Caracterizacion molecular de microorganismos aislados de ecosistemas acuaticos superficiales y subterraneos

Abstract

El agua subterránea del Sur de la provincia de Córdoba es el insumo casi exclusivo de lasactividades agrícolas-ganaderas, industriales y consumo. En los ecosistemas agropecuarios lasfuentes potencialmente contaminantes del agua subterránea y superficial son diversas, es porello, que es necesario contribuir al diagnóstico de tales situaciones, con el fin de manejaradecuadamente los recursos hídricos. Los microorganismos son relevantes en estudios decalidad, la presencia de ciertas bacterias sugiere que la misma recibió contaminación de origenfecal. Escherichia coli es el indicador más importante, ciertas características fenotípicas ygenotípicas contribuyen a dilucidar en que grado y modo algunas actividades contaminanfuentes de agua. El objetivo de esta investigación fue realizar estudios de epidemiologíamolecular de cepas de E. colí aisladas de aguas superficiales y subterráneas, su relación conaspectos hidrogeoquímicos y usos del territorio, con el fin de explicar escenarios locales decontaminación. La zona de estudio se sitúa en la Llanura Chaco-pampeana y abarca lascuencas Barranquita-Knutzen, pedemontanas aunque la primera se caracteriza además porpresentar nacientes serranas, la cuenca El Barreal, ubicada en un valle intermontano típico Ambas abarcan zonas rurales donde se práctica la agricultura y subordinadamente laganadería (principalmente vacuna, porcina y ovina). Finalmente, el ámbito de Río Cuarto, quecomprende el sistema fluvial más importante del sur de Córdoba y parte del ambiente eólicoloésico, allí se destacan las actividades urbanas y agrícolas-ganaderas diversas. Según laclasificación climática, las tres zonas de estudio quedaron comprendidas, en el tipo mesotermalsubhúmedo-seco con nulo a pequeño exceso de agua. En todas las zonas, la profundidad delnivel freático es variable, condicionada por el relieve, que a su vez tiene importante controlestructural. En las tres áreas de estudio, en especial el ámbito de Río Cuarto, el acuíferofreático es heterogéneo y con espesores variables, constituido por sedimentos loésicos, arenasmuy finas a limosas, destacándose la presencia de materiales gruesos (arenas y gravas) enpaleocauces sepultados a diversas profundidades en Barranquita-Knutzen, El Barreal y en unafaja fluvial, para Río Cuarto. Estas litologías influyen en las características dinámicas y físico-químicas del agua. Así, se encuentran aguas bicarbonatadas o sulfatadas sódicas y con mayortenor salino en el acuífero loéssico, mientras que el agua es más dulce y bicarbonatada cálcicacuando se aloja y circula en litologías gruesas aluviales. Todos estos aspectos tambiéncontrolan la probable llegada de bacterias al acuífero y su transporte. Desde el punto de vistabacteriológico, de los dos ecosistemas acuáticos evaluados, el superficial resultó más afectado Si bien la zona no saturada significó una protección importante para el acuífero atenuando lallegada de bacterias, más del 50% de las muestras subterráneas resultaron no aptas paraconsumo humano. La correlación entre recuentos bacterianos y características geoquímicas,permitió determinar nuevas variables latentes y hacer una mirada más integral. La relaciónentre el uso del territorio y recuentos de bacterias coliformes y presencia de E. coli, reveló queel mayor impacto bacteriano se vinculó con las fuentes de contaminación puntual. Estodemostró la posibilidad de vulnerar la protección que ejerce la zona no saturada si la cargacontaminante es persistente, teniendo en cuenta que son zonas subhúmedas dondeprácticamente el 10 % de las precipitaciones son recarga al acuífero que se distribuye endiferentes épocas del año, especialmente verano y otoño, lo que asegura el transporte de lasbacterias. El patrón de resistencia a antibiótico observado, altos porcentajes de E. colíresistentes a antimicrobianos de uso animal y bajo porcentaje de resistencia a los de usohumano, además de los datos registrados a campo, indicarían que la fuente de contaminaciónfecal resultaría fundamentalmente de residuos animales, aunque exista la actividad humana enlas tres zonas. La técnica BOX-PCR resultó reproducible y con alto poder discriminante((D=0,94). Además todas las cepas fueron bpificables por la técnica optimizada. El AnálisisDiscriminante Canónico demostró que la técnica resultó eficiente para separar las poblacionesde E. coli aisladas de cada uno de los ambientes estudiados. El análisis de los perfilesgenéticos mostró una alta homogeneidad genética de las poblaciones microbianas,principalmente en la cuenca Barranquita-Knutzen y en menor medida en El Barreal, mientrasque en Río Cuarto se observó alta heterogeneidad genética. Este resultado, en conjunto conlos datos registrado a campo, permitió distinguir que en las dos primeras cuencas, lacontaminación de bacterias entéricas en el agua proviene casi exclusivamente de origenanimal, mientras que en el ámbito de Río Cuarto algunos sitos podrían estar vinculados con lallegada de contaminantes de origen humano, principalmente en las zonas periurbanas. Elaporte de esta investigación, integrando herramientas moleculares asociadas a estudioshidrogeoquímicos y usos del territorio, permitió dilucidar que actividades contaminanperforaciones o sitios específicos del arroyo.