Cultivo de Microrganismos

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Exigências nutricionais e 
condições físicas para o cultivo 
de microrganismos 
Isabela Borges- isabela.c@estacio.br 
Mestre Em Ciências- UFRJ 
Doutora Em Ciências Farmacêuticas-UFRJ 
 
Universidade Estácio de Sá- Campus Teresópolis 
Disciplina: MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA – (ARA0023) 
mailto:isabela.c@estacio.br
Conteúdo 
 1) Exigências nutricionais para o crescimento microbiano, distinguindo 
macronutrientes e micronutrientes; 
 2) Condições para o cultivo de microrganismos, inóculo e meio de cultura; 
 3) Principais tipos de meios de cultura; 
 4) Fatores de crescimento microbiano, enfatizando a influência da temperatura, 
pH, pressão osmótica e pressão hidrostática na taxa de crescimento. 
Crescimento e cultivo microbiano 
Crescimento microbiano... 
É associado ao crescimento de 
uma população de células de um 
microrganismo e NÃO o tamanho 
de células; 
Na aula vamos falar sobre... 
 
 Fatores físicos e químicos para o crescimento microbiano 
 Os vários tipos de meios de cultura 
 Métodos utilizados para determinar o crescimento 
Os fatores necessários para o crescimento microbiano 
podem ser divididos em duas categorias: 
Fatores físicos 
 Temperatura 
 pH 
 Pressão osmótica 
 
Crescimento e cultivo microbiano 
Fatores químicos 
 Fontes de carbono 
 Nitrogênio 
 Enxofre 
 Fosforo 
 Oxigênio 
Elementos traços e fatores orgânicos 
de crescimento quantidades muito pequenas de 
outros elementos minerais, como ferro, cobre, molibdênio e 
zinco 
Fatores físicos 
 Temperatura 
A maioria dos micro-organismos 
cresce bem nas temperaturas 
ideais para os seres humanos 
Algumas bactérias já são capazes de crescer em 
EXTREMOS de temperatura em que a maioria dos 
organismos eucarióticos teriam dificuldade de 
crescimento 
Os microrganismos são divididos em grupos principais: 
Termófilos 
Psicrófilos 
Mesófilos 
Crescem em baixas temperaturas 
Crescem em temperaturas moderadas 
Crescem em altas temperaturas 
Hipertermófilos = ou maior 80 C 
Crescimento e cultivo microbiano 
Fatores físicos 
 pH 
Acidófilos 
Neutrofílicos 
Alcalofílicos 
pH = 7 
pH 7 
A maioria das bactérias crescem melhor nessa faixa entre 6,5- 7,0 
Alguns alimentos são protegidos da deterioração pelos 
ÁCIDOS produzidos pela fermentação bacteriana 
Alcalinidade também inibe o crescimento microbiano mas 
raramente é utilizada para preservar alimentos 
O pH ótimo dos fungos e leveduras 
geralmente é menor que o bacteriano 
entre pH 5 e 6 
Crescimento e cultivo microbiano 
Fatores físicos 
 Pressão osmótica 
Os microrganismos obtém a maioria dos seus nutrientes da água presente no seu meio 
ambiente 
 
tem como efeito remover a água 
necessária para a célula 
Halófílos extremos 
Halófílos obrigatórios 
Halófílos facultativos 
 
São adaptados a concentrações elevadas de sais; 
 Só crescem em elevadas concentrações de sais; 
Não requerem concentrações elevadas de sais; 
2 % de sal 
30% de sal 
Célula normal- Isotônica 
Célula plasmolisada- 
hipertônico 
 Pressão osmótica 
Os microrganismos obtém a maioria dos seus nutrientes da água presente no 
seu meio ambiente 
 tem como efeito remover a 
água necessária para a célula 
Halófílos extremos 
Halófílos obrigatórios 
Halófílos facultativos 
 
São adaptados a concentrações elevadas de sais; 
 Só crescem em elevadas concentrações de sais; 
Não requerem concentrações elevadas 
de sais; 2 % de sal 
30% de sal 
Célula normal- Isotônica 
Célula plasmolisada- 
hipertônico 
Fatores físicos 
Fatores que afetam o crescimento bacteriano 
(a) Célula em solução isotônica. Nestas 
condições, a concentração de soluto na célula 
é equivalente à concentração de soluto do 
cloreto de sódio 0,85% (NaCl). 
 
b) Célula plasmolisada em solução 
hipertônica. Se a concentração dos solutos, 
como o NaCl, for maior no meio circundante do 
que no interior da célula (o meio é hipertônico), 
a água tende a deixar a célula. O crescimento 
da célula é inibido 
 
 As concentrações elevadas de sal ou açúcar removem a água de qualquer célula 
microbiana presente e, consequentemente, impedem seu crescimento 
 
 Pressão osmótica 
Fatores físicos Fatores que afetam o crescimento bacteriano 
Fatores químicos 
 Oxigênio 
Anaeróbicos 
facultativos 
Aeróbicos 
obrigatórios 
Anaeróbicos 
obrigatórios 
Anaeróbicos 
aerotolerantes 
Microaerófilos 
Clostridium 
Escherichia coli 
O2 Elemento necessário á vida mas em algumas circunstâncias 
pode se tornar um gás venenoso 
Os microrganismos que utilizam O2 molecular (aeróbios) produzem mais energia a partir dos 
nutrientes do que os que não utilizam o O2 ( anaeróbicos) 
Não há 
crescimento 
presença 
de O2 
Crescimento 
somente em altas 
concentrações de 
O2 
O Crescimento é 
maior na presença 
de O2 
 
 
O crescimento é 
anaerobico mas 
continua na 
presença deO2 
 
Há crescimento 
onde tem baixa 
concentração 
de O2 
Crescimento e cultivo microbiano 
Por que os meios de cultura 
para crescimento bacteriano 
devem ser inicialmente 
estéreis?" 
Meios de cultura 
 O material nutriente preparado para o 
crescimento de microrganismos 
 Deve-se atentar em ter os nutrientes adequados para o 
microrganismo especifico que queremos cultivar. 
 Ele deve conter também uma quantidade de água suficiente, 
 pH apropriado; 
 um nível conveniente de oxigênio ou talvez nenhum. 
 O meio deve ser estéril 
 temperatura apropriada 
 
Antes de cultivar um microrganismo.... 
Os microrganismos introduzidos em um meio de cultura para iniciar o crescimento são 
chamados de INÓCULO 
Os microrganismos que crescem e se multiplicam dentro ou sobre 
um meio de cultura são denominados CULTURA 
Crescimento e cultivo microbiano 
 Para que a multiplicação bacteriana seja 
possível, os seguintes nutrientes devem 
estar disponíveis: água, fonte de energia, 
fonte de nitrogênio, vitaminas e sais 
minerais. 
 Os microrganismos variam quanto suas 
exigências aos fatores de crescimento e a 
capacidade de utilizarem diferentes 
substratos que compõem os alimentos. 
Meios de cultura 
http://e-escola.tecnico.ulisboa.pt/topico.asp?id=275 
Macronutrientes e Micronutrientes 
 Os elementos químicos principais para o crescimento das células são 
denominados macronutrientes (C, N, H, O, S, P e etc...). 
 O carbono é um dos elementos mais importantes para o crescimento 
microbiano. 
 
Macronutrientes: - Necessários em grande quantidade. - Tem papel importante na estrutura e 
metabolismo. 
 
Micronutrientes: - Necessários em quantidades mínimas. - Funções enzimáticas e estruturais das 
biomoléculas . Chamados de elementos traços • Geralmente são componentes de enzimas. 
Meio quimicamente definido 
Meio complexo 
Meio e métodos para 
anaeróbicos 
Meios seletivos e diferencial 
Meios de enriquecimento 
Tipos de meio de cultura 
Crescimento e cultivo microbiano 
Tipos de meio de cultura 
 Meio quimicamente definido 
 Conhecemos a composição exata 
 Comercializado com componentes pré- misturados 
 Para meio sólido utiliza o ágar como agente solidificante 
 Deve conter fatores de crescimento orgânicos, 
que servem como fonte de carbono e energia 
 
quimio-heterotrófica E. coli. 
Tipos de meio de cultura 
 Meio complexo 
 São reservados para trabalhos experimentais no 
laboratório; 
 para o crescimento de bactérias autotróficas; 
SIMILAR AO 
AMBIENTE 
NATURAL DA 
BACTÉRIA 
A maioria das bactérias e 
dos fungos, como aqueles 
analisados em um curso de 
laboratório introdutório, é 
cultivada rotineiramente em 
meios complexos 
 feitos de nutrientes, como extratos de leveduras, de carnes ou 
de plantas, ou de produtos de digestão de proteínas destas ou de 
outras fontes. A composição química exata varia um pouco de 
acordo com o lote 
 
 Meio complexo 
Tipos de meio de cultura Nos meios complexos, as necessidades de energia, CARBONO, NITROGÊNIO E ENXOFRE dos 
microrganismos em cultura são fornecidas essencialmente pelas PROTEÍNAS. 
 
 As proteínas são moléculas grandes, insolúveis, que apenas uma minoria de 
microrganismos pode utilizar diretamente. 
 
 A digestão parcial por ácidos ou enzimas reduz as proteínas a cadeias curtas de 
aminoácidos, chamadas de peptonas. Esses fragmentos pequenos e solúveis podem ser 
digeridos pela maioria das bactérias 
 
 Vitaminas e outros fatores orgânicos de crescimento são fornecidos pelos extratos de carne 
ou de levedura. Os extratos de leveduras são particularmente ricos em vitaminas do 
complexo B. 
 Meio complexo 
Tipos de meio de cultura 
Os meios seletivos são 
elaborados para impedir o 
crescimento de bactérias 
indesejadas e favorecer o 
crescimento dos 
microrganismos de 
interesse. 
Meios de cultivo seletivo 
Um meio utilizado para 
isolar a bactéria da 
tifoide, a gram-negativa 
Salmonella typhi, a partir 
das fezes. 
Ágar Sabouraud dextrose, com pH de 5,6, e utilizado 
para isolar os fungos que dominam a maioria das bactérias 
neste pH. 
• Detectar a presença de 
microrganismos específicos 
associados com doenças ou 
saneamento deficiente 
Ágar bismuto sulfito 
Meios de cultivo diferencial 
• Os meios diferenciais facilitam a 
diferenciação das colônias de um 
microrganismo desejado em relação a 
outras colônias crescendo na mesma 
placa. 
 
• Permitem a distinção entre dois ou mais 
tipos de bactérias pelas simples 
observação das características das 
colônias desenvolvidas 
Ágar-sangue, meio diferencial contendo 
hemácias. 
As bactérias provocaram a lise das hemácias 
(-hemólise), produzindo zonas claras ao redor 
das colônias 
Streptococcus pyogenes, - faringite estreptocócica, 
apresentam um anel claro ao redor de suas colônias, 
na região onde elas lisaram as hemácias 
circundantes 
 
Os meios diferenciais permitem o crescimento 
de várias espécies ao mesmo tempo que 
facilita a discriminação entre os diferentes 
microrganismos. 
É seletivo, também uma vez que a alta concentração de sal impede o 
crescimento da maioria das bactérias, mas não de Staphlylococcus sp. 
Meios de cultivo diferencial 
(Staphylococcus aureus) 
causam a mudança de coloração do meio para amarelo. 
Este meio é o ágar hipertônico manitol, 
bactérias capazes de fermentar o manitol em ácido 
Meios de enriquecimento 
 São meios utilizados para isolar um 
microrganismo de um meio em que está em 
pequena quantidade 
 
 
 Meios enriquecidos com soros, sangue ou 
outros nutrientes 
 
 Ex: Ágar sangue e Ágar chocolate 
• Com frequência, essa metodologia é 
empregada com amostras de solo ou 
fezes 
fornece nutrientes e condições ambientais que favorecem o crescimento de um 
microrganismo específico, e não de outros 
Meios e métodos para o crescimento anaeróbico 
Uma jarra para cultivar bactérias anaeróbicas 
câmara anaeróbica 
A cultura de bactérias anaeróbicas apresenta um problema particular. Como os anaeróbicos 
podem ser mortos pela exposição ao oxigênio, meios especiais, chamados de meios redutores, 
devem ser utilizados. 
Esses meios contêm 
ingredientes 
tioglicolato de sódio, que se 
combinam quimicamente 
com o oxigênio dissolvido e 
o eliminam do meio de 
cultura 
 
Uma câmara anaeróbia. Os materiais são introduzidos pelas pequenas portas do 
sistema de transferência da câmara, à esquerda. 
O operador trabalha pela entrada dos braços utilizando luvas herméticas. As luvas 
herméticas se estendem para o interior da capela quando em uso. Esta unidade 
também tem uma câmera interna e um monitor 
Meios e métodos para o crescimento anaeróbico 
Técnicos em um laboratório de biossegurança de nível (BSL- 4). Os 
profissionais trabalhando em instalações BSL-4 vestem uma "roupa espacial", 
conectada a um fornecimento de ar externo. A pressão do ar na roupa é maior do 
que a atmosférica, o que impede a entrada de micróbios. 
Meios e métodos para o crescimento anaeróbico 
Os microrganismos que crescem melhor em altas 
concentrações de CO2 são chamados de capnofílicos. 
Técnicas especiais de cultura 
Mycobacterium leprae, o bacilo da lepra 
Muitas bactérias NUNCA foram 
cultivadas com sucesso em meios 
artificiais de laboratório 
Temperatura corporal 
Espiroqueta da sífilis 
ALGUMAS LINHAGENS NÃO PATOGÊNICAS 
Somente em laboratório 
As bactérias intracelulares obrigatórias, como 
riquétsias e clamídias, NÃO crescem em MEIOS 
ARTIFICIAIS. Como os vírus, elas somente podem se 
reproduzir em célula hospedeira viva. 
Técnicas de inoculação 
A superfície do meio sólido 
em placa de Petri, pode ser 
inoculada c/ a amostra 
por  métodos 
Obtenção de culturas puras 
Método de esgotamento por estrias para isolar culturas puras de 
bactérias 
Passar na placa 
Técnica de esgotamento por meio de estrias superficiais 
Técnica da placa derramada (pour-plate) 
A amostra é diluída em tubos 
com meios liquefeitos (45oC). 
Após homogeneização são 
distribuídos em placas de Petri. 
Após a solidificação dos meios 
as placas são incubadas. 
As colônias se desenvolverão 
tanto acima quanto abaixo da 
superfície (colônias internas). 
Técnica da semeadura 
em superfície 
Técnica de semeadura 
em superfície uma gota 
da amostra diluída é 
colocada na superfície 
do ágar e com o auxílio 
de uma alça de 
semeadura de vidro (alça 
de Drigalsky) esta gota é 
espalhada sobre o meio. 
Métodos de inoculação de tubos c/ 
meio líquido/sólido em tubo de ensaio 
Técnica de inoculação em caldo c/ alça: 
A – Inclinar e inocular na lateral do tubo 
como indicado. 
B – Recolocar o tubo na posição original 
(o local de inoculação fica sob a 
superfície) 
Técnica de inoculação em ágar inclinado com agulha: 
A – a agulha é introduzida no meio até 2 ou 3 mm do fundo 
B – em seguida é retirada e estria-se a superfície em movimento de “s” 
Isolamento e Cultivo de Culturas Puras 
 Cultura pura formada por uma população derivada de uma única célula 
 Cultura mista formada por diversas populações de microrganismos (amostra clínica) 
Uma população microbiana, sob condições naturais, contém muitas espécies s. Os 
microbiologistas devem ser capazes de isolar, enumerar, e identificar os m.o. da amostra, para 
então classificá-los e caracterizá-los. 
Ao determinar as características de um m.o., ele deve estar em cultura pura, todas as células 
na população são idênticas no sentido de que elas se originaram de uma mesma célula 
parental. 
O tipo de meio a ser utilizado depende de 
vários fatores: 
Considerações sobre a origem do material a ser 
analisado 
A espécie que se imagina estar presente nesta 
amostra 
As necessidades nutricionais dos organismos 
MEIOS DE CULTURA 
 Ágar Base – base para outros meios (usado como meio definido) – dosagem 
 Ágar Bile vermelho e violeta - Contagem de Coliformes em águas e alimentos 
 Ágar Cled ou Brolacin - crescimento e contagem de bactérias em urinoculturas. 
 Ágar Eosina azul de metileno - EMB (Teague) – Isolamento e diferenciação de enterobactérias. 
 Ágar Extrato glicose tripticaseína – Contagem de bactérias em geral. 
 Ágar ferro lisina (LIA)– Identificação de enterobactérias. 
 Ágar infuso cérebro coração - Cultura de microrganismo exigentes . 
 Ágar Mac-conkey – Isolamento e diferenciação de enterobactérias. 
 Ágar Citrato Simmons – identificação de enterobactérias 
 Ágar Mueller Hinton – Teste de sensibilidade a antimicrobianos 
 Ágar nutriente – Uso geral. 
 Ágar Salmonella Shigella (Ágar SS) – Isolamento de Salmonella e Shigella. 
 Ágar soja tripticaseína – Uso geral. 
 Ágar verde brilhante – Isolamento de Salmonella, exceto Salmonella typhi. 
 Ágar Dnase – Diferenciação de estafilococos patogênicos. 
 Ágar Entérico Hektoen – Isolamento e diferenciação de enterobactérias 
MEIOS DE CULTURA 
 Ágar Estafilococos110 – Isolamento e investigação de estafilococos. 
 Ágar extrato de laranja – Contagem de microrganismo em sucos cítricos. 
 Ágar levine eosina azul de metileno – isolamento e diferenciação de 
enterobactérias. 
 Ágar sal manitol – Isolamento e identificação de estafilococos. (Chapman) 
 Ágar seletivo para Bacillus cereus – Isolamento e diferenciação de Bacillus cereus. 
 Ágar seletivo para Pseudomonas – Isolamento seletivo de pseudomonas. 
 Ágar Bordet Gengou Ágar soja tripticaseína – Uso geral. – Bordettela pertussis 
 Ágar Vogel johnson – Isolamento e identificação de estafilococos. 
MEIOS DE CULTURA 
 Caldo lactosado – Detecção e contagem do NMP de coliformes. 
 Caldo lisina Descarboxilase – Identificação de enterobactérias. (arginina e ornitina) 
 Caldo lisina Descarboxilase – Identificação de enterobactérias. (arginina e ornitina) 
 Agar campylobacter – rico – Campylobacter 
 Caldo Lauril sulfato de Sódio – Detecção de coliformes em águas e alimentos. 
 Ágar sangue com azida – Isolamento de estreptococos. 
MEIOS DE CULTURA 
Aprenda + 
 
 
Leia o texto e assista aos vídeos: 
 Qual a finalidade dos meios de cultura em microbiologia? Disponível em 
https://kasvi.com.br/qual-a-finalidade-de-meios-de-cultura-em-microbiologia/ 
Acesso em 25 jul 2020. 
 Cultivando microrganismos. O vídeo aborda condições do crescimento 
bacteriano. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=u5Y-NZCeN7I 
Acesso em 25 jul 2020. 
 Exigências nutricionais - Microbiologia. O vídeo aborda os principais meios de 
cultura e sua preparação em laboratório. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=QeL53EOKuyw Acesso em 25 jul 2020. 
Aprenda + 
 Leia o texto e assista ao vídeo: 
 Colorações usadas em Microbiologia. Disponível em 
http://www.ciencianews.com.br/arquivos/ACET/IMAGENS/Artigos_cientificos/3- 
 Coloracao_microbiologia.pdf Acesso em 25 jul 2020. 
 Coloração de Gram. Animação que explica o passo-a-passo da coloração de Gram. 
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=gMQUsh2c0zQ Acesso em 25 jul2020. 
Aprenda + 
 Assistam ao vídeo sobre meios de cultura para análises microbiológicas, 
disponível em https://www.youtube.com/watch?v=RZrDgF_W-cQ 
Leitura Específica 
 Leia o texto: A célula bacteriana. Disponível em: 
http://www.microbiologybook.org/Portuguese/chapter_1_bp.htm Acesso em 25 jul 2020. 
 
 Leia o texto: Morfologia microbiana. Disponível em: 
https://staticssubmarino.b2w.io/sherlock/books/firstChapter/112900185.pdf Acesso em 25 
jul 2020. 
 
 Leia o capítulo 3 do manual da Anvisa: Descrição dos meios de cultura empregados nos 
exames microbiológicos. Disponível em: 
http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/manuais/microbiologia/mod_4_2004.pdf Acesso 
em 25 jul 2020. 
Referências: 
 TORTORA FUNKE CASE- Microbiologia 12ο edição. Editora: Simone de Fraga. 
Estudo dirigido 
1- As afirmativas abaixo referem-se aos estudos e descobertas que marcaram a história da microbiologia e da 
imunologia: 
I- Identificação, em 1882, de um bacilo como agente etiológico da tuberculose. 
II- Pioneiro no uso de antissépticos no campo da cirurgia para a redução do número de infecções pós-operatórias. 
III- Descobridor de uma toxina com ação antimicrobiana, a penicilina, obtida a partir do fungo Penicillium notatum, 
conhecido antigamente como Penicillium chrysogenum 
IV- Demonstrar a impossibilidade da geração espontânea da vida defendida pelos abiogenistas, sendo a origem da vida 
somente possível a partir de um ser vivo preexistente. 
 
Dentre as opções abaixo, assinale aquela que correlaciona CORRETAMENTE o autor de cada estudo ou descoberta 
descrito nas afirmativas I, II, III e IV. 
a) I - Robert Koch, I I - Joseph Lister, I II- Alexander Fleming e IV- Louis Pasteur. 
b) I - Robert Hooke, I I - Joseph Lister, I II- Louis Pasteur e IV- Alexander Fleming. 
c) I - Robert Koch, I I - Joseph Lister, I II- Louis Pasteur e IV- Alexander Fleming. 
d) I - Robert Hooke, I I - Robert Koch, I II- Louis Pasteur e IV- Alexander Fleming. 
e) I - Robert Hooke, I I - Robert Koch, I II- Alexander Fleming e IV- Louis Pasteur. 
2- A organização celular e o tipo de nutrição de um organismo são critérios utilizados para a sua 
classificação em um dos cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia. Dentre as opções abaixo, 
assinale aquela que caracteriza baseado nestes critérios um organismo do reino Animalia. 
a) Eucarionte, unicelular e heterotrófico; 
b) Procarionte, multicelular e heterotrófico; 
c) Procarionte, unicelular e autotrófico; 
d) Eucarionte, multicelular e heterotrófico; 
e) Eucarionte, multicelular e autotrófico. 
Estudo dirigido 
Leia com atenção as afirmativas abaixo sobre a técnica de coloração de Gram e características da célula 
bacteriana: 
1. As bactérias Gram positivas apresentam coloração vermelha ao serem visualizadas no microscópio. 
2. As bactérias consideradas Gram positivas possuem uma parede celular mais estreita, permitindo a entrada do 
corante na célula bacteriana. 
3. As bactérias consideradas Gram negativas apresentam coloração rósea ao final da técnica. 
4. A parede celular das bactérias consideradas Gram negativas é composta por lipopolissacarídeos acima da 
parede celular. 
 
Dentre as opções abaixo, assinale a alternativa CORRETA: 
Estudo dirigido 
a) Somente afirmativa 1 é verdadeira. 
b) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. 
e) Todas as quatro afirmativas são verdadeiras. 
Estudo dirigido 
Analise as afirmativas: 
I- apêndice de membrana filamentoso que serve para locomoção. 
II- estrutura que permite as bactérias aderirem às superfícies, incluindo as de outras células. 
III- envoltório formado por carboidratos que protege a superfície celular contra desidratação. 
Assinale a alternativa que identifica as estruturas correspondentes a cada uma das afirmativas acima: 
a) I- cílio, II- pili e III- glicocálice. 
b) I- peptideoglicano, II- fimbria e III- glicocálice. 
c) I- cílio, II- plasmídeo e III- parede celular. 
d) I- peptideoglicano, II- lipopolissacarídeo e III- parede celular. 
e) I- cílio, II- lipopolissacarídeo e III- esporo.