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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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