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Microbiologia do Solo, da água e do ar

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Microbiologia do Solo
1
Solo: maior reservatório de microrganismos do planeta
direta ou indiretamente recebe todos os dejetos dos seres
vivos;
 local de transformação da matéria orgânica em substâncias
nutritivas.
 Com grande abundância e diversidade de
microrganismos;
 1 hectare de solo pode conter até 4 tons de
microrganismos.
INTRODUÇÃO
2
O solo como hábitat microbiano
Principais fatores que afetam a atividade:
 Umidade
 Status nutricional 3
O efeito rizosférico
Rizosfera
Região onde o solo e as raízes das plantas entram em contato 
4
Minerais: 
sílica (SiO2), Fe, Al, Ca, Mg, K
P, S, Mn, Na, N ...
Matéria orgânica: origem vegetal, animal e microbiana
 insolúvel (húmus): melhora a estrutura, libera nutrientes:
efeito tampão, retenção de água
solúvel: produtos da degradação de polímeros complexos: 
Açúcares, fenóis, aminoácidos
CONSTITUINTES DO SOLO
5
Água:
 livre: poros do solo
adsorvida: ligada aos colóides (argilas)
Gases: 
 CO2, O2, N2 ...
composição variável em função dos processos 
biológicos
CONSTITUINTES DO SOLO
6
Sistemas biológicos:
plantas
animais
Microrganismos: grande diversidade e abundância
Dependendo de:
nutrientes
umidade
aeração
temperatura
pH
interações
CONSTITUINTES DO SOLO
7
Bactérias: 
 grupo mais numeroso e mais diversificado
 3 x 106 a 5 x 108 por g de solo seco
limitações impostas pelas discrepâncias entre técnicas
heterotróficos são mais facilmente detectados
Gêneros mais freqüentes: 
Bacillus, Clostridium, Arthrobacter, Pseudomonas, Nocardia, 
Streptomyces, Micromonospora, Rizóbios
Cianobactérias: pioneiras, fixação de N2
A MICROBIOTA DO SOLO
Streptomyces
8
Fungos: 
 5 x 103 - 9 x 105 por g de solo seco;
 limitados à superfície do solo;
 favorecidos em solos ácidos;
 ativos decompositores de tecidos vegetais;
melhoram a estrutura física do solo;
Gêneros mais freqüentes:
Penicillium, Mucor, Rhizopus, Fusarium, Aspergillus, 
Trichoderma
A MICROBIOTA DO SOLO
9
Algas:
 103 - 5 x 105 por g de solo seco;
 abundantes na superfície;
 acumulação de matéria orgânica: solos nus, erodidos;
Protozoários e vírus:
 equilíbrio das populações;
 predadores de bactérias;
 parasitas de bactérias, fungos, plantas, ...
A MICROBIOTA DO SOLO
10
Microbiologia da água
11
Os microrganismos podem:
 mudar a composição química da água
 fornecer nutrientes para outros organismos aquáticos
 CICLOS DA MATÉRIA
 representar um grande risco para a saúde humana e 
animal
 PATÓGENOS
INTRODUÇÃO
12
INTRODUÇÃO
 No meio aquático os nutrientes estão diluídos:
 baixa diversidade de microrganismos;
 Com a presença de matéria orgânica ocorre:
 aumento da atividade microbiana;
 Uma gota d’água parece simples mas é bastante complexa:
 diferentes substâncias químicas;
 diferentes tipos de microrganismos;
13
Temperatura
 superfície: 
 varia de 0 ºC nos pólos a 40 ºC nos trópicos
 sob a superfície: 
90 % do ambiente marinho estão a 5 ºC
PSICRÓFILOS
 fendas oceânicas:
TERMÓFILOS
Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC, Itália)
Tipo de microrganismo presente depende:
 condições físicas e químicas
14
Pressão hidrostática
 pressão no fundo de uma coluna d’água:
 1 atm/10 m - no fundo dos oceanos é enorme:
 danos às células
 BAROFÍLICOS, encontrados a  2500 m de
profundidade (possuem vesículas de gás)
 em profundidades acima de 4000 m, ocorrem
os BAROFÍLICOS EXTREMOS
15
Luz
 a vida na água depende, direta ou
indiretamente, dos produtos da fotossíntese:
 algas e cianobactérias são os principais
microrganismos fotossintetizantes encontrados
nos ambientes aquáticos;
 estão limitados às regiões superficiais.
16
Salinidade da água
água doce: 0 %
água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais = 3,3 - 3,7 % 
 HALOFÍLICOS
 lagos salgados (ex.: Salt Lake, EUA): 32 % 
 HALOFÍLICOS EXTREMOS
17
pH
A maioria dos microrganismos aquáticos cresce 
melhor próximo à neutralidade: 6,5 - 8,5;
pH dos oceanos: 7,5 - 8,5;
organismos marinhos: 7,2 - 7,6;
lagos e rios: variação ampla:
Archaea de lagos do sul da África: 11,5
Archaea de geisers: 1,0
18
rios, riachos, lagos, 
sujeitos a freqüente poluição:
esgoto doméstico;
Agricultura;
dejetos industriais;
reutilização da água:
processo natural, parte do ciclo hidrológico;
mas, atualmente, há enormes pressões:
 crescimento populacional;
 uso industrial;
 irrigação.
Microbiologia da Água Potável
19
Poluição
água pode ser límpida, inodora e sem sabor e
mesmo assim ser não potável devido à
presença de contaminações.
Água potável: livre de microrganismos
patogênicos e de substâncias químicas nocivas:
contaminantes:
químicos
 físicos
biológicos
20
Bactérias
Salmonella spp.
Vibrio cholerae
principais problemas associados à falta de cuidados
sanitários;
Shigella spp.
Yersinia enterocolitica: gastroenterite aguda;
Escherichia coli: linhagens patogênicas: enterites;
Clostridium perfringens: enterite, gangrena gasosa;
Vibrio parahaemolyticus: gastroenterites;
Pseudomonas aeruginosa: infecções nos olhos,
ouvidos;
Staphylococcus aureus: infecções cutâneas, garganta e
intoxicações alimentares;
Leptospira: hepatite, conjuntivite e insuficiência renal.
Microrganismos patogênicos na água
21
Fungos
aquáticos: saprófitas, parasitas de peixes;
oriundos do solo: leveduras:
Candida albicans: infecções da pele, mucosas.
fungos dermatófitos:
Geotrichum
Microrganismos patogênicos na água
22
Protozoários
ciliados 
Giardia lamblia: esporos resistentes ao cloro
amebas 
Entamoeba hystolytica (amebíase-doença intestinal)
Vírus
Hepatites A e B
Gastroenterite infecciosa não bacteriana
Poliomielite
23
Microbiologia do Ar
24
Introdução
Partículas carregadas pelo ar são as 
causas principais de problemas 
respiratórios:
Alergias;
Asma;
Doenças infecciosas do trato respiratório;
Esporos de fungos: agentes de doenças de 
plantas;
Principal meio de disseminação de fungos 
saprofíticos.
25
Espirro:
 milhões de gotículas de água e muco expelidas a
cerca de 100 m.s-1
 tamanho inicial de 10-100 m de diâmetro
 contendo partículas virais ou bactérias
 principal meio de transmissão de várias doenças
26
Tipos de microrganismos no ar
algas
protozoários
leveduras
bolores
bactérias
27
Tipos de microrganismos no ar
principais tipos:
esporos de fungos (maioria) 
p. ex. Cladosporium, Aspergillus
bactérias esporulantes
 turbulência: grandes altitudes, até 5000 m
28
Origem dos microrganismos do ar
solo: ventos
água: gotas d’água na superfície de:
oceanos
lagos
baías
irrigação com efluentes de esgoto
debulhamento de vegetais
abatedouros
29
Fatores que afetam a microbiota do ar
umidade
temperatura
radiação
densidade populacional
30
Doenças do homem e dos animais
inalação de poeira ou gotículas contendo
propágulos, provenientes de:
pessoas infectadas (diretamente);
outras fontes: roupas, cama, solo;
Aerossóis:
 infecções respiratórias: secreções nasais, garganta
 gotículas de 10 µm:
 inaladas
depositadas nos objetos
manuseio
 ressuspensão
31
Métodos de avaliação da 
microbiota do ar
Sedimentação
Impacto em meio sólido
fenda
crivo
Impacto em meio líquido
Filtração 
32
Amostrador de Andersen
3334

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