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Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 1 Nota introdutória Caro estudante, foi a pensar em si que com muito amor foi elaborado esse manual , que tem como finalidade despertar cada vez mais o seu interesse em conhecer o mundo dos microrganismos, que segundo Louis Pasteur é um mundo ainda por se explorar, pois o que se sabia é que eles eram valorizados pelos seus produtos , temidos por trazer doenças e ignorados por que não poderiam ser vistos a olho nú, mas que entretanto eles teriam a última palavra. Grande parte destes pequenos seres são simples comensais, vivem conosco e comem conosco sem causar dano algum, eles só trazem perturbações quando nós permitimos, por isso a autora convida a cada um ao estabelecimento de boas regras de convivência com estes pequenos seres, pois desta forma respeitar-se -a o habitat de cada um, mesmo que esse habitat seja o nosso corpo. Que o presente manual seja útil A autora Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 2 INDICE Unidade 01. Introdução á Microbiologia ………………………………………………………………………….3 Unidade 02. Meios e técnicas da cultura de Microrganismos……………………………………14 Unidade 03. Principais grupos de Microrganismos……………………………………………..47 Unidade 04. Fundamentos da Microbiologia Alimentar e Saúde Pública…………………….143 Unidade 05. Bases da Microbiologia médica.........................................................................239 Guião de Práticas laboratoriais………………………………………………………………………………………...268 Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 3 UNIDADE 01 TEMA: INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA INTRODUÇÃO A Microbiologia é classicamente definida como a área da ciência que dedica-se ao estudo de organismos que somente podem ser visualizados ao microscópio. Com base neste conceito, a microbiologia aborda um vasto e diverso grupo de organismos unicelulares de dimensões reduzidas, que podem ser encontrados como células isoladas ou agrupados em diferentes arranjos. Assim, a microbiologia envolve o estudo de organismos procarióticos (bactérias, archaeas), eucarióticos (algas, protozoários, fungos) e também seres acelulares (vírus). Objectivos: - Conhecer o objecto e objectivos da microbiologia - Descrever a evolução histórica da Microbiologia - Compreender a importância da Microbiologia - Descrever os métodos e técnicas de estudo em Microbiologia -Descrever as características gerais dos microrganismos - Conhecer a classificacao dos microrganismos em relação a outros seres - Saber como se encontram distribuídos os microrganismos na natureza OBJECTO E OBJECTIVOS DA MICROBIOLOGIA Os objecto de estudo da Microbiologia são os microrganismos. Denominam-se ―microrganismos‖ os seres procarióticos (bactérias e arqueas), os eucarióticos unicelulares (protozoários, microalgas e leveduras), os eucarióticos coloniais (certos espécies de protozoários) e os eucarióticos multicelulares simples (fungos filamentosos) nos quais se observam níveis muito simples de diferenciação celular. Os vírus, embora sejam entidades acelulares não-vivas, são também objectos de estudo da Microbiologia. A microbiologia tem por objectivo o estudo dos microrganismos e suas atividades. O objectivo do microbiólogo é entender o modo como os microrganismos funcionam e, com base nesta compreensão, encontrar formas de explorar os aspectos benéficos da sua actividade e evitar os seus aspectos negativos. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 4 Durante muitas décadas os microrganismos tem surgido como parte do eixo principal das ciências biológicas. Entre as razões está o conceito de ― unidade em Bioquímica‖ , que significa que muitos dos processos que ocorrem em microrganismos são essencialmente os mesmos em todas as formas de vida. inclusive no homem ,e a mais recente descoberta é de que toda informação genética de todos os organismos, dos microrganismos aos seres humanos é codificada pelo ADN. Os microrganismos tornaram-se o modelo experimental de escolha para o estudo da genética, e na investigação de fenómenos bioquímicos fundamentais, devido a facilidade em se realizar experimentos com microrganismos, associada a rápida velocidade de crescimento e de sua variedade de actividades bioquímicas . Os microrganismos são os organismos ideais para estudo dos fenômenos biológicos porque possuem algumas peculiaridades como: apresentam uma ampla variedade de processos bioquímicos que vão desde a simplicidade nutritiva crescendo em meios simples, como um meio salino até o parasitismo que variam desde a exigência de um a vários compostos químicos como os aminoácidos até aqueles conhecidos como parasitas, como os energéticos ou dependentes ou até a dependência completa de células vivas para completar o desenvolvimento. As bactérias, em particular são mantidos fácil e economicamente em meios de cultura, possuem uma grande superfície através da qual os nutrientes podem entrar em relação a um pequeno volume de substância celular a ser alimentada, característica responsável , em parte pelo alta taxa de metabolismo e crescimento da bactéria e daí a sua frequente utilização em pesquisas de biologia molecular. [ Ex, bactéria E.coli sofre divisão de 20 em 20 minutos, enquanto células de mamíferos em culturas de laboratório levam de 13 a 24 horas para se dividir em duas células.] VISTA GERAL DA MICROBIOLOGIA E EVOLUÇAO HISTÓRICA Microbiologia- palavra de origem grega ; mikros- significa ―pequeno‖ , bios- ―vida‖ ,logos ―ciência‖ O termo microbiologia significa o estudo dos organismos extremamente pequenos cujas dimensões estão abaixo do poder de resolução do olho humano. Microbiologia- é a ciência que estuda a vida microscópica. A Microbiologia é a Ciência que estuda a natureza e a utilidade dos microrganismos. No senso comum, a Microbiologia é vista como uma disciplina essencialmente médica, para o estudo de microrganismos causadores de doenças. É inegável a importância da Microbiologia Médica e o estudo dos microrganismos patogênicos é de grande interesse humano. Mas, essa é uma visão estreita da Microbiologia uma vez que a grande maioria dos microrganismos não tem importância médica imediata e sim ecológica. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 5 O homem convive com microrganismos desde seu aparecimento na Terra. O homem primitivo simplesmente não entendia as doenças e não tinha noção alguma sobre sua transmissibilidade. Supõe- se que os microrganismos tenham-se originado a aproximadamente quatro (4) bilhões de anos , apartir de um material orgânico complexo em águas oceânicas ,ou possivelmente de nuvens que circundavam a nossa primitiva terra, são os primeiros indícios da vida na terra e por isso considerados ancestrais de todas as outras formas de vida. A Microbiologia é uma ciência jovem apesar dos microrganismos serem considerados ancestrais de todas as formas da vida. Os microrganismos foram observados pela primeira vez somente há 300 anos, e foram pouco compreendidos durante muitos anos após a sua descoberta. Existe um período de quase 200 anos a partir das primeiras observações até o reconhecimento da sua importância. Existiram muitas tentativas científicas que contribuiram intensamente para o reconhecimento da microbiologia como ciência: - A primeira delas surgiu na Segunda metade do sec XIX , quando os cientistas provaram que os microrganismos originaram-se de pais iguais a eles próprios e não de causas sobrenaturais ou de plantas e animais em putrefação. - Mais tarde, os cientistas provaram que os microbios não são o resultado , mas sim a causa dos processos fermentativos no suco de uva para a produção de vinho.- Foram descobertos microbios que causam doenças especificas Durante o início do sec XX foi descoberta grande diversidade bioquímica dos microrganismos, os microbiologistas aprenderam que os micróbios são capazes de realizar uma grande variedade de reacções químicas, aquelas que envolvem a quebra de substâncias ou a síntese de novos compostos., e o mecanismo pelo qual estas reacções químicas são produzidas pelos microrganismos é muito semelhante áquele que ocorre em formas de vida superiores. Os primeiros cientistas que optaram por estudar o mundo invisível de bactérias ,algas, fungos, protozoários e virus ,foram motivados no decorrer das suas descobertas por competição, inspiração e sorte .Houve conceitos errados que levaram a verdade e verdades que não foram inicialmente reconhecidas. Uma das grandes figuras na história da Microbiologia foi Antony Van Leeuwenhok ;1632-1723, (dono de um armazem,zelador da prefeitura e provador oficial de vinhos na cidade de Delft, na Holanda). Usava as lentes de aumento para inspecionar fibras e tecelagens de roupas. Como hobby, polia lentes de vidro e as montava entre finas placas de prata ou bronze para formar simples microscópios. Leeuwenhoek fez uma descrição detalhada sobre o que viu tornando-se num dos fundadores da microbiologia. As suas primeiras observações foram feitas em águas dos rios, saliva, infusões de pimenta, fezes, etc,,onde foram observados inúmeros objectos móveis ,e envisíveis a olho nú. Chamou a estes objectos de ―animálculos‖, porque acreditava que eram pequenos animais vivos. Foi fazendo mais microscópios,e o mais poderoso aumentava o objecto 200 a 300 vezes. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 6 As inúmeras cartas de Leeuwenhok sobre as suas decobertas incitaram calorosas discussões sobre a origem destes animalculos , duas escolas de pensamento surgiram, uma inclinada a admitir a existência destas estruturas, mas considerava que elas eram resultado da decomposição de plantas e tecidos animais ( isto é por meio da fermentação ou putrefação). Os defensores desta escola acreditavam que a vida surgia de objectos inanimados, um processo denominado abiogênese. Isto, basicamente ,foi o conceito da geração espontânea. A ideia da geração espontânea acreditava que rãs e minhocas surgiam espontaneamente de um pequeno lago de lama; larvas de insectos e moscas eram produzidos atraves da carne em putrefação. Outra escola defendia que os animalculos se originaram de pais,como formas de vida superiores. A esta ideia ,de que os animalculos, já existentes deram origem a outros foi dado o nome biogênese. Francesco Redi (1626-1697) ,demonstrou que as larvas encontradas na carne em putrefação eram larvas de ovos de insectos e não produto da geração espontânea, como haviam afirmado os adeptos da abiogênese. Redi realizou a seguinte experiência : colocou pedaços de carne em alguns frascos de boca larga, tapou metade dos frascos com uma tela, enquanto a outra metade ficava aberta. Nos frascos abertos, onde as moscas entravam e saiam ativamente , surgiu uma grande quantidade de larvas. Nos frascos fechados, onde as moscas não conseguiam entrar, não apareceu nenhuma larva, apesar de muitos dias terem se passado desde que a carne fora lá colocada. Os resultados de Redi fortaleceram a Biogênese, isto é, a teoria que admite a origem de um ser vivo somente a partir de um ser vivo. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 7 Figura 1: Experiência de Redi John Needhan (1713-1781) ,cozinhou pedaços de carne para destruir microrganismos pre- existentes e colocou-os em frascos abertos; eventualmente ele viu colônias de de microrganismos na superfície e concluiu que elas surgiram espontaneamente apartir da carne. Figura 2: Experiência de Needhan Lazzaro Spallanzani (1729-1799) ferveu caldo de carne em um frasco durante uma hora e então vedou- o. Nenhum microrganismo cresceu no caldo, assim este resultado contrariou a abiogenese, embora Needham insistisse na importância do ar para vida. •John Needham insistia que ―o ar era essencial‖ para a produção dos seres microscópicos, e este ar tinha sido excluído dos frascos pelo fechamento hermético. Baseado em seus experimentos, Spallanzani criticou Nedhan violentamente. Ele sugeriu que o aquecimento e a vedação, a que Nedhan submeteu suas infusões, não tinham sido suficientes para esterilizar o meio nutritivo, isto é, matar todas as "sementes" ou "germes" presentes na infusão e evitar a entrada de outros. Spallanzani acreditava que os "germes" ou "sementes" de micróbios são levados às infusões pelo ar, sendo esta a explicação para a suposta geração espontânea de micróbios em infusões muito bem aquecidas. Para Spallanzani, não havia tampo mecânico, se não a vedação hermética, capaz de impedir a passagem das "sementes" de micróbios. Nas experiências de Nedhan poderia ter ocorrido passagem de germes através da tampa. Figura 3: Experiência de Lazzaro Spallanzani Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 8 Franz Schulze ( 1815-1873) 100 anos depois dos experimentos de Needhan e Spallanzani passou o ar através de soluções de ácido forte antes de inseri-lo nos frascos contendo infusão de carne previamente fervida. Theodor Schwann (1810-1882) passou a ar através de um tubo aquecido ao rubro antes de inseri-lo em frasco contendo caldo estéril. Em ambos os casos não houve crescimento de m/o, entretanto os defensores da abiogênese diziam que o ácido e o calor alteravam o ar não permitindo o crescimento Figura 4: Experiência de Theodor Schwann Schroder e Von Dusch permitiram o contacto de um caldo nutritivo estéril contido num frasco com ar previamente filtrado com algodão existente no tubo de entrada do frasco,os microorganismos ficavam retidos no algodão e o ar passava livremente,fornecendo evidências para os defensores da biôgenese. Figura 5: Experiência de Schroder e Von Dusch Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 9 Louis Pasteur , ,usou frascos longos e curvados que foram preenchidos com caldo e aquecidos. O ar podia passar livremente atraves dos frascos abertos mas nenhum microbio surgiu na solução. As partículas de poeira e os m/o depositavam-se na região sinuosa em forma de U do tubo ,mas não atingiam o caldo. Pasteur realizou também experiências no cimo das montanhas onde não existiam poeiras que carregavam os microorganismos através do ar e ele demonstrou que quanto mais puro for o ar que penetra no frasco ,menor é a possibilidade de ocorrer contaminação. Figura 5: Louis Pasteur Figura 6: Experiencia de Louis Pasteur John Tundal, atraves da sua caixa livre de poeiras onde o ar entrava contorcido, a poeira sedimentava-se na região U do tubo, e o caldo na caixa continua estéril. Os experimentos de Pasteur e Tundal promoveram a aceitação geral da teoria da biogênese. Pasteur, então dedicou seus estudos á utilização dos microrganismos na produção do vinho e aos microrganismos como causadores de doenças. A Microbiologia começa a ter um verdadeiro avanço a partir de meados do século XIX, com o desenvolvimento de microscópios de alta qualidade juntamente com o aperfeiçoamento de técnicas de esterilização, cultivo de microrganismos e técnicas citológicas. Estudiosos eminentes como o químico francês Louis Pasteur (1822-1895) e o médico alemão Robert Koch (1834-1910) desenvolveram estudos que conduziram ao estabelecimento das bases da Microbiologia como ciência experimental estruturada e especializada. A Microbiologia deixa de ser uma ciência meramente descritiva para centrar-se no estudo da complexidade estrutural,fisiológica, genética e ecológica dos microrganismos, bem como das inúmeras atividades por eles desempenhadas. Estudos estes que conduziram ao desdobramento da Microbiologia em disciplinas especializadas como a Bacteriologia, a Micologia, a Parasitologia, a Virologia e a Imunologia. IMPORTÂNCIA E AREAS DE ESTUDO DA MICROBIOLOGIA Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 10 Existem duas áreas principais de estudo no campo da microbiologia: microbiologia básica , que estuda a natureza fundamental e as propriedades dos microrganismos, e microbiologia aplicada, em que a informação aprendida na microbiologia básica é empregada para controlar e usar os microrganismos de maneira benéfica. Microbiologia básica Abrange as descobertas científicas que conduzem ao conhecimento fundamental sobre as células e a população microbiana. Em microbiologia básica são discutidos os seguinte temas: 1. Características morfológicas , a forma e o tamanho das células, composição química e função da suas estruturas internas 2. Características fisiológicas , por exemplo , a necessidade nutricional específica e as condições físicas necessárias ao crescimento e reprodução 3. Actividades bioquímicas , como os microrganismos quebram os nutrientes para obter energia e como eles usam esta energia para sintetizar componentes celulares 4. Características genéticas , a hereditariedade e a variabilidade das características 5. Potencial de causar doença , presença ou ausência,para o homem, outros animais e plantas, inclui o estudo da resistência do hospedeiro á infecção 6. Características ecológicas , a ocorrência natural dos microrganismos no ambiente e sua relação com outros organismos 7. Classificação , a relação taxonômica entre os grupos no mundo microbiano Microbiologia aplicada Os principais campos de aplicação da microbiologia incluem aqueles que focalizam a medicina ,alimentos e laticíneos, agricultura, indústria ou ambiente. A microbiologia fornece melhores soluções, mais económicas para por exemplo produzir vacinas,ou, processos mais eficazes para o tratamento de esgotos. - Algumas aplicações mais significativas da microbiologia tem sido na medicina ,para melhor compreender a acção dos microrganismos ,por meio da microbiologia provavelmente melhores tratamentos serão alcançados para doenças actuais ,incluindo o AIDS, alguns tipos de cancros que parecem ser causados por microrganismos. - A engenharia genética e a microbiologia médica visam juntas á produção de enzimas bacterianas que dissolvem coágulos sanguíneos, vacinas humanas utilizando virus de insectos e testes laboratoriais rápidos para diagnóstico de infecção viral. As vacinas e as drogas em uso actualmente estão sendo melhoradas por meio da microbiologia. A linha de frente da pesquisa médica é o uso de virus para inserir genes de mamíferos em animais individuais que necessitem destes genes. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 11 A microbiologia básica fornece os princípios fundamentais utilizados pela microbiologia aplicada, e que a aplicação destes princípios frequentemente funciona como estímulo para descoberta de mais informações básicas. Valorizados pelos seus produtos industriais,e temidos por causar doenças e ignorados por não poderem ser vistos apesar de estarem sempre connosco. É ainda um mundo por se explorar,e como dizia Louis Pasteur ― o microrganismo terá a última palavra‖ Para a compreensão dos mais diversos aspectos da microbiologia esta pode ser estudada em várias áreas de estudo : - Genética Microbiana , Microbiologia médica, Microbiologia clínica, Microbiologia veterinária, Microbiologia industrial, Microbiologia ambiental, Microbiologia dos alimentos, Microbiologia espacial, Microbiologia do ar ou Aeromicrobiologia Com relação à aplicação da microbiologia esta ciência pode ser dividida em: Existem muitos campos de aplicação da microbiologia: Microbiologia médica estuda os microrganismos patogênicos para o homem, para a cavidade oral (Microbiologia oral) e animais (Microbiologia Animal ou Veterinária). Este campo de aplicação está relacionado com o controle e prevenção das doenças, associada portanto às práticas assépticas, antibioticoterapia, quimioterapia e imunização, bem como com a epidemiologia ou epizootiologia e os métodos de diagnóstico das doenças infecciosas. Microbiologia Ambiental estuda os microrganismos, particularmente bactérias e fungos que desempenham papel importante na decomposição de matéria orgânica e a reciclagem dos elementos químicos da natureza (ciclos biogeoquímicos). De modo geral, esses microrganismos efectuam a bioconversão de resíduos orgânicos em combustíveis alternativos como metano, hidrogênio, gás sulfídrico. Por sua vez, a Bioremediação consiste no uso de microrganismos para decomposição de substâncias tóxicas liberadas no meio ambiente devido a acidentes ou à actividade industrial. No processo de reciclagem dos elementos químicos estão envolvidos os ciclos de compostos de C, S, Fe, Mn, Mg, Mo e diversos tipos de compostos contendo oxigênio. Microbiologia sanitária é um outro aspecto da microbiologia ambiental está associada com o uso de microrganismos para decompor a matéria orgânica no tratamento secundário dos resíduos de esgotos. A avaliação da qualidade desses resíduos é feita através da avaliação quantitativa e qualitativa (ausência de patógenos) para assegurar a correcta disposição dos mesmos após o tratamento de efluentes e esgotos. A Microbiologia do Solo: praticamente todos os microrganismos existentes na natureza possuem representantes no solo. Quando um microbiologista procura um determinado organismo o solo é a Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 12 sua primeira consulta. Tendo em vista a composição do solo (rochas, minerais, água, gases e matéria orgânica humos) oriunda de vegetais, animais e microrganismos, muitos grupos taxonômicos de microrganismos estão presentes no solo influindo na sua fertilidade, consequentemente também associada à reciclagem dos elementos químicos. Microbiologia de Alimentos: o microbiologista que se dedica ao estudo dos microrganismos envolvidos com a indústria de alimentos ou de bebidas estão preocupados com o controle da produção, manuseio, processamento, industrialização dos alimentos. Para tanto estuda a contaminação por microrganismos deterioradores e agentes de toxi-infecções alimentares, fermentação para produção de determinados alimentos, bebidas, enzimas, aminoácidos, ciclodextrinas, surfactantes biológicos. As bebidas alcoólicas como a cerveja, o vinho, cachaça, whisky dentre outras são produzidos por leveduras ou bactérias ( Zimomonas mobilis) através da fermentação de carboidratos em etanol. Também micróbios como o Acetobacter e Gluconobacter oxidam o álcool das bebidas alcoólicas em ácido acético ou vinagre, condimento bastante utilizado pelas donas de casa. Ao microbiologista de alimentos está reservado o estudo das bactérias láticas, bolores e leveduras para transformação do leite em diversos tipos de produtos como os mais variados tipos de queijo, manteiga, cremes, iogurtes, dentre outros. Muitos vegetais também são transformados através da acção de bactérias, bolores e leveduras em produtos como a mandioca fermentada), chucrute (repolho fermentado), picles (várias verduras fermentadas, soio (soja fermentada), e azeitonas fermentadas. Da mesma forma, produtos de massa e confeitaria são fermentados através da levedura Saccharomyces gerando etanol e anidrido carbônico que dão às massas dos pães e bolos as características desejadas. Microbiologia Industrial está envolvida com a produção de medicamentos, ácidos orgânicos, bebidas alcoólicas, solventes, combustíveis,suplementos, biosurfactantes, biopolímeros. Os microrganismos vêm sendo utilizados para a produção de recuperação terciária de petróleo) Microbiologia de insetos (Ciclo biológico), Microbiologia do Rúmen – os microrganismos desempenham papel importante na produção animal, através de suas actividades sobre os componentes da dieta do animais ruminantes transformando as substâncias indigeríveis como celulose, lignina e outros compostos em ácidos orgânicos, aminoácidos e vitaminas bem como substâncias que estimulam o crescimento e a produção de carne, leite e lã. Microbiologia do Ar Microbiologia Espacial Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 13 FUTURO DA MICROBIOLOGIA Á rea da medicina -Doenças emergentes -Microrganismos novos -Reaparecimento de doenças Biotecnologia e Bioengenharia Bioinformática Processos industriais e na área ambiental Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 14 UNIDADE 02 TEMA: MEIOS E TÉCNICAS DE CULTURA DE MICRORGANISMOS INTRODUÇÃO O cultivo dos microrganismos requere meios e técnicas especializadas que permitirão o seu isolamento e sua posterior identificação. Meios de cultura podemos vulgarmente chamar de ―comida ―, e se esta não estiver devidamente preparada eles não crescerão. Para o sucesso da nossa pesquisa precisamos de estar atentos aos factores que condicionam o crescimento microbiano. Importante salientar que o meio de cultura deve na medida do possível imitar o habitat natural do microrganismo em estudo. Durante o seu cultivo devem ser obedecidas regras de biossegurança para salvaguardar a nossa saúde. Objectivos: - Classificar os meios de cultura - Conhecer as exigências nutricionais dos microrganismos - Aplicar as técnicas básicas de cultura e de semeadura - Aplicar as egras básicas de boas práticaslaboratoriais. - Fazer o cultivo de microrganismos a partir de substratos defácil acesso - Conhecer os métodos de detecção e quantificação das bactérias - Conhecer os factores que condicionam o desenvolvimento microbiano Saber como se encontram distribuídos os microrganismos na natureza MÉTODOS E TÉCNICAS DE ESTUDO EM MICROBIOLOGIA Para o estudo dos microrganismos foi necessário o desenvolvimento de técnicas laboratoriais. Na história da microbiologia , as informações vieram a partir de amostras de fluidos, que frequentemente continham misturas de microrganismos. O estudo dessas amostras era dificultado devido ao seu diminuto tamanho, a transparência e a motilidade dos mesmos. Houve necessidade de desenvolvimento de técnicas laboratoriais, métodos de estudo para isolar e estudar tipos individuais de micróbios. - Microscopia - Técnica de cultura pura - Teoria e prática de esterilização - Meios de cultura Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 15 - Meios selectivos - Técnicas de coloração simples e diferencial - Microscopia - Metodos bioquímicos Técnicas Utilizadas para Identificar e Isolar os microrganismos Composição Genética: a composição do material genético (DNA) é único para cada espécie. - Técnica de cultura pura, tem como objectivo cultivar e isolar microorganismos individuais a partir de colónias contendo uma mistura de vários microrganismos com finalidade de estudar suas características específicas Koch e seus colegas descobriram o agar , uma substância extraída das algas que é capaz de solidificar os meios de cultura , e facilmente observar as características das colónias como o tamanho, cor, entre outras características. As características gerais do agar são: não-tóxico (para a maioria dos microrganismos e humanos), derrete somente a 100ºC, mas solidifica-se a cerca de 45ºC (dependendo da concentração), mantêm-se estável mesmo sob temperaturas de esterilização (120ºC) e fisiologicamente inerte (muito poucas bactérias expressam enzimas capazes de digeri-lo). Richard Petri, inventou a placa de Petri, um vidro especial para depositar o meio contendo agar. -Teoria e prática de desinfecao e esterilização A assépsia é extremamente importante na microbiologia. Entende-se por assépsia todas as condições, gestos e atitutes tendentes a manterem o estado de ausência de microrganismos Esterilização Esterilização é a destruição total de todos os microrganismos, incluindo as formas mais resistentes como os esporos bacterianos, as micobactérias, os vírus não-envelopados (sem lipídios) e os fungos. A esterilização pode ser obtida com o uso de esterelizantes físicos, vapores de gases ou esterilizantes químicos. Esterilização por calor húmido: -Autoclavagem - Tindalização -Pasteurização Esterilização por calor seco Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 16 - Irradiação e Filtração - Esterilização Quimica Desinfecção Os microrganismos são também destruídos por procedimentos de desinfecção, embora o mais resistentes possam sobreviver. Infelizmente, os termos desinfecção e esterilização são usados como sinônimos, o que pode resultar em alguma confusão. Isso ocorre porque os processos de desinfecção são classificados como sendo de níveis alto, intermediário e baixo. A desinfecção de alto nível pode geralmente ser aproximar da esterilização em relação à eficácia, entretanto muitos microrganismos podem sobreviver quando expostos à desinfecção de baixo nível. A eficácia desses procedimentos é influenciada pela natureza do objecto a ser desinfectado, pelo número e resistência o organismo ou organismos contaminados, pela quantidade de material orgânico presente (que pode inactivar o desinfectante), pelo tipo e concentração do desinfectante, além da duração e da temperatura de exposição. Os desinfectantes de alto nível são usados para objectivos envolvidos em procedimentos invasivos que não podem suportar os procedimentos de esterilização (por exemplo, certos tipos de endoscópios, instrumentos cirúrgicos como plásticos ou outros componentes que não podem ser autoclavados). A desinfecção desses e de outros objectos é mais eficaz se o tratamento for precedido pela limpeza da superfície para remover a matéria orgânica. Exemplos de desinfectantes de alto nível incluem o tratamento com calor húmido e o uso de líquidos como glutaraldeído, peróxido de hidrogênio, ácido peracético, e compostos de cloro. Os desinfectantes de nível intermediário (isto é, alcoóis, compostos iodóforos, compostos fenólicos) são usados para limpar superfícies ou instrumentos que há pouca probabilidade de contaminção com esporos bacterianos e outros Atividades Bioquímica e Metabólica: durante o seu crescimento as bactérias produzem enzimas, produtos e secreções. Algumas espécies produzem ácidos sulfídrico, oxigênio, que permite à sua identificação. METODOS BIOQUÍMICOS: através da verificação das transformações químicas que ocorrem no substrato pela acção do microrganismo pode-se identificar a bactéria. Baseia-se na utilização de carboidratos como fonte principal de energia, na decomposição de compostos nitrogenados (produção de indol, desdobramento da uréia, produção de gás sulfídrico). A série é composta por Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 17 vários meios de cultura TSI, CITRATO, LISINA, URÉIA, GLICOSE E TESTE DE MOBILIDADE Meios de cultura O cultivo de microrganismos requer meios de cultura apropriados. Os meios são preparaçoes de nutrientes utilizados para o crescimento dos microrganismos em laboratorio . Muitos microrganismos, assim como celulas de plantas e animais , podem crescer in vitro (em meios artificiais de laboratorio ) se for utilizado ummeio apropriado. Para determinar as necessidades nutricionais de um microrganismo, são utilizados meios quimicamente definidos uma vez que se conhece a composição exacta de tais meios. Retirando ou adicionando um constituinte ao meio definido, pode-se saber se aquele constituinte é essencial para o crescimento dos microrganismos Sao meios utilzados pelos microbiologistas para isolar, identificar ou contar os microrganismos. Semeadura por esgotamento: utilizado para obtenção de colônias puras. Consiste em isolar a colônia de interesse em uma nova placa de petri. Urinocultura Quantitativa: consiste no diagnóstico de infecção urinária, através da contagem das colônias bacterianas presentes no meio de cultura (CLED). Crescimento: utilizando-se de meios de cultura, pode-se através da observação das características ( tamanho, cor, forma das colônias) produzidas por uma determinada espécie bacteriana, em cultura, variam com a composição do meio. Meios selectivos Permitem o crescimento de um tipo particular de microrganismos ou suprimem o crescimento de outros tipos de microrganismos ( alguns compartilham as duas propriedades). Utilizando tal meio, pode-se seleccionar um certo microrganismo. Estes meios são úteis quando estudamos espécimes que contem mais de um microrganismo. Ex; saliva, fezes, etc. Um exemplo é o ágar verde brilhante , utilizado para isolar os bacilos Gram negativos do genero Salmonella. O corante vermelho adicionado ao agar inibe o crescimento de bacterias gram positivas, habitantes comuns do trato intestinal. Por outro lado o agar feniletanol inibe o crescimento de bactérias gram-negativas, mas não inibe os organismos gram positivos tais como estreptococos e estafilococos. Actualmente os antibioticos são adicionados ao meio tornando-os selectivos para os m/o que são resistentes a estes antimicrobianos. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 18 Técnicas de coloração simples e diferencial Coloração simples A coloração de bacterias ou outros microrganismos com uma única solução de corante é denominada coloração simples . O esfregaço fixado é coberto com uma solução de corante por um determinado período de tempo e depois é enxaguado com água e seco. As células usualmente coram-se uniformemente com esta técnica. Algumas estruturas celulares internas podem ser tingidas com um único corante- por exemplo o azul de metileno é usado para detectar grânulos metacromáticos em Corynebacterium diphtheiae, e o iodo é usado para corar grânulos de glicogénio. Coloração diferencial Diferenças entre as células microbianas ou partes de celulas podem ser vistas com técnicas de coloração diferencial . Elas envolvem mais do que uma solucão de corante ; os corantes podem ser adicionados um após outro. Um exemplo da coloração diferencial é a coloração de álcool-ácido resistência para a bactéria que causa a tuberculose. Os compostos lipidicos da parede celular tornam difícil a detecção deste microrganismo com coloração simples, e, assim medidas especiais devem ser realizadas para forçar a entrada do corante nas células bacterianas. Tal coloração também distingue esta bactéria patogénica, por meio da cor ( vermelho ,pelo corante principal), de outras bactérias ( azul pelo corante de fundo) encontradas em amostras como saliva e escarro. Coloração de Gram Uma das mais importantes e amplamente utilizadas técnicas de coloração diferencial para bactérias é a coloração de Gram. A técnica foi inicialmente descrita por Christian Gram ( 1884) na Dinamarca. As bactérias coradas pelo método de Gram são classificadas em dois grupos : Bactérias Gram positivas que retém o corante cristal violeta e aparecem coradas de violeta escuro e bactérias Gram negativas ,que perdem o cristal violeta quando tratadas com álcool e são coradas com o corante safranina e aparecem coradas de vermelho. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 19 Microscopia A microscopia é o uso de microscópios em todas as suas várias formas. Geralmente, as colónias de microrganismos em cultura pura podem se observadas a olho nú, sem necessidade de aumento, porém, as células individuais só são vistas com ajuda de microscópio de grande aumento. O microscópio ótico comum dá aumento, de cerca de 1.000 vêzes, ao passo que com o eletrônico se obtém aumentos de um milhão de vezes. Os microrganismos são medidos em microns (um mícron = 1/1.000mm). para observa-los ao microscópio, preparam-se esfregados, com os quais se obtém uma película fina, sobre uma lâmina de vidro. Essas preparações podem ser examinadas com ou sem coloração. As preparações comuns permitem o exame dos caracteres morfológicos mais salientes. Detalhes de estrutura interna exigem o emprego de técnicas especiais como microscópio eletrônico, o microscópio de fase-contraste ou microscópia ultravioleta. Embora a maioria dos exames seja realizado com auxilio da microscopia de campo claro é possível utilizar o microscópio luminoso para realizar diferentes funções, como microscopia de campo claro, de campo escuro, de fluorescência e de contraste de fase e talvez futuramente será possível observar a ocorrência e avaliação dos processos bioquímicos dentro de uma célula viva. O microscópio eletronico mostrou aos cientistas partes das células que estavam escondidas. Em microscopia registam -se avanços significativos como a utilização de computadores, outras fontes de iluminação, ou novas técnicas de coloração. Postulados de Koch No final da década de 1870, Koch, sendo um médico rural, interessou-se pelo carbúnculo, uma doença comum em fazendeiros e em seus animais. Analisando sangue de vítimas do carbúnculo ao microscópio, Koch observou a presença de uma bactéria de grandes dimensões. Ele supôs que este poderia ser o agente causador da doença. Em um laboratório improvisado e desenvolveu técnicas microbiológicas à medida em que procedia a seus estudos, Koch conseguiu isolar a bactéria, e formulou um conjunto de critérios nos quais defendia o uso de animais como modelos de doença humana, inoculando bactérias em camungondos, coelhos, carneiros saudáveis, etc e organizou quatro critérios necessários para provar que um micróbio específico causa uma doença particular, estes ficaram conhecidos como Postulados de Koch 1- Um microrganismo específico pode estar associado a uma doença 2- Um microrganismo pode ser isolado e cultivado em cultura pura , em condições laboratoriais Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 20 3- A cultura de microrganismos produzirá a doença quqndo inoculada em animal susceptível 4- É possível recuperar o microrganismo inoculado do animal infectado experimentalmente A descoberta dos vírus, agentes que não crescem no laboratório em meios artificiais, como fazem as bactérias, foram requeridas algumas modificações aos postulados de Koch, pondo em causa o segundo Postulado de Koch. Actualmente também se sabe que existem algumas doenças que são causadas por mais de um microrganismo, enquanto que outros micróbios podem causar mais do que uma doença, diferentemente do primeiro postulado de Koch. Os postulados três e quatro não sofreram modificações e são válidos até aos dias de hoje. Foi por meio do estudo das causas de doenças em plantas que outros cientistas descobriram o vírus ( Ivanovski descobriu o Virus do mosaico do tabaco) T. Smith ( 1859-1934) provou que um protozoário era responsável pela doença febre amarela do gado. Foi a primeira descrição de um microrganismo veiculado por um Artropode. Entre as doenças observadas como resultado da descoberta de Smith estão a malária, febre amarela e a doença de sono. A febre amarela foi a primeira doença humana atribuída a um vírus. Walter Reed ( 1851-1902,usando voluntários provou que o vírus era transmitido por certos insectos TabeIa 1: MPORTANCIA DOS MICRORGANISMOS GRUPO IMPORTÂNCIA Bactérias -Produtores de antibióticos e antífungicos -Fixadores de Nitrogenio -Controle biológico - Produtores de alimentos - Produtores de ácidos e vitaminas - Sintetizadores de hormônios por engenharia genética Virus - Engenharia genética ( Vectores de terapia Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 21 genética) - Controle biologico Fungos - Produtores de alimentos: Queijos, cerveja, pão, vinho, uísque -Produtores de antibióticos e antifungicos -Maiores decompositores do planeta -Controle biologico CLASSIFICACAO DE MICRORGANISMOS EM RELAÇÃO A OUTROS SERES Em 1969, Whittaker propôs um sistema de classificação em cinco reinos, passando os fungos a constituir um reino independente. Deste modo, passam a existir os cinco reinos que actualmente são considerados: Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia. Foi um sistema de classificação que continha algumas limitações, mas o próprio Whittaker apresentou mais tarde, em 1979, uma versão modificada do seu sistema de cinco reinos. Um dos problemas era relativo à separação de alguns seres. Era o caso das algas, que são autotróficas e apresentam espécies unicelulares, coloniais e pluricelulares. Segundo o sistema apresentado em 1969, as algas teriam de ser incluídas no Reino Protista (que incluía apenas seres unicelulares) e no reino Plantae. Na sua versão corrigida o grupo foi definitivamente incluído, na sua totalidade, no reino Protista (que passou a incluir algumas excepções à unicelularidade). Os três critérios básicos 1 – Níveis de organização celular Estrutura celular procariótica – Reino Monera Estrutura celular eucariótica – os restantes Reinos 2 – Tipos de nutrição Reino Monera: inclui espécies fotoautotróficas, quimioautotróficas e heterotróficas por absorção . Não existe ingestão nas espécies deste reino. É o único onde existe quimiossíntese. Reino Protista: espécies que obtêm o alimentos por absorção, ingestão e fotossíntese (todos os tipos de nutrição, excepto quimiossíntese). Reino Plantae: fotossintéticos Reino Fungi: obtêm o alimento absorção Reino Animalia: obtêm o alimento por ingestão Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 22 3 – Interacções nos ecossistemas Produtores – São os seres autotróficos, que produzem a sua própria fonte de matéria orgânica e podem ser vistos como o início das cadeias alimentares. É o caso das plantas, algas e algumas bactérias. Macroconsumidores – São os seres heterotróficos, que ocupam as posições intermédias e de topo nas cadeias alimentares. Microconsumidores – São seres heterotróficos que decompõem a matéria orgânica, absorvem alguns produtos resultantes da decomposição e libertam substâncias inorgânicas para o meio. São também chamados decompositores ou saprófitos. Figura 7: Sistema de Classificação de Wittaker,1969 Carl Woese, em 1970, com base em critérios de análise molecular, propuseram que há fundamentalmente dois grupos distintos de procariontes: arqueobatérias e eubactérias, muito mais diferentes entre si (em termos metabólicos) que todos os eucariontes. Assim sendo, surge um novo sistema de classificação que propõe a existência de seis reinos. Este sistema usa um nível de classificação ainda superior ao reino, chamado domínio. O sistema de Classificação de Carl Woese – Propõe a divisão do Reino Monera. Passam a existir três domínios, dois que incluem seres Procariontes e outro que inclui todos os Eucariontes. Contudo, é de referir que este não é o único sistema considerado actualmente. O debate continua aceso, e há propostas de classificação que vão dos 6 aos 12 reinos, dependendo dos critérios considerados. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 23 Figura 8: Sistema de Classificação de Carl Woese,1970 Todas estas evidências levam a afirmar que a Taxonomia é uma ciência em constante evolução. Apesar de todas as propostas apresentadas posteriormente, o sistema de classificação de Whittaker em cinco reinos ainda se pode considerar como um dos mais consensuais. DISTRIBUICAO DE MICRORGANISMOS NA NATUREZA Os microrganismos são os menores seres vivos existentes, encontrando-se em uma vasta diversidade de ambientes e desempenhando importantes papéis na natureza. Este grupo caracteriza-se por ser completamente heterogêneo, tendo com única característica comum o pequeno tamanho dos organismos. Em termos de habitat, os microrganismos são encontrados em quase todos os ambientes, tanto na superfície, como no mar e subsolo. Desta forma, podemos isolar microrganismos de fontes termais, com temperaturas atingindo até 130°C, de regiões polares, com temperaturas inferiores a -10°C; de ambientes extremamente ácidos (pH=1) ou básicos (pH=13). Alguns sobrevivem em ambientes extremamente pobres em nutrientes, assemelhando-se à água destilada. Há ainda aqueles encontrados no interior de rochas na Antártida. Em termos metabólicos, temos também os mais variados tipos, desde aqueles com vias metabólicas semelhantes a de eucariotos superiores, até outros que são capazes de produzir ácido sulfúrico, ou aqueles capazes de degradar compostos pouco usuais como cânfora, herbicidas, petróleo, etc. No geral a maior parte deles é a inócua ao homem, ao passo que ele dispõe de meios para resistir à invasão dos que podem ser prejudiciais. As bactérias são muito abundantes devido a sua capacidade de se multiplicar rapidamente, de viver em ambientes impróprios, podem formar esporos de paredes espessas, podem permanecer dormentes até que as condições do meio sejam favoráveis. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 24 As condições que favorecem a sobrevivência e o crescimento de muitos microrganismos são as que, normalmente, envolvem o homem, pelo que é inevitável que vivamos entre uma multidão deles; encontram-se no ar que respiramos, no alimento que ingerimos, na superfície do nosso corpo, na boca, nariz e outras cavidades do corpo, no aparelho digestivo. CLASSIFICAÇÃO DOS MEIOS DE CULTURA Os meios de cultura (preparações sólidas, líquidas ou semi-sólidas que contêm todos os nutrientes necessários para o crescimento de microrganismos). São utilizados com a finalidade de cultivar e manter microrganismos viáveis no laboratório, sob a forma de culturas puras. Os meios de cultura devem ter na sua composição, os nutrientes indispensáveis ao crescimento do organismo em questão, sob forma assimilável e em concentração não inibitória do crescimento. Entre os principais componentes de um meio de cultura estão; as fontes de carbono e energia como os açucares, as fontes de nitrogenio , fosforo e sais minerais. Outros componentes mais específicos podem ser encontrados em um meio especifico para um determinado organismo (meio selectivo), estes são os fatores de Crescimento como as vitaminas, aminocacidos, e outros mais. Por outro lado, para manter uma cultura pura, é necessário que o meio de cultura que se pretende utilizar seja mantido desprovido de qualquer organismo vivo contaminante. Para a prevenção de contaminações durante a manipulação de culturas puras recorre-se a técnicas de assepsia. De um ponto de vista geral, os meios de cultura podem ser classificados tendo em conta o seu estado físico ou Consistência ; a sua função e a composição química ou natureza Figura 9: Meios de cultura Quanto à consistência/ Estado físico podem ser:- Sólidos - Semi-sólidos- Líquidos Quanto à função podem ser: - Pré-enriquecedores - Enriquecedores - Selectivos - Difenciadores/Diferenciais http://www.e-escola.pt/ftema.asp?id=83&canal=5 http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=311 http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia http://pt.wikipedia.org/wiki/Nitrog%C3%AAnio http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo http://pt.wikipedia.org/wiki/Sais_minerais http://pt.wikipedia.org/wiki/Vitamina http://pt.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cido http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=310 javascript:OpenPage('913','100','100','500','450') http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=312&ordem=2 http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=312&ordem=3 Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 25 - Meios de triagem - Meios de dosagem - Meios de identificação - Meios de contagem - Manuntenção/ Estocagem Quanto à natureza podem ser: - Animados - Inanimados Quanto a Concistência / estado físico Os meios de cultura são classificados quanto ao estado físico em sólidos, quando contém agentes solidificantes, principalmente ágar (cerca de 1 a 2,0 %). Os semi-sólidos, quando a quantidade de ágar e ou gelatina é de 0,075 a 0,5 %, dando uma consistência intermediária, de modo a permitir o crescimento de microrganismos em tensões variadas de oxigênio ou a verificação da motilidade e também para conservação de culturas. Os líquidos, sem agentes solidificantes, apresentam-se como um caldo, utilizados para activação das culturas, repiques de microrganismos, provas bioquímicas, e outros fins. Quanto a função Meios de pré-enriquecimento - são aqueles que permitem a dessensibilização de microrganismos injuriados, i.e., para amostras que sofreram algum tipo de tratamento (térmico ou químico). Ex. Água peptonada, caldo lactosado (isolamento de salmonelas de leite em pó). Meios de Enriquecimento - quando proporcionam nutrientes adequados ao crescimento de microrganismos presentes usualmente em baixos números ou de crescimento lento, bem como microrganismos exigentes e fastidiosos. Esses meios têm a propriedade de estimular o crescimento de determinados microrganismos, mas existem alguns que também podem inibir o crescimento de outros. Ex. Caldo Tetrationato e Selenite-Cistina ( líquidos) para cultivo de Salmonelas , Caldo Tioglicolato para Clostridium perfringens. Diferenciais - quando contém substâncias que permitem estabelecer diferenças entre microrganismos muito parecidos, tais como meio , Ágar MacConkey para a diferenciação de enterobactérias, Ágar sangue, meio sólido ( diferencia as hemolíticas das não hemolíticas) e agar Baird-Parker ( sólido) para isolamento e diferenciação de cocos Gram positivos. Selectivos - os que contém substâncias que inibem o desenvolvimento de determinados grupos de microrganismos, permitindo o crescimento de outros. Exemplo: meios com telurito de potássio (para isolamento de Corynebacterium diphtheriae), ágar Salmonella-Shigella e ágar MacConkey, meios http://pt.wikipedia.org/wiki/Estado http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gar http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 26 com sais biliares e verde brilhante para isolamento selectivo de Salmonella, meios com 7,5% de cloreto de sódio, meio Baird-Parker, para isolamento de Staphylococcus aureus, meios com antibióticos para isolamento de diversos microrganismos ( meio de Blaser, meio de Skirrow, etc.). A maioria deles é também diferencial, permitindo diferenciar as colônias dos microrganismos. Meios de triagem - meios que avaliam determinadas actividades metabólicas permitindo caracterização e identificação presuntiva de muitos microrganismos (Caldo lauryl triptose broth , uréia, etc.); Identificação - prestam-se para a realização de provas bioquímicas e verificação de funções fisiológicas de organismos submetidos a identificação (meios Oxidação/Fermentação, Ágar Citrato, Caldo nitrato, meio semi-sólido, caldo triptofano, meio de Sulfito Indol Motilidade, etc.; Dosagem - empregados nas determinações de vitaminas, antibióticos e aminoácidos; Contagem - empregados para a determinação quantitativa da população microbiana ( PCA- Agar de Contagem em Placas, - Agar Batata Dextrose, Baird-Parker, etc.); Estocagem ou manutenção - utilizados para conservação de microrganismos no laboratório, i.e. garantem a viabilidade de microrganismos ( Nutriente ágar , Ágar Sabouraud, Meios com leite, Ágar suco de tomate, Ágar sangue, Ágar Simples, meio semi-sólido, etc.). Quanto á natureza Animados – constituídos por células vivas ( animais de laboratório, tecidos vivos ou ovos embrionados) Inanimados – não são formados por células vivas, e que podem ser; Naturais: contém substâncias provenientes da natureza Ex, leite Sintéticos : formados por substâncias químicas preparadas em laboratório Ex ,MAS Semi-sintético: união de compostos naturais e sintéticos Ex, AS EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS DOS MICRORGANISMOS - Fonte de : Carbono, Nitrogénio, Energia, Sais minerais, Vitaminas e aminoácidos -Exigências inerentes a P H , Temperatura, Pressão osmótica, Grau de humidade, Tensão de oxigénio ( aeróbias, anaeróbias, facultativas) Os microorganismos são mais diversificados em suas exigências nutritivas. Os homens e outros animais requerem certos tipos de compostos complexos contendo carbono como nutrientes, enquanto que microrganismos nem sempre. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 27 Alguns microrganismos podem crescer com algumas poucas substâncias inorgânicas como sua única exigência nutricional; outros assemelham-se aos organismos superiores na sua necessidade de compostos orgânicos complexos. Todos os organismos vivos compartilham algumas necessidades nutricionais, tais como a necessidade de Carbono, Nitrogénio, água. A água é particularmente importante para os microrganismos, porque a maioria deles pode absorver nutrientes quando estes se encontrarem dissolvidos na água. Para conhecer as suas exigências nutritivas os microrganismos são estudados no seu habitat natural ,assim foram feitos estudos na Antártica, nas piscinas quentes e nascentes do Parque Nacional de Yellowstone, no fundo dos oceanos e nas estações de tratamento de esgoto das grandes Cidades. O estudo em laboratório é necessário para caracterizar as suas propriedades morfológicas e bioquímicas. O controle do meio no qual os microrganismos crescem pode ser utilizado para fazer identificação precisa das espécies e para medir o crescimento microbiano. Elementos quimicos como nutrientes Para crescer , todos os organismos necessitam de uma variedade de elementos quimicos como nutrientes. Eles existem na natureza em uma grande variedade de compostos, que são inorgânicos ou orgânicos. Basicamente cada microrganismo utiliza os compostos presentes em seu habitat natural. Quando microrganismos são removidos do seu meio e cultivados em laboratório, os microbiologistas utilizam meios que simulam ou até mesmo melhoram as condições naturais. Um dos factores a ser observado é o fornecimento de elementos químicos essenciais que incluem: Carbono, Nitrogénio, Hidrogénio Oxigénio, Enxofre e Fósforo. Carbono Todos organismos requerem carbono de alguma forma. Em geral compostos orgânicos são aqueles que contém carbono , inorgânicosaqueles que não contem carbono ( excepto C02 que é considerado composto inorgânico pelos Biólogos). O carbono forma o esqueleto das tres grandes classes de nutrientes orgânicos ( carboidratos, lipideos, proteínas; compostos que fornecem energia para o crescimento da célula e servem como unidade básica do material celular. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 28 Aqueles microrganismos que utilizam compostos orgânicos como sua fonte principal de carbono são chamados heterotroficos ; obtem tais moléculas orgânicas absorvendo-as a partir do meio, ou ingerindo organismos autotroficos ou outros heterotroficos. Os microrganismos que utilizam o dióxido de carbono como sua fonte principal de carbono são chamados autotroficos. Eles podem viver as custas de moléculas inorgânicas relativamente simples e de ions absorvidos do meio. Nitrogénio O nitrogénio é uma parte essencial dos aminoácidos que juntos formam as proteínas; todos os organismos necessitam também de nitrogénio em alguma forma. As bactérias em particular podem utilizar o nitrogénio em diversas maneiras ; Algumas podem utilizar nitrogénio gasoso ou atmosférico através do processo da fixação de nitrogénio. Outras utilizam compostos nitrogenados inorgânicos tais como ;nitritos ou sais de amônia, Algumas utilizam compostos de nitrogénio orgânico tais como ; aminoácidos ou peptídeos. Hidrogenio, Oxigenio, Enxofre, Fosforo O hidrogénio e o oxigénio fazem parte de muitos compostos orgânicos O enxofre é necessário para a biossintese dos aminoácidos cisteina, cistina e metionina. O fósforo é essencial para a síntese de ácidos nucleícos e ATP, composto importante para o armazenamento e transferência de energia. Alguns destes elementos são encontrados na água como componentes de vários nutrientes, ou na atmosfera gasosa do meio. Os ions inorgânicos tais como sulfato (S04 -2 ) e o fosfato (P04 -3 ) podem também fornecer os principais elementos necessários para os microrganismos. Outros elementos Muitos outros elementos essenciais são requeridos, embora em menores quantidades do que os elementos ja citados. Estes podem facilitar o transporte de materiais através das membranas celulares. Por exemplo o Na + é requerido pela permease que transporta o açúcar melibiose em células de E.coli. Os elementos essenciais são frequentemente exigidos como co-factores para as enzimas. Ex o Fe + 2 é requerido por enzimas como citocromos, catalases e succinil desidrogenase. Algumas bactérias holofílicas extremas não podem crescer em meios com menos de 15% de cloreto de sódio. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 29 Outros elementos minerais também são necessários, mas normalmente em quantidades extremamente pequenas ( poucos miligramas por litro) Ex : Zinco ( Zn +2 ), cobre ( Cu +2 ), manganês ( Mn +2 ), molibdenio ( Mo +6 ) e cobalto ( Co +2 ) Eles são requeridos para activar enzimas, por exemplo o Mo +6 é requerido pela nitrogenase a enzima que converte o gás nitrogénio atmosferico N2 para amônia ( NH3) durante a fixação do nitrogenio. Eles podem ser adicionados como sais ao meio microbiológico, mas normalmente ocorrem como impurezas de outros componentes dos meios. Os meios, e até mesmo a agua devem ser purificados para assegurar a ausência de elementos-traço contaminantes quando as necessidades nutricionais são estudadas. Classificação nutricional dos microrganismos Os organismos utilizam compostos químicos para obter energia são chamados quimiotroficos. Aqueles que dependem primariamente da energia radiante (luz) são denominados fototroficos. Pela combinação destes termos com aqueles relacionados ás principais fontes de carbono , os seguintes grupos emergem: Quimioautotróficos: aqueles organismos que utilizam substâncias químicas ( inorgânicas) como fonte de energia e o dióxido de carbono como principal fonte de carbono. Algumas destas bactérias desempenham um papel importante no ciclo do azoto: umas oxidam a amônia ou amoníaco resultante quer da decomposição de matérias orgânicas, quer da actividade de procariontes fixadores de azoto, quer de descargas eléctricas da atmosfera, outras oxidam enxofre produzindo sulfatos,etc. Quimioheterotróficos- aqueles que utilizam substâncias químicas ( orgânicas) como fontes de energia e os compostos orgânicos como fonte principal de carbono Na sua maioria, porém, as bactérias heterotróficas, algumas destas bactérias são saprófitas, isto é ,obtém a sua nutrição de matéria orgânica morta. Pertencem a este grupo: a) Bactérias responsáveis, juntamente com os fungos pela decomposição e reciclagem dos produtos orgânicos do solo, onde diferentes grupos de bactérias desempenham papéis específicos,tais como a digestão da celulose, do amido e de outros polissacarídeos e ainda de proteinas,polipeptídeos,etc. A actividade destas bactérias torna os nutrientes acessíveis ás plantas e atraves das plantas aos animais. b) Bactérias utilizadas na produção do queijo,vinagre,etc c) Bactérias utilizadas na síntese da maioria dos antibióticos Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 30 Outras bactérias heterotróficas utilizam na sua alimentação produtos orgânicos que fazem parte de organismos vivos . Pertencem a este grupo Bactérias parasitas produtoras de doenças ( bactérias patogénicas) Bactérias que vivem em simbiose com outros organismos Fotoautotroficas)–aqueles que utilizam a luz como fonte de energia e o dióxido de carbono como fonte principal de carbono. Possuem moléculas de clorofila ( mas ou menos diferente da clorofila das plantas) ,e consomem energia luminosa. A côr é variável e está relacionada com a presença de diversos carotenóides que funcionam na fotossíntese como pigmentos acessórios. Algumas destas bactérias utilizam compostos de enxofre como dadores de electrões. Dizem-se por isso bactérias sulfurosas. Foi o conhecimento da fotossíntese nestas bactérias que levou Van Niel a propor para a fotossíntese a equação generalizada C02 + 2 H2A luz CH20 + H20 + 2ª Fotoheterotróficos – aqueles que utilizam a luz como fonte de energia e compostos orgânicos como fonte principal de carbono Outras bactérias fotossintetizantes utilizam álcoois, ácidos gordos e diversas outras substâncias orgânicas como dadores de electrões para a reacção da fotossíntese, e dizem-se por isso bactérias não sulfurosas Entretanto algumas espécies de microrganismos são diversificados quanto á necessidade nutricional e, portanto , não podem ser classificados exclusivamente em um dos quatro grupos. Ex: Certas bactérias fototróficas podem crescer como quimiotroficas. Na ausência de oxigénio o Rhodospirillun rubrun depende da luz como fonte de energia e vive como um fotoheterotrofico, por outro lado na presença de oxigénio e na ausência de luz pode crescer como um quimioheterotrofico. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 31 Tabela 2: Classificação nutricional das bactérias e outros organismos Grupo nutricional Fonte de carbono Fonte de energia Exemplos Quimioautotróficos Dióxido de carbono Compostos inorgânicos Bactérias nitrificantes,do ferro,hidrogenio e enxofre Quimioheterotróficos Compostos orgânicos Compostos orgânicos Muitas bactérias, fungos,protozoários e animais Fotoautotroficos Dióxido de carbono Luz Bactérias do enxofre verde e púrpura, algas, plantas e cianóficeas Fotoheterotroficos Compostos orgânicos Luz Bactérias púrpuras e verdes não enxofradas As exigências especificas de diferentes bactérias e leveduras são utilizadas extensivamente com propósitos taxonómicos. Com avanços da tecnologia existem sistemas automatizados que rapidamente identificam asespécies de bactérias ou leveduras com base na utilização de nutrientes. E é possível fazer-se a identificação em apenas horas. TÉCNICAS BÁSICAS DE CULTURA E DE SEMEADURA Em laboratório, os microrganismos são cultivados ou desenvolvidos em material nutriente denominado meio de cultura . Alguns laboratórios podem preparar seus proprios meios apartir de pos-desidratados, enquanto que outros compram meios preparados "prontos para uso" em placas de petri ou tubos de ensaio. Existe a disposição uma extensa lista de meios comerciais ,e o tipo utilizado depende de muitos factores; esses factores incluem considerações sobre a origem do material a ser analizado, a espécie que se imagina presente nesta amostra e as necessidades nutricionais dos organismos. O ágar nutriente constituido por extrato de carne e proteina digerida ( peptonas), é um tipo desse meio. Meios mais específicos podem conter compostos quimicos ou substâncias como bile ou sangue que inibem ou acentuam o crescimento microbiano. Microbiologistas usam meios em combinação que ajudam a revelar a identidade dos organismos. Suponhamos que se deseja isolar culturas puras de microrganismos de uma boca. Podemos coletar a saliva em um recepiente estéril, usando um swab de algodão estéril, esfregando em alguma região Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 32 da boca ou garganta. Com o próprio swab ou com um fio metal estéril , a agulha de transferência ou ansa de semeadura , a saliva é semeada por meio de estrias sobre a superfície do agar, assim celulas individuais tornam-se separadas umas das outras. O material colocado no meio da cultura é chamado de inóculo. O isolamento conciste na obtenção de colónias puras de interesse para o estudo. Isolamento em cultivo sólido - Técnica de semeadura por estrias -Técnica de semeadura por espalhamento -Técnica de semeadura por derramamento -Técnica de semeadura em profundidade - Técnica de semeadura em picada -Isolamento em cultivo líquido Técnica de Semeadura em Estrias/ por esgotamento Objectivo - Obter o crescimento do microrganismo , colónia pura no meio de cultura afim de: Estocar a bactéria; Estudar seu metabolismo em uma prova ―bioquímica‖; Procedimento: Com uma ansa de platina/ níquel ou swab coletar uma pequena parcela do meio de inoculo e espalhar sobre uma placa de Petri com ágar fazendo movimento de zigue-zague em forma de estrias. Pode ser feita de forma contínua ou descontínua Figura 10: Colónias obtidas por semeadura por estrias/ esgotamento Técnica de semeadura por espalhamento Com auxílio de uma pipeta estéril transfere-se um pequeno volume da amostra para o centro de uma placa com ágar solidificado e faz-se o espalhamento usando-se uma ansa de Drigalski ( ou outro material) previamente mergulhado em álcool e passado pela chama. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 33 Figura 11: semeadura por espalhamento Técnica de semeadura por derramamento/pour plate Com auxílio de uma pipeta esterilizada, coloca-se um pequeno volume da melhor diluição do inoculo na placa de Petri sem ágar e em seguida derrama-se ágar fundido na temperatura de 45 0 C e mistura- se com uma leve agitação e deixa-se solidificar. Este método permite o crescimento de colónias na superfície e dentro do ágar, pois algumas células foram misturadas com o ágar durante a solidificação. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 34 Figura 12: Semeadura por pour plate e por espalhamento Técnica de semeadura em profundidade Procedimento - Semear o microrganismo com auxílio de uma agulha de níquel cromo, fazendo uma picada no centro do meio de cultura penetrando até ao fundo do tubo. Com isso haverá crescimento de microrganismos anaeróbios no fundo do tubo e aeróbios perto da superfície. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 35 Figura 13: Semeadura em profundidade Técnica de Semeadura em Picada Objectivo - Verificar a motilidade do microorganismo no Agar Semi-Sólido. Procedimento - Semear o microrganismo com auxílio de uma agulha de níquel cromo, fazendo uma picada no centro do meio de cultura penetrando até a metade da sua altura. Após o período de incubação interpretar o resultado: Bactéria móvel: crescimento por todo meio de cultura. Bactéria imóvel: crescimento somente no local da picada. Isolamento em cultivo líquido Os meios de enriquecimento que propiciam um grande aumento de uma população bacteriana são os meios líquidos. Após o crescimento avantajado então ocorre o isolamento de determinadas células. Isso pode ser feito como mostrado nas técnicas em estado sólido ou através de uma série de diluições em meio líquido, passando-se para um novo meio estéril assim sucessivamente até obter se a diluição pretendida. Espera-se obter colónias puras provenientes de uma única célula. É desta forma que é feito o isolamento de Escherichia coli em águas e alimentos. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 36 Figura 14: Isolamento em cultivo continuo Morfologicamente, as colônias não são iguais para todas as espécies . Figura 15: Morfologia das colónias Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 37 Conservação das culturas puras Uma vez isolados em cultura pura é necessário isolar a cultura dos microrganismos por um período de tempo com o objectivo de estudá-las. Se a cultura é mantida por somente um curto período ( dias a meses, dependendo da resistência do microrganismo), ela pode ser armazenada á temperatura de refrigeradores ( 4 a 10 0 C). Alguns microrganismos, como, Haemophilus influenzae, devem ser transferidas diariamente a um novo meio. Para armazenar por um longo periodo as culturas são mantidas em nitrogênio líquido a - 196 0 C ou em freezers a -70 a -120 0 C, ou são congeladas e então desidratadas e fechadas a vacuo em processo denominado liofilização, tambem conhecido por congelamento a seco, este processo mantém a viabilidade das culturas por muitos anos e é o elemento chave para construir uma colecção de microrganismos de referência. Uma vez isolado um microrganismo em cultura pura, pode-se realizar testes laboratoriais necessários para identificar o microrganismo. Estes testes geralmente incluem o uso de diferentes meios e diferentes reacções químicas, mas um dos seus instrumentos mais poderosos para investigação é o microscópio. REGRAS BÁSICAS DE BOAS PRÁTICAS LABORATORIAIS 1- Manter unhas curtas 2- Manter cabelo preso para evitar acidentes 3- Recomendado o uso de calças compridas e calçados fechados 4- Uso da bata no laboratório é obrigatória 5- Evitar colocar dedos canetas ou quasquer outros utensílios na boca, principalmente se estiveram em contacto com as mesas de trabalho 6- Evitar apoiar sem necessidade sobre as bancadas 7- No caso de ferimentos nas mãos não realizar aula prática ( comunicar ao Professor) 8- Comunicar imediatamente qualquer ferimento sofrido dentro do laboratório 9- É obrigatório fazer anti- sépsia nas mãos antes, durante, e após actividades práticas 10- Não comer ou beber dentro do laboratório 11- Não tocar a mucosa oral, nazal ou ocular durante as actividades práticas 12- Nunca provar ou cheirar soluções ou produtos químicos 13- Não pipetar com boca, utilizar sempre pêra ou outro dispositivo similar 14- Todo material de vidro contaminado ( pipetas, tubos de ensaio, etc) deve ser colocado em banca própria Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 38 15- As culturas de microrganismos não podem sair do laboratório 16- Ao derramar culturas bacterianas cobrir a área com papel toalha ecolocar desinfectante 17- Manter todos frascos , placas rotuladas 18- Não manusear equipamento eléctrico com mãos húmidas MÉTODOS DE CONTROLO / INACTIVAÇÃO DOS MICRORGANISMOS O controle dos microorganismos é um assunto abrangente e de inúmeras aplicações práticas , Para o controle dos microrganismos é necessário a destruição e/ou remoção de todas as formas de vida de um objecto ou material. Conhecem-se vários métodos de controlo/inactivação dos microrganismos que constituem os Métodos de controlo Físicos e Químicos. Métodos Físicos de controle: O método mais empregue para matar microorganismos é o calor, por ser eficaz, barato e prático. Os microorganismos são considerados mortos quando perdem a capacidade de multiplicar. Calor húmido: A esterilização empregando calor húmido requer temperaturas acima de fervura da água (120º), esta é feita na autoclave. Este é o método preferencial de esterilização desde que o material ou substância a ser esterilizado não sofra mudanças pelo calor ou humidade. A esterilização é mais facilmente alcançada quando os organismos estão em contacto directo com o vapor, nestas condições o calor húmido matará todos os organismos. Calor seco: A forma mais simples de esterilização empregando o calor seco é a flambagem. A incineração também é uma forma de esterilizar, empregando o calor seco. Outra forma de esterilização empregando o calor seco é feita em fornos, o tempo e a temperatura deve ser observado atentamente. A maior parte da vidraria empregada em laboratório é esterilizada deste modo. Pasteurização: consiste em aquecer o produto a uma dada temperatura, num dado tempo e a seguir, resfria-lo bruscamente, porém a pasteurização reduz o numero de microorganismos presentes mas não assegura uma esterilização. Existem três tipos de pasteurização Pasteurização lenta, na qual utilizamos temperaturas menores durante maior intervalo de tempo. Este tipo é melhor para pequenas quantidades de leite, por exemplo o leite de vaca. A temperatura utilizada é de 65˚C durante trinta minutos. Pasteurização rápida, na qual utilizamos altas temperaturas durante curtos intervalos de tempo. É mais utilizada para leite de saquinho, temperatura utilizada é de 75˚C durantes 15 a 20 segundos, na literatura, frequentemente encontramos este tipo de Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 39 pasteurização com a denominação HTST (High Temperature and Short Time), alta temperatura e curto tempo. Pasteurização muito rápida, na qual as temperaturas utilizadas vão de 130˚C a 150˚C, durante três a cinco segundos, este tipo é mais conhecido como UHT (Ultra High Temperature) ou longa vida. Radiações: As radiações têm seus efeitos dependentes do comprimento da onda, da intensidade, da duração e da distância da fonte. Há pelo menos dois tipos de radiações empregadas no controle dos microorganismos: ionizantes e não-ionizantes. Indicadores biológicos: São suspensões-padrão de esporos bacterianos submetidos a esterilização juntamente com os materiais a serem processados em autoclave, estufas e câmera de radiação. Terminado o ciclo, são colocados em meio de cultura adequada para o crescimento de esporos, se não houver crescimento, significa que o processo está validado. Microondas: Os fornos de microondas são cada vez mais utilizados em laboratórios e as radiações emitidas não afectam o microorganismo, mas geram calor. O calor gerado é responsável pela morte dos microorganismos. Filtração: A passagem de soluções ou gases através de filtros, retêm os microorganismos, então pode ser empregada na remoção de bactérias e fungos, entretanto, passar a maioria dos vírus. Pressão Osmótica: A alta concentração de sais ou açúcares cria um ambiente hipertônico que provoca a saída de água do interior da célula microbiana. Nessas condições os microorganismos deixam de crescer e isto tem permitido a preservação de alimentos. Dessecação: Na falta total de água, os microorganismos não são capazes de crescer, multiplicar, embora possam permanecer viáveis por vários anos. Quando a água é novamente reposta, o microorganismo readquire a capacidade de crescimento. Esta peculiaridade tem sido muito explorada pelos microbiologistas para preservar microorganismos e o método mais empregado é a liofilização. Métodos Químicos de controle Os agentes químicos são apresentados em grupos que tenham em comum, ou as funções químicas, ou elementos químicos, ou mecanismo de acção. Álcoois: A desnaturação de proteínas é a explicação mais aceite para a acção antimicrobiana. Na ausência de água, as proteínas não são desnaturadas tão rapidamente quanto na sua presença. Aldeídos e derivados: Pode ser facilmente solúvel em água, é empregado sob a forma de solução aquosa em concentrações que variam de 3 a 8% . A metenamina é um anti-séptico urinário que deve sua actividade à liberação de aldeído fórmico. Em algumas preparações, a metenamina é misturada ao ácido mandélico, o que aumenta seu poder bactericida. Manual de Microbiologia Elaborado por: Arminda F.Uachisso Beira,2011 Page 40 Fenóis e derivados: O fenol é um desinfectante fraco, tendo interesse apenas histórico, pois foi o primeiro agente a ser utilizado como tal na prática médica e cirúrgica, os fenóis actuam sobre qualquer proteína, mesmo aquelas que não fazem parte da estrutura ou protoplasma do microorganismo, significando que, em meio orgânico protéico, os fenóis perdem sua eficiência por redução da concentração actuante. Halogênios e derivados: Entre os halogênios, o iodo sob forma de tintura é um dos anti-sépticos mais utilizados na práticas cirúrgicas. O mecanismo de acção é combinação irreversível com proteínas, provavelmente através da interação com os aminoácidos aromáticos, fenilalanina e tirosina. Ácidos inorgânicos e orgânicos: Um dos ácidos inorgânicos mais populares é o acido bórico; porém, em vista dos numerosos casos de intoxicação, seu emprego é desaconselhado. Desde a muito tempo tem sido usados alguns ácidos orgânicos, como o ácido acético e o ácido láctico, não como anti-sépticos mas sim na preservação de alimentos hospitalares. Agentes de superfície: Embora os sabões se encaixem nessa categoria são compostos aniônicos que possuem limitada acção quando comparada com a de substância catiônicas. Dentre os detergentes catiônicos os derivados de amônia tem grande utilidade nas desinfecções e anti-sepsias. O modo preciso de acção dos catiônicos não esta totalmente esclarecido, sabendo-se, porém, que alteram a permeabilidade da membrana, inibem a respiração e a glicólise de formas vegetativas das bactérias, tendo também acção sobre fungos, vírus e esporos bacterianos. Metais pesados e derivados: O baixo índice terapêutico dos mercuriais e o perigo de intoxicação por absorção fizeram com que aos poucos deixassem de serem usados, alguns derivados mercuriais tiveram grande aceitação, embora dotados de fraca atividade bactericida e bacteriostática in vivo, como o merbromino. Agentes oxidantes: A propriedade comum destes agentes é a liberação de oxigênio nascente, que é extremamente reactivo e oxida, entre outras substâncias o sistemas enzimáticos indispensáveis para a sobrevivência dos microorganismos. Esterilizantes gasosos: Embora tenha atividade esterilizante lenta o óxido de etileno tem sido empregado com sucesso na esterilização de instrumentos cirúrgicos, fios de agulhas para suturas e plásticos. MÉTODOS DE DETECÇÃO/QUANTIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS Além da identificação do tipo do microrganismo de um meio, também é importante em alguns casos sua quantificação, isto pode ser feito pelo acompanhamento da variação do número de células. Como exemplo de casos em que a quantificação de microrganismos torna-se importante, pode-se citar: quantificação da população de microrganismos
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