililitro en muestra de agua. Agua sin tratar/ coliformes totales o fecales: Mayor de 100, 000.

Tabla de Diluciones

Pruebas Complementarias Estas pruebas complementan la fase completa.

Pruebas en el agar TSI (Triple Sugar Iron) A = fermentación Butt Slant H 2 S Gas Caño Martín Peña A (Superficie) A _ + Caño Martín Peña A (Profundidad) A _ + Laguna Los Corozos (Superficie) A A _ + Laguna Los Corozos (profundidad) A A _ +

Conclusión: Esta prueba nos evidencia que las bacterias cultivadas en el agar TSI fermentan en la parte estocada “butt” y la pendiente “slant”. Además producen gas. Ninguna de las muestras produjo sulfuro de hidrógeno.

Pruebas en Agar Mac Conkey LF+ Caño Martín Peña (Superficie) Caño Martín Peña (Profundidad) Laguna Los Corozos (Superficie) Laguna Los Corozos (profundidad) 1. 1. Colonias de apariencia mucoide, suave y rosada o violetas. LF 1. 1. Negativ o

Conclusión: Estos platos demuestran que las bacterias en las muestras de los diferentes lugares contienen coliformes. Esta prueba complementa la fase completa.

Detección de dos tipos de bacilos entéricos patógenos: Cultivo en Agar Salmonella-Shigella Positivo Caño Martín Peña (Superficie) Caño Martín Peña (Profundidad) Laguna Los Corozos (Superficie) Laguna Los Corozos (profundidad) Negativo X X X

Conclusión: Significa que las muestras analizadas no hay aparente crecimiento o indicio de presencia de Salmonella y de Shigella.

Aplicación del Método de Filtración del Agua con membrana 0. 45 m.

Procedimiento y Resultado del Filtrado en Membrana 0. 45 m Resultado del filtrado: q colonias verde metálico: I. D. Escherichia coli q colonias rosadas: I. D. Enterobacter y Klebsiella n ü Se aislaron más de 10 colonias/ ü 100 ml. de agua. Límite crítico > de 4 colonias de coliformes/ por cada 100 ml. de agua.

Otras Pruebas Bioquímicas Estas pruebas nos ayudan a conocer el comportamiento bioquímico de las bacterias. Por tal razón, nos ayudan a identificar taxonómicamente las bacterias.

Método Convencional (IMVi. C) Pruebas MIO Caño Martín Peña (Superficie) Caño Martín Peña (Profundidad) Laguna Los Corozos (Superficie) Laguna Los Corozos (profundidad) Movilidad 1. 1. Indol Móvi l _ Móvi l Prueba Rojo de Metilo Positiv o Negativ o Caño Martín Peña (Superficie) X Caño Martín Peña (Profundidad) X _ Laguna Los Corozos (Superficie) X _ Laguna Los Corozos (profundidad) X Conclusión: En los tubos hay presencia de movilidad. Además, dieron indol negativo. Conclusión: El Rojo de Metil es un indicador de cambios de ph en el medio. El resultado obtenido fue negativo.

Método Convencional Pruebas de Positiv Voges-Proskauer o (VP) Negativ o Caño Martín X Peña (Superficie) Prueba de Citrato Positivo Negativo Caño Martín Peña X (Superficie) Caño Martín Peña (Profundidad) X Caño Martín Peña X (Profundidad) X Laguna Los Corozos (Superficie) X Laguna Los Corozos (profundidad) Conclusión: Esto significa que las bacterias que están en los tubos dieron positivo a la producción de acetoína. Conclusión: Esto significa que las bacterias usan el citrato suministrado en los tubos como fuente de energía.

Método Comercial: Enterotubo. II § § Esta técnica es comercial, y relativamente más simple y fácil de realizar que las pruebas IMVi. C, ya que consiste de un tubo con diferentes recámaras en su interior que contiene diferentes medios nutritivos selectivos y diferenciales. A ésta se le introduce una muestra de X o Y colonia bacterial, y dependiendo de la reacción química y del cambio en color se determinan si es positivo o negativo. Gracias a un código biológico ya establecido podemos identificar la taxonomía de bacterias. En el laboratorio se analizaron las colonias encontradas en el agar EMB. Los resultados fueron los siguientes:

Resultados de Pruebas en Enterotubo II A. Caño Martín Peña (superficie) Biocode: 3, 6, 7, 6, 3 C. Laguna Los Corozos (superficie) Biocode: 3, 2, 2, 4, 0 Klebsiella oxytoca Klebsiella ozaenae B. Caño Martín Peña (profundidad) D. Laguna Los Corozos (profundidad) Biocode: 3, 6, 3 Biocode: 3, 2, 1, 4, 3 Enterobacter aerogenes Enterobacter sakazakii E. Escherichia coli (Agar EMB) Biocode: 3, 6, 1, 6, 0 Escherichia coli

Análisis del agua potable de la escuela Santiago Iglesias Pantín El objetivo de esta prueba es verificar si el agua potable de la escuela es satisfactoria para consumo humano. ¿Estará el agua libre de indicadores de contaminación fecal?

Resultados: Cultivo en Agar EMB LF+ Agua potable de la escuela. Cultivo en Agar Mac Conkey LF+ Agua potable de la escuela. Prueba de fermentación de lactosa Agua potable de la escuela. Negativo 1. 5 tubos de lactosa con 0. 1 ml 1. LF- LF 1. Negativo Cultivo en Positivo Agar Salmonella Shigella Negativo Agua potable de la escuela. X 5 tubos de lactosa con 1 ml 1. LF- 5 tubos de lactosa con 10 ml 1. LF-

Conclusión: n La fase presuntiva del análisis bacteriológico (Prueba de Fermentación de Lactosa) para la detección de coliformes arrojaron resultados negativos. A la luz de los resultados obtenidos, el agua es satisfactoria para el consumo humano.

Vinculación Comunitaria con los Niños de Kindergarden Escuela Santiago Iglesias Pantín Charla con los niños y orientación sobre aguas contaminadas y sus riesgos.

Santiago Iglesias Pantín Barrio Obrero 1 Objetivos: § Ofrecer charla a estudiantes de § § kinder garden sobre la importancia de la calidad del agua. Orientarlos sobre los agentes contaminantes del agua. Concientizarlos sobre los métodos de prevención de contaminación.

Metodología n n n Diseño de un libro de colorear-informativo sobre la importancia de los microbios. Explicación interactiva entre estudiantes y niños sobre la importancia de los microbios en el agua. Orientación sobre prevención de enfermedades por contacto de agua contaminada.

Interacción entre estudiantes del curso de Microbiología y los niños de Kindergarden

Conclusión: n La interacción con los niños de la escuela elemental, nos concientisa sobre la importancia de ayudar a las futuras generaciones de esta comunidad sobre ecología microbiana, limpieza y ornato, y sobre los métodos de evitar la contaminación del agua.

Orientación a residentes de la Comunidad de Barrio Obrero

Charla informativa con los residentes de la comunidad. n n n Con la ayuda de la Sra. Carmen Febles, Presidenta de la Junta Comunitaria de Barrio Obrero, recorrimos las calles aledañas al Caño en búsqueda de residentes interesados en las condiciones del Caño y la laguna, y sobre todo en nuestro estudio. Organizamos un pequeño panel informativo sobresaltando los resultados de nuestro informe y como le puede afectar a la comunidad. Luego se orientó sobre alternativas viables del manejo adecuado de los cuerpos de agua contaminadas.

Interacción con miembros de la comunidad de Barrio Obrero.

Imágenes de la contaminación en la Comunidad

Imágenes de recolección de muestras de agua.

Conclusión n n Las personas de la comunidad se mostraron sumamente receptivas a la información provista por los estudiantes del curso de Microbiología. Entienden la importancia de la limpieza de las áreas aledañas al Caño para evitar la contaminación de los cuerpos de agua. Se orientó sobre alternativas viables del manejo adecuado de los cuerpos de agua contaminadas. Las personas de la comunidad nos extendieron invitaciones para futuros encuentros entre estudiantes de la universidad y las comunidades del Caño Martín Peña. El estudio reveló que el agua en efecto tiene indicadores de contaminación fecal.

Proyecciones: n Proyecciones futuras contemplan ampliar la investigación para analizar una mayor cantidad de muestras en diferentes períodos del año.

Futuras Generaciones Dependen de Nosotros

Testimonios: Diario reflexivo n n “Me siento bien ansioso, llevo medio padrino de diet coke y deboro el libro de Laura Esquivel para mi examen de Español, pero no puedo concentrarme en el libro. Mis pensamientos me llevan a la comunidad, me llevan a Barrio Obrero. Por quinta vez verifico los materiales para la actividad: que si gorra, pañuelos, bultos, libretas, lápices, alcohol, agua, neverita, botas de protección, repelente, corazón, valentía y entusiasmo. A dormir, son las 2: 00 am. ” “El servicio es parte esencial desarrollo como estudiante y futuro profesional. Al visitar estas comunidades me concientisa a servir al los necesitados y a los resagados de nuestra isla”.

n n “El 23 de octubre llegué muy temprano a la Universidad ya que estaba preocupado de no llegar tarde y que el vehículo que nos transportaría al lugar de estudio partiera sin mí”. “Me sentí muy sastisfecho de realizar estos análisis ya que tuve la oportunidad de servirle a una comunidad. ”

Créditos

n n n Profesora: Mayra Rolón Video: Yamil Ureña Fotografías: José M. Prieto , Sandralis Rodríguez Presentación de la charla a niños: Samuel E. Camacho, Sheila Rolón. Presentación informe a la Comunidad: José M Prieto, Samuel E. Camacho, Vierka Marranzini, Braulio Mariano, Juan Orsini, Cristina González Presentación “Power Point” : Richard Graulau, José M Prieto, Samuel E. Camacho, Wilma Cruz

Clase Microbiología Bio 206 n n n n n Claudia Báez Samuel E. Camacho Wilma Cruz Karina Esquerdo Cristina González Richard Graulau Claudia Javier Braulio Mariano Ian Martinez Vierka Marranzini Juan Orsini Rafael Ortíz Salvador Padilla José M. Prieto Sandralis Rodríguez Sheila Rolón Yamil Ureña

y…. Especial Agradecimiento n n n Srta. Arelis Arocho Sra. Carmen Febles Empleados Del C. R. A. B. Empleados de Transporte de la USC. A la Comunidad de Barrio Obrero por habernos recibido con brazos abiertos