História da microbiologia

Prévia do material em texto

Curso Superior de Tecnologia em Processos Ambientais 
Professora Ariane 
Disciplina de Microbiologia Básica 
 
 
 
 
 
 
 
História da microbiologia 
 
 
 
Paloma Santos de Almeida 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMOCIM – CE 
MAIO – 2016 
 
[2] 
 
Introdução 
 
Segundo o Instituto de Pesquisas Biomédicas do Estado de São Paulo, 
Microbiologia é o ramo das ciências que estuda bactérias, fungos e vírus e é uma 
das mais relevantes, dinâmicas, interessantes e atuais disciplinas em ciências 
biológicas. 
Os microrganismos constituem mais de 90% da biomassa sendo a maior 
biodiversidade da Terra. Estão presentes na fertilização do solo, na degradação 
de detritos, beneficiam fazem a fixação e utilização de matéria orgânica e 
inorgânica. Reciclam materiais e detoxificam o ambiente. São usados na 
produção de vinagres, bebidas alcoólicas, queijos, iogurtes, pães e antibióticos. 
Apenas uma minoria destes agentes é patogênica ou danosa, causando 
doenças em humanos, animais e plantas, assim como a deterioração de 
alimentos e a degradação de estruturas. 
Por serem simples e de rápido crescimento têm sido utilizados como 
modelos na compreensão de fenômenos biológicos. As inúmeras descobertas 
em microbiologia geram avanços no campo da pesquisa envolvendo múltiplas 
áreas de aplicação, fazendo com que os microrganismos passem a ser usados 
como ferramentas para intervenção no meio ambiente, na saúde, na indústria, 
etc. 
Os microrganismos são foco de estudo a muitos anos, eles foram a 
explicação para vários fenômenos naturais nunca antes explicados. Além disso, 
muitas vezes, se mostram benéficos para os seres vivos de maneira geral, sendo 
que os maléficos acabam sendo mais conhecidos. 
 
[3] 
 
1. A descoberta de Robert Hooke 
 
Importante cientista do século XVII, Robert Hooke (Fig. 01) fez grandes 
descobertas na área de física, astrologia e biologia. Quando assistente de Robert 
Boyle (Fig. 02) começou a trabalhar com ciência experimental e a partir daí 
intensificou suas ideias inovadoras. Criou uma bomba de ar, que fez Boyle 
conseguir desenvolver a lei física que relaciona pressão e volume dos gases, e 
o que permitiu ainda que Denis Papin (Fig. 03), outro assistente de Boyle, 
desenvolvesse a primeira panela de pressão com válvula de segurança. 
Em 1961, publicou seu primeiro trabalho científico que tratava da tensão 
dos líquidos em tubos capilares e tensão superficial destes. Em 1965, publicou 
Micrographia (Fig. 04) (Cujo título original era Micrographia, or some 
physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with 
observations and inquiries thereupon – ou seja, “Micrografia, ou algumas 
descrições fisiológicas de pequenos corpos, feitas com lentes de aumento, com 
observações e investigações sobre estes”), uma obra de relativa importância 
para o meio científico. 
O interesse de Hooke não era especificamente biológico (nem 
entomológico, embora tenha estudado muitos insetos) e sim microscópico. Ele 
observou todo tipo de coisas ao microscópio, como fios de seda, areia, a lâmina 
de uma navalha, vidro, carvão, etc. (Weiss & Ziegler, 1928, p. 95). Porém, muitas 
das 60 observações descritas na Micrographia são de objetos biológicos, como 
a cabeça de uma mosca, uma pulga, uma formiga, o ferrão de uma abelha, os 
dentes de um caracol, cabelo, superfície de folhas, e uma fina seção de um 
pedaço de cortiça (Gest, 2005, p. 267). 
Com os estudos feitos, a população científica teve o primeiro contato com 
um fungo microscópico, o Mucor. Porém grande parte da obra foi dedicada aos 
insetos e pequenos seres. Por ter sido estudante de artes quando mais jovens 
conseguiu fazer desenhos quase perfeitos desses animais a partir de suas 
observações microscópicas, em especial pulga (Fig. 05) e piolho (Fig. 06). 
A Micrographia apresenta uma descrição detalhada de um microscópio 
composto utilizado por Hooke, acompanhada por sua representação (Fig. 07). 
De acordo com a descrição apresentada, esse instrumento permitia obter 
aumento de aproximadamente 40 diâmetros. Os principais problemas do 
microscópio composto, em meados do século XVII, eram seu pequeno poder de 
ampliação, a inexistência de um modo de manipular o objeto de estudo (que era 
simplesmente colocado sobre uma superfície horizontal) e a dificuldade de obter 
uma boa iluminação do objeto estudado (Ball, 1966, p. 58). 
Sob o ponto de vista técnico, Hooke parece ter introduzido as seguintes 
inovações no seu microscópio composto: formato compacto e pequeno tamanho; 
um poderoso sistema de iluminação, empregando luz difusa para evitar os fortes 
reflexos ocasionados pela luz solar direta; a introdução de uma lente 
intermediária entre a objetiva e a ocular (posteriormente denominada “lente de 
campo”), para aumentar a luminosidade e o campo de visão da imagem; o 
sistema de sustentação do microscópio, que permitia movimentos do seu corpo 
em qualquer direção; uma plataforma giratória para colocar as amostras 
[4] 
 
estudadas (Mayall, 1886, pp. 1007-1010). Além de muitas indicações práticas 
sobre o uso do microscópio, incluindo um método para determinar sua 
ampliação. 
Por conta desses detalhes, muitos estudiosos atribuem a invenção de 
microscópios de lente única a Hooke, apesar de haver algumas controvérsias. 
Fora isso, pode-se afirmar que, nessa obra, Hooke se destacou pelo cuidado das 
descrições e desenhos, pela variedade de objetos naturais estudados e, 
principalmente, pelo seu esforço em compreender a função de cada parte dos 
pequenos seres vivos, fazendo não apenas observações, mas também 
experimentos, de forma sistemática. Para isso, utilizou sua vasta experiência de 
experimentação, desenvolvida em sua colaboração com importantes 
pesquisadores da época, como Robert Boyle. 
Hooke também foi um grande estudioso da área de astronomia, com seus 
estudos sobre a refração da luz e outros corpos celestes na Terra e elaborou 
teorias sobre as crateras da Lua. Entre 1674 e 1976, publicou obras sobre 
observação de paralaxes de estrelas e construção de telescópio móvel. 
 
2. A importância das observações feitas por Hooke e Van 
Leeuwenhoek 
 
O trabalho de Hooke estimulou outros pesquisadores, como Antoni van 
Leeuwenhoek (Fig. 08) e Jan Swammerdam (Fig. 09), a fazerem estudos 
detalhados de seres vivos utilizando o microscópio. Seu cuidado observacional 
e seu exemplo de experimentação influenciaram muito estes e outros autores, e 
os desenhos da Micrographia estabeleceram o padrão de qualidade a ser 
seguido nas obras posteriores. É relevante também notar que as observações e 
ilustrações de Hooke não sofreram críticas ou revisões nas décadas posteriores, 
e que suas gravuras foram copiadas durante cerca de dois séculos (Weiss & 
Ziegler, 1928, p. 99). 
Antoni van Leeuwenhoek era um simples comerciante de tecidos, quando 
Hooke começou seus estudos microscópicos. Alguns autores sugerem que foi 
por causa de seu trabalho por tecidos que ele começou a se interessar por lentes 
e pela microscopia, já que em Micrographia, Hooke utiliza pedaços de tecido ao 
utilizar o microscópio durante suas análises. 
Porém é sabido hoje em dia, de fonte confiável, o próprio Leeuwenhoek, 
por meio de uma carta escrita à Royal Society, que seu interesse por lentes 
iniciou quando um amigo, Regnier de Graaf (Fig. 10), anatomista que descobriu 
os ovários humanos, apresentou-lhe lentes de vidro simples que utilizava para 
seus estudos. Quando recebeu examinou alguns fios de cabelo e ficou 
maravilhado com o que pôde observar. Pediu para De Graaf comprasse um 
exemplar de Micrographia em uma de suas viagens para Inglaterra. 
Ao folear seu exemplar ficou maravilhado com as imagens e descrições 
observadas e a partir daí começou estudos de ampliação para as lentes 
utilizadas em observaçõesmicroscópicas, mas seguindo a descrição de Hooke 
e utilizando apenas uma lente, como um microscópio simples (Fig. 11). Uma de 
[5] 
 
suas primeiras descobertas fora feita de modo inesperado. Queria descobrir a 
razão de noz moscada ser picante, então ralou um pouco e colocou seu pó na 
água para fazer a observação, porém acabou vendo vários pequenos animais 
nadando, e não conseguiu entender se isso era da noz ou da água. Depois disso 
pegou uma amostra de um canal e reconheceu que nela continha os pequenos 
animais. Dessa maneira ocorreu a descoberta dos chamados protozoários. 
Em sua carta à Royal Society, Leeuwenhoek incluiu os esboços (Fig. 12) 
feitos a partir de suas observações, dissera que nunca tivera habilidades para 
desenho, mas que com o auxílio de seu amigo Vermeer conseguiu se 
aperfeiçoar, melhorando a compreensão de seus desenhos e fazendo com que 
fosse mais nítida as suas observações. 
Leeuwenhoek poliu suas próprias lentes e construiu cerca de 500 
microscópios (Woodruff, 1939, p. 506). Em alguns casos, obteve ampliações de 
200 a 300 diâmetros. Os microscópios de Leeuwenhoek se basearam nos 
descritos por Hooke. No entanto, ele nunca descreveu detalhes de sua 
fabricação, e sabe-se que um conjunto de 26 instrumentos que ele legou à Royal 
Society tinha lentes com duas superfícies convexas e não eram esféricas, como 
se costuma mencionar – sendo, portanto, diferentes dos de Hooke (Locy, 1923, 
p. 102). 
Os microscópios que usavam uma só lente muito pequena são associados 
principalmente a Antony Van Leeuwenhoek, mas Hooke já os utilizava 
anteriormente. Brian Ford estudou um dos microscópios de Leeuwenhoek 
conservados na Universidade de Utrecht, testando seu funcionamento e 
verificando que era capaz de produzir uma ampliação de 266 vezes e uma 
resolução de aproximadamente um mícron. Com esse instrumento, Ford afirma 
ter sido capaz de observar com facilidade células vermelhas do sangue e 
bactérias (Ford, 1982, p. 1822). 
Os melhores microscópios ópticos do século XX, utilizando objetivas de 
imersão em óleo, costumam ampliar de 600 a 1.000 vezes. O limite de 
visibilidade com microscópios ópticos ideais seria de 0,2 µm, mas esse limite não 
é atingido na prática. Bons microscópios com ampliação de 300 vezes podem 
chegar a discriminar 1 µm, como os de Leeuwenhoek (e talvez os de Hooke). 
 
3. Contribuições feitas por Pasteur para a microbiologia 
(Geração espontânea) 
 
O estudo de “animálculos” começou a partir das descobertas feitas por 
Leeuwenhoek, na Grécia antiga acreditava-se que organismos poderiam surgir 
a partir de matéria inanimada, como por exemplo rãs surgiam da lama que existia 
em um lago, ou larvas de insetos surgiam a partir da decomposição da carne. 
Contrariando esse tipo de ideia, Francesco Redi (Fig. 13) demonstrou em 
1668 que as larvas encontradas nas carnes surgiam a partir dos ovos de insetos, 
e não por causa de sua decomposição (Fig. 14). John Needham (Fig. 15), em 
1945, fez experimentos que consistiam em cozinhar carne para destruir todos os 
[6] 
 
microrganismos preexistentes e colocou-a em frascos abertos, desta forma 
surgiram microrganismos, e por isso defendeu a geração espontânea. 
Lazaro Spalanzani (Fig. 16), em 1769, ferveu caldo de carne em um frasco 
por uma hora e então o vedou, com isso não surgiu nenhum microrganismo, 
afirmando assim a teoria de biogênese. Needham dizia que, como nesse 
experimento o ar foi eliminado do recipiente, não havia “força vital” para o 
surgimento de qualquer ser vivo. Franz Schulze (Fig. 17) e Theodor Schwann 
(Fig. 18) utilizaram o ar em seus experimentos, o primeiro fez o ar passar por 
uma solução de ácido forte antes de inseri-lo na infusão de carne fervida em 
frasco fechado, já o segundo assava através de um tubo aquecido antes de 
chegar ao caldo estéril. Em ambos os experimentos não houve surgimento de 
microrganismos, porem os defensores da abiogênese não se convenceram 
desses resultados, afirmando que o calor e o ácido alteravam o ar e assim, não 
permitiam o crescimento microbiano. 
Em 1862, Louis Pasteur (Fig. 19) fez uma série de experimentos em que 
se utilizou de frascos com colo longo e curvado, semelhante ao pescoço de 
cisnes, que continham caldo nutritivo e aquecido. O ar passava livremente 
através dos frascos abertos, mas nenhum microrganismo surgiu. A poeira 
sedimentava-se na região curvada inferior do pescoço do frasco, assim como 
microrganismos, por isso, não alcançavam o caldo (Fig. 20). Ele fez esse mesmo 
teste em locais onde o ar era mais puro, e mostrou que assim existia uma menor 
contaminação do liquido dentro do recipiente. Esses experimentos levaram à 
aceitação da teoria da biogênese. 
Pasteur acreditava que produtos fermentados eram fruto da ação de vários 
microrganismos e uma série de reações bioquímicas que produzia álcool, por 
exemplo. Em 1850, encontrou microrganismos de diferentes tipos de vinhos e 
concluiu que a fermentação era por conta deles e suas interações químicas no 
ambiente em que estão. 
No ano de 1864, descobriu que quando um alimento é submetido a 
temperaturas de 50-60 °C por vários minutos e tem sua temperatura abaixada 
bruscamente, fica conservado, sem sequer haver alteração do seu sabor, e 
destrói microrganismos patogênicos que possa existir. Após isso, são selados 
hermeticamente, evitando qualquer tipo de futura contaminação. Esse tipo de 
avanço cientifico promovido por Pasteur melhorou a qualidade de vida dos seres 
humanos permitindo que alimentos como o leite, por exemplo, fossem 
transportados sem sofrerem decomposição. 
Investigando a doença do bicho da seda, Pasteur descobriu, por volta de 
1870, que um protozoário causava a doença, e como uma maneira de eliminá-
la, separou os animais saudáveis dos que já continham a doença, conseguindo 
assim manter uma população saudável. Desta forma comprovou que os animais 
não adquirem doenças sem que o agente causador chegue nelas de alguma 
maneira, negando a hipótese que surgem espontaneamente. 
Além disso, em 1880, descobriu que as bactérias podem perder sua 
virulência quando cultivadas por muito tempo, mas essas mesmas bactérias 
podem estimular o hospedeiro a produzir as substancias que combatem esses 
agentes, tornando-os imunes às doenças. 
[7] 
 
 
4. Progressos recentes na microbiologia 
 
O estudo das células foi amplamente difuso ao longo dos anos, a partir 
disso conseguiram observar sua estrutura praticamente completa, com suas 
particularidades e características. Com esse tipo de conhecimento pôde-se 
dividir as células em procariotas e eucriotas, facilitando a divisão e classificação 
de muitas espécies animais, vegetais e as microscópicas. 
Hoje em dia a microbiologia é amplamente utilizado no ramo 
biotecnológico, principalmente na área da saúde, mas não somente nela. Desde 
a antiguidade o homem fazia utilização de microrganismos, para fermentação de 
pães e bebidas. A “mudança” de nome é devida à diferença existentes entre as 
técnicas antigas e as atuais. 
A partir do século XIX, com o progresso da técnica e da ciência, 
especialmente a microbiologia, ocorreram muitas mudanças nessa área, 
incluindo tecnologia. A nova biotecnologia já tem lançado vários produtos no 
mercado mundial, como insulina, hormônio do crescimento e anticorpos 
monoclonais. 
A produção de insulina foi um grande avanço na medicina, pois faz a 
utilização de bactérias. Antigamente era produzida apenas com animais e não 
tinha um efeito tão bom quanto a humana. Há também técnicas de prevenção de 
doenças, como no caso das vacinas. 
A microbiologia médica trata dos microrganismos causadores de doenças 
humanas, além de estar relacionada com a prevenção e o controle das doenças. 
Juntamente com a engenharia genética, tem pesquisado a produção de enzimas 
bacterianas que dissolva coágulos sanguíneos, vacinashumanas utilizando 
vírus de insetos e testes laboratoriais rápidos para diagnostico de infecção viral. 
Esse tipo de tecnologia não é utilizado apenas na área medicinal, existem 
plásticos biodegradáveis (Fig. 21) produzidos a partir de bactérias, auxiliando na 
diminuição da degradação ambiental. Além disso, os microrganismos são 
amplamente utilizados na degradação de poluentes específicos, como 
herbicidas e inseticidas 
A microbiologia dos alimentos está relacionada com as doenças que podem 
ser transmitidas pelos alimentos, mas também se relacionam com seus aspectos 
positivos, como sua utilização na produção de alimentos/bebidas, em sua grande 
maioria fermentados. 
 
 
[8] 
 
 
Conclusão 
 
Os seres microscópicos, apesar de tão minúsculos, são extremamente 
necessários para uma boa convivência na biodiversidade do planeta. Eles são 
responsáveis pela base da cadeia alimentar, auxiliando na decomposição de 
detritos. Os microrganismos existem em todos os ambientes terrestres: água, 
solo e ar. 
Eles auxiliam na nossa alimentação, na prevenção e tratamento de 
doenças e manutenção da biodiversidade. Se não existissem o planeta seria um 
acumulador de dejetos e isso impossibilitaria a vida. 
Muitos cientistas estudaram, e ainda hoje estudam, a intervenção e melhor 
utilização desses seres no nosso dia a dia. Esses “animálculos” são 
responsáveis por manter o equilíbrio do nosso planeta, mesmo sendo, muitas 
vezes, imperceptíveis. 
 
[9] 
 
ANEXOS 
 
 
 
 
Fig.01- Robert Hooke. 
Fig. 02 - Robert Boyle. 
Fig. 03- Denis Papin. 
[10] 
 
 
Fig. 04 - Representação da obra Micrographia, de Robert Hooke. 
Fig. 05 - Desenho de uma pulga feito por Hooke em 
Micrographia. 
Fig. 06 - Representação de um piolho feita por 
Hooke em sua obra a partir de observações 
microscópicas. 
[11] 
 
 
Fig. 07 - Microscópio utilizado por Robert Hooke para fazer as observações descritas em Micrographia. 
Fig. 08 - Antoni Van Leeuwenhoek. Fig. 09 - Jan Swammerdam. 
[12] 
 
 
Fig. 10 - Regnier de Graaf. Fig. 11 - Representação de microscópio utilizado 
por Leeuwenhoek em suas observações. 
Fig. 12 - Esboços feitos por Leeuwenhoek em suas cartas enviadas à Royal Society. 
[13] 
 
 
Fig. 13 - Francesco Redi. 
Fig. 14 - Experimentos feitos por Redi para provar a sua teoria sobre a 
biogênese. 
[14] 
 
 
Fig. 15 - John Needham. 
Fig. 16 - Lazzaro Spallanzani. 
Fig. 17 - Franz Eilhard von Schulze. Fig. 18 - Robert Schumann. 
[15] 
 
 
Fig. 18 - Robert Schumann. 
Fig. 20 - Experimento feito por Pasteur para provar a existência de microrganismos presentes no ar, negando a 
hipótese da abiogênese. 
[16] 
 
 
 
 
 
 
Fig. 21 - Esquema demonstrando a interferência dos plásticos biodegradáveis quando na natureza. 
[17] 
 
Bibliografia 
 
Artigos 
 
MARTINS, Roberto Andrade; Robert Hooke e a pesquisa microscópica 
dos seres vivos. Filosofia e História da Biologia, v. 6, n. 1, p. 105-142, 2011. 
 
Livros 
 
BOSSOLAN, Nelma R Segnini; Introdução à microbiologia. Universidade de 
São Paulo, Instituto e física de São Carlos, Licenciatura em ciências exatas. 
2002. 
 
Sites 
 
Portal São Francisco - Biotecnologia: << 
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/biotecnologia/biotecnologia.php >> 
Acessado em 08 de maio de 2016. 
Pasteurização: << 
http://m.pasteurizacao.webnode.com.br/pasteuriza%C3%A7%C3%A3%A3o/ >> 
Acessado em 08 de maio de 2016. 
História da pasteurização: << 
http://m.pasteurizacao.webnode.com.br/historia/ >> Acessado em 08 de maio 
de 2016. 
Momentos históricos na microbiologia: Descobertas e impactos: << 
http://pt-
br.aia1317.wikia.com/wiki/Momentos_historicos_na_microbiologia:_descoberta
s_e_impactos >> Acessado em 07 de maio de 2016. 
Robert Hooke: << http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/robert-
hooke.htm >> Acessado em 07 de maio de 2016. 
Departamento de Microbiologia da Universidade de São Paulo - 
Graduação: << http://www.icb.usp.br/bmm/grad/ >> Acessado em 06 de maio 
de 2016.