INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL , VOL. XXIV, No. 3, 2003
Determinación de coliformes totales y E.coli
en aguas utilizando el Fluorocult LMX
(MERCK) II. Valoración económica
INTRODUCCIÓN
El agua desempeña un papel primordial para el
desarrollo de los seres vivos, representa alrededor del
70 % del cuerpo humano, por lo que constituye uno de
sus alimentos principales después del aire. Su calidad
puede estar afectada por agentes químicos y biológicos,
estos últimos incluyen bacterias, hongos, virus y
protozoos, entre otros. En muchas ocasiones la
determinación de patógenos específicos en el laboratorio
involucra técnicas y procedimientos muy cotosos que
consumen grandes recursos y tiempo, razón por la cual
se ha establecido la detección de microorganismos
indicadores de contaminación para el estudio de la calidad
sanitaria del agua.
Los coliformes totales y fecales fueron unos de los
primeros microorganismos indicadores de contaminación
utilizados y, hasta el presente, continúan siendo los
indicadores de la calidad sanitaria de las aguas.
Clásicamente la detección y cuantificación de
microorganismos se basa en la utilización de métodos
que conllevan a la inoculación de las muestras de agua
en medios de cultivo específicos (sólidos o líquidos) que
garantizan los requerimientos nutricionales del grupo
microbiano en cuestión y la selectividad de los mismos.
En las últimas décadas la detección y cuantificación
directa (sin aislamiento) de organismos coliformes y E.coli
utilizando medios de cultivo que contienen sustratos
definidos ha sido amplia y rápidamente aceptada. Estos
sustratos son utilizados por enzimas específicas del grupo
de bacterias coliformes y E.coli. El método se basa en el
principio de unir estos compuestos a algún sustrato que
se libere al medio al ocurrir la reacción, produciendo un
cambio de color perceptible o el desarrollo de fluorescencia.
Por esta razón se conocen como compuestos
cromogénicos y fluorógenicos.
Resumen / Abstract
En los últimos años se han desarrollado nuevas técnicas basadas en la
utilización de sustratos cromogénicos y fluorogénicos que detectan
actividades enzimáticas muy específicas. Con la utilización de estos
medios de cultivos se eleva la sensibilidad y la rapidez de detección de
los microorganismos en aguas. 1 El empleo del Fluorocult LMX
ahorra tiempo, factor de vital importancia cuando está en peligro la
salud de los seres humanos. El tiempo se reduce a sólo 24 horas, de
los 4 a 5 días que requiere la determinación cuando se emplean los
medios de cultivo tradicionales. Por otra parte, el empleo de este
nuevo medio ahorra también energía. De esta manera al realizar un
balance económico general se obtiene que al emplear los medios
convencionales (CL-CBVB-EC) el costo de una muestra sería de
13,50 USD y 36,39 MN; mientras que cuando se utiliza el Caldo
Fluorocult LMX el costo por muestra se reduce a 8,88 USD y
20,34 MN, por consiguiente, lejos de gastarse más, se ahorrarían
4,62 USD y 16,05 MN por cada muestra que se realice.
Palabras clave: coliformes totales, contaminación de aguas, costos,
E.Coli, Fluorocult LMX, medios de cultivo.
New techniques based in the use of chromogenic and fluorogenics
substrate that detect very specific enzymatic activities have been
developed in the last years. With the use of these new mediums it is
raised the sensitivity and celerity of microorganism in the waters. The
used of the Fluorocult LMX save time, which is something of vital
importance when the health of human beings is in danger. The time is
reduced to only 24 hours of the 4 to 5 days required for the
determination when the traditional mediums are used. Also the used
of this medium save energy. Moreover, when the coliforms organism
and E.coli are detected simultaneously, the laboratory materials
employed are reduced to a third part. In this way when a general
economic balance is made, it can be seen that when the conventional
mediums are use the cost of a single sample would be $ 13,50 USD
and $ 36,39 pesos, while when Fluorocult LMX is used the cost will be
only $ 8,88 UDS and $ 20,34 pesos. Therefore, instead of spending more,
$ 4, 62 USD and $ 16,05 pesos will be saved in each sample done.
Key words: total coliforms, costs, culture mediums, E.Coli, fluorocult
LMX, water contamination.
Annarella Rodríguez Isaac, Licenciada en Microbiología, Aspirante a Investigador, Delegación del CITMA
e-mail: [email protected]
María del Carmen Novoa Deaño, Licenciada en Bioquímica, Investigadora Agregada, Oficina de Regulación Ambiental y Seguridad
Nuclear e-mail: [email protected]
María Antonieta Mieres Villa, Licenciada en Microbiología, Centro de Hidrología y Calidad del Agua, CENHICA, Ciudad de La
Habana e-mail: [email protected]
Determinación de coliformes totales y E.coli en aguas utilizando el Fluorocult LMX (MERCK) II. Valoración económica
En el presente trabajo se realiza una valoración
económica de la introducción del medio de cultivo
cromogénico fluorogénico Caldo Fluorocult LMX en la
determinación de coliformes y E.coli en aguas. Para esto
se llevó a cabo una comparación en cuanto al costo de la
técnica de tubos múltiples empleando los medios de cultivo
tradicionales (Caldo Lactosado, Caldo Bilis Verde Brillante
y Caldo EC) y el Caldo Fluorocult LMX. El empleo de este
último resultó sencillo y muy rápido conllevando a un ahorro
de tiempo, energía, materiales de laboratorio, y por tanto,
a una disminución del costo del análisis por muestra.
El ahorro esperado para todo el sistema de laboratorios
del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INRH)
es de 115 020,00 USD y 433 350,00 MN (cuando se
analizan 27 000 muestras al año) o de 127 800,00 USD
y 481 500,00 MN si se analizan 30 000 muestras al año.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para la determinación de coliformes totales y fecales
se emplea tradicionalmente la técnica de tubos múltiples
de fermentación1 empleando los medios de cultivo Caldo
Lactosado, Caldo Bilis Verde Brillante y Caldo EC.
En el análisis económico se emplearon las fichas de
costo de cada de uno de los análisis microbiológicos según
Morales y colaboradores. Anexo 1. 2
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El Caldo Fluorocult LMX,3 permite la detección rápida
y simultánea de los organismos coliformes totales y E.coli,
en solo 24 h. La utilización de este medio de cultivo ahorra
tiempo, factor de vital importancia cuando está en peligro
la salud humana. El tiempo se reduce a sólo 24 h de los
4-5 días que requiere la determinación cuando se emplea
la técnica tradicional con Caldo Lactosado, Caldo Bilis
Verde Brillante y Caldo EC. Por otra parte, el empleo de
este medio de cultivo ahorra también energía; pues se
requiere de una incubación a 37 oC durante solo 24 h,
comparada con varias incubaciones de 1 a 2 días
(incluyendo una a 44.5 oC), utilizadas en la técnica
tradicional. Además, al detectarse simultáneamente los
organismos coliformes y E.coli se reduce a casi una tercera
parte la cristalería empleada por el método tradicional.
Por consiguiente, cuando se realiza un balance general
a partir de las fichas de costo de análisis utilizando los
medios de cultivo convencionales (Caldo Lactosado, Caldo
Bilis Verde Brillante y EC) y el Caldo Fluorocult LMX se
obtiene que el análisis empleando este último resulta más
económico aún cuando el costo de este medio sea mayor.
Las tablas 1, 2 y 3 presentan los resultados de las
fichas de costo de la determinación de coliformes totales
y fecales por la técnica de tubos múltiples de fermentación
utilizando los medios de cultivo tradicionales (Caldo
Lactosado, Caldo Bilis Verde Brillante y EC), el medio de
cultivo Caldo Fluorocult LMX, así como una comparación
de ambos. Los detalles de la confección de las fichas de
costo de estos análisis aparecen en el Anexo 1. 2
22
Tabla 1
Resultados de la ficha de costo empleando los
medios de cultivo tradicionales (Caldo
Lactosado, Caldo Bilis Verde Brillante y EC)
Coliformes
totales
Aspectos
USD
Coliformes
fecales
MN
Reactivos
1,086
Equipos y
utensilios
8,40
USD
MN
1,47
5,44
Personal
3,32
11,96
1,54
11,96
Indirectos (10 %)
0,749
2,936
0,48
2,55
Total
8,23
20,34
5,27
16,05
Total en USD
13,50
Total en MN
36,39
Tabla 2
Resultados de la ficha de costo empleando el
medio de cultivo Caldo Fluorocult LMX
Aspectos
Coliformes
totales
Coliformes
fecales
USD
MN
Reactivos
1,69
Equipos y utensilios
6,44
Auxiliares
5,44
Personal
11,96
Indirectos (10 %)
0,749
2,936
Total
8,88
20,34
Tabla 3
Comparación de los resultados obtenidos del
análisis de la ficha de costo
Medios de
cultivo
Costo por
muestra
CL-CBVB-EC
Fluorocult LMX
MN
USD
MN
USD
36,39
13,50
20,34
8,88
A. Rodríguez, M . del C. Novoa y M. A. Mieres
Como puede apreciarse el análisis de las fichas de costo
demuestra que aunque 500 g del medio de cultivo Caldo
Fluorocult LMX resultan más costosos que igual cantidad
de los tres medios de cultivo tradicionales juntos, el balance
general resulta satisfactorio cuando se emplea este medio
de cultivo. Por consiguiente, lejos de incurrir en un gasto
aparentemente mayor, el estudio realizado muestra que
se ahorrarían 16,05 pesos (MN) y 4,62 dólares (USD) por
cada análisis que se realice.
Teniendo en cuenta que anualmente se realizan de
27 000 a 30 000 análisis bacteriológicos en los laboratorios
del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos 4 el ahorro
a nivel nacional empleando el Caldo Fluorocult LMX sería
de 433 350.00 pesos y 115 020.00 dólares, que pudieran
llegar a convertirse en 481 500.00 pesos y 127 800.00
dólares si se realizan 30 000 análisis
CONCLUSIONES
1. Con el empleo del Caldo Fluorocult LMX se
ahorrarían: 16,05 pesos (MN) y 4,62 dólares (USD) por
cada muestra que se realice.
2. El balance general anual para todos los laboratorios
del sistema del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos
se obtiene un ahorro de al menos 433 350.00 pesos y
115 020.00 dólares
REFERENCIAS
1. APHA: Standard Methods for the Examination of Water
and Wastewater, 18th ed. USA, 1998.
2. MORALES, C., A.PALOMINO, S. RODRÍGUEZ, M.C.
NOVOA: Implementación de las fichas de costo para
los análisis de aguas en los laboratorios del INRH. Forum
Científico de las BTJ, Ciudad de La Habana, 1999.
3. MERCK.: Manual de medios de cultivo,RFA,1997.
4. Dirección de Protección de Cuencas y Aguas:
Comunicación Personal, INRH, septiembre, 2001.
Recibido: junio del 2003
Aprobado: junio del 2003
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23
Determinación de coliformes totales y E.coli en aguas utilizando el Fluorocult LMX (MERCK) II. Valoración económica
ANEXOS
Anexo 1. Fichas de costo para la determinación de coliformes totales y fecales mediante la técnica de Tubos Múltiples de
Fermentación empleando los medios de cultivo tradicionales (Caldo Lactosado, Caldo Bilis Verde Brillante y Caldo EC).
Determinación de coliformes totales
Reactivos
Cantidad (g)
Unidad (g)
Costo/unidad
Costo
Caldo Lactosado
3,2
500
$ 31,36
0,20
Caldo Bilis V. Brillante
10
500
$ 44,32
0,886
Total
$1,086/m
Costo/Unidad
Equipos o misceláneas
Cantidad
USD
MN
Vida útil
(años)
Depreciación
($/año)
Pipetas 10 mL
1
2,99
1
2,99
Pipetas 5 mL
1
3,34
1
3,34
Pipetas 1 mL
1
2,54
1
2,54
Frascos de muestreo
1
4.40
3
1,46
Tubos 150x16
10
0,37
1
3,70
Tubos 150x24
5
0,25
1
1,25
Termómetros
2
3,93
1
7,86
Estuches p/pipetas
4
45,63
10
18,25
Gradillas p/tubos finos
1
28,41
10
2,84
Gradillas p/tubos gordos
1
34,92
10
3,49
Mechero
1
6,20
3
2,06
Balanza técnica
1
600,00
10
60,00
Autoclave
1
7 840,00
10
784,00
Incub. bacteriológica
1
1 771,20
10
177,12
Probeta 1L
1
47,48
1
47,48
Beaker 100 mL
1
3,28
1
3,28
Beaker 250 mL
1
3,57
1
3,57
pHmetro
1
427,20
10
42,72
Espátula
1
2,64
1
2,64
Estufa
1
1 024,80
10
102,48
Tubos Durham
15
0,11
1
1,65
Asas de nicrom
1
16,36
3
5,45
Total: $ 1 280,17/año/200 = $ 6,40/m
24
A. Rodríguez, M . del C. Novoa y M. A. Mieres
Costo
Auxiliar
Cantidad
Unidad
Costo/Unidad
MN
Agua del grifo
500 mL
m3
0,1 (MN)
0,000 05
Agua destilada
600 mL
m3
43,50 (MN)
0,026
100 lb
34,00 (USD)
kw.h
0,056 (MN)
Gas
Electricidad
96,7
USD
5,42
Total: $ 5,44/m
Personal
Cantidad
Salario ($/h)
Tiempo(h)
Costo
Profesionales
1
1,61
8
12,88
Técnicos
1
1,38
8
11,04
Total: $ 23,92/m
Resultado final: coliformes totales
Costo
Aspectos
USD
Reactivos
1,086
Equipos y utensilios
6,40
MN
Auxiliares
5,44
Personal
23,92
Indirectos (10 %)
Total
0,749
2,936
8,23
32,30
25
Determinación de coliformes totales y E.coli en aguas utilizando el Fluorocult LMX (MERCK) II. Valoración económica
Determinación de coliformes fecales
Reactivos
Cantidad
Unidad
Costo/unidad
Costo
Medio EC
9,25
500 g
79,36
1,47
Total: $1,47/m
Equipos o
misceláneas
Costo/Unidad
Depreciación
($/año)
USD
Pipetas 10 mL
1
2,99
1
Pipetas 5 mL
1
3,34
1
Pipetas 1 mL
1
2,54
1
Frascos de
muestreo
1
4,40
3
Asas de nicrom
1
16,36
3
Tubos 150x16
10
0,37
1
Termómetros
2
3,93
1
6,26
Estuches
p/pipetas
4
45,63
10
18,52
Gradillas
p/tubos finos
1
28,41
10
2,84
Mechero
1
6,20
3
2,06
Balanza
1
600,00
10
60,00
Autoclave
1
7840,0
10
392,00
Baño
serológico
1
94,40
10
9,44
Beaker 100 mL
1
3,28
1
3,28
Beaker 250 mL
1
3,57
1
3,57
pHmetro
1
427,20
10
42,72
Estufa
1
1024,8
10
102,48
15
0,11
1
1,65
Tubos Durham
MN
Vida útil
(años)
Cantidad
2,99
3,34
2,54
1,46
5,45
3,70
Total: $ 664.30/año/200 = $ 3,32/m
26
A. Rodríguez, M . del C. Novoa y M. A. Mieres
Costo
Auxiliar
Cantidad
Unidad
Costo/Unidad
MN
Agua del grifo
500 mL
m
0,1(MN)
0,000 05
Agua destilada
450 mL
m3
43,50 (MN)
0,02
100 lb
34,00(USD)
KW.h
0,056 (MN)
Gas
Electricidad
27,1
3
USD
1,52
Total: $ 1,54/m
Personal
Cantidad
Salario ($/h)
Tiempo (h)
Costo
Profesionales
1
1,61
8
12,88
Técnicos
1
1,38
8
11,04
Resultado final: coliformes fecales
Aspectos
Costo
USD
Reactivos.
1,47
Equipos y utensilios
3,32
MN
Auxiliares.
1,54
Personal.
23,92
Indirectos (10 %)
0,48
2,55
Total
5,27
28,01
27
Determinación de coliformes totales y E.coli en aguas utilizando el Fluorocult LMX (MERCK) II. Valoración económica
Anexo 2. Ficha de costo de la determinación de coliformes totales y fecales mediante la Técnica de Tubos Múltiples
de Fermentación usando el medio de cultivo Caldo Fluorocult LMX.
Determinación de coliformes totales y fecales
Reactivos
Cantidad
(g)
Unidad
(g)
Costo/unidad
Costo
4,2
500
$201,48
1,69
Caldo Fluorocult LMX
Total: $1,69/m
Costo/Unidad
Vida util
(años)
Depreciación
($/año)
2,99
1
2,99
1
3,34
1
3,34
Pipetas 1mL
1
2,54
1
2,54
Frascos de muestreo
1
4,40
3
1,46
Tubos 150x16
10
0,37
1
3,70
Tubos 150x24
5
0,25
1
1,25
Termómetros
2
3,93
1
7,86
Estuches p/pipetas
4
45,63
10
18,25
Gradillas p/tubos finos
1
28,41
10
2,84
Gradillas p/tubos gordos
1
34.92
10
3,49
Mechero
1
6.20
3
2,06
Balanza técnica
1
600.00
10
60,00
Autoclave
1
7 840,00
10
784,00
Incub. bacteriológica
1
1 771,20
10
177,12
Probeta 1 L
1
47,48
1
47,48
Beaker 100 mL
1
3,28
1
3,28
Beaker 250 mL
1
3,57
1
3,57
pHmetro
1
427,20
10
42,72
Espátula
1
2,64
1
2,64
Estufa
1
1 024,80
10
102,48
Lámpara UV
1
25,81
5
5,162
4
1,00
0,1
10,00
Cantidad
USD
Pipetas 10 mL
1
Pipetas 5 mL
Equipos o misceláneas
MN
Total: $ 1 280,17/año/200 = $6,44/m
28
A. Rodríguez, M . del C. Novoa y M. A. Mieres
Costo
Auxiliar
Cantidad
Unidad
Costo/Unidad
MN
Agua del grifo
500 mL
m3
0,1 (MN)
0,000 05
Agua destilada
600 mL
m3
43,50 (MN)
0,026
Gas
Electricidad
Personal
96,7
100 lb
34,00 (USD)
KW.h
0,056 (MN)
USD
5,42
Cantidad
Salario ($/h)
Tiempo (h)
Costo
Profesionales
1
1,61
4
6,44
Técnicos
1
1,38
4
5,52
Total: $ 11,96/m
Resultado final: coliformes fecales
Aspectos
Costo
USD
Reactivos
1,69
Equipos y utensilios
6,44
MN
Auxiliares
5,44
Personal
11,96
Indirectos (10%)
0,749
2,936
Total
8,88
20,34
29