VI CONTAMINAÇÃO BACTERIANA EM ÁREAS COSTEIRAS E O CULTIVO DE MOLUSCOS BIVALVES

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1 VI CONTAMINAÇÃO BACTERIANA EM ÁREAS COSTEIRAS E O CULTIVO DE MOLUSCOS BIVALVES Gilberto Fonseca Barroso (1) Biólogo. Mestre em Ecologia e Recursos Naturais pela Universidade Federal de São Carlos FOTO (UFSCar). Professor Assistente do Departamento de Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), Doutorando em Geografia na NÃO UVic/Colúmbia Britânica, Canadá. DISPONÍVEL Emannuel Bersan Pinheiro Técnico em Meio Ambiente. Estudante de Graduação em Ciências Biológicas na UFES. Hedwig Klug Técnica em Meio Ambiente pelo CEFETES. Estudante do curso superior de Tecnologia em Sanemaneto Ambiental no CEFETES. Rosimeri Aparecida Daltoé Técnica em Meio Ambiente pelo CEFETES. Kamila Perin Estudante de Graduação em Ciências Biológicas na UFES Márcia Regina Pereira Lima Engenheira Civil pela UFES, Mestre em Engenharia Ambiental pela UFES, Professora do Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo (CEFETES). Endereço (1) : Universidade Federal do Espírito Santo, Departamento de Ecologia e Recursos Naturais, Av. Fernando Ferrari, s/n, - Goiabeiras - Vitória - ES - CEP: Brasil - Tel: (27) gbarroso@escelsa.com.br RESUMO O presente trabalho objetiva informar sobre as relações entre a qualidade bacteriológica dos parques de cultivo e o desenvolvimento da mitilicultura e ostreicultura. Como estudo de caso são apresentados os resultados preliminares do monitoramento bacteriológico no parque de cultivo de Santa Cruz (Aracruz, ES). Este projeto de pesquisa é fruto de uma parceria entre a Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), através do Departamento de Ecologia e Recursos Naturais e do Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo (CEFETES) - Coordenadoria de Meio Ambiente. PALAVRAS-CHAVE: moluscos bivalves, qualidade da água, coliformes, monitoramento microbiológico, águas costeiras. INTRODUÇÃO O cultivo de organismos marinhos (i.e., maricultura), como peixes, camarões, ostras e mexilhões, é um dos setores de mais rápido desenvolvimento na economia das regiões costeiras. Além da geração de divisas, a maricultura têm sido considerada como uma alternativa para a falência da pesca como fonte de proteína animal, sendo até mesmo considerada como "a revolução azul" (Coull, 1993). Por se tratar de uma atividade econômica que utiliza e transforma recursos naturais em mercadorias valorizadas pela sociedade, as fazendas aqüícolas consomem recursos e produzem detritos. Nesse processo são causados impactos ambientais que podem apresentar impactos mais localizados, como no caso do cultivo de moluscos bivalves (e.g., mexilhões e ostras) ou mais abrangentes como no caso do cultivo de camarões (Nunes & Parsons, 1998). As demandas por recursos hídricos costeiros de boa qualidade para maricultura normalmente geram conflitos com outros usos destes recursos, como o turismo, a navegação e a assimilação de efluentes agrícolas, industriais e domésticos. Neste contexto, torna-se necessário integrar a maricultura aos planos de desenvolvimento da região costeira. A seleção de áreas com reduzido potencial de conflitos com outros usos dos recursos tem sido considerada ABES Trabalhos Técnicos 1

2 como um fator chave para o desenvolvimento da maricultura. Este fato é particularmente relevante no caso do cultivo de mexilhões (i.e., mitilicultura) e de ostras (i.e., ostreicultura) em áreas sujeitas à poluição ambiental. Devido ao hábito alimentar baseado na filtração de material orgânico em suspensão na água, os moluscos bivalves podem assimilar não apenas o fitoplâncton (i.e., microalgas), que compõem o seu principal alimento, mas também pesticidas, metais pesados, biotoxinas e microorganismos patogênicos, constituindo, portanto, sérios riscos à saúde pública. Este projeto de pesquisa é fruto de uma parceria entre a Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), através do Departamento de Ecologia e Recursos Naturais e do Centro Federal de Educação Tecnológica do Espírito Santo (CEFETES) - Coordenadoria de Meio Ambiente. O objetivo principal do presente trabalho é informar sobre as relações entre a qualidade bacteriológica dos parques de cultivo e o desenvolvimento da mitilicultura e ostreicultura. Como estudo de caso são apresentados os resultados preliminares do monitoramento bacteriológico no parque de cultivo de Santa Cruz (Aracruz, ES). QUALIDADE AMBIENTAL DA REGIÃO COSTEIRA E O CULTIVO/EXTRATIVISMO DE MOLUSCOS BIVALVES De acordo com o Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro, a zona costeira é definida como a área onde o oceano interage com o ambiente terrestre, incluindo os recursos marinhos e terrestres dentro de uma faixa de doze milhas oceânicas de largura e dentro de uma faixa de duas milhas de largura no ambiente terrestre, medidas a partir do nível médio da maré alta (Pires Filho & Cycon, 1987). Dentro da porção terrestre da zona costeira o desenvolvimento das bacias hidrográficas vem sendo caracterizado pelo incremento da urbanização, com o conseqüente desenvolvimento do turismo e recreação, e pela implantação de projetos agrícolas e de indústrias químicas, petroquímicas e fertilizantes. Esta tendência ocorre em termos mundiais, sendo que estimativas recentes indicam que 60% da população mundial vive na zona costeira (Clark, 1995). Os efeitos da ocupação desordenada da zona costeira tem causado a degradação de diversos ecossistemas e comprometimento da qualidade das águas costeiras, como por exemplo a situação crítica da Baia de Todos os Santos (Bahia), a região estuarina de Vitória (Espírito Santo) e a Baía de Guanabara (Rio de Janeiro). Basicamente, a deterioração da qualidade da água deve-se à emissão de efluentes das regiões metropolitanas e de pólos industriais e agrícolas (Diegues, 1999). Como conseqüência do processo de degradação dos ecossistemas costeiros vem ocorrendo sérios efeitos sobre a saúde humana devido a recorrência e aumento de casos de doenças de veiculação hídrica (Epstein & Rapport, 1995). Os efeitos indiretos da eutrofização (i.e., enriquecimento de nutrientes) tem aumentado a freqüência de florações de microalgas (i.e., fitoplâncton) nocivas com potencial de contaminar o ambiente aquático e frutos do mar, de importância econômica, com biotoxinas de efeitos hepáticos e neurológicos (Navas-Pereira, 1994). Já, os efeitos diretos da contaminação microbiológica das águas costeiras tem como conseqüência o incremento de doenças de origem viral e bacteriana, como cólera, hepatite A e gastroenterites (Epstein & Rapport, 1995; Wu, 1999) A contaminação humana pode ocorrer pelo contato com águas contaminadas, como no caso da recreação, ou pelo consumo de pescado contaminado. Nesse último aspecto, destaca-se o consumo de moluscos bivalves que, devido ao hábito alimentar baseado na filtração de partículas orgânicas em suspensão na água, podem apresentar consideráveis riscos de contaminação, seja pelo acúmulo de metais pesados, pesticidas, biotoxinas e microorganismos. CRITÉRIOS E PADRÕES MICROBIOLÓGICOS PARA QUALIDADE SANITÁRIA DE MARISCOS O consumo de moluscos bivalves provenientes das atividades de extrativismo ou de cultivo deve ser avaliado em relação aos riscos de veiculação de doenças por microorganismos patogênicos, o que tem representado sérios problemas de saúde pública (Wait et al., 1983; Miesciner et al., 1992; Huss, 1993; Regan et al., 1993; José, 1999). Neste contexto, a regulamentação de áreas costeiras destinadas ao extrativismo e cultivo de 2 ABES Trabalhos Técnicos

3 moluscos deve ser baseada em programas de monitoramento microbiológico, considerando-se o monitoramento de microorganismos indicadores. Idealmente, os indicadores deveriam incluir microorganismos entéricos patogênicos como, por exemplo, a bactéria Salmonella e o vírus Norwalk, geralmente relacionados à epidemias de veiculação hídrica (Wang, 1997, 1999). Entretanto, estes organismos são irregularmente distribuídos, ocorrendo em baixas concentrações, o que dificulta o monitoramento. Como alternativa, o critério microbiológico tem sido baseado em bactérias entéricas não patogênicas como os coliformes fecais, dentre estes a bactéria Escherichia coli (Wang, 1999). Cabe ressaltar, que a utilização do indicador E. coli tem sido questionada em função de que a ausência desta bactéria não assegura a ausência de patógenos entéricos (Huss, 1993; Regan et al., 1993; José, 1999; Machado et al., 2000). Destaca-se ainda, a incerteza das correlações entre a ocorrência de E. coli e a contaminação por vírus (Regan et al., 1993; Wang, 1997, 1999). A acumulação de bactérias entéricas nos tecidos dos moluscos bivalves ocorre principalmente no hepatopâncreas e no divertículo digestivo (Wang, 1999). As taxas de acumulação variam conforme uma complexa interação de fatores ecofisiológicos, tais como: concentração de alimento, velocidade da correnteza, fase do ciclo de vida dos bivalves, diferenças entre as espécies e temperatura (Solic et al., 1999). Estes autores demonstram que a relação entre a concentração de coliformes nos tecidos dos bivalves e na água nem sempre é linear, sendo dependente do efeito da temperatura da água. A taxa de decaimento dos coliformes em ambiente salobre/marinho é mais rápida sendo sujeita aos efeitos da luz. De acordo com o exposto acima, fica evidente a complexidade para a definição de critérios e padrões em relação à segurança do consumidor de moluscos bivalves. Segundo Wang (1997, 1999), a derivação de critérios bacteriológicos para águas costeiras destinadas ao extrativismo e cultivo de moluscos deve considerar os seguintes aspectos: relações quantitativas entre a bactéria indicadora e o patógeno, a dosagem do patógeno para causar sintomas e o fator de segurança, o fator de acumulação da bactéria indicadora nos bivalves, além de dados quantitativos sobre a relação entre a bactéria indicadora e a patogenicidade. Segundo este autor, o critério desenvolvido para os países do sudeste asiático é de 70 coliformes fecais por 100ml de água, considerando a correlação de E. coli com Vibrio cholerae, agente etiológico de epidemias de cólera, para um fator de segurança de No Brasil, a classificação de áreas para extrativismo e cultivo de moluscos baseia-se na Resolução n 20 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), publicada em 18 de junho de 1986, a qual regulamenta os usos preponderantes das águas doces, salobras e salinas. A média anual de 14 coliformes fecais por 100 mililitros, com não mais do de 10% das amostras excedendo 43 coliformes fecais por 100 mililitros, é utilizada como padrão para o consumo de espécies destinadas à alimentação humana a serem ingeridas cruas. Cabe ressaltar que esta Resolução não faz qualquer menção à possibilidade de depuração microbiológica dos moluscos provenientes de águas moderadamente contaminadas, visando a redução dos números de potenciais microorganismos patogênicos a níveis aceitáveis para consumo sem qualquer processamento complementar. VARIABILIADADE DAS CONCENTRAÇÕES DE COLIFORMES FECAIS EM AMBIENTES COSTEIROS A variabilidade espacial e temporal dos níveis de E. coli nas águas costeiras em função das atividades humanas e de fatores naturais em bacias hidrográficas costeiras constitui um problema metodológico para definição de programas de monitoramento representativos. Nesse sentido, esforços tem sido direcionados para correlacionar a pluviosidade com os níveis de E. coli (Vieira et al., 1999; Machado et al., 2000). Para ilustrar questões práticas de manejo de áreas produtoras de moluscos, vale citar o caso da Baia de Tillamook, no estado do Oregon, E.U.A., principal produtora de ostras cultivadas. A produção de ostras proporciona um considerável aporte de recursos para economia local, a qual fica sujeita a distúrbios devido ao fechamento das áreas de cultivo em função de eventos de poluição de origem fecal proveniente das atividades humanas na bacia de drenagem do estuário. O critério utilizado para o controle de áreas de extração/cultivo de moluscos bivalves é o do National Shellfish Sanitation Program, baseado em 4 categorias: aprovado (média de 14 coliformes fecais/100ml), condicionalmente aprovado (a média de 14 coliformes fecais/100ml é excedida durante eventos intermitentes de poluição), restrita e proibido (a média de 14 coliformes fecais/100ml é excedida continuamente). Uma investigação de uma série histórica com 15 anos de registros dos níveis de ABES Trabalhos Técnicos 3

4 coliformes fecais (1835 observações em 14 estações amostrais) e de pluviosidade mensal indicou um quadro não conclusivo sobre as tendências espaço-temporais da qualidade microbiológica da água (Besse, 1998). Segundo esta autora, mesmo considerando-se séries temporais de longo prazo as campanhas amostrais deveriam ser conduzidas numa maior freqüência em um maior número de estações amostrais. ESTUDO DE CASO DO PARQUE DE CULTIVO DE MOLUSCOS BIVALVES DE SANTA CRUZ (ARACRUZ, ES) O sistema estuarino dos rios Piraquê-açu e Piraquê-mirim localiza-se no Município de Aracruz (ES). O estuário apresenta o formato de um Y, sendo o braço norte representado pelo rio Piraquê-açu e o braço sul pelo rio Piraquê-mirim (Figura 1). O regime de marés é semidiurno com marés do tipo misto, e amplitude máxima de 1.8m. Os uso antrópico dos recursos naturais está relacionado ao extrativismo e cultivo de moluscos bivalves, pesca esportiva e de subsistência, turismo e recreação, conservação ambiental e assimilação de efluentes domésticos tratados. Na porção inferior do sistema estuarino dos rios Piraquê-açu e Piraquê-mirim vem sendo cultivados, em sistema suspenso flutuante (e.g., balsas) a ostra do mangue, Crassostrea rhizophorae, e o mexilhão Pernaperna (Figura 1). Visando avaliar a qualidade sanitária do parque de cultivo o Programa Brasileiro de Intercâmbio em Maricultura vem desenvolvendo desde julho de 2000 um programa de monitoramento mensal dos níveis de coliformes totais e fecais na água do parque de cultivo. As análises vêm sendo desenvolvidas no Laboratório de Ecologia Aquática do Departamento de Ecologia e Recursos Naturais (Universidade Federal do Espírito Santo) com o método de tubos múltiplos, séries de 5 (cinco) tubos nas diluições de 10, 1, 10-1, 10-2 e 10-3 ml. Os resultados são expressos em NMP/100ml (número mais provável) e representam as concentrações de coliformes para amostras mensais obtidas abaixo da superfície da água. As amostras são processadas num período máximo de 8 (horas) após a coleta conforme APHA (1995). Figura 1: Localização do parque de cultivo no sistema estuarino dos rios Piraquê-açu e Piraquê-mirim (Aracruz, ES). 4 ABES Trabalhos Técnicos

5 Os dados preliminares indicam um coeficiente de variação de 157% de E. coli (17±27 NMP/100ml, n = 8). Considerando-se o período amostral de 8 meses, os dados preliminares ainda não permitem uma classificação segura da qualidade microbiológica, conforme a Resolução CONAMA n 20, porém indicam concetrações relativamente baixas de E. coli. A variabilidade destes resultados deve-se em parte à hidrodinâmica do estuário, com acentuada correnteza. Visando detectar variações em função dos fluxos de maré, pretende-se monitorar os níveis de coliformes em um ciclo de maré (maré baixa e maré cheia) nas estações de estiagem (inverno) e de chuvas (verão). Para avaliar a razão da concentração de E. coli na água e nos tecidos dos moluscos cultivados serão desenvolvidas análises pelo método dos tubos múltiplos conforme Miescener et al. (1992). Eventualmente, amostras de ostras e mexilhões serão encaminhadas para análise de vírus no Laboratório de Virologia Aplicada da Universidade Federal de Santa Catarina. CONCLUSÕES Com base no exposto acima, concluiu-se que: A utilização do critério microbiológico baseado na concentração de E. coli para águas destinadas ao cultivo/extrativismo de moluscos bivalves é bastante questionável; Ressalta-se a necessidade de um melhor entendimento dos fatores relacionados à acumulação do microorganismo indicador em moluscos bivalves; A relação entre o e o patógeno nem sempre é evidente; A definição de medidas de gerenciamento de áreas de extrativismo e cultivo de moluscos bivalves depende de uma base de dados obtida através de um programa de monitoramento que permita a avaliação das tendências espaço-temporais dos microorganismo indicadores em águas costeiras. Os dados obtidos para o Parque de Cultivo de Santa Cruz, ainda que preliminares, evidenciam uma grande variabiliade, porém com concentrações de E.coli relativamente baixas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. APHA. Standard methods for the examination of water and wastewater. 19th ed., Washington, D.C., American Public Health Association, Brasil, Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução 20 de 18 de junho de Busse, K. M. Water quality and shellfish management in Tillamook Bay, Oregon. Coastal Management 26: , Clark, J.R. Coastal zone management handbook. CRC Press, New York, 694p., Coull, J.R. Will a blue revolution follow the green revolution? The modern upsurge of aquaculture. Area, 25(4): , Diegues, A C. Human populations and coastal wetlands: conservation and management in Brazil. Ocean & Coastal Management, 42: , Epstein, P.R. & Rapport, D.J. Changing coastal marine environments and human health. American Journal of Public Health, 85: , Huss, H. H. Assurance of seafood quality. Rome, Food and Agriculture Organization - FAO Jose, V. F. Bivalves e a segurança do consumidor. Ciência ambiental: os desafios da interdisciplinaridade. P. R. Jacobi. São Paulo, FAPESP/Annablume: Machado, I. C. K., S.M.; Woioechovsky, E. & Gelli, D.S. Estudo da ocorrência de contaminação orgânica no estuário de Cananéia - SP (Brasil), como subsídio para extração, manejo e cultivo da ostra do mangue Crassostrea braziliana. Higiene Alimentar 14(2): ABES Trabalhos Técnicos 5

6 11. Miescener, J. J. H., D.A.; Redman, J.; Salinger, A. and Lucas, J.P. Molluscan shellfish: oysters, mussels, and clams. Compendium of methods for the microbiological examination of foods. C. a. S. Vanderszant, D.F. Washington, D.C.,, American Public Health Association: Pires Filho, I. d. A. a. C., D.E. Planning and mananging Brazil's coastal resources. Coastal Management 15: Regan, P. M. M., A.B. and Watkins, W. Evaluation of microbial indicators for the determination of the sanitary quality and safety of shellfish." Journal of Shellfish Research 12(1): Solic, M. K., N.; Jozic, S. and Curac, D. The rate of concentration of faecal coliforms in shellfish under different environmental conditions." Environmental International 25(8): Vieira, R. H. S. d. F. S., P.F.G. da; Lehugeur, L.G.de O & Sousa, OV. de. Colimetria da água da praia da Barra do Ceará - Fotaleza (CE). Arq. Ciên. Mar. Fortaleza 32: Wait, D., Hacney, C. R., Carrick, R. J., Lovelace, G., Sobsey, M. D. Enteric bacterial and viral pathogens and indicator bacteria in hard shell clams." Journal of Food Protection 46(6): Wang, C. W. (1997). Microbial water quality criterion for fish and shellfish culture in coastal waters. ASEAN marine environmental management quality criteria for aquatic life and human health protection. ASEAN-Canada Technical Conference on Marine Science., Penang, Malaysia. 18. Wang, C. W. ASEAN marine water quality criteria for bacteria. ASEAN marine water quality criteria: contextual framework, principles, methodology and criteria for 18 parameters. C. C. McPhearson, P.; Vigers, G. and Ong, K-S., EVS Environment Consultants Ltd / Department of Fisheries Malaysia Wu, R. S. S. Eutrophication, water borne pathogens and xenobiotic compounds: environmental risks and challenges. Marine Pollution Bulletin 39(1): ABES Trabalhos Técnicos