Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Meios de Cultura (Isolamento e Caracterização de Microrganismos) Professora MSc. Telma Lélia Gonçalves Schultz de Carvalho Curso de Medicina Veterinária INTRODUÇÃO: Nutrição X Crescimento Nutrição microbiana – Componentes necessários às células – Meios de cultura – Condições ambientais Crescimento populacional – Velocidade de crescimento – Tempo de geração – Medidas do crescimento Nutrição microbiana – Elementos Químicos: Macro ou Micronutrientes essenciais • Macronutrientes – compostos químicos muito usados • Micronutrientes – compostos químicos pouco usados • Principais elementos são: C, O, H, N, P, S. • No entanto, + 50 elementos são metabolizados pelas células. O que são meios de cultura? MEIO DE CULTURA Definição Material nutriente preparado no laboratório para crescimento de microrganismo. Agar nutriente Caldo nutriente Agar inclinado MEIO DE CULTURA MEIO DE CULTURA •Critérios utilizados para crescimento de MO em meio de cultura 1.Conter nutrientes corretos para que o MO possa crescer; 2.Conter quantidade de água necessária; 3.Ter o pH ajustado; 4.Conter quantidade específica de oxigênio; 5.Ser estéril; 6.Ser incubado na temperatura ideal de crescimento da cultura. MEIOS DE CULTURA - Não existe um meio de cultura universal para o crescimento de todos os microrganismos. • Para compor um meio adequado é necessário conhecer a fisiologia dos microrganismos de estudo. Ex: não existe meio de cultura para microrganismos como Treponema pallidum e Micobacterium leprae. - Estes microrganismos só podem ser cultivados em animais de laboratório. Meios de cultura • Até cerca de 1880, os microrganismos eram cultivados em meios líquidos. • Robert Koch e a sua equipe introduziram os meios de cultura sólidos, os quais permitiram o estudo de espécies isoladas (culturas puras), separando-as de espécies contaminantes. Meios de cultura artificiais consistem da associação qualitativa e quantitativa de substâncias que fornecem os nutrientes necessários ao desenvolvimento (cultivo) de microrganismos fora do seu meio natural. RECIPIENTES PARA OS MEIOS DE CULTURA. - Placas de petri, tubos de ensaio, garrafas, frascos, etc... CONSTITUINTES DO MEIO DE CULTURA - Água. - Fontes de Carbono. - Fonte de energia. - Fonte de Nitrogênio “base amino-proteína” - Fontes de oxigênio, hidrogênio, fósforo (fosfatos) e enxofre (sulfatos) - Vitaminas CONSTITUINTES DO MEIO DE CULTURA - Sais tamponados: Fósforo (fosfatos), enxofre (sulfato) e citrato. - Sais minerais: Cálcio, Ferro, Magnésio - Fatores de crescimento. - Agentes de gelificação para meios sólidos: Ágar. CLASSIFICAÇÃO DOS MEIOS DE CULTURA 1 – De acordo com a consistência ou estado físico do meio de cultura SÓLIDOS - Usa ágar, um polímero de galactose como agente solidificante na concentração de 1,35 a 2,0%. - Funde-se à 100ºC, Líquido à 40ºC e sólido à 37ºC. - São feitos em frascos, placas de petri e tubos de ensaio. 1 – DE ACORDO COM A CONSISTÊNCIA SEMI-SÓLIDOS - Usa ágar, como agente solidificante na concentração de 0,2 à 0,75%. - Funde-se à 100ºC, Líquido à 40ºC e Semi-sólido à 37ºC. - São feitos em tubos de ensaio 1 – DE ACORDO COM A CONSISTÊNCIA LÍQUIDOS - São os meios isentos de ágar. - São sempre líquidos mesmo até a 37ºC e em temperaturas inferiores. - São feitos em tubos de ensaio •Podem ser esterilizados em tubos de ensaio, balões, Erlenmeyers ou outros tipos de frascos. CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SÓLIDO: o crescimento de bactérias é visualizado pela formação de colônias. MEIO SEMI-SÓLIDO: o crescimento de bactérias é visualizado pela turvação. Meio muito utilizado para verificar a motilidade (movimento) da bactéria. MEIO LÍQUIDO: o crescimento de bactérias é visualizado pela turvação do meio. CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SÓLIDO COLÔNIAS: são milhares de células bacterianas derivadas de uma única célula bacteriana semeada na superfície do ágar. TEMPO PARA VISUALIZAÇÃO DAS COLÔNIAS: - Maioria dos microrganismos cresce de 12 à 48 horas. - Outros exigem semanas e até meses. CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SÓLIDO: COLÔNIAS CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SEMI-SÓLIDO E LÍQUIDO : TURVAÇÃO CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SÓLIDO Exemplos: Ágar Sangue, Ágar chocolate, Ágar MacConkey, Ágar CLED (Cisteína Lactose Eletrólitos Deficientes), Ágar Base, Ágar Citrato de Simmons, Ágar Nutriente, Ágar Müller Hinton), etc.... CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SÓLIDO Ágar Sangue Ágar chocolate CRESCIMENTO MICROBIANO MEIO SÓLIDO X MEIO LÍQUIDO - Meio líquido é impossível afirmar a existência de mais de uma espécie de bactérias ou até mesmo quantificar. - Meio sólido pode-se afirmar a presença de várias espécies bacterianas. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS ou FUNÇÃO MEIOS COMPLEXOS - São meios quimicamente indefinidos, mas tem como função similar ao ambiente natural da bactéria. Ex: Ágar sangue, Ágar chocolate. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS SINTÉTICOS - São meios de composição química conhecida. São utilizados para estudo de necessidades nutricionais de determinadas bactérias. Ex: Meio para micobactérias. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS DIFERENCIAIS - São meios que permitem a distinção (diferenciação) entre dois ou mais tipos de bactérias pelas simples observação das características apresentadas pelas suas colônias que neles se desenvolvem. - Os meios diferenciais permitem o crescimento de várias espécies ao mesmo tempo, que facilita a discriminação entre os diferentes microrganismos. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS DIFERENCIAIS Ex: Mac Conkey - Permite a distinção entre bactérias fermentadoras da lactose (lactose positiva – apresenta colônias rosa) e bactérias não fermentadora da lactose (lactose negativa – apresenta colônias incolores). MEIO DE CULTURA Mac Conkey Lactose positiva Lactose negativa CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS SELETIVOS - São meios cuja composição promovem e/ou inibem o crescimento de um determinado microrganismo ou grupo de microrganismos. - Os meios seletivos proporcionam o meio pelo qual podemos isolar uma determinada espécie ou categoria de bactérias. Ex: Salmonella tyfphi (febre tifoide). CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS SELETIVOS - São usadas substâncias seletivas como os corantes tais como cristal violeta, azul de metileno, eosina e verde brilhante. Ex. Mac Conkey além de seus nutrientes contém cristal violeta e sais biliares que inibe o crescimento de bactérias Gram- positivas e permitindo o crescimento de Gram-negativas. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS OBSERVAÇÃO - ALGUNS MEIOS SÃO TANTO DIFERENCIAIS COMO SELETIVOS. Ex: Ágar Mac Conkey CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS DE ENRIQUECIMENTO - São meios utilizados para isolar um microrganismo de um meio em que está presente em pequena quantidade. - São meios enriquecidos com sangue, soro ou outros nutrientes. Ex: Ágar sangue, Ágar chocolate. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS DE TRANSPORTE - São meios utilizados para o transporte e manutenção de amostras biológicas como fezes e secreções. - São meios inertes, pois, permitem a viabilidade da maioria dos patógenos sem alterar a sua concentração. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS DE TRANSPORTE Ex: Meio de Stuart ou Amies usado parao transporte com swabs. Ex: Meio Cary-Blair e salina glicerinada tamponada útil no transporte de fezes para o isolamento de Shigella e Salmonella. CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA MEIOS DE TRANSPORTE CLASSIFICAÇÃO DO MEIO DE CULTURA 2 – TIPOS MEIOS DE MANUTENÇÃO - São meios utilizados para a preservação das bactérias para a realização de exames complementares para estudos futuros como pesquisa clínica, epidemiológica ou educacional. Ex: Caldo TSB, caldo nutriente, água destilada. MEIOS DE MANUTENÇÃO Métodos de preservação: Curto período de tempo: temperaturas de 2 a 8 ºC ou de 4 à 10ºC (refrigerador): duração por semanas. Fazer subculturas em caldo TSB ou caldo nutriente. Longo período de tempo: temperaturas de -70 à -196ºC. Duração por anos (1 até 10 anos). - Nitrogênio líquido: (-196ºC) - Freezers: (-70 à -120ºC) temperatura ultra baixa. - Liofilização: congelamento à seco. CONDIÇÕES FÍSICAS PARA A CULTURA DAS BACTÉRIAS - TEMPERATURA - pH - ATMOSFERA GASOSA - PRESSÃO OSMÓTICA - PRESSÃO HIDROSTÁTICA - LUZ CONDIÇÕES FÍSICAS PARA A CULTURA DAS BACTÉRIAS PRESSÃO OSMÓTICA - Meios hipertônicos: as bactérias perdem água e sofrem plasmólise ou enrugamento da célula. - Meios isotônicos: concentrações iguais, é o mais recomendado. - Meios hipotônicos: as células ganham água e sofrem lise. CONDIÇOES FÍSICAS PARA CRESCIMENTO TEMPERATURA - Psicotróficos: 0 à 7ºC - Psicrófilos: 0 à 20ºC. - Mesófilos: 20 à 45°C. - Termófilos: 45 à 90°C. A maioria são mesófilas. - Temperatura ótima: 36,5 a 37°C em estufa bacteriológica. CRESCIMENTOS DAS BACTÉRIAS pH - Acidófilos: pH 0,1 à 5,4 - Neutrófilos: pH 5,4 à 8,5 - Alcalófilas: pH 7,0 à 11,5 *A maioria na faixa de 4,0 a 9,0. - Ideal: próximo da neutralidade 6,8 a 7,2. - pH próximo do neutro (7,0) para a maioria das bactérias. CRESCIMENTOS DAS BACTÉRIAS LUZ - Bactérias fotossintetizantes - Bactérias inibidas pela luz. CRESCIMENTOS DAS BACTÉRIAS ATMOSFERA GASOSA - Microrganismos aeróbios: 21% de oxigênio. - Microorganimos anaeróbios facultativos: crescem na presença de O2 ou ausência. CRESCIMENTOS DAS BACTÉRIAS ATMOSFERA GASOSA - Microrganismos anaeróbios: Morrem em presença de oxigênio, não crescem em presença de ar e não utilizam oxigênio para reações de produção de energia. - Jarra de anaerobiose. Sistema para cultivo de anaeróbios Presença de Oxigênio (atmosfera) Aeróbios Obrigatórios Ex. Pseudomonas spp. Facultativos Ex. Escherichia coli Anaeróbios Obrigatórios Ex. Clostridium tetani 1 Agar tioglicolato 3 1 2 32 Condições Físicas (Fatores Ambientais) MEIOS DE CULTURA MAIS UTILIZADOS. Ágar sangue de carneiro a 5,0% - Meio não seletivo e diferencial que permite o crescimento de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, além de permitir a visualização de hemólise. MEIOS DE CULTURA MAIS UTILIZADOS. Ágar sangue de carneiro a 5,0% MEIOS DE CULTURA MAIS UTILIZADOS. Ágar Mac Conkey - Meio seletivo e diferencial que permite o crescimento de bactérias (bacilos) Gram-negativas, diferenciando as bactérias em lactose positiva e lactose negativa. Inibe o crescimento de bactérias Gram-positivas. MEIOS DE CULTURA MAISUTILIZADOS. Ágar Mac Conkey • - É utilizado para o isolamento de Enterobactérias (Escherichia coli, Proteus sp, etc.. e bacilos entéricos não fermentadores (Shigella e Salmonella). • - Amostras utilizadas: fezes, urina, água de esgoto, alimentos , etc... O cultivo dos fungos geralmente é realizado em meio de cultura: Ágar Sabouraud. Inoculação x Cultura Inoculação ou semeadura dos meios de cultura. É o ato de colocar os microrganismos em um meio de cultura para iniciar o crescimento. Inoculação x Cultura CULTURA: é quando os microrganismos crescem e se multiplicam no meio de cultura. Inoculação x Cultura CRESCIMENTOS DAS BACTÉRIAS - PERÍODO DE INCUBAÇÃO - 24 a 48 horas em estufa bacterilógica. CRESCIMENTOS DAS BACTÉRIAS TEMPO - Aumento no número da população na cultura: 1→2→4→8→16→…… Progressão geométrica? 1→21→22→23→24….→2n n = número de gerações 2n = número total de células em uma cultura. IDENTIFICAÇÃO DAS COLÔNIAS CARACTERÍSTICAS DAS COLÔNIAS - TAMANHO (mm) - Grande: maior que 1 mm de tamanho - Média: 1 mm de diâmetro - Pequena: menor que 1 mm de diâmetro. IDENTIFICAÇÃO DAS COLÔNIAS COR - Amarela, Branca, Branca- acinzentada, Cinza, Rosa, Esverdeada, Preta, Alaranjada, Creme, Incolor, etc... ODOR - Uva, Água sanitária, Fermento de pão, Vinagre, Queijo, Terra molhada, Peixe, Caramelo, etc... IDENTIFICAÇÃO DAS COLÔNIAS DENSIDADE - Opaca, Translúcida, Transparente CONSISTÊNCIA - Brilhante, Cremosa, Seca, Mucóide PIGMENTO - Amarelo, Vermelho, Mostarda IDENTIFICAÇÃO DAS COLÔNIAS BORDA OU FORMA - Circular (redonda), irregular, puntiforme, ondulada ELEVAÇÃO - Convexa, Achatada, Elevada, centro elevado. IDENTIFICAÇÃO DAS COLÔNIAS HEMÓLISE: é a lise (quebra, rompimento) da hemácia. Total (beta- hemólise): zona clara ao redor das colônias. Parcial (alfa-hemólise): há formação de um halo esverdeado em volta da colônia, indicando hemólise parcial das hemácias. Ausência de hemólise (gama-hemólise): o meio permanece íntegro em volta das colônias. Ágar sangue de carneiro a 5,0% Hemólise Ágar sangue de carneiro a 5,0% Tipos de hemólise (alfa, beta e gama) MEIOS DE CULTURA (Planejamento-Técnica de Preparo) MEIOS DE CULTURA 1- HIGIENIZAÇÃO DAS MÃOS? • É a medida individual mais simples e menos dispendiosa para prevenir a propagação dos microrganismos. Recentemente, o termo “lavagem das mãos” foi substituído por “higienização das mãos” devido à maior abrangência deste procedimento. • A pele das mãos alberga, principalmente, duas populações de microrganismos: os pertencentes à microbiota residente (Gram+) e à microbiota transitória (Gram -). MEIOS DE CULTURA 1- HIGIENIZAÇÃO DAS MÃOS? MEIOS DE CULTURA 1- HIGIENIZAÇÃO DAS MÃOS? MEIOS DE CULTURA APRESENTAÇÃO Pós • Cled Agar (36,1 g/L); • Sabourand Dextrose Agar (65 g/L); • Mueller Hinton Agar- aguar sangue (36 g/L); • Mannitol Salt Agar (111 g/L); • MacConkey Agar (51,5 g/L). MEIOS DE CULTURA PREPARAÇÃO - De acordo com o fabricante. -Técnica de preparação vem especificada no rótulo dos frascos. - Pesar e hidratar o meio conforme as instruções do fabricante. - Devem ser pesados papel manteiga/alumínio; CÁLCULO: REGRA DE TRÊS • Volume de suporte por placa: 20 mL • Ex: 5 placas de meio de cultura à base de Manitol. 1 placa = 20 mL 2 placas = x mL? X = 40 mL de água Destilada em temp. ambiente. 111 g = 1 L (1000 mL) X g = 40 mL X = 4,44 g de Manitol MEIOS DE CULTURA PREPARAÇÃO MEIOS DE CULTURA PREPARAÇÃO Solução: Água destilada + Manitol; Elemayer = vedar com algodão e papel madeira e fita de papel; MEIOS DE CULTURA MÉTODOS DE ESTERILIZAÇÃO 1 - Autoclave (calor úmido) 120ºC por 15 a 20 minutos. - Vapor fluente MANIPULAÇÃO DOS MEIOS DE CULTURA MEIOS DE CULTURA TÉCNICAS DE SEMEADURA TÉCNICAS DE SEMEIO Cuidados: Técnicas assépticas; Ambiente estéril – próximo à chama (bico de Bunsen); Alças devem ser flambadas antes e depois do uso; Tubos, quando abertos, devem ser flambados antes e depois do uso. MEIOS DE CULTURA TÉCNICAS DE SEMEADURA 1 - Semeadura quantitativa com alça calibrada. MEIOSDE CULTURA TÉCNICAS DE SEMEADURA 2 - Semeadura por esgotamento. Técnica necessária para o isolamento e obtenção de culturas puras; Com a alça de platina fazer estrias na superfície do meio de cultura, até o esgotamento de todo material presente na alça Obtenção de culturas puras por semeadura por esgotamento • Obtenção de amostras puras (contém apenas um tipo de microrganismo). • Verificar a pureza da amostra • Método de assepsia (impedir contaminações) • Avaliar a pureza da amostra• A quantidade de diferentes microrganismo • Obter colônias Isoladas Várias células proveniente de uma única célula (bilhões de células) - Por que é importante estudar o crescimento microbiano? - Isolar os agentes causais das doenças infecciosas - Identificação dos agentes causais das doenças infecciosas - Desenvolvimento de agentes antimicrobianos - Preservação dos alimentos - Estudo: Bioquímica, Genética, Biotecnologia Crescimento As bactérias se proliferam por divisão binária em duas metades equivalentes - Como as bactérias se multiplicam? Ácidos nucléicos Proteínas Lipídeos polissacarídeos 1 2Tempo de Geração Crescimento 1 220min 420min 820min X= x0.2 n Onde n= número de gerações X=1.23 X=8 Crescimento Tempo de Geração Crescimento Exercícios: - Sabendo-se de o tempo de geração de E. coli é de 20 minutos, partindo-se de uma única célula quantas células bacterianas serão obtidas após 1 hora de cultivo? R: Em 1 hora de cultivo (60 minutos) teremos 3 gerações (n=3). Então: X= xo.2n X= 1.23 X= 8 1 hora 2 horas R: Em 2 horas de cultivo (120 minutos) teremos 6 gerações (n=6) Então: X= xo.2n X= 1.26 X= 64 - E após 2 horas de cultivo? - Quero traçar uma Curva de Crescimento Bacteriano. Como o crescimento da cultura bacteriana pode ser acompanhado? 1. Contando-se o número de células ao longo do cultivo 2. Acompanhando-se o aumento da turvação ao longo do cultivo 3. Outras possibilidades.... 1. Contando-se o número de células ao longo do cultivo - Quero traçar uma Curva de Crescimento Bacteriano. Como o crescimento da cultura bacteriana pode ser acompanhado? 2. Acompanhando-se o aumento da turvação ao longo do cultivo CSHA (Número Mais provável) Curva de Crescimento A DB C Fases da Curva de Crescimento de bactérias: - Fase Lag - Fase Estacionária - Fase Exponencial ou Logaritmica (Log) - Fase de Declínio A C B D CARACTERIZAÇÃO BACTERIANA COLORAÇÕES Colorações diferenciais • Reage de modo distinto em diferentes bactérias; • Servem para diferenciar as bactérias; • Ex.: Gram e BAAR. Método de Gram Bactérias gram-positivas e gram-negativas Gram- positivas Gram- negativas O corante púrpura e o iodo se combinam no citoplasma de cada bactéria, corando-a de violeta escuro ou purpura. As bactérias que retêm essa cor apos a tentativa de descolori-las com álcool são classificadas como gram- positivas; as bactérias que perdem a cor violeta escuro ou purpura apos a descoloração são classificadas como gram-negativas. BAAR • BACTÉRIAS ÁLCOOL-ÁCIDO-RESISTENTES; • Alta concentração (60%) de um lipídeo hidrofóbico (ácido micólico) que previne a entrada dos corantes, incluindo os utilizados na coloração de Gram. • Resistem a descoloração; • Misturas de álcool-ácido usadas na identificação; • Bactérias álcool-ácido resistentes podem ser coradas com carbolfucsina; o aquecimento aumenta a penetração do corante. Paredes celulares atípicas (Mycoplasma) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA, H. R.; TORRES, B. B. Microbiologia básica. São Paulo: Atheneu, 2005. BLACK, J. G. Microbiologia – fundamentos e aplicações. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002. KONEMAN, E. W.; ALLEN, S. D.; JANDA, W. M.; SCHRECKENBERGER, P. C.; WINN JÚNIOR, W. C. Diagnóstico microbiológico. Texto e atlas colorido. 5. ed. Rio de Janeiro: MEDSI Ed. Médica e Científica, 2001. LEVINSON, W.; JAWETZ, E. Microbiologia médica e imunologia. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2005. MINS, C.; PLAYFAIR, J.; RITT, I. WAKELIN, D.; WILLIAMS. R. Microbiologia médica. 2. ed. São Paulo: Manole, 1999. PELCZAR Jr., M. J.; CHAN, E. C. S. KRIEG, N. R. Microbiologia – conceitos e aplicações. 2. ed. v. 1 e 2. São Paulo: Makron Books do Brasil, 1997. SPICER, W. J. Bacteriologia, micologia e parasitologia clínicas – um texto ilustrado em cores. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. THOMAS, C. L. Dicionário médico enciclopédico – Taber. 17. ed. São Paulo: Manole, 2000. TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. H. Microbiologia. 8. ed. São Paulo: Artmed, 2005. TRABULSI, L. R.; ALTERTHUM. Microbiologia. 4. ed. São Paulo: Atheneu, 2005. Para Refletir OBRIGADA!!!!
Compartilhar