Resumen de Methodology for the bacteria detection in drinking water through an e-nose and e-tongue

Jeniffer Katerine Carrillo Gómez, Cristhian Manuel Durán Acevedo, Ramón García

• español

  Resumen   Introducción: La evaluación de la calidad del agua sigue siendo un desafío para las instituciones de salud pública en la actualidad. Una de las bacterias más abundantes y que se asocia principalmente con el riesgo sanitario del agua es Escherichia coli (E. coli). La incidencia de esta bacteria indica que existe un mayor riesgo de la presencia de otras bacterias y virus de origen fecal, muchos de los cuales son patógenos. Hoy en día, para la detección de E. coli en agua, se utilizan técnicas convencionales estandarizadas y reguladas. Estas técnicas requieren al menos 24-28 horas de incubación para la detección; además de requerir reactivos y personal calificado, entre otros requerimientos. Objetivo: Este artículo presenta un análisis de la capacidad de los sistemas de percepción sensorial (e-nose y e-tongue) para determinar y discriminar E. coli de otras bacterias relacionada en muestras de agua. Metodología: Para verificar la discriminación entre bacterias, se prepararon muestras de agua contaminadas con tres bacterias: E. coli, Klebsiella oxytoca y Pseudomonas aeruginosa. Como control negativo se usó agua potable esterilizada. De otra parte, para evaluar el potencial de los sistemas en estudio para la detección de E. coli en agua potable, se analizaron muestras de agua procedentes de la planta de tratamiento de agua potable (DWTP) del municipio de Toledo (N. S). Para ello, el método microbiológico usado como referencia fue el de filtración por membrana. Resultados: La discriminación de las muestras de agua se realizó mediante el Análisis de Componentes Principales (PCA), alcanzando el 97,6% de la varianza capturada a través de la nariz electrónica. Por otro lado, con la lengua electrónica, la discriminación de la bacteria fue una variación del 99,4% en el conjunto de datos, obteniendo una respuesta similar con ambos métodos.

  Conclusiones: Los resultados demostraron que la metodología propuesta permitió una evaluación efectiva entre las muestras contaminadas y las muestras de control. Se observa una excelente discriminación de las categorías para las muestras obtenidas de la planta de tratamiento de agua potable.

      

• English

  Abstract Introduction: The evaluation of water quality remains a challenge for public health institutions today. One of the most abundant bacteria and the one that is mainly related with the sanitary risk of water is Escherichia coli (E. coli). The incidence of this bacteria shows that there is an increased risk of the presence of other bacteria and viruses of fecal origin, many of which are pathogenic. Nowadays, standardized and regulated conventional techniques are used for the detection of E. coli in water. These techniques require at least 24-28 hours of incubation for detection; in addition to require reagents and qualified personnel, among other requirements. Objective: This article presents an analysis of the ability of the sensory perception systems (e-nose and e-tongue) to determine and discriminate E. coli from other related bacteria in water samples. Methodology: To verify discrimination between bacteria, water samples contaminated with three bacteria were prepared: E. coli, Klebsiella oxytoca and Pseudomonas aeruginosa. Sterilized drinking water was used as a negative control. On the other hand, to evaluate the potential of the systems under study for the detection of E. coli in drinking water, water samples from the drinking water treatment plant (DWTP) of the municipality of Toledo (N. S) were analyzed. For this, the microbiological membrane filtration method was used as reference in this study. Results:  The water samples discrimination was carried out through the Principal Components Analysis (PCA), reaching 97.6% of variance captured through the electronic nose. On the other hand, with the electronic tongue, the discrimination of the bacteria was 99.4% variation in the data set, obtaining a similar response with both methods. Conclusions: The results confirmed that the methodology allowed an effective evaluation between the contaminated samples and control samples. It is obtained a good discrimination of the categories for the samples acquired from the water treatment plant.