Aula 2 Crescimento Microbiano

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Crescimento Microbiano
	O crescimento de uma população é o aumento do número de células.
	Tanto os fatores físicos (temperatura, pH e pressão osmótica) como os químicos (água, fontes de C, N, O2 e minerais) são necessários para o crescimento.
Influência dos Fatores Físicos
Temperatura
	Os microrganismos são classificados, conforme as variações na temperatura de crescimento, em psicrófilos (vivem em baixas temperaturas), mesófilos (vivem em temperaturas moderadas) e termófilos (vivem em altas temperaturas).
	A temperatura mínima de crescimento é a temperatura mais baixa que permite o crescimento da espécie; a temperatura ótima de crescimento é aquela em que o organismo melhor se reproduz; a temperatura máxima é a maior temperatura em que a espécie ainda é capaz de crescer.
TEMPERATURA
pH
	A maioria das bactérias cresce melhor entre os valores de pH 6,5 e 7,5.
	
Influência dos Fatores Químicos
	Todos os organismos necessitam de fonte de carbono. Os organismos quimio-heterotróficos utilizam moléculas orgânicas e os autotróficos usam tipicamente o CO2.
 
	O nitrogênio é necessário para a síntese de ácidos nucléicos e proteínas e pode ser obtido através da decomposição de proteínas. Poucas bactérias realizam a fixação do nitrogênio.
	Outros elementos químicos necessários para o crescimento são:
	enxofre (aminoácidos, vitaminas)
	fósforo (ácidos nucleícos e fosfolipídeos) 
	potássio, magnésio e cálcio (co-fatores)
	elementos traços (Fe, Cu, Zn)
	fatores orgânicos de crescimento (vitamina)
ÁGUA
	Necessária à vida microbiana
	Dessecação – destruição
	Alimentos desidratados
OXIGÊNIO
Os microrganismos em relação às necessidades de
O2 são classificados como:
	aeróbios: organismos que necessitam de O2 para sua sobrevivência 
	anaeróbicos: bactérias que não utilizam o O2 e este é tóxico.. Ex. Clostridium
	anaeróbicos facultativos: que utilizam o O2 quando está disponível mas na sua ausência são capazes de continuar seu crescimento. Ex. E. coli
	 microaerófilos: crescem em conc. O2 < atm
	Assexuada
	Crescimento de forma exponencial
REPRODUÇÃO BACTERIANA
Fase lag : imediatamente após sua inoculação no meio, as células começam a se ajustar às condições físicas e aos nutrientes disponíveis, sintetizando enzimas e coenzimas necessárias para seu crescimento. 
Fase log : durante esta fase todas as células dividem-se a intervalos regulares de tempo resultando num aumento exponencial do número de indivíduos na população. Nela ocorre intensa multiplicação que permanece enquanto não houver limitação de nutrientes.
Fase estacionária: a diminuição do ritmo de crescimento, que ocorre ao fim da fase exponencial, dá início à fase estacionária em que o número de indivíduos permanece constante no decorrer do tempo. 
Fase de declínio: após a fase estacionária, a taxa de morte começa a exceder a de divisão, ocasionando um decréscimo no número de bactérias, entrando a cultura na fase de morte, cuja duração é também bastante variável. 
		Curva de Crescimento Bacteriano
Testes Usados para a Identificação
	Fazendo-se um pequeno número de testes simples a partir da cultura pura de um patógeno, o gênero ou a espécie do organismo pode ser determinado:
-coloração de Gram: permite dizer se é Gram (positiva ou negativa), morfologia (coco, bacilos, curvado ou em forma de espirais), formação de grupos (pares, cadeias, tétrades ou cachos) 
-colônia isolada em vários meios: forma, tamanho, cor, tipo de hemólise que produz.
- semeadura em meios seletivos e diferenciais e testes bioquímicos: ajudam a determinar o gênero e espécie; se necessário fazer a sorotipagem. Ex. ágar MacConkey, catalase e oxidase.
Meios de Cultivo Bacteriano
Meio de Cultura
	Um meio de cultura é o material nutriente preparado em laboratório para o crescimento de microrganismos. Sempre estéril.
	O meio de cultura no qual já existe o microrganismo crescendo é denominado inóculo.
	Os microrganismos crescidos em meio de cultura são denominados cultura bacteriana.
	Ágar é o agente solidificante utilizado nos meios de cultura.
Cultivo Bacteriano – Meios de Cultivo
Meios Sintéticos – composição química definida.
Meios Complexos – composição química não definida
Meios de Cultivo Seletivo, Diferencial e Enriquecimento
	O meio seletivo é utilizado para favorecer o crescimento de um desejado organismo através da inibição do crescimento dos outros, pela adição, ao meio de cultura, de sais, corantes ou outros compostos químicos. Ex. MacConkey
	O meio diferencial é utilizado para distinguir diferentes organismos. Ex. ágar sangue, MacConkey
	Um cultivo de enriquecimento é utilizado para favorecer o crescimento de um determinado microrganismo presente em uma cultura mista.
Meios de Enriquecimento - nutrientes adequados ao crescimento de microrganismos presentes em baixos números ou de crescimento lento. 
Diferenciais - contém substâncias que permitem estabelecer diferenças entre microrganismos muito parecidos. 
Seletivos - contém substâncias que inibem o desenvolvimento de determinados grupos de microrganismos, permitindo o crescimento de outros. 
Cultivo Bacteriano – Meios de Cultivo
Cultivo Bacteriano – Meios de Cultivo
Sólidos – contém 1% a 2% de ágar.
Semi-Sólidos – contém 0,0075% a 0,5% de ágar com consistência intermediária de modo a permitir o crescimento de microrganismos em tensões variadas de oxigênio e para verificação da motilidade.
Líquidos (Caldos) – não contém ágar, utilizado para enriquecimento de culturas e provas bioquímicas.
Cultivo Bacteriano – Preparo dos Meios de Cultivo 
Cultivo Bacteriano –Técnicas de Semeadura
Obtenção de Culturas Puras 
	As culturas puras normalmente são obtidas através do método de semeadura em placa.
	Uma colônia é uma massa de células bacterianas visíveis, originadas, teoricamente, a partir de uma única célula.
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Meios e Metodologia para o Crescimento de Anaeróbicos 
Técnicas Especiais de Cultivo
	Os incubadores de CO2 ou jarras contendo vela são utilizados para o crescimento de bactérias que necessitam de concentrações mais altas de CO2.Ex. Campylobacter.
Preservando Culturas Bacterianas
	As bactérias podem ser conservadas por longos períodos de tempo através dos métodos de congelamento em baixas temperaturas e liofilização.
Crescimento de Culturas Bacterianas
Divisão Bacteriana
	A divisão binária é o método normal de reprodução bacteriana, no qual uma única célula se divide dando origem a duas células idênticas.
	Algumas bactérias se reproduzem por brotamento, formação de esporos aéreos ou por fragmentação.
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Tempo de Geração
	O tempo necessário para uma célula se dividir ou uma população duplicar é denominado tempo de geração.
	A maioria das bactérias apresenta um tempo de geração de 1 a 3 h. 
Representação Logarítmica das
Populações Bacterianas
	A divisão bacteriana ocorre conforme uma progressão logarítmica (2 células, 4 células, 8 células, etc.)
Meios de Cultura (tipos)
Ágar Nutriente (AN)
Ágar Sal Manitol
Ágar Sangue (AS)
Ágar Chocolate
 (CHOC)
Ágar MacConkey
 (MC)
Não utilizam carboidratos como fonte de energia
Ágar Cystine Lactose Electrolyte Deficient
 (CLED)
Ágar Salmonella-
Shigella (SS)
Ágar Hektoen Enteric
 (HE)
Ágar Thayer-Martin
 Chocolate
Ágar Lowenstein-Jensen
 (LJ)
Ágar Saboraud (AS)
Ágar Regan-Lowe (RL)
Provas Bioquímicas
Auxiliam na identificação de grupos ou espécies de bactérias ou leveduras através da verificação das transformações químicas, que ocorrem num determinado substrato, pela ação das enzimas.
Enterococcus ou Streptococcus (catalase negativo)
Staphylococcus (catalase positivo)
Prova de Catalase
Prova de Catalase
Produção de Citocromo-oxidase
Prova de Catalase
Citocromo-oxidase
Fontes de Carbono
Indol test – Triptofano em indol
Vermelho de Metila: fermentação de glicose produzindo ácidos
Teste de Voges-Proskauer: fermentação deglicose com produção da acetoína
Citrato de sódio como fonte de carbono
Provas IMViC
Fontes de proteínas
Teste de motilidade
Teste de Motilidade