Contaminación fecal/de aguas residuales del agua y rastreo de fuentes microbianas
La contaminación fecal de fuentes y embalses naturales es un problema importante para la calidad del agua. Representa una grave amenaza para la salud pública, ya que las aguas superficiales contaminadas con materia fecal pueden causar enfermedades en humanos y brotes de enfermedades gastrointestinales cuando se utilizan para el consumo humano y actividades recreativas. Se estima que la contaminación del agua para actividades recreativas provoca 90 millones de enfermedades en todo el país y genera costos anuales de entre 2.200 y 3.700 millones de dólares. Los entornos y comunidades costeras son especialmente vulnerables a la contaminación fecal del agua y al consiguiente impacto económico debido al cierre de playas y zonas de baño.
La contaminación del agua recreativa está asociada con desechos humanos o animales, que ingresan al agua de diversas maneras, incluyendo fuentes urbanas y agrícolas: escorrentía de aguas pluviales de campos, fugas en tuberías de alcantarillado, desbordamientos de alcantarillado, conexiones ilegales de alcantarillado, sistemas sépticos que funcionan mal, descarga de aguas residuales por embarcaciones, desechos de ganado y mascotas. La detección y enumeración de bacterias indicadoras de contaminación fecal, predominantemente Escherichia coli Los enterococos se han utilizado tradicionalmente por agencias reguladoras y funcionarios de salud pública para evaluar la calidad del agua. Sin embargo, los métodos convencionales de cultivo para detectar estas bacterias indicadoras de contaminación fecal no proporcionan información sobre las posibles fuentes de contaminación. El rastreo de fuentes microbianas (MST, por sus siglas en inglés) permite identificar las fuentes de contaminación fecal, lo cual es fundamental para la gestión y la remediación de la calidad del agua. Este método molecular se basa en la detección de secuencias de ADN específicas del huésped mediante reacciones cuantitativas en cadena de la polimerasa (qPCR, por sus siglas en inglés).
La mayoría de los métodos MST para desechos fecales humanos y animales se basan en la detección de Bacteroides y Bacteroidales. Bacteroides son una de las bacterias más abundantes en el intestino de los mamíferos, superando con creces en número Escherichia coli. Estos microorganismos anaeróbicos tienen tiempos de supervivencia cortos fuera del huésped y son incapaces de multiplicarse en el medio ambiente. Bacteroides son exclusivos de los animales de sangre caliente y existe una especificidad de huésped distinta entre diferentes Bacteroides especies. Todas estas características hacen que Bacteroides Los biomarcadores qPCR representan una mejor alternativa para las investigaciones de contaminación fecal en comparación con las bacterias indicadoras fecales tradicionales.
Con respecto a la especificidad del huésped, la composición del microbioma del tracto gastrointestinal de las aves es diferente de la del intestino de los mamíferos. Un conjunto de biomarcadores diferentes de Bacteroides Se ha propuesto para MST de ambientes contaminados por desechos aviares. Como descubrieron los investigadores, los marcadores genéticos pertenecientes a la Helicobacter Los géneros bacterianos son abundantes y específicos en las heces de gaviotas, gansos, patos y pollos. Las pruebas moleculares para detectar la contaminación fecal aviar se basan en la detección de estas bacterias mediante qPCR.
El laboratorio de ADN de EMSL ofrece una amplia gama de pruebas moleculares MST qPCR:
- Código de prueba M095: Total Bacteroides mediante qPCR. Prueba de amplia especificidad para la detección de contaminación fecal en todos los animales de sangre caliente.
- Código de prueba M199: Humano Bacteroides mediante qPCR. Prueba de contaminación por heces/aguas residuales humanas.
- Código de prueba M410: Bovino Bacteroidales mediante qPCR. Prueba de contaminación fecal específica para vacas.
- Código de prueba M411: Rumiante Bacteroidales mediante qPCR. Prueba para detectar la contaminación fecal por ciervos, cabras, ovejas y otros mamíferos rumiantes.
- Código de prueba M412: Cerdos Bacteroidales mediante qPCR. Prueba de contaminación fecal específica para cerdos.
- Código de prueba M414: Canino Bacteroides mediante qPCR. Prueba de contaminación fecal específica para perros.
- Código de prueba M415: Aviar Helicobacter mediante qPCR. Prueba de contaminación fecal específica para aves.
Las pruebas qPCR MST mencionadas anteriormente pueden solicitarse por separado o en conjunto como un panel qPCR completo (código de prueba M416). Los resultados se presentan en formato cuantitativo, expresados en equivalentes celulares por cada 100 mL de agua. Todas las pruebas MST desarrolladas internamente por EMSL han sido validadas conforme a los estándares más exigentes de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) para el análisis molecular de matrices ambientales. Nuestro laboratorio también cuenta con la acreditación de la Asociación Estadounidense de Higiene Industrial (AIHA).
La mejora de los ecosistemas acuáticos y terrestres mediante la eliminación de las fuentes de contaminación se logra mejor a través de análisis ambientales precisos. La tecnología MST se ha consolidado como una opción de análisis avanzada e informativa, destinada a identificar las fuentes del problema y determinar el efecto de las medidas correctivas implementadas. La gestión y remediación de la contaminación fecal requiere menos tiempo y recursos cuando se pueden localizar las fuentes exactas con la precisión de la tecnología MST molecular de vanguardia.
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