Aula 1 e 2 (15_02) Introdução a Microbiologia

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INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
Profa. Priscilla Maria Carvalho Oliveira 
É o estudo dos organismos microscópicos, que consiste em uma única 
célula, ou grupo de células, incluindo também os vírus, os quais não 
apresentam natureza celular, bem como o estudo de suas atividades. 
Microbiologia [do grego: mikros (“pequeno”), bios (“vida”) e 
logos (“ciência”)] 
Os principais grupos de microrganismos estudados em microbiologia 
são: os vírus, bactérias, fungos e protozoários. 
Preocupa-se com a forma, a estrutura, a reprodução, a fisiologia, o 
metabolismo e a identificação dos seres microscópicos. Inclui o estudo 
da sua distribuição natural, suas relações recíprocas e com outros seres 
vivos, seus efeitos benéficos e prejudiciais sobre os homens e as 
alterações físicas e químicas que provocam em seu meio ambiente. 
Microrganismos em ambientes naturais 
 
Os microrganismos estão presentes em qualquer lugar da 
Terra capaz de dar suporte à vida. Esses incluem os hábitats 
que já somos familiarizados – solo, água, animais e plantas –, 
bem como praticamente todas as estruturas feitas pelos seres 
humanos. No corpo humano, por si só, as células microbianas 
superam o número de células do nosso corpo em um fator de 
dez. A esterilidade (ausência de formas de vida) em qualquer 
amostra natural é extremamente rara. 
Em alguns hábitats microbianos, os organismos superiores não 
conseguem sobreviver devido ao fato de o hábitat ser muito 
quente ou muito frio, muito ácido ou muito cáustico, muito 
salgado ou com uma forte tensão osmótica, ou ainda apresentar 
pressões enormes. Embora se possa prever que esses “ambientes 
extremos” representem um desafio para qualquer forma de vida, 
esses hábitats punitivos são muitas vezes repletos de 
microrganismos. 
Estes microrganismos são chamados de extremófilos e 
compreendem um grupo grande e notável, principalmente de 
bactérias e arqueias, cujas propriedades coletivas definem os 
limites físico-químicos da vida 
Os extremófilos são abundantes em 
ambientes hostis como fontes 
vulcânicas termais; dentro ou sobre os 
lagos cobertos de gelo, geleiras ou os 
mares polares; em corpos d’água 
extremamente salgados; em solos e 
águas que possuem um pH tão baixo 
quanto 0 ou tão elevado quanto 12; e 
no fundo oceânico ou no fundo da 
Terra, onde as pressões podem exceder 
a pressão atmosférica em mais de 
1.000 vezes. 
Equipe de pesquisa que estuda o Lago 
Vida, nos vales secos McMurdo da 
Antártida, que é permanentemente 
coberto de gelo, descobriu vida 
bacteriana imersa em uma solução salina 
de subcongelamento a –13°C! 
Ao longo dos anos, os microbiologistas tiveram grandes progressos na 
descoberta de como os microrganismos atuam, e a aplicação deste 
conhecimento trouxe grandes avanços à saúde e ao bem-estar dos 
seres humanos. Além de entender os microrganismos como agentes 
causadores de doenças, a microbiologia tem avançado bastante na 
compreensão do importante papel que esses microrganismos 
desempenham na alimentação e agricultura, de modo que os 
microbiologistas têm sido capazes de explorar as atividades microbianas 
para a produção de artigos valiosos para os seres humanos, para a 
geração de energia e limpeza do meio ambiente. 
O IMPACTO DOS MICRORGANISMOS NOS SERES HUMANOS 
 
Microrganismos e Alimentos 
 Os micro-organismos podem desempenhar papeis muito importantes 
nos alimentos, sendo possível classifica-los em 3 grupos, dependendo 
do tipo de interação existente entre micro-organismo e alimento. 
 CLASSIFICAÇÃO: 
 Micro-organismos como agentes de deterioração dos alimentos. 
 
 Micro-organismos como agentes patogênicos. 
 
 Micro-organismos como produtores de alimentos. 
Micro-organismos como agentes de deterioração dos alimentos 
Deterioração: é o desenvolvimento de micro-organismos nos alimentos que pode 
levar a alterações em sua composição química, em suas propriedades 
organolépticas ou ainda na sua estrutura. Esses micro-organismos deteriorantes 
produzem no seu crescimento compostos voláteis, os quais o olfato e o paladar 
humano podem detectar. 
Durante o processo da deterioração é selecionado uma população ou tipo 
predominante de micro-organismos. Cada tipo de alimento deteriora-se pela ação 
de um tipo de concreto de micro-organismo. 
O tipo de deterioração depende: 
- Do alimento - Do micro-organismo envolvido - Do número de micro-organismos 
presentes. 
 
Nos processos de deterioração, os metabólitos produzidos pelos micro-
organismos provocam alterações indesejadas de sabor e odor nos alimentos, 
que são normalmente os primeiros sinais de decomposição. 
 
Porém, com o avanço do estágio de degradação, há também o surgimento de 
alterações visuais como descoloração, presença de limo e alterações na 
própria estrutura dos produtos, como mudança na sua textura devido à 
degradação de matrizes poliméricas, acúmulo de gás ou formação de espuma e 
liberação de exsudados. 
 
A deterioração microbiana em si pode ser decorrente do crescimento dos 
micro-organismos ou da produção de enzimas extracelulares ou enzimas 
liberadas após lise celular. 
Micro-organismos como agentes patogênicos transmitidos por 
alimentos 
 As patologias associados à transmissão alimentar podem ser de TRÊS tipos: 
 Infecções alimentares: produzidas pelo ingestão de micro-organismos. 
Ex.: Salmonella sp., E.coli enteropatogênica, E.coli enteroinvasiva, E.coli 
enterohemorrágica 
 Intoxicações alimentares: produzidos em consequência da ingestão de toxinas 
bacterianas produzidas por micro-organismos presentes nos alimentos. 
Ex.: Staphylococcus aureus; Bacillus cereus, Clostridium botulinum, 
 Toxiinfecções alimentares: produzidos em consequência da ingestão de micro-
organismos presentes nos alimentos que produz toxinas no trato gastrointestinal (TGI). 
Ex. Vibrio cholerae (cólera), E.coli enterotoxigênica 
A segurança alimentar requer o monitoramento constante dos 
produtos alimentícios para garantir que os mesmos se encontrem 
livres de patógenos, bem como o rastreamento dos surtos de doenças 
para a identificação das fontes desses patógenos. Alimentos frescos 
como carnes, frutas e legumes são mais vulneráveis à contaminação 
microbianae normalmente possuem uma “meia-vida” curta 
justamente pelo fato de a contaminação ser praticamente impossível 
de ser evitada. 
Micro-organismos como produtores de alimentos 
 Desde os tempos históricos mais remotos são utilizados micro-organismos para 
produzir alimentos. 
 Os processos microbianos causam alterações nos alimentos que lhes conferem 
mais resistência a deterioração ou algumas características organolépticas (sabor, 
textura, etc..) mais desejável. 
 Neste grupo estão todos os microrganismos utilizados na fabricação de alimentos 
fermentados: queijo, vinhos, cerveja, pães, iogurtes, manteiga etc.. 
Alimento Matéria prima Principal Microrganismo 
Picles Pepinos Lactobacillus spp. 
Pediococcus spp. 
Leite fermentado Leite L. acidophilus 
Pão Farinha Saccharomyces cerevisiae 
Ricota Leite past. L. bulgaricus 
Koumiss Leite de égua L. bulgaricus 
Torula, Mycoderma 
Kefir Leite fresco, 
 
Streptococcus spp. 
Lactobacillus spp. 
Leuconostoc 
Acetobacter 
Iogurte Leite pasteurizado L. bulgaricus 
S. thermophilus 
Shoyu Arroz, Soja L. delbrueckii 
Aspergillus oryzae 
Sacharomyces rouxii 
Queijos Leite S. lactis, S. cremoris 
L. citrovorum, L. dextranicum,Outros micro-
organismos 
Cerveja Grãos de cereais Saccharomyces spp. 
Vinho Suco de uva Saccharomyces cerevisiae 
Sacch. champagnii 
Salames e salsichas 
curadas 
Porco/Gado Pediococcus cerevisiae 
Presunto curado Porco Aspergillus, Penicillium 
Lactococcus lactis 
Lactococcus cremoris 
Lactobacillus citrovorum 
Lactobacillus dextranicum 
 
Outros: fungos 
Queijos 
Lactococcus thermophillus 
Lactobacillus bulgaricus 
 
Sabor: diacetil, acetaldeído 
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Streptococcus cremoris, S. diacetylactis: ácido – coagulação 
Leuconostoc cremoris: voláteis – sabor e aroma 
 
Manteiga: mesmos microrganismos 
Saccharomyces cerevisiae 
Picles 
Lactobacillus spp. 
Pediococcus spp. 
Chucrute 
Os microbiologistas e a medicina clínica combinaram-se para controlar as 
doenças infecciosas nos últimos 100 anos. No início do século XX, as principais 
causas de morte humana correspondiam às doenças infecciosas provocadas 
por bactérias e patógenos virais. 
Microrganismos como agentes causadores de doenças 
Atualmente, as doenças infecciosas são muito menos letais, 
principalmente nos países desenvolvidos. 
O controle das doenças infecciosas é o resultado de uma combinação 
de avanços incluindo: 
 Maior entendimento a respeito dos processos das doenças, 
 Melhoria das práticas sanitárias e de saúde pública, 
 Campanhas de vacinação ativas, 
 Uso de agentes antimicrobianos, como os antibióticos. 
Embora várias doenças infecciosas estejam sob controle atualmente, 
muitas outras ainda podem ser uma grande ameaça à vida, especialmente 
em países em desenvolvimento. 
Por exemplo, doenças como a malária, tuberculose, cólera, doença do 
sono africana, sarampo, pneumonia e outras doenças respiratórias, bem 
como síndromes diarreicas, ainda são comuns em países em 
desenvolvimento. 
Além disso, os seres humanos ao redor do mundo estão sob ameaça de 
doenças que poderiam emergir subitamente, como a gripe aviária ou 
suína, ou a febre hemorrágica do Ebola; essas são fundamentalmente 
doenças de animais que sob determinadas circunstâncias podem ser 
transmitidas para os seres humanos e disseminadas rapidamente por uma 
população. Assim, os microrganismos ainda constituem graves ameaças à 
saúde humana em todas as partes do mundo. 
A agricultura se beneficia da ciclagem de nutrientes pelos 
microrganismos. Um grande número de espécies vegetais que 
alimentam os seres humanos e animais domésticos são as leguminosas. 
As leguminosas vivem em estreita associação com bactérias que 
formam estruturas denominadas nódulos em suas raízes. 
Microrganismos, agricultura e nutrição humana 
Nesses nódulos, essas bactérias convertem o nitrogênio atmosférico (N2) 
em amônia (NH3, o processo de fixação de nitrogênio), que as plantas 
utilizam como fonte de nitrogênio para seu crescimento. A fixação de 
nitrogênio também elimina a necessidade de utilização por parte dos 
agricultores de fertilizantes nitrogenados dispendiosos e poluentes. 
Também de grande importância agrícola são os microrganismos que 
habitam o rúmen de animais ruminantes, como o gado bovino e o ovino. 
O rúmen é um ecossistema microbiano no qual densas populações de 
microrganismos realizam a digestão e fermentação do polissacarídeo 
celulose, o principal componente das paredes celulares vegetais. 
Além dos benefícios à agricultura, os microrganismos também podem 
exibir efeitos negativos na indústria agrícola. 
Doenças microbianas de plantas e animais utilizados na alimentação 
humana causam grandes perdas econômicas todos os anos. Dessa forma, 
os microrganismos impactam significativamente a indústria agrícola em 
ambos os sentidos, positivo e negativo. 
Os microrganismos do trato gastrintestinal humano (GI) auxiliam nos 
processos digestores sintetizando certas vitaminas e outros nutrientes 
essenciais, todavia também competem por espaço e recursos com 
microrganismos patogênicos que podem entrar no trato GI por meio de 
alimentos e água contaminados. Dessa forma, a microbiota do colo por si só 
ajuda a prevenir que os microrganismos patógenos se estabeleçam. 
Interação dos microrganismos com o corpo humano – Microbiota normal 
A microbiota normal do trato intestinal desempenha importante papel nas doenças 
extraintestinais. Por exemplo, Bacteroides fragilis é uma importante causa de 
peritonite associada à perfuração da parede intestinal por trauma, apendicite ou 
diverticulite. 
Peritonite - inflamação do peritônio, o tecido que reveste a parede interna do 
abdômen e cobre e sustenta a maioria de seus órgãos abdominais.