Aula 06 Crescimento Microbiano 11.12.2015

7/25/2019 Aula 06 Crescimento Microbiano 11.12.2015

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECNCAVO DA BAHIACENTRO DE CINCIAS AGRRIAS, AMBIENTAIS E BIOLGICASCCA 025 - MICROBIOLOGIA GERAL

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Referncia

Microbiologia, Tortora, J. G.

Captulo 6

Crescimento Microbiano


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Fatores fsicos e qumicos necessrios para ocrescimento microbiano;

Tipos de meio de cultura;

A diviso bacteriana;

As fases de crescimento microbiano;

As medidas utilizadas para determinar o crescimentomicrobiano.


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Crescimento Microbiano

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Crescimento microbiano

Crescimento microbiano referente ao nmero e no ao tamanho

de clulas. Os microrganismos esto uamentando o seu nmero e se

acumulando em colnias.

Colnias- grupos de clulas que podem ser visualizadas sem o uso do

microscpio.

Conhecendo as condies necessrias para ocrescimento microbiano

!

podemos definir controlar o crescimento dos microrganismospatognicos ou aqueles que degradam os alimentos;

! podemos estimular o crescimento dos microrganismos que temos

interesse.


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Fatores necessrios para oCrescimento Microbiano

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1. Temperatura


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Classificao dos micro-organismosquanto temperatura de crescimento

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!Psicrfilo(-10 a 20C) X Psicrotolerante ou Psicrotrfico

(cresce de 0 a 30C, com temp. tima de 20o

C )!Psicrfilos podem crescer a 0oC, mas sua temperatura

tima est em torno de 15oC. E so altamente sensveis a

elevadas tempaeraturas, no crescem a temperatura

ambiente. Encontrados nas profundezas dos oceanos,, emregies polares e em geral, no causam problemas na

preservao de alimentos.

!Psicotrficos so mais frequentes e podem crescer em

temperaturas utilizadas em refrigeradores, degradam

alimentos. No crescem bem na temp. de refrigerao, mas

dependendo do tempo de contato, acabam por degradar os

alimentos.

Temperatura


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Mesfilos

! Temperatura tima de crescimento entre 25 oC e 40oC.

! so os mais abundantes.

!

A maioria dos organismos que degradam os alimentos e os

patognicos. A temperatura tima de crescimento de muitas bactrias

patognicas ficam em torno de 37oC.

Termfilos ou termoflicos

! crescem em altas temperaturas. Muitos tm temperatura tima de

crescimento entre 50oe 60oC. Muitos no crescem em temperaturas abaixo

de 45oC.

! Endosporos produzidos por bactrias termoflicas, normalmente so

resistentes ao calor , podendo sobreviver ao tratamento por aquecimento,

germinar e causar a degradao de alimentos.

!

So importantes em compostos orgnicos acumulados.


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Hipertermfilos ou termfilos extremos timo superior a 80C

(archaea e bacteria). A maioria vive em fontes de guas quentes. Associadas a

atividade vulcnica. O enxofre normalmente um elemento importante para a

atividade metablica.

! 110oC temperatura mais alta conhecida em que crescimento o bacteriano foi

obervado. Em regies hidrotermais , nas profundezas dos oceanos.


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Classificao dos microrganismosquanto temperatura de crescimento

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pH

!

acidoflicos (0,1 a 5,4)Thiobacillus(cresce em pH 1,5)

Lactobacillus

!

neutroflicos (6,5 7,5)A maioria das bactrias

Podem tolerar pH na faixa de 5,4 a 8,5

! alcaloflicos (> 7,5)

Vibrio cholearae (pH 9,0)Agrobacterium (pH 12,0)


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3. Disponibilidade de gua

P'4/a4)>/*IET7*6)*, 8%&'()*

P'4/a4)>/* -E


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Presso OsmticaMeio hipertnico - Elevada concentrao de NaCl

clulas sensveis plasmlise

halfilo extremo no sobrevive em baixas concentraes de NaCl

(30%)

halfilo tolerante de 2 a 15% NaCl


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Elementos Qumicos

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Elementos Qumicos

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Elementos Qumicos


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Oxignio

Aerbios obrigatrios

Anaerbios obrigatrios

Anaerbios facultativos

Microaerfilos

Anaerbios aerotolerantes


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1. Aerbios obrigatrios

Crescimento na presena de O2

Crescimento no meio de cultura em

altas concentraes de de O2 Presena das enzimas CAT, SOD


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2. Anaerbios obrigatrios

No h crescimento na presena de O2

Crescimento no meio de cultura em

regies que no h O2 Ausncia das enzimas que neutralizam

as formas txicas de oxignio

No tolera oxignio

Ex: Clostridium(Botulismo e ttano)


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3. Anaerbios facultativos

Crescimento aerbico e anaerbico

Melhor crescimento no meio de cultura

em regies com maior concentrao deO2, mas ocorre no meio todo

Presena das enzimas SOD e CAT

Ex: E. coli e leveduras


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4. Microaerfilos

Crescimento aerbico, com O2embaixas concentraes

Melhor crescimento no meio de cultura

em regies com baixa concentrao deO2

Toleram, mas so sensveis s espcies

de oxignio reativo


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5. Anaerbios aerotolerantes

Crescimento anaerbico, mas continuana presena de O2

Crescimento no meio de cultura em toda

regio

Presena da SOD


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!

Aerbios obrigatrios

! Anaerbios obrigatrios

!

Anaerbios facultativos

!

Microaerfilos! Anaerbios aerotolerantes


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C-)/ 3- (14


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Meios de cultura

! Meio de cultura material nutritivo utilizado para crescimento

de microrganismos em laboratrio.

!Algumas bactrias so capazes de crescer em qualquer meio

de cultura, outras necessitam de meios seletivos e outras no

crescem nos meios de cultura j desenvolvidos.

! Os microrganisms so chamados de inculo quando so

colocados em um meio de cultura para crescer.

! Os microrganismos que crescem so denominados de cultura.

Para o crescimento do microrganismos de interesse que


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Para o crescimento do microrganismos de interesse, quecritrios deveremos utilizar?

!O meio de cultura deve conter os nutrientes necessrios para o

crescimento do microorganisms, a quantidade de gua necessria, o pHajustado, e a quantidade de oxignio ou ausncia deste elemento.

!O meio dever estar estril - no deve conter microrganismos vivos

!

Existe uma grande variedade de meios de cultura disponveiscomercialmente ou podem ser preparados no laboratrio .

!Para meios slidos utiliza-se o agar: agente solidificante. um

polissacardeo complexo, obtido de algas marinhas, com propriedades

muito importantes.!

Poucos microrganismos podem degradar o agar. Fica liquido atemperatura de cerca de 100oC e permanece liquido at temperatura decerca de 40oC. Pode ser incubado at 100oC que no perde suascaractersticas.

Ti d i d lt


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Tipos de meios de cultura:

!

O meio deve conter uma fonte de energia, uma fonte de carbono,

nitrognio, enxofre, fsforo e todos os fatores orgnicos de

crescimento que o microrganismos no capaz de sintetizar.

Meios quimicamente definido aquele em que a composio

quimica exata conhecida. Exemplo, um meio quimicamente

definido para quimio-heterotrofos deve conter fatores orgnicos de

crescimento que servem de fonte de carbono e energia. EX: meio

com glicose.

!

Os microrganismos que requerem meios com muitos fatores de

crescimento e so nutricionalmente miuto exigentes so

denominados de fastidiosos. EX: Lactobacillus


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Meios seletivos e diferenciais

! Importantes na microbiologia clnica.

!

Necessrios para a identificao de um microrganismo especfico

! Meios seletivos: elaborados para favorecer o crescimento de

bactrias de interesse e impedir o crescimento de outras bactrias

!

EX: agar sulfeto de bismuto- utilizado para o crescimento de

Salmonella. Inibe o crescimento de bactrias Gram (+), cresce

Slamonella typhi a partir de amostras de fezes.

!

Corantes como o verde brilhante utilizado no meio agar verdebrilhante, para o crescimento de bactrias Gram (-) como

salmonella.

!Agar sabouraud Dextrose pH 5,6 utilizado para crescimento de

fungos, que so microrganismos que preferem pH mais baixo.


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!O meio diferencial utilizado para a fcil identificao dascolnias;

!

As caracteristicas de meios seletivos e diferenciais podemestar combinadas no mesmo meio.

!Meio de enriquecimento para o isolamento d bactrias

presentes em nmero pequeno numa determinada amostra. um meio seletivo, mas que estimula o crescimento de umorganismos de interesse e meio lquido.


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Meio diferencial:

Streptococcus

pyogenes-causainfeces nagarganta cresce e lisa

as clulassangunes,causando aformao do

halo


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49/101


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52/101

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Progresso geomtrica do crescimentopopulacional bacteriano

tg

tgtg

N0 2N0 4N0 8N0. . .

20N0 21N0 22N0 23N0. . . 2nN0

Frmula Geral: N= 2nN0

Onde: N = Nmero total de clulas na populao

n = Nmero de geraes (T/ tg)

N0 = Nmero inicial de clulas na populao

tg tg tg

C d i t b t i


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Curva de crescimento bacteriano

FaseLag

Fasede

morte

FaseEstacionria

FaseLog

Tempo (h)

log N

Mtodos de Quantificao do


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Mtodos de Quantificao docrescimento bacteriano

MEDIDASDE

CRESCIMENTO

1. No. CLULAS

2. MASSA

1.1 TOTAIS

1.2 VIVEIS

2.1 DIRETA

2. 2 INDIRETA

1.1.1 LMINA

1.1.1 ELETRNICA

1.2.1 PLAQUEAMENTO

(diluies)

1.2.2 FILTRO(concentrar)

2.1.1 MASSA SECA

2.2.1 DENSIDADE TICA

2.2.2 ATIVIDADE METABLICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECNCAVO DA BAHIACENTRO DE CINCIAS AGRRIAS AMBIENTAIS E BIOLGICAS


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CENTRO DE CINCIAS AGRRIAS, AMBIENTAIS E BIOLGICASCCA 025 - MICROBIOLOGIA GERAL

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("12 3'* %4.'*


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Referncia

Microbiologia, Tortora, J. G.

Captulo 7

Controle do Crescimento Microbiano

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FaseLag

Fasede

morte

FaseEstacionria

FaseLog

Tempo (h)

log N

Controle do Crescimento


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Controle do CrescimentoMicrorganismos

Controle do crescimento microbiano

150 Anos


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Usando a teoria Germe da doena de Pasteur

Joseph Lister

Cirurgio

Pesquisador ingles

Anti sepsia

1867: 1ocirurgia assptica


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Controle do CrescimentoMicrorganismos

Controle = destruio, inibio ou remoo

Destruio: esterilizao

Inibio: refrigerao, congelamento

Remoo: filtrao


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! Esterilizao: destruio de todas as formas de vidamicrobiana, incluindo os endosporos

! Aquecimento

! Esterilizao Comercial: uso do calor para destruiras formas de vida patognicas sem danificar aqualidade do produto

! Desinfeco: destruio das formas vegetativas demicrorganismos patognicosSubstncias qumicas, UV, agua fervente

! Anti-sepsia: destruio das formas vegetativas depatgenos em tecido vivoProdutos qumicos


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Sanitizao

Reduo das contagens microbianas at nveisseguros de sade pblica e minimizar as chances detransmisso de um usurio para o outro


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Degerminao

Remoo mecnica de microrganismos de uma realimitada.

P d t /T t t


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Produtos/Tratamentos

-cida morte dos microrganismos

Biocida/Germicida: mata os microrganismos

Fungicida: mata os fungos Viricida: inativa os vrus Bactericida: mata as bactrias

-sttico inibem o crescimento e multiplicao

BACTERIOSTTICO inibe o desenvolvimentobacteriano, porm uma vez que o agente removido,o crescimento pode ser retomado

Padro Exponencial de Reduo da Populao


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Microbiana

O-.H/].)&`

C/"


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Curva de Morte Exponencial

F t f t t d


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Fatores que afetam a taxa demorte

! Nmero de microrganismos

F t f t t d


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Fatores que afetam a taxa demorte

! Estado fisiolgico

! Ambiente

a presena de matria orgnica (sangue, saliva, fezes)inibe a ao dos antimicrobianos qumicos; meio emsuspenso (com gorduras e protenas) tende a protegeras bactrias; pH fator importante, pois o calor maiseficiente em pH cido

! Dose ou intensidade do agente$ Tempo de exposio

Modos de ao dos agentes antimicrobianos


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Modos de ao dos agentes antimicrobianos

!

Alterao da Permeabilidade de Membrana

! Danos Parede Celular

! Danos a Protenas

!

Danos a cidos Nuclicos


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Mtodos Fsicos de Controle


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Mtodos Fsicos de ControleMicrobiano

! Temperatura

! Radiao

! Filtrao

! Desidratao

Temperatura


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Temperatura

Mata os microrganismos

Desnaturando suas enzimas

Mudana na forma tridimensional

inativao

Calor


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! Calor mido:Desnaturao e Coagulao dasprotenas

! Calor seco:Oxidao dos compostos orgnicos

Calor


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! Calor mido:

fervura, vapor de fluxo livre, autoclave, pasteurizaoe UHT.

FERVURA(100oC ao nvel do mar)Mata as formas vegetativas de bactrias, quase todosos vrus, fungos e seus esporos em 10 minutos.

Calor

A t l


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! AutoclaveMtodo eficiente de esterilizao, a no ser que o

material a ser esterilizado possa ser danificado com ocalor ou umidade.

Presso de 1 atm121oC

Autoclaves industriais: Retortas


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Autoclaves industriais: Retortas

Pasteurizao


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Pasteurizao

!

Pasteur (1860): aquecimento lentoa baixas temperaturas para o vinho

! Reduo da contaminaomicrobiana

!

Mata as clulas vegetativas demuitos microrganismos

! No um mtodo de esterilizao


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! Calor seco:oxidaoEstufa (160-180C por 2 horas)

% Incinerao

CHAMA DIRETA OU INCINERAO

Usado em laboratrio para esterilizao da ala deinoculao (bico de bunsen);

Mtodo efetivo para esterilizar e eliminar papel, copos,sacos, bandagens contaminadas, material hospitalar.

Temperaturas Baixas


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Temperaturas Baixas

! Princpio: reduo ou paralisaoda atividade biolgica

! No um mtodo de esterilizao!Refrigerao!

Congelamento

Tempo de reduo decimal (valor D)


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p ( )

Tempo em minutosNmerode

sobrevivente(e

scalalogartmic

a)

106

105

104

103

102

101

100

85C

100C

60C

Calor mido X Calor seco


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T'=%* c#($% 51%'2


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5'3)'JR/

Radiaes ionizantes


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Radiaes ionizantes

! Princpio: ionizao de molculasformao de radicais reativos

!

Raios e X! Poder de penetrao! Emisso em todas as direes! Liberao constante (raios )!

Aplicao: equipamentos mdicos,alimentos, materiais plsticos

Radiao No-ionizante


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Radiao No ionizante

! Princpio: excitao dos eltrons

! Radiao Ultra-violeta (UV)!

Absorvida por componentes celulares!Maior efeito: DNA (dmeros de timina)!Baixo poder de penetrao!Aplicao: esterilizao de superfcies

(salas cirrgicas, salas asspticas,cmara de fluxo laminar, etc.)

Filtrao


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! Princpio: Remoo demicrorganismos

! Solues sensveis ao

calor: vitaminas, aminocidos,antibiticos

! Ar de salas asspticas ou

cmaras:! Filtros HEPA (high efficiency

particulate air)

Dimetro dos poros= 0,22 m

Desidratao ou Dessecao


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Desidratao ou Dessecao

! Princpio: reduo da gua disponvelpara o metabolismo celular(microrganismos permanecem viveis)

! Aplicao: frutas secas, charques,peixe salgado, gelatinas, compotas,doces, pes e gros em geral,alimentos desidratados

! Liofilizao: desidratao rpida sobbaixa temperatura e vcuo

Agentes Qumicos:caractersticas ideais


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caractersticas ideais

! Amplo espectro em baixasconcentraes

! Solubilidade

! Estabilidade

! Ausncia de toxicidade! Homogeneidade

! Perda mnima de atividade

! Poder de penetrao e outras

Principais desinfetantes


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! Compostos fenlicos:! Princpio: Alterao da permeabilidade da

membrana e desnaturao de protenas! Bacteriostticos ou bactericidas (depende

da concentrao)! Aplicao: hospitalar

! Biguanidas (clorexidina):! Princpio: Ruptura da membrana plasmtica

!

Atxico e persistente! Bactericida para Gram + e Gram -

! Aplicao: Anti-sptico para escovaocirrgica

! Halognios: iodo e cloroP i i id d t


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! Princpio: oxidao de compostos! Aplicao:

! Iodo: Anti-sptico (tintura ou iodforo)! Cloro gasoso: Desinfeco de gua, piscinas! Compostos de cloro: Desinfeco de equipamentos, utenslios,

etc

! Iodo tintorial!

Cloro irritante! lcoois

! Princpio: Desnaturao de protenas e dissoluo delipdeos

!

Aplicao: Anti-spticos e desinfetantes! Etanol e isopropanol - lcool 70% e lcool iodado! Termmetros e outros instrumentos

! Bactericida e fungicida

! Metais pesados: prata, mercrio e cobre


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p p! Princpio: Desnaturao de protenas, inibio

enzimatica

!

Aplicao:! Nitrato de prata: infeces oculares gonoccicas! Mercurocromo: anti-sepsia de pele e mucosas! Sulfato de cobre: algicida (piscinas)! xido de zinco: antifngico em tintas

!

Germicidas e anti-spticos

! Agentes de superfcie e quaternrios deamnio (Quats)! Princpio: Alterao da permeabilidade da

membrana!

Bactericidas, fungicidas, amebicidas e viricidas! Aplicao: Anti-spticos, surfactantes ou

detergentes - Remoo mecnica, indstria de

laticnios, frigorficos

! Conservantes qumicos


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! Princpio: inibio da atividade metablica! Aplicao:

!

cidos orgnicos: Benzoato de sdio, cido srbico epropionato de clcio! Sais de cura: nitrato e nitrito de sdio em produtos crneos! Bioconservantes: antibiticos, bacteriocinas, cido ltico e

cido actico

! Esterilizantes qumicos! Princpio: destruio celular (oxidao)! Aplicao: cobertores, materiais plsticos

! xido de etileno e beta-propiolactona (quimioesterilizantesgasosos)

! Formaldedo e glutaraldedo: bactericida, viricida eesporicida

! Peroxignicos: oznio, perxido de hidrognio, perxido debenzola e cido peractico


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