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INTRODUCCIÓN
El uso de las fuentes de aguas termales como medicina para restaurar la salud se remonta a siglos atrás1 y en Ecuador, donde existe una gran cantidad de éstas, se vienen utilizado desde tiempos remotos como medicamentos de una forma empírica 2. A pesar de este conocimiento ancestral son pocos los estudios que se han realizados en el Ecuador sobre estos ecosistemas.
El Ecuador es un país privilegiado en cuanto a la presencia de manantiales de aguas termales, especialmente localizadas en el callejón interandino. El Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) ha inventariado alrededor de 98 fuentes de aguas termales3.
Por las características fisicoquímicas de las aguas termales, es poco común que sean habitadas por una gran variedad de seres vivos, no obstante, estas mismas características dan lugar al crecimiento de ciertos microorganismos que son propios de estos ambientes y que a lo largo de la evolución se han adaptado a las condiciones extremas de estos ecosistemas4.
La calidad microbiológica de las aguas termales no se conoce en la mayoría de los casos en el Ecuador, aunque se postula que debido a que son hábitats de condiciones extremas en temperatura, pH, radiación solar y concentraciones iónicas elevadas, su calidad sanitaria debe ser buena5.
En los últimos años se ha dado una afluencia masiva de la población hacia los sitios donde se ubican los manantiales de aguas termales. Esta población acude a estos lugares para aliviar sus dolencias dado los efectos saludables de estas aguas en la salud de las personas, además de disfrutar de un momento para el descanso y el esparcimiento. Sin embargo, en la mayoría de estos ecosistemas se desconoce la calidad sanitaria y microbiológica, por lo que se hace imprescindible evaluar el riesgo sanitario que pueden correr las personas que hacen uso de estas aguas, sobre todo teniendo en cuenta que pueden tratarse de personas mayores, enfermas o con su sistema inmunológico debilitado.
El objetivo de la presente investigación fue estudiar la calidad microbiológica de las aguas termales del balneario “El Tingo” en la provincia de Pichincha para conocer el estado sanitario en que se encuentran y como podrían influir en la salud de las personas que concurren a este balneario.
MATERIALES Y MÉTODOS
1. Muestreos
Las fuentes termales del balneario “El Tingo” se encuentran ubicadas en Sangolquí, en la provincia de Pichincha, al oriente de Quito, a 40 minutos de esta ciudad (Figura 1).
El balneario se surte de manantiales de agua tipo hipertermal y bicarbonatadas sódicas que poseen una temperatura promedio de 43,8 ºC. Son aguas mixtas de origen volcánico mezcladas con aguas de filtración o meteóricas. Sus propiedades son usadas para tratamientos de enfermedades como la arteriosclerosis, flebitis, reumatismo, enfermedades de la piel, neuritis y polineuritis, trastornos del climaterio, afecciones gastrointestinales, afecciones nerviosas, respiratorias y traumatismo3,6.
Puntos de toma de muestra:
A. La cisterna donde se almacena el agua termal del balneario (Figura 2)
Figura 2. Fotografía de la cisterna de almacenamiento de agua termal que surte el Balneario “El Tingo”. Provincia de Pichincha, Ecuador
B. Las duchas por donde se vierte el agua termal (Figura 3).
2. Metodología
En cada uno de los puntos de muestreos seleccionados, se recolectaron de manera aséptica por triplicado, muestras de agua termal de un volumen de 250 mL, en recipientes de plástico estériles. Una vez recolectadas, las muestras de agua fueron transportadas hasta el laboratorio de Biología y Microbiología de la Universidad Central del Ecuador, de acuerdo con lo indicado en las normas ecuatorianas NTE-INEN-2-1697 y NTE-INEN-2-1768 sobre muestreo, manejo y conservación de muestras de agua.
Se realizaron cuatro muestreos en cada punto establecido, con una frecuencia de muestreo de cada 3 meses, durante un periodo de un año.
Los análisis fisicoquímicos “in situ” del agua termal se llevaron a cabo en cada una de las zonas seleccionadas para el muestreo con la ayuda del equipo multiparámetro (HANNA), siguiendo el protocolo y la metodología del equipo, se examinaron las muestras tomándose lectura de cada parámetro: pH, temperatura, conductividad, dureza, sólidos totales y oxígeno disuelto.
3. Recuento del número de bacterias heterótrofas, coliformes totales, Escherichia coli y hongos presentes en las muestras de agua del Balneario “El Tingo”
Para el recuento del número de bacterias heterótrofas, coliformes totales, Escherichia coli y hongos se utilizaron las placas 3M PetrifilmTM de acuerdo con lo indicado por la Association of Official Agricultural Chemists (AOAC)9. La incubación se realizó a 37ºC/48h para las bacterias heterótrofas. En el caso de coliformes totales y Escherichia coli las condiciones de cultivo se realizó de acuerdo a las indicaciones 3M PetrifilmTM. Para el recuento de los hongos la incubación se hizo a 30ºC durante 14 días. La interpretación para cada uno de los recuentos se realizó de acuerdo con los manuales de interpretación proporcionados por la empresa 3MPetrifilm 10.
4. Identificación de las cepas microbianas aisladas
Tras el recuento microbiano se realizaron aislamientos bacterianos en TSA y en agar Sabouraud/cloranfenicol para los hongos. La incubación para el caso de las bacterias se realizó a 37ºC/48h y para los hongos fue de 14 días a 30 ºC.
Identificación bacteriana
Se realizaron tinciones de Gram y pruebas bioquímicas de acuerdo con los esquemas de MacFaddin11 complementadas con las contenidas en el kit comercial de identificación bacteriana MICROGEN12 (Microgen, Bioproducts). Se consideró una buena identificación cuando los porcentajes de probabilidad de identificación arrojados por el software de MICROGEN (Microgren ID, versión 1.2.5.26) fueron superiores al 75%.
Identificación de hongos
Se realizaron observaciones macroscópicas en medio sólido (Sabouraud/cloranfenicol) y microscópicas tras tinción con azul de lactofenol de los frotis. Se realizaron estudios preliminares de las principales características morfológicas de las hifas y esporas de acuerdo con Pitt y Hocking13,14.
RESULTADOS
1. Análisis fisicoquímico
En la Tabla 1 se recogen los datos promedios de 4 mediciones correspondientes a las constantes fisicoquímicas tomadas “in situ” realizado en el agua de las dos zonas de muestreo ubicadas en el balneario “El Tingo”. Provincia de Pichincha. Ecuador.
Tabla 1. Valores obtenidos en el análisis fisicoquímico “in situ” realizado a las aguas del Balneario “El Tingo”. Provincia de Pichincha.Quito Ecuador
| Parámetros | Cisternas de almacenamiento | Duchas | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | M2 | M3 | M4 | M1 | M2 | M3 | M4 | |
| Temperatura ambiente (ºC) | 22±0 | 21±0 | 23±0 | 23±0 | 21±0 | 22±0 | 23±0 | 23±0 |
| Temperatura (ºC) | 40±0 | 41±0 | 42±0 | 42±0 | 40±0 | 41±0 | 39±0 | 39±0 |
| pH | 7,3±0,2 | 7,5±0,05 | 7,4±0,1 | 7,4±0,05 | 7,3±0,1 | 7,4±0,1 | 7,3±0,2 | 7,4±0,1 |
| Conductividad (mS/cm) | 3,030±0,6 | 3,033±0,6 | 3,032±1 | 3,030±1,2 | 3,050±0,7 | 3,052±0,6 | 3,051±0,5 | 3,050±1,1 |
| O2 disuelto (mg/L) | 2,40±0,01 | 2,42±0,005 | 2,42±0,01 | 2,40±0,01 | 2,50±0,03 | 2,47±0,03 | 2,48±0,01 | 2,50±0,01 |
| Saturación de O2 (%) | 31,3±1,75 | 31,2±2,51 | 31,3±3,0 | 31,3±0,35 | 53,1±0,1 | 53,5±1,9 | 54,0±0,36 | 53,5±0,1 |
| Sólidos totales (ppm) | 1506±0,57 | 1505±2,5 | 1508±1,0 | 1512±1,52 | 1503±1,52 | 1503±1,2 | 1505±4,0 | 1503±0,5 |
Muestreos: M1: 28/01/2018; M2: 28/04/2018; M3: 29/07/2018; M4: 28/10/2018
2. Recuento microbiano
Los resultados promedios obtenidos en el recuento de microorganismos presentes en los dos sitios de muestreos seleccionados en el balneario “El Tingo” Provincia de Pichincha. Ecuador, se resumen en la Tabla 2.
Tabla 2. Recuento microbiano del agua del Balneario “El Tingo” Provincia de Pichincha. Quito Ecuador
| Parámetro | Cisterna de almacenamiento | Duchas | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | M2 | M3 | M4 | M1 | M2 | M3 | M4 | |
| Bacterias heterótrofas (UFC/mL) | 2,1x102±6,02 | 2,2x102±9,5 | 2,0x102±13,5 | 2,1x102±1,53 | 2,3x102±1,0 | 2,5x102±2,5 | 2,6x102±5,5 | 2,3x102±1,0 |
| Coliformes Totales (UFC/mL) | 0,5x10±0,1 | 0 | 0,7x10±0,1 | 0 | 1,5x10±0,76 | 0 | 1,9x10±0,61 | 0 |
| E.coli (UFC/mL) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Hongos (UFC/mL) | 2,0x10±0,1 | 1,0x10±0,4 | 0,8x10±0,15 | 0,3x10±0,01 | 0,7x10±0,51 | 1,1x10±0,1 | 0,9x10±0,15 | 0 |
Muestreos: M1: 28/01/2018; M2: 28/04/2018. M3: 29/07/2018. M4: 28/10/2018
3. Identificación bacteriana
Los resultados obtenidos en la identificación de las colonias bacterianas aisladas de las muestras de agua del balneario “El Tingo” Provincia de Pichincha Ecuador se muestran en la Tabla 3.
Tabla 3. Identificación de las colonias microbianas del agua termal del balneario “El Tingo”. Provincia de Pichincha. Ecuador
| Bacterias | Especie microbiana | Numero de cepas | Frecuencia de aislamiento (%) |
|---|---|---|---|
| Gram negativas | 8 | 14 | 66,66 |
| Aeromonas veronii | 4 | 19,16 | |
| Aeromonas hydrophila | 2 | 9,50 | |
| Aeromonas sobria | 2 | 9,50 | |
| Burkholderia cepacia | 1 | 4,75 | |
| Citrobacter freundii | 1 | 4,75 | |
| Pseudomonas alcaligenes | 2 | 9,50 | |
| Pseudomonas aeruginosa | 1 | 4,75 | |
| Pseudomonas fluorescens | 1 | 4,75 | |
| Gram positivas | 3 | 5 | 23,80 |
| Bacillus spp | 1 | 4,75 | |
| Staphylococcus epidermidis | 1 | 4,75 | |
| Staphylococcus saproficticus | 3 | 14,30 | |
| Hongos | 1 | 2 | 9,50 |
| Aspergillus spp. | 2 | 9,50 |
DISCUSIÓN
La temperatura promedio del agua contenida en la cisterna del balneario “El Tingo” fue de 41,3°C, valor que clasificaría a este tipo de agua como agua hipertermal. En el punto de las duchas, las muestras de aguas muestran valores promedios de 38,6°C, por lo cual se las clasifica como aguas termales. Esta clasificación tomó como base el estudio realizado por el Inamhi para aguas termales del Ecuador3. Estudios realizados por el INAMHI3 indicaron una temperatura para esta agua termal de 43,8°C, 2,5°C más alta que los valores observados en el presente trabajo. Esta diferencia en los valores de temperatura puede ser debida a las condiciones de temperatura ambiental en las que se tomaron los datos, sin embargo, no es relevante puesto que se encuentran dentro de los límites de un agua hipertermal, según la clasificación de Scholler que clasifica como hipertermales aguas con temperaturas entre 41-100°C3. La temperatura del Balneario “El Tingo” se asemeja a la de otros balnearios de aguas termales ecuatorianos como son los Balnearios de: “El Salado” (Provincia de Cotopaxi), “Aluchán” (Tungurahua), “Chachimbiro” (Imbabura), “Rumichaca” (Carchi) y “Baños de San Vicente” (Tungurahua), con temperaturas de 45ºC, 41ºC, 40,8ºC, 39ºC y 37,3ºC, respectivamente 3,6. Fenómenos del subsuelo profundo pueden dar lugar a aguas homotérmicas que hacen que la temperatura se mantenga constante a lo largo del año y también pueden originar aguas heterotérmicas que presentan variaciones estacionales 15. En cualquier caso, se deberían hacer mediciones periódicas para detectar cualquier anomalía.
Otro parámetro importante para el crecimiento de los microorganismos es el pH. Se realizaron medidas directas tanto en el agua de la cisterna como el agua de las duchas, se determinó un pH de 7,40 en el agua de la cisterna y un pH de 7,35 para el agua de las duchas, (Tabla 1), ambos ligeramente alcalinos. Burbano y colaboradores en el año 2013 señalan un pH de 6,98 para el agua de este balneario3. La mayoría de las bacterias pueden crecer a pH comprendido entre 5,5 y 8,0, por lo cual se puede afirmar que el agua termal del Balneario “El Tingo” tiene las condiciones óptimas de pH para el crecimiento de determinados microorganismos. De acuerdo con la normativa ecuatoriana sobre los criterios de calidad para aguas de contacto primario destinadas para fines recreativos del Ecuador, éstas deben considerar pH entre 6,5 - 8,5; rango en el cual se encuentran los datos obtenidos en el presente estudio16. Los valores de temperatura y pH son relevantes en este estudio ya que determinan cuales son las condiciones con las que debe contar el agua termal para que las bacterias autóctonas crezcan y se reproduzcan satisfactoriamente.
De igual forma, otro de los parámetros fisicoquímicos analizados fue la conductividad eléctrica, obteniendo valores promedio en la cisterna de 3,031 mS/cm y en el agua de las duchas de 3,051 mS/cm (Tabla 1). De acuerdo con Rodier (1998)15, las aguas con una conductividad eléctrica superior a 1,000 mS/cm serían consideradas de mineralización excesiva y no aptas para consumo. Los valores obtenidos en la conductividad eléctrica del agua del balneario “El Tingo” se comparan con las aguas de otros balnearios del Ecuador tales como: Balneario “Rumichaca” (Provincia de Carchi), “Aguas Calientes” (El Oro), “Panzaleo” (Cotopaxi) y “Palitahua” (Tungurahua) con conductividades eléctricas de 3,040, 3,430, 3,130 y 3,000 mS/cm en sus aguas respectivamente 3,6.
En relación con los valores promedios obtenidos del oxígeno disuelto, según se observa en la tabla 1, existe una cantidad promedio menor a 2,45 mg/L en las aguas termales del balneario “El Tingo” (Pichincha, Ecuador). De acuerdo con lo estipulado en la normativa ecuatoriana sobre los criterios de calidad para aguas de contacto primario destinadas para fines recreativos 16, el valor de este parámetro no debe ser menor a 6,00 mg/L, sin embargo, existen trabajos en donde se han detectado resultados iguales o menores de oxígeno disuelto a los expuestos3,6. Las posibles razones por las cuales el oxígeno en el agua tiende a disminuir son cuando el agua está muy caliente o cuando existe gran cantidad de minerales, lo cual hace disminuir la solubilidad en el agua15,17.
Con respecto a los valores medios de sólidos totales disueltos de estas aguas termales se ha detectado un valor de 1.505 ppm, lo que indica que existe un aumento de sales minerales en las capas del suelo, justificando de este modo la disminución del nivel de oxígeno disuelto en el agua. Este aumento de sales puede deberse a la desintegración lenta de la roca madre, o pueden ser aportados por el viento y el agua que arrastran minerales de otras zonas erosionadas 15,18.
Los resultados obtenidos en los parámetros fisicoquímicos evaluados en la presente investigación indican que el agua termal del balneario “El Tingo” (Pichincha, Ecuador) se consideraría como un agua hipertermal con una conductividad muy fuerte, mineralización excesiva, son aguas muy duras, con muy poco oxígeno disuelto y un pH neutro.
En los análisis microbiológicos los resultados muestran para el agua de la cisterna valores promedio de bacterias heterótrofas de 2,10 x 102 UFC/mL, bacterias coliformes totales de 0,30 x 10 UFC/mL y hongos de 1,00 x 10 UFC/mL. En ninguna de las muestras analizadas se detecto la presencia de Escherichia coli. Para el caso del agua de las duchas, los valores promedio obtenidos fueron para bacterias heterótrofas de 2,42 x 102 UFC/mL, bacterias coliformes totales de 0,85 x 10 UFC/mL y hongos de 0,68 x 10 UFC/mL. De igual forma, en este punto tampoco se detectó la presencia de Escherichia coli. El valor promedio total para el agua del balneario fue de 2,28 x 102UFC/mL de bacterias heterótrofas, 0,58 x 10 UFC/mL para bacterias coliformes totales y 0,85 x 10 UFC/mL de hongos (Tabla 2).
En el estudio microbiológico de las aguas termales del balneario turístico “Yanayacu” realizado por Ramos en el año 2015, se obtuvo que la fuente de las aguas termales presentaba concentraciones de bacterias heterótrofas de 9,62 x 102 UFC/mL, coliformes totales de 7,80 x 10 UFC/ mL y 0,75 x 10 UFC/ mL de levaduras y no hubo presencia de hongos19. Al comparar los valores obtenidos por Ramos en el año 2015 con los del presente trabajo, se puede indicar que los valores del contaje microbiano del agua del balneario “El Tingo” son menores y ello puede estar relacionado a que existe una filtración del agua en la vertiente, al atravesar mantos de roca, características propias de un filtro natural.
Así mismo, en la investigación microbiológica de las aguas termales de la piscina de Guayllabamba realizado por Veintimilla en el año 2015, se obtuvo un valor de 1,00 x 105 UFC/ mL de bacterias heterótrofas y 2,00 UFC/ mL de hongos 20. Estos resultados son altos respecto a los obtenidos en el presente trabajo, lo que mostraría que en el agua del balneario “El Tingo” es de buena calidad sanitaria y que las áreas de protección de los acuíferos son adecuadas para evitar una contaminación de estos.
El número de bacterias heterótrofas desde finales del siglo XIX ha sido utilizado como un indicador de calidad para todo tipo de aguas, entre ellas las aguas subterráneas y de manantiales, cifras inferiores a 500 UFC /mL indica una buena protección del acuífero y no representan un riesgo sanitario15. La ausencia de Escherichia coli en las aguas del balneario representa un resultado positivo, e indica que estas aguas presentan una buena calidad sanitaria.
Los valores promedio obtenidos en la concentración de hongos para el agua del balneario fue de 0,85 x 10 UFC/mL (Tabla 2). Al comparar los valores obtenidos para los hongos con los obtenidos por otros investigadores en aguas termales de Ecuador como de otras partes del mundo, se puede indicar que los mismos son bajos, lo cual sería un reflejo de la buena calidad microbiológica de estas aguas(19, 20, 21, 22, 23).
De acuerdo con los resultados obtenidos en la tinción de Gram (Tabla 3) se puede señalar que en el agua termal del balneario “El Tingo” existe un claro predominio de bacterias Gram negativas (73,60 %) frente a Gram positivas (26,25%). En estudios realizados en diversas partes del mundo sobre la población microbiana de las aguas termales, se ha encontrado que las bacterias Gram negativas representan un alto porcentaje dentro de la microbiota de estos ecosistemas(23,24,25 26,27,28,29), resultado que concuerda con lo obtenido en el presente trabajo, donde la población de bacterias Gram negativas es muy superior al porcentaje de bacterias Gram positivas.
En el agua termal del balneario “El Tingo”, se piensa que la microbiota propia de este ecosistema ha sufrido un proceso de adaptación debido a las condiciones físico-químicas de temperatura y concentración de sales de estas aguas. El género encontrado con mayor frecuencia fue Aeromonas seguido de Pseudomonas, Citrobacter y Burkholderia (Tabla 3). Estos resultados fueron diferentes en relación al número y tipo microbiano encontrados por otros autores en aguas termales (19,20,21 22,23,26 27,28,29). El género Aeromonas se ha aislado en el agua termal del balneario “El Tingo” mayoritariamente. Varios autores han aislado este microorganismo en aguas termales ya que puede vivir con bajas concentraciones de substratos27,28,29. En el caso de los estudios realizados en el Ecuador, también se han aislado especies del género Aeromonas en aguas termales20.
Con relación a los microorganismos Gram positivos se observó un predominio de los géneros Staphylococcus y Bacillus (Tabla 3). El género Staphylococcus se ha detectado en el agua del balneario “El Tingo”. La presencia de estos microorganismos en aguas termales ya ha sido indicada por otros autores en muestras de aguas termales(28, 29), así como en aguas termales del Ecuador19,23. El agua termal, de manera general, posee un número bajo de cocos Gram positivos; éstos probablemente provienen del suelo, aire o de actividades antropogénicas llegando a estos ecosistemas de forma accidental. Además, algunas especies pueden vivir en concentraciones más o menos elevadas de NaCl, lo que hace posible que se encuentren en las aguas termales estudiadas dadas las altas concentraciones de minerales 25,28.
Por último, se logró identificar 2 cepas de hongos en el agua termal del balneario “El Tingo”, pertenecientes al género Aspergillus. El estudio de la población fúngica en aguas termales es poco frecuente. En este trabajo se obtuvieron valores bajos que no sobrepasaron en promedio de 20 UFC/100 mL de agua (Tabla 2), resultados similares a los obtenidos por otros autores (20,21 22,23,24,25). Se ha postulado que la baja frecuencia de aislamiento de los hongos encontrados en las aguas minerales naturales se debe a la posible competencia con la comunidad bacteriana presente en la misma, así como la baja cantidad de nutrientes de estos ecosistemas 33,34,35. Sin embargo, en otros ensayos realizados en Japón se pudo demostrar la presencia de esporas de hongos36. Los hongos son más frecuentes en las aguas dulces que en las saladas. En las aguas naturales poco contaminadas predominan los hongos y en las contaminadas las levaduras. Estos microorganismos pueden vivir de la descomposición de residuos vegetales y su presencia en número alto indica una contaminación del agua y presencia de restos vegetales procedentes del suelo37.
CONCLUSIONES
El agua termal del balneario “El Tingo” en base a los resultados obtenidos se clasificaría como un agua de conductividad muy fuerte, mineralización excesiva, aguas muy duras, con muy poco oxígeno disuelto, pH neutro e hipertermales. De acuerdo con el recuento de microorganismos observados en las aguas del balneario “El Tingo”, se puede aseverar que el agua termal estudiada presenta un escaso contenido y diversidad de microorganismos. El 73,60 % de las cepas aisladas fueron Gram negativas con predominio del género Aeromonas, mientras que el 26,25 % restante son Gram positivas donde prevalece el género Staphylococcus, lo cual viene a reafirmar los resultados encontrados por otros investigadores en aguas termales del Ecuador. Se observa una baja diversidad microbiana, con una mayor presencia de cepas bacterianas que de cepas fúngicas, lo cual apuntan a que esta biodiversidad es el reflejo de la composición fisicoquímica de estas aguas, así como de sus dinámica biológica y ecológica de este ecosistema. Los resultados microbiológicos ponen en evidencia que el agua termal del balneario El Tingo es un agua con una buena calidad microbiológica.
