Identificación de bacterias resistentes a betalactámicos en aguas para riego agrícola en la Ramada, Cundinamarca.

Abstract

El presente trabajo se basó inicialmente en la caracterización fisicoquímica y microbiológica del agua de uso agrícola en la zona occidental de la Sabana de Cundinamarca, conocida como distrito de riego la Ramada, donde se midieron parámetros como pH, conductividad, temperatura, oxígeno disuelto (OD), demanda química de oxígeno (DQO), demanda biológica de oxígeno (DBO5), carbono orgánico total (COT) y sólidos suspendidos totales (S.S.T.) y parámetros microbiológicos como recuento total de Coliformes Totales y Escherichia coli. Los muestreos se llevaron a cabo en seis puntos diferentes de la Ramada, donde el agua recolectada se analizó en el laboratorio de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia. Cabe mencionar, que los parámetros microbiológicos en las muestras de agua se analizaron mediante dos técnicas microbiológicas; la primera para establecer un recuento de la población total (NMP/100mL) y comparar los resultados con la normativa colombiana vigente (Decreto 1594 de 1984) para determinar si es apta para riego agrícola, y finalmente la técnica de filtración por membrana (UFC/100 mL) para obtener colonias aisladas de bacterias Gram negativas, que son de interés en este estudio; a las cuales se les determino el perfil de resistencia a antibióticos betalactámicos. Para llevar a cabo esto, inicialmente se realizó un pase de las colonias aisladas en Chromagares (ESBL – CARBA SMART) con el objetivo de seleccionarlas e identificarlas, para que, mediante el uso de herramientas automatizadas, se observará su perfil de sensibilidad. Por otro lado, para determinar la presencia de antibióticos en estas aguas, se realizó una extracción en fase sólida mediante el uso de cartuchos de extracción OASIS HLA (60mg/3cc), para finalmente analizar las muestras mediante metodologías de residuos múltiples como cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS / MS), con el objetivo de cuantificar los analitos en estudio. Teniendo en cuenta este panorama, se decidió caracterizar e identificar si hay presencia de microorganismos resistentes a antibióticos en aguas de uso agrícola del distrito la Ramada, Cundinamarca. En la caracterización fisicoquímica y microbiológica del agua agrícola, se pudo observar que, parámetros como DQO arrojaron resultados que están entre rangos de 101 mg/L a 1276 mg/L para temporada lluvia, mientras que para temporada seca los rangos oscilaron 102 mg/L a 1301 mg/L, en cambio para DBO5 los parámetros oscilaron 34 mg/L a 390 mg/L en temporada lluvia y para temporada seca fueron de 58 mg/L a 830 mg/L. Igualmente, los recuentos de bacterias como E. coli fueron mayores de 5000 NMP Log/100mL en el sitio 4 y sitio 6 en ambas temporadas. Por su parte, se observó como en estas aguas agrícolas hubo presencia de antibióticos como clindamicina, obteniendo valores mínimos de 1.20 ng/L a 42 ng/L en ambas temporadas, azitromicina con valores máximos de 5550 ng/L y trimetropim con rangos entre 82 ng/L a 339.23 ng/L en temporada seca, mientras que para temporada lluvia oscilaron entre los 45 ng/L a 606.48 ng/L y a su vez, como en el sitio 6 el promedio para este antibiótico fue de 1418.24 ng/L, registrando la presencia de fármacos en aguas para fines agrícolas. Igualmente, la identificación mediante técnicas automatizadas arrojó resultados interesantes, encontrando bacterias resistentes a antibióticos betalactámicos como E. coli, y Klepsiella sp., las cuales pueden causar enfermedades y ser relevantes en el ambiente clínico por su importancia para generar resistencia en antibióticos. (Texto tomado de la fuente)

The present work was initially based on the physicochemical and microbiological characterization of water for agricultural use in the western zone of the Cundinamarca Plains, known as the Ramada irrigation district. Parameters such as pH, conductivity, temperature, dissolved oxygen (DO), chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD5), total organic carbon (TOC) and total suspended solids (TSS) and microbiological parameters such as total coliforms and Escherichia coli count were measured. The samplings were carried out in six different points of the Ramada district, which were: Site 1, Site 2, Site 3, Site 4, Site 5, and Site 6; the collected water was analyzed in the Environmental Engineering laboratory of the Universidad Nacional de Colombia. It is worth mentioning that the microbiological parameters in the water samples were analyzed using two microbiological techniques; the first to establish a count of the total population (MPN / 100mL) and compare the results with the current Colombian regulations (Decree 1594 of 1984) and determine if it is suitable for agricultural irrigation, and finally the membrane filtration technique (CFU/100 mL) to obtain isolated colonies of Gram negative bacteria, which are of interest in this study; to which resistance to beta-lactam antibiotics was evaluated; these were contacted with Chromagares (ESBL - CARBA SMART) in order to select and identify them, so that, through the use of automated tools, their sensitivity profile could be observed. On the other hand, to determine the presence of antibiotics in these waters, a solid phase extraction was carried out using OASIS HLA extraction cartridges (60mg / 3cc), to finally analyze the samples using multiple residue methodologies such as coupled liquid chromatography to mass spectrometry (LC-MS / MS), in order to quantify the analytes under study. Taking this scenario into account, it was decided to characterize and identify whether there is the presence of multi-resistant microorganisms to antibiotics in waters for agricultural use in the La Ramada district, Cundinamarca. It was observed that in these agricultural waters there was presence of antibiotics such as clindamycin, obtaining minimum values of 1.20 ng/L to 42 ng/L in both seasons, azithromycin with maximum values of 5550 ng/L and trimethoprim with ranges between 82 ng/L to 339.23 ng/L in the dry season, while for the rainy season they ranged from 45 ng/L to 606.48 ng/L and in turn, as in site 6, the average for this antibiotic was 1418.24 ng/L, recording the presence of drugs in waters for agricultural purposes. In the physicochemical and microbiological characterization of agricultural water, it could be observed that parameters such as COD yielded results ranging from 101 mg/L to 1276 mg/L for the rainy season, while for the dry season the ranges ranged from 102 mg/L at 1301 mg/L, on the other hand for BOD5 the parameters ranged from 34 mg/L to 390 mg/L in the rainy season and for the dry season they were from 58 mg/L to 830 mg/L. Likewise, the counts of bacteria such as E. coli were greater than 5 MPN Log/100mL in both seasons, whereas for site 6 the limits exceed values of 7 MPN Log/100mL. Likewise, the identification using automated techniques yielded interesting results, finding bacteria such as E. coli, Citrobacter freundii, Enterobacter cloacae and Klepsiella spp., Which can cause diseases and be relevant in the clinical environment due to their importance in generating antibiotic resistance.