Crescimento e Controle Microbiano - Microbiologia

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Crescimento 
 
Denomina-se o aumento populacional no número 
de células, podendo acontecer em diferentes 
formas, como: 
- Fissão binária: divide a célula em duas células filhas, “elongação celular”. Todo esse processo é 
chamado de geração. 
- Bacillus subtilis: o septo forma-se sem a 
constrição da parede celular (as duas células 
continuam unidas). 
- Caulobacter: a constrição da parede celular 
ocorre, mas nenhum septo é formado (ocorre o 
brotamento). 
 
- Divissomo: proteínas Fts e divisão celular. É 
formado na parte mediana da parede celular. 
 
Fts – proteínas presentes em todas as bactérias 
essencial para divisão celular. 
FtsZ – equivalente a tubulina, a importante 
proteína da divisão celular em eucariotos. Forma 
polímeros, com estrutura em anel; possui gasto de 
ATP. Se despolimeriza para formar os septos e 
consequentemente sua constrição. 
FtsI – formação da parede celular (septo); são 
proteínas de ligação a penicilina (antibiótico), 
importante na síntese de peptideoglicano. 
 
Todo processo de formação do anel só ocorre 
depois que a célula prepara seus nutrientes, com 
atividades metabólicas intensas, suficientes para 
formar uma nova célula. 
A divisão também só ocorre quando é formado o 
segundo cromossomo, ou também a chamada 
replicação do DNA. 
 
Crescimento exponencial: padrão de aumento 
populacional, em que o número de células é 
duplicado a um intervalo de tempo constante. 
 
 
 
Quando for representado em escala logarítmica 
teremos um crescimento linear. Nele, é possível 
obter o tempo de geração, ou seja, o tempo 
suficiente para que a população se duplique. 
Crescimento microbiano: pode ser feito pelas 
contagens microscópicas em placas conhecidas 
como câmaras de contagem, que são lâminas de 
vidro apresentando quadrantes cuja dimensão é 
conhecida. 
Contagem de células viáveis: O procedimento de 
contagem de células viáveis pressupõe que cada 
célula viável é capaz de crescer e dividir-se, 
originando uma colônia. Assim, o número de 
colônias e o número de células são proporcionais. É 
feita a semeadura do inoculo por espalhamento na 
superfície de um meio sólido ou semi-sólido. É 
recomendado em placas que o número de colônias 
não esteja em excesso. Se isso acontecer, é feita uma 
diluição seriada em cada placa, sendo necessárias 
para plaquear um número contável de colônias. 
 
Cada espécie microbiana requer uma temperatura 
ótima, ocorrendo reações enzimáticas em alta 
velocidade (crescimento acelerado). Na 
temperatura mínima não há crescimento e o limite 
de temperatura máxima, onde há desnaturação de 
substâncias como as proteínas, dificultam o 
crescimento. Entretanto, há bactérias que 
sobrevivem a temperaturas extremas. 
 
Aeróbicos 
- Obrigatórios (altos níveis de oxigênio) 
Crescimento e Controle microbiano 
Nathália Muniz – Medicina Veterinária UFRB 
- Facultativos (a presença do oxigênio pode ou não 
ser necessária) 
- Microaérofilos (baixos níveis de oxigênio) 
 
 
Anaeróbios 
- Aerotolerantes (a presença do oxigênio é 
indiferente, realizam fermentação) 
- Obrigatórios (se houver oxigênio este será nocivo) 
 
Controle microbiano 
 
É muito importante haver um equilíbrio entre os 
microrganismos que vivem internamente e 
externamente ao nosso corpo. Sendo assim, é 
possível controlar esses microrganismos até 
mesmo com tarefas do dia a dia, como: 
- Higiene pessoal (escovar os dentes, tomar banho) 
- Ferver um líquido 
- Limpar a casa 
- Em ambientes hospitalares: controle ainda maior 
de higiene 
Esterilização: Destruição, inativação definitiva ou 
remoção de todas as formas de vida de um 
material/objeto. Pode ser química ou física. 
Esterilização comercial: Tratamento de calor 
suficiente para matar os endósporos de Clostridium 
botulinum em alimentos enlatados. 
Desinfecção: Causa a morte dos microrganismos 
capazes de transmitir infecção; reduzem ou inibem 
o crescimento, mas não esterilizam 
necessariamente. Pode fazer uso de substâncias 
químicas ou físicas. 
Antissepsia: Destruição de patógenos na forma 
vegetativa em tecidos vivos (químicos). 
Assepsia: Ausência de microrganismos numa área 
(a esterilização leva à assepsia). Espera-se que uma 
sala de cirurgia seja um ambiente asséptico. 
Degerminação: Remoção dos microrganismos de 
uma superfície (mecânico ou químico). Ex: lavar as 
mãos. 
Sanitização: Tratamento destinado a reduzir as 
contagens microbianas nos utensílios alimentares a 
níveis seguros de saúde pública. 
 
Sufixo CIDA: nome dos tratamentos que causam a 
morte dos micróbios. Ex: germicidas, fungicidas, 
bactericidas. 
Sufixo STÁTICO: inibem o crescimento e 
multiplicação. Ex: fungistático, bacteriostático. 
Sufixo SEPSE: termo grego = estragado/podre 
(indica contaminação). Ex: choque séptico na 
circulação sanguínea 
Parede celular: antibióticos que inibem a 
formação da rede de peptideoglicano, 
principalmente as penicilinas. 
Permeabilidade da membrana: vazamento do 
conteúdo celular no meio (agentes químicos e 
antibióticos). 
Ácidos nucleicos e proteínas: desnaturação, 
mutações, agentes físicos. 
Tamanho da população: quanto mais 
microrganismos, maior tempo será necessário para 
a primeira redução populacional. 
Natureza da população: Bactérias por exemplo, 
que contém esporos, são mais difíceis de serem 
destruídas e células jovens são mais suscetíveis. 
Concentração do agente: Quanto menor a 
intensidade do agente, mais tempo será necessário. 
Tempo de exposição: Os antimicrobianos 
requerem longos tempos de exposição para que os 
microrganismos ou endósporos resistentes sejam 
afetados. 
Temperatura: Tratamentos mais eficientes 
ocorrem em temperaturas mais altas; temperaturas 
menores necessitam de mais tempo. 
Condições ambientais: A presença de matéria 
orgânica inibe a ação de antimicrobianos químicos. 
Gordura e proteína protegem os microrganismos 
das ações de agentes antimicrobianos. 
 
 
 
Esterilização pelo calor 
- Ponto de morte térmica (PMT): menor 
temperatura em que todos os microrganismos em 
uma suspensão líquida específica serão mortos em 
10 minutos. 
- Tempo de morte térmica (TMT): o tempo 
mínimo em que todas as bactérias em uma cultura 
líquida específica serão mortas, em uma dada 
temperatura. 
- Tempo de redução decimal (TRD ou valor D): 
tempo em minutos, em que 90% de uma população 
de bactérias em uma dada temperatura serão 
mortas. 
Calor úmido 
- Fervura 
 Água em ebulição 
 100°C por 20min 
 Destrói formas vegetativas (bactérias, 
fungos, vírus) e alguns esporos 
 Não promove esterilização (devido aos 
esporos) 
 Mecanismo de ação: desnaturação de 
proteínas 
 Aplicação: desinfecção caseira 
- Autoclave 
 Método eficaz de esterilização 
 Eficiente para esporos 
 Modo de ação: desnaturação de proteínas 
 Uso laboratorial com materiais e soluções 
termorrestistentes. 
 Temperatura acima de 100°C 
- Pasteurização 
 Principalmente utilizado na indústria de 
laticínios 
 Pasteurização lenta 
 Pasteurização de alta temperatura e curto 
tempo 
 Teste de eficiência: atividade da fosfatase 
(enzima presente no leite que após a 
pasteurização deve ser inativada). 
Exemplos: alimentos, cerveja, leite, queijo, 
vinho. 
Calor seco 
- Estufa 
 Mecanismo de ação: oxidação e 
desnaturação de proteínas. 
 Método eficaz de esterilização, porém com 
menor poder de penetração em relação 
ao calor úmido. 
 Necessita de mais tempo. 
 Aplicação: instrumentos metálicos, pós, 
óleos e vidrarias de laboratório. 
- Flambagem 
 Modo de ação: desnaturação de proteínas e 
oxidação. 
 Combustão completa do microrganismo. 
 Alças diretamente aquecidas na chama: 
bico de Bunsen por exemplo. 
 Aplicação: esterilização de alças e agulhas 
microbiológicas. 
Baixa temperatura 
- Refrigeração 
 Microbiostático 
 Diminuição do metabolismo, taxa de 
crescimento e atividade enzimática 
 Preservação de alimentos: período limitado 
de tempo 
- Congelamento 
 Microbiostático Forma cristais de gelo dentro do 
microrganismo e pode romper suas 
membranas. 
 Preservação de alimentos: residências e 
indústrias 
 Pode ser utilizado na preservação de 
microrganismos 
 O congelamento lento é mais nocivo às bactérias; 
os cristais de gelo que se formam e crescem 
rompem a estrutura celular e molecular bacteriana. 
O descongelamento, por ser um processo lento, é a 
parte mais prejudicial do ciclo congelamento-
descongelamento. 
 
 
Radiação 
- Ultravioleta 
 Alteram o DNA através da formação de 
dímeros de timina 
 Emprego restrito como esterilizante: ação 
na superfície 
 Não é tão penetrante 
 Não atravessa sólidos: muito pouco em 
líquidos 
 Destruição de microrganismos do ar e de 
superfície 
 Lâmpadas germicidas UV: cabines de 
segurança, centros cirúrgicos, etc. 
- Ionizantes 
 Raio X e radiação gama 
 Bastante penetrante 
 Formação de radicais tóxicos e radicais 
livres 
 Ação mais prejudicial ao DNA, mas pode 
atingir as proteínas também 
 Modo eficaz de esterilização, mas de alto 
custo 
 Esterilização de produtos cirúrgicos, 
suprimentos médicos e produtos 
alimentícios 
 Radiação eletromagnética produz elétrons, 
radicais hidroxila (OH-) e radicais hidreto 
(H+) e cada um deles pode danificar 
macromoléculas e levar as células 
irradiadas à morte. 
Filtração 
 Passagem de um líquido ou gás por meio de 
um material semelhante a uma tela, com poros pequenos (0,22μm,0,45μm) o 
suficiente para reter os micro-organismos 
 Usada para esterilizar os materiais sensíveis 
ao calor, como alguns meios de cultura, 
enzimas, vacinas, soluções antibióticas, 
tampões, etc. 
As soluções tampões são uma mistura usada 
para evitar que o pH ou o pOH do meio sofra 
variações quando for adicionado ácidos fortes 
ou bases fortes. Permite que o metabolismo de 
um meio de cultura tenha um nível ótimo 
dentro de um pH ótimo. 
 Filtros de partículas de ar de alta eficiência 
(HEPA, de high-efficiency particulate air) 
removem quase todos os microrganismos maiores que cerca de 0,3 μm de diâmetro. 
 
 
 
 
Dessecação 
Na ausência de água os microrganismos não podem 
crescer ou reproduzir. Alguns podem permanecer 
viáveis por anos através das formas de resistência 
(esporos). 
 Liofilização: remoção de água por 
congelamento rápido com nitrogênio 
líquido, pausando o metabolismo de 
microrganismos. 
 Aplicação: preservação de culturas, 
medicamentos, moléculas, aditivos 
químicos e alimentos, como café, frutas e 
cereais. 
Atmosfera modificada 
- Remoção de oxigênio 
 Previne o crescimento de microrganismos 
aeróbicos 
 Empacotamento a vácuo 
 Anaeróbicos obrigatórios: adição de 
oxigênio onde vivem 
Pressão osmótica 
- Bacteriostático 
Altas concentrações de sais e açúcares para 
conservar o alimento criam um ambiente 
hipertônico que ocasiona a saída da água da célula 
microbiana (leveduras e bolores mais resistentes). 
 Concentrações de sais – Plasmólise 
(retração da membrana) 
 Processo semelhante ao ressecamento 
 Bastante utilizado na conservação de 
alimentos 
 Fungos – mais resistentes para crescer em 
altas concentrações de sais ou açúcares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Controle Químico 
 
- Antimicrobiano: produto químico natural ou 
sintético que mata ou inibe o crescimento de 
microrganismos (antibióticos, antifúngicos, álcool 
70, desinfetantes). 
 Muitos desses produtos químicos possuem 
apenas efeito bacteriostático, ou seja, 
quando são aplicados para crescimento 
microbiano em superfície ou em infecções 
generalizadas no animal, utilizando 
antibióticos, que possuem alvos proteicos, 
de ácidos nucleicos, promovendo a parada 
de crescimento microbiano. 
 Porém, com a interrupção do uso de 
antibióticos antes do período proposto para 
o tratamento, as bactérias que sofreram o 
efeito inicial, podem voltar a crescer, pois 
elas não foram totalmente eliminadas, 
apenas o seu metabolismo foi afetado. Pode-
se retomar o crescimento populacional e o 
favorecimento do crescimento de cepas 
resistentes e se o tratamento for retomado 
com o mesmo antibiótico, este não terá mais 
o mesmo efeito. 
 Se for usado um agente químico 
bactericida, ou seja, que promove a 
morte/lise da membrana plasmática, 
teremos uma redução da população. 
 Já o agente bacteriolítico, além de matar as 
bactérias, destroem sua estrutura, 
provocam lise da membrana, obtendo uma 
redução total de microrganismos. 
- Concentração inibidora mínima (CIM): 
parâmetro que avalia a concentração inibidora 
mínima do agente químico limitando o crescimento 
microbiano, podendo –se realizar uma diluição 
seriada partindo de uma solução concentrada. A 
presença de turbidez no tubo, representa o 
crescimento microbiano. 
- Antibióticos na superfície da placa de Agar: 
Concentrações conhecidas do agente microbiano são 
adicionadas a discos de papel de filtro, os quais são 
colocados sobre a superfície de um meio sólido, 
uniformemente inoculado. Durante a incubação, o 
agente difunde-se do disco para o ágar, 
estabelecendo um gradiente. 
 
- Matéria orgânica: dejetos, sangue, fezes, 
sujidades. 
- Biofilme: placas bacterianas de polissacarídeos 
- Endosporos; 
- Mycobacterium tuberculosis: parede celular mais 
serosa, rica em lipídeos.