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Congreso Iberoamericano de Ciencia, Tecnología, Innovación y Educación
ANALISIS MICROBIOLÓGICO DE LA CALIDAD DEL
AGUA DE CIUDAD NEZAHUALCÓYTL, ACORDE A LA
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-127-SSA1-1994
CÁZARES,M;ALCANTARA, A
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ISBN: 978-84-7666-210-6 – Artículo 619
Congreso Iberoamericano de Ciencia, Tecnología, Innovación y Educación
ANALISIS MICROBIOLÓGICO DE LA CALIDAD DEL
AGUA DE CIUDAD NEZAHUALCÓYTL, ACORDE A LA
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-127-SSA1-1994
1,2
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: [email protected]
[email protected]
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-SSA11994 para conocer la condición de agua que llega a los domicilios, se empleó el
procedimiento del NMP como lo indica la Norma Oficial Mexicana.
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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 ≥1 100 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.
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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-127SSA1-1994 para conocer si el agua que llega a los domicilios es potable, para
uso y consumo humano.
La “Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994. 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 NMXAA-042-1987. 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
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constitucional de Nezahualcóyotl 1997-2000, Nezahualcóyotl, Historia de una Gran
Ciudad).
Actualmente Ciudad Nezahualcóyotl es uno de los 125 municipios del Estado de
México, posee una superficie de 63.74 km2 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-127SSA1-1994?
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
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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 1990. CE-CCA-001/89
OBJETIVO GENERAL
Determinar la calidad microbiológica del agua de Ciudad Nezahualcóyotl con base a la
Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994.
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
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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 63.44 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 2005
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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
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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-SSA1-1994. 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 63.44 kilómetros
cuadrados en el Estado de México del cual se muestreo un área de 21.85 Km2
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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= 1.96.
Se empleo el procedimiento del NMP como lo indica la Norma Oficial Mexicana NOM127-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
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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-SSA1-1994 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.
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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.
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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 5.
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, como se observa en la figura 3.
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, 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.
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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 Figura 8. En la estría de la izquierda se
producción de Indol. Escherichia coli da muestra Escherichia coli presentando
colonias moradas con centro obscuro y
esta prueba positiva.
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 11.
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-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
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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-SSA1-1994.
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
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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
NMP ORGANISMOS COLIFORMES
CARACTERÍSTICO
TOTALES / 100mL
1. Unidad Rey Neza
3,3,3
≥ 2 400
2. Benito Juárez
3,3,0
240
3. Esperanza
3,1,0
43
4. La Perla
3,3,0
240
5. Las Águilas
3,3,0
240
6. Las Vírgenes
3,3,0
240
7. Agua Azul
3,3,3
≥ 2 400
8. El Palmar
3,2,0
93
9.- Porfirio Díaz
3,1,0
43
10. Modelo
3,3,3
≥ 2 400
11. Pirules
3,3,3
≥ 2 400
12. Las Fuentes
3,3,3
≥ 2 400
13. Las Flores
3,3,0
240
14. Estado de México
3,2,0
93
15. Xaltipac
3,1,0
43
16. Metropolitana
3,3,3
≥ 2 400
NMP= NÚMERO MÁS PROBABLE
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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
NMP ORGANISMOS COLIFORMES
CARACTERÍSTICO
FECALES (TERMOTOLERANTES) /
100mL
1. Unidad Rey Neza
3,3,2
1 100
2. Benito Juárez
2,2,0
21
3. Esperanza
0,1,3
12
4. La Perla
0,0,0
<3
5. Las Águilas
0,0,0
<3
6. Las Vírgenes
1,0,3
15
7. Agua Azul
1,0,3
15
8. El Palmar
2,2,0
21
9.- Porfirio Díaz
0,1,3
12
10. Modelo
0,0,0
<3
11. Pirules
0,0,0
<3
12. Las Fuentes
1,0,3
15
13. Las Flores
1,0,3
15
14. Estado de México
2,2,0
21
15. Xaltipac
0,1,3
12
16. Metropolitana
3,3,2
1 100
NMP= NÚMERO MÁS PROBABLE
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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
NMP Escherichia coli
PRESUNTIVA / 100mL
CARACTERÍSTICO
1. Unidad Rey Neza
3,2,2
210
2. Benito Juárez
3,2,0
93
3. Esperanza
3,2,0
93
4. La Perla
2,2,0
21
5. Las Águilas
2,2,0
21
6. Las Vírgenes
2,2,0
21
7. Agua Azul
0,1,3
12
8. El Palmar
0,0,0
<3
9. Porfirio Díaz
0,0,0
<3
10. Modelo
1,0,3
15
11. Pirules
1,0,3
15
12. Las Fuentes
3,2,2
210
13. Las Flores
0,1,3
12
14. 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
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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
NMP Escherichia coli CONFIRMATIVA /
100mL
CARACTERÍSTICO
1. Unidad Rey Neza
0,0,0
<3
2. Benito Juárez
1,3,0
9
3. Esperanza
0,0,0
<3
4. La Perla
0,1,0
3
5. Las Águilas
0,1,0
3
6. Las Vírgenes
0,1,0
3
7. Agua Azul
0,1,1
11
8. El Palmar
0,0,0
<3
9.- Porfirio Díaz
0,0,0
<3
10. Modelo
1,0,0
4
11. Pirules
1.0.0
4
12. Las Fuentes
0,0,0
<3
13. Las Flores
1,3,0
16
14. 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
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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 1990. 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
NMP
Organismos
coliformes
totales
NMP Organismos
Coliformes fecales
(termotolerantes)
≥ 2 400
1 100
<3
2. Benito Juárez
240
21
9
3. Esperanza
43
12
<3
4. La Perla
240
<3
3
5. Las Águilas
240
<3
3
6. Las Vírgenes
240
15
3
7. Agua Azul
≥ 2 400
15
11
8. El Palmar
93
21
<3
9.- Porfirio Díaz
43
12
<3
10. Modelo
≥ 2 400
<3
4
11. Pirules
≥ 2 400
<3
4
12. LasFuentes
≥ 2 400
15
<3
13. Las Flores
240
15
16
Colonia
1. Unidad Rey Neza
NMP
Escherichia coli
confirmativa
21
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14. Estado de México
93
21
<3
15. Xaltipac
43
12
<3
≥ 2 400
1 100
4
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
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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-SSA1-1994. 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
ISBN: 978-84-7666-210-6 – Artículo 619
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FUENTES DE INFORMACIÓN
1.- Ayuntamiento constitucional de Nezahualcóyotl 1997-2000, Nezahualcóyotl, Historia de una
Gran Ciudad. Ciudad Nezahualcóyotl, estado de México
2.- Azzimonti Renzo, J.C. (2005). Bioestadística Aplicada
Farmacia [email protected] consultado febrero de 2011
a
Bioquímica
3.- Eijkman, C. (1904). "Die Garunsprobe bei 46º als
Trinkwassereruntersuchung".Centralbl. Bakteriol. Abt. I. Orig. 37: 742
Hilfsmittel
y
beider
4.- Gaceta Ecológica. Enero 1990. Criterios Ecológicos de la Calidad del Agua. CE – CCA –
001 / 89.
5.- 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-15702
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: http://www.inegi.org.mx/est/contenidos/espanol/sistemas/conteo2005/localidad/iter/default.a
sp?s=est&c=10395. Consultado agosto de 2011.
9.- Norma Mexicana de Análisis. NMX-AA-042-1987. Calidad del Agua. Determinación del
Número Más Probable (NMP) de Colifirmes Totales, Colifirmes Fecales (Termotolerantes) y
Escherichia coli presuntiva.
24
ISBN: 978-84-7666-210-6 – Artículo 619
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10. - Norma Mexicana de Análisis NMX-AA-10-1987. Calidad del Agua. Detección y
Enumeración de Organismos Colifirmes, Termotolerantes y Escherichia coli presuntiva.
Método de Filtración en Membrana.
11.- Norma Oficial Mexicana. NOM – 041 – SSA1 – 1994. Bienes y Servicios. Agua Purificada
Envasada. Especificaciones Sanitarias.
12.- Norma Oficial Mexicana. NOM-127-SSA1-1994.
Salud Ambiental. Agua para Uso y
Consumo Humano. Límites permisibles de Calidad y Tratamientos a que debe Someterse el
Agua para su potabilización.
13.- Papper I.L., C.P. Yerba, J.W. Brendecke. (1995). Environmental , Washington D. C.
14.- Standard Methods
U.S.A.
for the Examination of Water and Wastewater. (1985). 15 Edition
15.- 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 2010.
15.
http://www.inafed.gob.mx/work/enciclopedia/EMM15mexico/municipios/15058a.html
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
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ISBN: 978-84-7666-210-6 – Artículo 619
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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
ISBN: 978-84-7666-210-6 – Artículo 619
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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.
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ANEX0 2.TABLA DEL NÚMERO MÁS PROBABLE
NÚMERO MÁS PROBABLE DE MICROORGANISMOS COLIFORMES EN MUESTRAS DE
AGUA
No. de Tubos con Reacción Positiva
Límite Confiable de 95 %
Índice del
NMP/100 mL
3 Tubos con
3 Tubos con
3 Tubos con
10 mL
1 mL
0.1 mL
0
0
0
<3
0
0
1
0
1
1
Inferior
Superior
3
<0.5
9
0
3
<0.5
13
0
0
4
<0.5
20
1
0
1
7
1
21
1
1
0
7
1
23
1
1
1
11
3
36
1
2
0
11
3
36
2
0
0
9
1
36
2
0
1
14
3
37
2
1
0
15
3
44
2
1
1
20
7
89
2
2
0
21
4
47
2
2
1
28
10
150
3
0
0
23
4
120
3
0
1
39
7
13029
ISBN: 978-84-7666-210-6
3
0 – Artículo 619 2
64
15
380
Congreso Iberoamericano de Ciencia, Tecnología, Innovación y Educación
3
1
0
43
7
210
3
1
1
75
14
230
3
1
2
120
30
380
3
2
0
93
15
380
3
2
1
150
30
440
3
2
2
210
35
470
3
3
0
240
36
1 300
3
3
1
460
71
2 400
3
3
2
1 100
150
4 800
3
3
3
≥ 2 400
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
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