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Dinamica de crescimento bacterial
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Como estimar o crescimento microbiano?
Métodos diretos
Métodos não diretos
•Medidas diretas de crescimento microbial: contagem total e viável.
•Vantagens e desvantagens.
a) Contagem microscópica direta
b) Contagem de células viáveis
Contagem microscópica direta:
De amostras secadas ou de laminas ou de amostras em líquidos usando câmeras de crescimento
Como estimar o crescimento microbiano?
Contagem microscópica
direta
Na contagem microscópica direta: 1) não se distingue as células mortas das células vivas; 2) as células pequenas são difíceis visualizar sob o microscópio; 3) precisão é difícil obter; 4) é necessário um microscópio de contraste de fase; 5) não é um bom método para suspensões de células de densidade baixa
Contagem de células viaveis: contagem de placas ou colônias
Contando colônias…
•Diluindo suspensões de células antes de emplacar: diluições seriais.
Contando colônias…
•Fontes de erro na contagem de placas.
Tempo de incubação.
Tamanho das colônias.
•Medidas indiretas de crescimento microbial: turbidez.
Turbidez mede o crescimento microbial
•Cultura contínua: o quimostato. Usos e vantagens experimentais.
Uma cultura contínua é um sistema de fluxos de volume constante ao qual média fresca se adiciona continuamente e a média gasta da cultura e continuamente retirada a uma tgaxa constante.
Um sistema é o número de equilíbrio de células onde o status dos nutrientes fica constante resultando num estado estável.
It controls growth rate and
population density independently.
Cultura
Escape
Recipiente De Cultura
Efluente com Células de micróbios
Controle independente de Taxa de crescimento e Densidade populacional
Espaço gasoso
Regulador da Taxa de fluxo
Ar estéril ou Outro gás
Media fresca do reservatório
Concentração de Nutrientes (mg/ml)
Prod
uto
Somente produto afeitado Taxa e produto
Taxa d
e c
resc
iment
o
Limpeza Taxa de diluição (h-1)
Concentração de bactéria Estado Estável
Tem
po p
ara
Dob
rar
(h)
Con
cent
raçã
o de b
acté
ria
em
est
ado
est
ável (g
/l)
Crescimento microbiano
Bactéria Crescem Exponencialmente
Taxa de Crescimento Exponencial
População maior = cresce mais rapidamente
•Crescimento exponencial e parâmetros de crescimento.
Taxa de crescimento: A mudança do número de células ou massa celular por unidade de tempo.
Geração: O intervalo para a formação de duas células a partir de uma.
Tempo de geração: O tempo necessário para a população de células a dobrar.
Também chamado o tempo de dobrar.
Crescimento Exponencial
O crescimento exponencial é melhor visualizado considerando uma ameba que reproduz por divisão uma vez por dia:
Crescimento Exponencial O modelo de crescimento exponencial descreve
uma população que multiplica por um fator
constante (porcentagem) durante intervalos
constantes de tempo.
Bactéria dividem a cada 20 minutos. A população aumenta por um fator de duas vezes (100%) a cada 20 minutos. – Em 36 horas – cobra a Terra com 30 cm de
bactéria
Podemos calcular o tempo de
geração graficamente
… ou
matematicamente
Parâmetros de crescimento:
N = N02n
N: número final de células.
No: número inicial de células
n: número de gerações.
g = t/n
t: horas ou minutos de crescimento exponencial.
log N = log N0 + n log 2
n = log N – log N0
log 2
n = 3.3 (log N – log N0)
k = ln2/g = 0.693/g
bacteria
no
deaths
10%
between
doublings
25% die
between
doublings
Tempo (horas)
Nú
mero
de i
nd
ivíd
uo
s
Sem
mortes
Mortalidade
de 10% entre
dobrar
Mortalidade
de 25% entre
dobrar
Tempo de Dobrar r
tdobrar
)2ln(
Espécie r = (indivíduos/ indivíduo/dia)
Tempo para dobrar
Escherischeria coli 58,7 17 minutos
Paramecium caudatum 1,59 10,5 horas
Hydra 0,34 2,0 dias
Tribolium castaneum 0,101 6,9 dias
Rattus norvegicus 0,0148 46,8 dias
Bos tarus 0,001 1,9 anos
Avicennia marina 0,00055 3,5 anos
•O ciclo de crescimento microbial Fases de tempo de retorno, exponencial, estacionária e morte
Termos usados para populações.
Fase de Crescimento
Turbidez (densidade ótica)
Contagem viável
Exponencial Lag Morte Estacionária
Tempo
Dens
idad
e ó
tica
Log
(or
gani
smos
viá
veis
/ml)
Crescimento de leveduras no laboratório
Tempo (horas) -------
Qu
an
tid
ad
e d
e leved
ura
s
Sensibilidade de Quorum: Regulação Dependente de Densidade de Genes
Microbiais
Tempo
crescimento
Sensibilidade de Quorum: Regulação Dependente de
Densidade de Genes Microbiais
Tempo
crescimento
Expressão gênica de micróbios regulada pela Sensibilidade de Quorum
