Questão de Biologia — Ecologia e ciências ambientais — VUNESP 2021

Teste do substrato definido: coliformes e E. coli na água

Gabarito: letra D. O teste do substrato definido detecta simultaneamente coliformes totais (pela enzima β-galactosidase, que altera a cor do substrato para amarelo) e E. coli (pela enzima β-glucuronidase, que gera fluorescência sob luz UV). A amostra 4 apresentou ambas as reações — coloração amarela e fluorescência —, indicando a presença de coliformes e de E. coli, o que torna a água não potável. As demais alternativas ou interpretam erroneamente os resultados ou descrevem situações que não correspondem aos dados da tabela.

O teste do substrato definido (método Collilert, por exemplo) é uma técnica qualitativa (presença/ausência) e quantitativa (NMP — Número Mais Provável) usada para avaliar a qualidade microbiológica da água. Ele se baseia na detecção de duas enzimas bacterianas específicas: a β-galactosidase, presente em todos os coliformes (totais), e a β-glucuronidase, produzida exclusivamente por Escherichia coli. A lógica é simples: se a amostra contém coliformes, a enzima deles age sobre o substrato ONPG (o-nitrofenil-β-D-galactopiranosídeo), liberando um composto amarelo; se contém E. coli, a enzima dela age sobre o substrato MUG (4-metil-umbeliferil-β-D-glucuronídeo), produzindo um composto fluorescente sob luz ultravioleta.

A interpretação dos resultados é direta: coloração amarela = presença de coliformes totais; fluorescência = presença de *E. coli. A ausência de ambas as reações indica água potável do ponto de vista microbiológico (para esses indicadores). A presença de coliformes totais já é um sinal de contaminação fecal ou ambiental, mas a confirmação de *E. coli é o indicador mais específico de contaminação fecal recente, pois essa bactéria habita o intestino de animais de sangue quente.

A tabela da questão apresenta cinco amostras (1 a 5) com resultados para as duas reações. A amostra 4 é a única que apresenta tanto a coloração amarela quanto a fluorescência, o que significa que nela há coliformes totais e E. coli. Como a água para consumo humano não pode conter nenhum desses microrganismos em 100 mL (padrão de potabilidade), a amostra 4 é não potável. As outras amostras apresentam apenas uma das reações ou nenhuma, o que exige interpretação cuidadosa de cada alternativa.

A pegadinha central desta questão está em associar corretamente cada reação ao microrganismo indicado. A banca explora a confusão entre "coliformes totais" e "E. coli": a presença de apenas uma das reações não indica a presença do outro grupo. Por exemplo, uma amostra que fica amarela (coliformes presentes) mas não fluoresce (sem E. coli) ainda é não potável, pois contém coliformes. Já uma amostra que fluoresce (E. coli presente) mas não fica amarela (sem coliformes totais detectados) também é não potável, pois a presença de E. coli já é suficiente para condenar a água. A única amostra potável seria aquela sem nenhuma das duas reações.

Guarde o critério decisivo: amarelo = coliforme total; fluorescência = E. coli; qualquer uma das duas reações = água não potável. É exatamente nessa combinação que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que a amostra 1 indicou água não potável devido à contaminação com E. coli. Pela tabela, a amostra 1 apresentou apenas coloração amarela (β-galactosidase positiva), o que indica presença de coliformes totais, mas não fluorescência (β-glucuronidase negativa), ou seja, ausência de *E. coli. O erro está em atribuir a contaminação por *E. coli a uma amostra que não apresentou a reação específica dessa bactéria. A amostra 1 é não potável, mas pela presença de coliformes totais, não de E. coli.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que a amostra 2 indicou água potável devido à ausência de contaminação por E. coli. Pela tabela, a amostra 2 apresentou fluorescência (β-glucuronidase positiva), o que indica presença de *E. coli. A ausência de coloração amarela (β-galactosidase negativa) significa que não foram detectados coliformes totais, mas a presença de *E. coli já é suficiente para tornar a água não potável. O erro está em considerar a água potável apenas pela ausência de coliformes totais, ignorando que a fluorescência indica contaminação fecal específica.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que a amostra 3 indicou necessidade de refazer o teste devido à presença de coliforme. Pela tabela, a amostra 3 apresentou coloração amarela (β-galactosidase positiva), indicando presença de coliformes totais, e ausência de fluorescência (β-glucuronidase negativa), indicando ausência de *E. coli. Não há qualquer indicação de erro no teste ou necessidade de repeti-lo: o resultado é válido e interpretável. A presença de coliformes totais já torna a água não potável, independentemente da ausência de *E. coli. O erro está em sugerir que a presença de coliforme invalida o teste, quando na verdade ela é um resultado conclusivo.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Afirma que a amostra 4 indicou água não potável devido à presença de coliforme e E. coli. Pela tabela, a amostra 4 apresentou tanto coloração amarela quanto fluorescência, ou seja, β-galactosidase positiva (coliformes totais presentes) e β-glucuronidase positiva (E. coli presente). A presença de ambos os microrganismos em água destinada ao consumo humano a torna não potável, pois o padrão de potabilidade exige ausência total de coliformes e de E. coli em 100 mL. A alternativa espelha exatamente o resultado da tabela e a conclusão correta.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que a amostra 5 indicou água potável devido à ausência de coliforme. Pela tabela, a amostra 5 apresentou fluorescência (β-glucuronidase positiva), indicando presença de *E. coli, e ausência de coloração amarela (β-galactosidase negativa), indicando ausência de coliformes totais. A presença de *E. coli é um indicador de contaminação fecal e, por si só, torna a água não potável, mesmo sem a detecção de coliformes totais. O erro está em considerar a água potável pela ausência de coliformes totais, ignorando que a fluorescência revela a presença da bactéria patogênica indicadora.

Gabarito: letra D — a amostra 4 é a única que apresenta simultaneamente coliformes totais (coloração amarela) e E. coli (fluorescência), configurando água não potável.