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GLOBAL SCIENCE AND TECHNOLOGY (ISSN 1984 - 3801)
QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DO AR EM AMBIENTES DE UMA
INSTITUIÇÃO DE ENSINO DO SUDOESTE GOIANO
Maria Aparecida Silva de Medeiros1, Josileide dos Santos Lima1, Nathalia Silva Ferreira1,
Luciana Cristina Vitorino1, Michellia Pereira Soares1*
RESUMO: O ar atmosférico atua como um meio de dispersão de microrganismos, alguns dos
quais oferecem riscos à saúde humana. Neste estudo, foi avaliada a concentração de
bioaerossóis fúngicos e bacterianos em diferentes ambientes de uma instituição de ensino,
localizada no sudoeste goiano, relacionando-a com a concentração presente no meio externo.
Ainda foi analisado, o crescimento populacional dos microrganismos obtidos do ar desses
ambientes e também o ar externo e interno de três ambientes da instituição, por meio de
placas de sedimentação. As médias de UFCs fúngicas em PDA apresentaram valores entre 31
e 46 para todos os ambientes analisados. As maiores médias foram encontradas no ambiente
externo da cantina, representando um total 1,8 x 103 UFC.m-3, a 72h de incubação. A
concentração de bioaerossóis no ar interno da cantina era 71,5% inferior ao valor encontrado
no ar externo da mesma. A relação I/E encontrada para a cantina e banheiro masculino foi
acima de 1,0, indicando que pode estar havendo acúmulo de contaminantes no ar interior
desses ambientes.
Palavras-chave: fungos, bactérias, crescimento populacional, poluição atmosférica.
MICROBIOLOGICAL QUALITY AIR IN ENVIRONMENTS OF A INSTITUITION
OF EDUCATION OF SOUTHWESTERN THE GOIÁS
ABSTRACT: Atmospheric air acts as a means of dispersal of microorganisms, some of
which pose risks to human health. In this study, we evaluated the concentration of fungal and
bacterial bioaerosols in some environments, in one institution of education located in
southwestern the Goiás, relating it to the concentration present in the external environment.
Was also analyzed, the population growth of microorganisms obtained from air these different
environments. We assessed the air outside and inside of three environments of the institution,
by sedimentation plates. Mean fungal CFUs in PDA showed values between 31 and 46 for all
environments analyzed. The highest averages were found in the external environment of the
canteen, accounting for an overall 1.8 x103 CFU.m-3, in 72h incubation. The concentration of
bioaerosols in indoor air of the canteen was 71.5% lower than the value found in outdoor air
of the same. The I/E ratio found in the canteen and the men's room was above 1.0, indicating
that there may be accumulation of these contaminants in indoor air environments.
Keywords: fungi, bacteria, population growth, air pollution.
____________________________________________________________________________________________________
1.
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano – Campus Rio Verde. Rod. Sul Goiana, Km 01, Zona Rural,
Caixa Postal 66, Rio Verde (GO). CEP: 75901-970. *E-mail: [email protected]. Autor para correspondência.
Recebido em: 04/06/2012.
Aprovado em: 26/11/2012.
Gl. Sci Technol., Rio Verde, v. 05, n. 03, p. 36–46, nov/dez. 2012
Qualidade microbiológica... Sudoeste Goiano
INTRODUÇÃO
Diversos estudos reconhecem o ar do
ambiente como fonte de propagação de
microrganismos (SOUSA & FORTUNA,
2011; PEREIRA et al., 2005). Matéria
particulada (poeira), taxa de ventilação e
ocupação, natureza e grau da atividade
exercida pelas pessoas que ocupam um
espaço físico são alguns determinantes do
nível de contaminação do ar (LUOMA &
BATTERMAN, 2001). Acredita-se que a
transmissão de microrganismos aos seres
humanos, ocorra através de gotículas geradas
a partir da fonte ambiental (ISHIMATSU et
al., 2001), essas gotículas em suspensão,
tipicamente contêm micróbios e fragmentos
celulares, combinados com subprodutos do
metabolismo celular (BOECHAT & RIOS,
2011). Sendo conhecidas como bioaerossóis,
elas podem funcionar como carreadores de
vírus, fungos e bactérias.
Os contaminantes biológicos utilizamse de partículas de matéria (pólen, fragmentos
de insetos, escamas de pele humana e pelos)
como substrato para se multiplicar
(DANTAS, 1998), por isso, se a renovação
do ar em um ambiente não for satisfatória, ele
torna-se viciado, pois recircula, propiciando a
colonização de microrganismos que podem
oferecer riscos à saúde dos usuários (SOUSA
& FORTUNA, 2011). Ainda não existem
valores de referência estabelecidos para os
bioaerossóis encontrados no ambiente interno
de escolas, prédios de escritórios e
residências (STETZENBACH et al., 2004),
mas a poluição do ar interior em ambientes
não-industriais tem sido observada em
estudos
realizados
em
domicílios
(CARTAXO et al., 2007), instituições de
ensino (MESQUITA & ARAÚJO, 2006;
MORAIS et al., 2010), hospitais (LEUNG et
al., 2006), centros comerciais (COSTA et al.,
2000), e aeroportos (SILVEIRA, 2002).
Dados comprovam que o ar interior
dos ambientes fechados pode ser mais
poluente do que o ar exterior (LEE, 2006).
Lacerda et al. (2003) descreve que o
37
fenômeno de recirculação de ar é responsável
pelo aumento de microrganismos na ordem
de 1.000 a 100.000 vezes em relação ao ar
externo. Considera-se que a contaminação
microbiológica do ar de ambientes internos
tenha como fonte o meio externo e as geradas
no próprio ambiente. De acordo com Rizzo et
al. (1999), a precariedade do sistema de
esgoto sanitário brasileiro permite que uma
imensa carga de bactérias gram negativas seja
despejada diariamente em nossas ruas, sendo
assim, antígenos bacterianos podem também
ser carreados para o interior de residências
ou ambientes de trabalho na sola de sapatos.
Além disso, seres humanos transportam
microrganismos na boca, na pele e nas mãos
(MOSCATO, 2000). Leite et al. (1989)
isolaram enterobactérias das mãos de 97,9%
dos manipuladores de alimentos de
estabelecimentos comerciais analisados na
cidade de Araraquara – SP. A disseminação
de bactérias patogênicas pelo ar e poeira não
ocorre com grande frequência, no entanto,
algumas bactérias esporulantes, tais como
Mycobacterium
tuberculosis
e
Staphylococcus aureus, são potenciais
contaminantes aerógenos e tem a inalação
como mecanismo principal, para a sua
veiculação (SILVA et al., 2002).
A via de dispersão utilizada pelos
fungos em sua disseminação é o ar
atmosférico onde os propágulos podem ser
levados a grandes distâncias pelo vento
(TRABULSI et al., 2008). Um grande
número de fungos anemófilos desempenha
papel importante na patologia médica
(FLORES & ONOFRE, 2010). Processos
alérgicos como renite, asma alérgica (caso de
aspergilose
broncopulmonar
alérgica),
alveolite alérgica extrínseca (quase sempre
doenças ocupacionais), sinusite alérgica não
invasiva e micoses pulmonares bem
determinadas são algumas das manifestações
eventualmente provocadas pela microbiota
fúngica exógena (JOSEP et al., 1999).
No Brasil, poucas são as pesquisas
disponíveis que relacionam os problemas
ambientais de edifícios onde o fluxo de
38
pessoas é alto e sua interface com a saúde. A
atual legislação brasileira, só se pronuncia
sobre a qualidade do ar interior, em
ambientes climatizados artificialmente, de
uso público e coletivo, estabelecendo limites
aceitáveis de contaminação microbiológica
apenas para fungos (BRASIL, 2003a). O
valor máximo recomendável para essa
contaminação deve ser <750 UFC.m-3 de
fungos; se esse valor for ultrapassado o
ambiente é considerado impróprio para a
saúde (BRASIL, 2003a). Sobre contaminação
bacteriana não há ainda uma legislação
pertinente.
Em decorrência da necessidade de se
determinar a qualidade microbiológica do ar,
e com isso, avançar nos conhecimentos sobre
disseminação atmosférica de inóculo, esse
estudo propôs avaliar a concentração de
bioaerossóis fúngicos e bacterianos em
algumas áreas internas de, uma instituição de
ensino do sudoeste goiano relacionando-a
com a concentração presente no ambiente
externo, bem como analisar o crescimento
populacional da microbiota obtida por meio
do teste de sedimentação em placa.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram avaliados o ar externo e o ar
interno de três ambientes diferentes da
instituição de ensino no horário noturno,
sendo estes, a cantina, um banheiro feminino
e um banheiro masculino. Foi considerado
ambiente externo para os dois banheiros,
corredores, onde o fluxo de ar e pessoas é
intenso. As amostras foram coletadas no
período do verão, em horários em que os
ambientes estavam sendo utilizados. Os
dados meteorológicos para o dia da
realização da coleta informavam noite
nublada, com temperatura mínima de 20ºC
(INSTITUTO CLIMATEMPO, 2011). O ar
externo e interno dos ambientes foi avaliado
pela técnica de sedimentação em placas
(CARDOSO et al., 2009), utilizando-se
triplicatas de placas de Petri de 90 mm de
diâmetro dispostas a um metro de qualquer
obstáculo, pelo tempo de 30 min
(PASQUARELLA
et
al.,
2007;
PASQUARELLA et al., 2000).
Os meios de cultura utilizados foram
ágar macConkey (Digestão péptica de tecido
animal 200g, sais biliares 1,5g, cloreto de
sódio 5g, lactose 10g, vermelho neutro 0,03g,
cristal de violeta 0,001g , ágar 13,5g e água
q.s.p. 1000mL), para contagem de bactérias
fermentadoras ou não de lactose, e BDA
(Infusão de 200g de batata, dextrose 20g,
ágar 15g e água q.s.p. 1000mL) específico
para o isolamento de fungos. As placas foram
acondicionadas em caixas de isopor térmicas,
sob condições assépticas, e posteriormente
incubadas em estufa bacteriológica a 37°C. A
média das Unidades Formadoras de Colônias
foi calculada após 24, 48 e 72 horas de
incubação. A leitura realizada para a
determinação do número de Unidades
Formadoras de Colônias foi feita segundo
Pasquarella et al. (2000).
O limite aceitável da contagem total
de bactérias heterotróficas mesófilas é de
2
≤7,5x10 UFC.m-3 (BRASIL, 2003b). Para
determinar a contagem em UFC.m-3 foi
seguido a formulação de Friberg, Friberg e
Burman (1999) que compreende a relação
numérica do produto da contagem de
unidades formadoras de colônias depositadas
em uma superfície por um determinado
tempo, com a área exposta sobre a média de
ar na superfície. Foi atribuída a proporção
23:1 para média de ar na superfície por ter
sido um processo de sedimentação
espontânea.
Os dados de crescimento
populacional em placa foram avaliados para
microrganismos
totais,
e
também
separadamente para bactérias e fungos, sendo
submetidos a análise de variância, e
posteriormente utilizados na confecção de
regressões. As médias relativas ao número de
UFCs em cada ambiente analisado foram
comparadas pelo teste de TUKEY a 5% de
probabilidade, com o auxílio do software
SISVAR (FERREIRA, 2003).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de regressão da quantidade
de UFCs bacterianas e fúngicas nas placas de
contagem revelou comportamento linear para
o tempo de incubação, nos dois meios de
cultura analisados (Figura 1). A média de
UFCs bacterianas em meio BDA foi superior,
nas placas de sedimentação provindas da
cantina externa, em todos os tempos
analisados. O mesmo, não aconteceu em
meio macConkey, onde o maior número de
UFCs bacterianas proveio do banheiro
39
feminino interno, sendo todas essas bactérias,
lactase negativas, o que foi concluído pela
ausência de cor das colônias (LIMA et al.,
2011). Esse caráter é típico de algumas
enterobactérias patogênicas como
Salmonella, e espécies Proteus, que não
podem fermentar lactose (ÁVILA &
GALLO, 1996). Entre todos as amostras
analisadas em macConkey, as únicas onde foi
possível evidenciar a presença de bactérias
lactase positivas,
foi nas provindas do
ambiente interno do banheiro masculino
(Figura 2).
Figura 1 - Número médio de Unidades Formadoras de Colônias nas placas de contagem para
o ar dos diferentes ambientes analisados em uma instituição de ensino do sudoeste
goiano, após 24, 48 e 72 horas de incubação. (A) UFCs bacterianas em BDA; (B)
UFCs fúngicas em BDA; (C) UFCs bacterianas em macConkey; (D) UFCs
fúngicas em macConkey; (CI) Cantina área interna; (CE) Cantina érea externa;
(BMI) Banheiro masculino área interna; (BME) Banheiro masculino área externa;
(BFI) Banheiro feminino área interna; (BFE) Banheiro feminino área externa.
No último tempo de análise, a média analisados, sendo que colônias desse tipo,
de UFCs fúngicas em BDA mostrou valores apareceram já no primeiro dia de incubação
entre 31 e 46 para todos os ambientes (Figura 1), já em macConkey, a germinação
40
de esporos sedimentados, só ocorreu a partir
do segundo dia de incubação, esse fato pode
estar relacionado à seletividade apresentada
por ágar macConkey, visto que este apresenta
especificidade
no
isolamento
de
enterobactérias (CHERNAKI-LEFFER et al.,
2002). Esse mesmo fator pode estar
relacionado à média baixa de UFCs fúngicas
que se desenvolveram nas placas de
sedimentação, relativas a todos os ambientes
testados.
Figura 2 - Placas de petri evidenciando o crescimento de bactérias lac- nas amostras
provindas do ambiente interno do banheiro feminino (BFI) e bactérias lac+
(placa da esq.) em amostras provindas do ambiente externo do banheiro
masculino, ambos presentes em uma instituição de ensino do sudoeste goiano.
Crescimento obtido após 72h de incubação.
A legislação vigente, através da
Resolução nº 9 da ANVISA, especifica que a
leitura, ou contagem das UFCs fúngicas, deve
ocorrer após sete dias de incubação. Contudo,
estudos comprovam que a superfície do meio
de cultura na placa de Petri pode ser coberta
pelo micélio em períodos mais curtos de
tempo, o que impossibilita a contagem das
colônias. Para tanto, recomenda-se que a
resolução especifique o monitoramento diário
das placas, até que o número de colônias se
estabilize, o que ocorre em prazo menor do
que sete dias (QUADROS et al., 2009). A
figura 3 demonstra o crescimento amplo de
algumas colônias fúngicas, impossibilitando a
obtenção de dados relativos a uma incubação
superior a 72 horas.
41
Figura 3 - Placas de petri mostrando o crescimento colonial de bioaerossóis obtidos do ar dos
diferentes ambientes analisados em uma instituição de ensino do sudoeste goiano.
Cantina área interna (CI); Cantina érea externa (CE); Banheiro masculino área
interna (BMI); Banheiro masculino área externa (BME); Banheiro feminino área
interna (BFI); Banheiro feminino área externa (BFE). Crescimento retratado após
72h de incubação.
A comparação das médias de
concentração de bioaerossóis em ágar
macConkey,
não
mostrou
diferença
significativa entre os ambientes analisados.
No entanto, o mesmo não aconteceu com as
amostras sedimentadas e BDA, para as quais
as maiores médias foram encontradas nas
placas de sedimentação provindas do
ambiente externo da cantina (Figura 4). Neste
ambiente, foi contabilizado um índice total de
1,4x103 UFC.m-3, às 48h de incubação e
1,8x103 UFC.m-3, às 72h de incubação. Esses
valores estão muito acima do limite aceitável
2
pela ANVISA (≤7,5x10 UFC.m-3). A
concentração de bioaerossóis no ar interno da
cantina foi 71,5% inferior ao valor
encontrado no ar externo da mesma. Esses
resultados podem ser explicados pela alta
incidência de correntes de ar no ambiente
externo da cantina, essas correntes
transportam a microbiota em material
particulado, além disso, o deslocamento de
pessoas ou de veículos preenche o ar com
microrganismos que depositam-se nas
superfícies (DAHAN & PITTET, 2002).
Portanto, entende-se que a concentração de
microrganismos seja superior nos ambientes
externos (QUADROS et al., 2009).
42
Figura 4 - Concentração média de bioaerossóis (UFC.m-3 de ar) nos diferentes ambientes
analisados em uma instituição de ensino do sudoeste goiano e concentração de
colônias fúngicas e bacterianas nas amostras. (A) Dados obtidos às 48 h de
incubação em meio BDA; (B) Dados obtidos às 72 h de incubação em BDA.
Letras maiúsculas comparam os ambientes e minúsculas comparam a
concentração de fungos e bactérias. Médias representadas pela mesma letra não
diferem entre si pelo teste Tukey (5%).
A concentração de bioaerossóis
bacterianos nas amostras coletadas a partir do
ambiente externo da cantina foi superior à
concentração de fungos, sendo que as
bactérias perfizeram 88% do total destes,
após 48 h de incubação e 75% após 72 h. O
mesmo aconteceu com as amostras obtidas do
ambiente interno do banheiro feminino, onde
as bactérias corresponderam a 63% dos
bioaerossóis após 48 h de incubação e 57%
após 72 h. A concentração de bactérias foi
inferior à de fungos apenas nas amostras
provindas do ambiente interno do banheiro
masculino e nas provindas do ambiente
externo do banheiro feminino. Esses
resultados foram atingidos, mesmo usando-se
como meio de cultivo o BDA, que é um meio
seletivo para fungos. É possível que a não
adição de antibacterianos a esse meio tenha
influenciado no aparecimento de grande
número de bactérias, com relação ao pequeno
número de fungos (SOUZA et al., 2004).
A relação entre a concentração de
fungos filamentosos observada nos ambientes
internos e no ambiente externo (I/E), após 48
e 72 h, encontrava-se abaixo do valor
máximo recomendado pela resolução RE 9 da
Anvisa, que é de 1,5, (Tabela 1). Kim e Kim
(2007) também obtiveram valores similares
para a relação I/E em edifícios públicos na
Coreia. Quadros et al. (2009) sustentam que
um resultado superior a 1,0 para esta relação
permitiria assumir que há acúmulo de
contaminantes biológicos no ambiente
interno, o que pode ser observado nos valores
I/E da cantina e do banheiro masculino
obtidos nesse trabalho (Tabela 1). Desta
forma, critica-se a relação I/E ≤ 1,5 que
indica que o ambiente interno pode ter uma
concentração de microrganismos 50% maior
que o ambiente externo. Devido a fatores
ambientais, a concentração de bioaerossóis
em ambientes internos é bastante variada
(BEAUMONT et al., 1985), porém se um ou
mais gêneros são encontrados em maiores
concentrações no ambiente interno que a
observada no externo a fonte de amplificação
precisa ser identificada e eliminada (JENSEN
& SCHAFER, 2003).
43
Tabela 1 - Relação entre a concentração de fungos filamentosos no ar interno e no ar externo
dos diferentes ambientes analisados em uma instituição de ensino do sudoeste
goiano
Ambiente
I/E (48h)
I/E (72h)
Cantina
1,1
1,2
Banheiro Masculino
1,0
1,1
Banheiro Feminino
0,6
0,7
Excetuando-se o ar coletado no
ambiente externo da cantina, o ar de todos os
outros ambientes analisados neste trabalho,
demonstraram concentrações de bioaerossóis
condizentes com o permitido pela legislação
vigente. Morais et al. (2010) também
estudaram a qualidade microbiológica do ar
interno em uma instituição de ensino superior
brasileira, sendo detectado que 51% das salas
de aula apresentavam contagens bacterianas
acima do limite aceitável. Houve uma maior
frequência de Staphylococcus aureus (100%),
seguido de Staphylococcus coagulase
negativo (88,2%) e Escherichia coli (78,4%).
Por outro lado, Dacarro et al. (2003)
avaliaram a qualidade microbiológica do ar
interior em um colégio, durante aulas de
treinamento físico, detectando menor
contagem de fungos em edifícios modernos,
equipados com ventilação forçada. Mediante
as condições atuais das salas de aula e
laboratórios da instituição de ensino analisada
nesse trabalho, reconhecemos que dados
futuros devem ser colhidos no sentido de
melhor caracterizar a qualidade do ar interno,
bem como de identificar possíveis riscos de
contaminação dos para os alunos dessa
instituição.
amplo das colônias fúngicas impossibilitou a
obtenção de dados relativos a uma incubação
superior a 72 horas e no ambiente externo da
cantina foram encontradas valores de UFCs
muito acima do limite aceitável pela
ANVISA. No entanto, a relação entre a
concentração de fungos filamentosos
observada em todos os ambientes internos e
externos (I/E), após 48 e 72 h, encontrava-se
abaixo do valor máximo recomendado pela
mesma.
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de UFCs bacterianas em meio BDA, superior,
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analisados. Em meio macConkey, a maior nº 9, de 16 de janeiro de 2003. Orientação
média de UFCs bacterianas proveio do técnica sobre padrões referenciais de
banheiro feminino interno, sendo todas as qualidade do ar interior em ambientes
bactérias, lactase negativas. O crescimento climatizados artificialmente de uso público e
CONCLUSÃO
44
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