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P R O F. D R . R I C AR D O C É S AR TAVAR E S C AR VAL H O
FATORES QUE INFLUENCIAM O 
CRESCIMENTO MICROBIANO 
Universidade de Cuiabá (UNIC) - Campus Beira Rio 1
Faculdade de Medicina Veterinária
CUIABÁ – MT
2020
Crescimento Microbiano
Substrato para os microrganismos
Agentes infecciosos Infecções e/ou intoxicações alimentares
 Espécies encontradas inicialmente em alimentos: poucas sobrevivem e se
multiplicam nas condições impostas pelo hospedeiro ou alimento, o microrganismo
que não se adaptar morre!
 Em condições ótimas: tempo geração população bacteriana: 15 - 20 minutos
 Conhecimento de condições favoráveis ao crescimento microbiano
 Interação agente x hospedeiro x ambiente;
 Temperatura.
 pH.
Nutrientes.
Atividade de água (Aw).
Ação enzimática e/ou imunológica.
 Conhecimento de condições desfavoráveis ao crescimento microbiano
Conhecer os fatores que influenciam o 
crescimento
FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO 
MICROBIANO 
 Vários fatores podem afetar o crescimento de uma população
bacteriana, incluindo:
- o tipo de ambiente;
- número de indivíduos na população;
- interações dinâmicas com outras populações bacterianas;
- presença de outros microrganismos predadores;
- fatores químicos e físicos tais como disponibilidade de nutrientes essenciais,
temperatura, pH, osmolaridade, pressão hidrostática, concentração de
oxigênio, luz, radiação ionizante ou ultravioleta, presença de metabólitos
tóxicos resultantes do metabolismo das células da população em crescimento
ou presença de agentes antimicrobianos tais como bacteriocinas e antibióticos.
 Os microrganismos podem sobreviver em uma diversidade de
ambientes. Para qualquer mudança ambiental haverá um
microrganismo capaz de sobreviver.
Como controlar a infecção por microrganismos 
no organismo animal?
 Prevenção da infecção.
Prevenção da doença (colonização e patogenicidade).
 Controle do ambiente.
 Controle do hospedeiro.
1. Condição nutricional adequada.
2. Imunizações preventivas.
3. Eliminação da(s) fonte(s) de infecção.
4. Controle de vetores.
 Prevenção da contaminação:
 controle da matéria-prima.
 controle do processamento térmico.
 assepsia dos equipamentos e operadores.
 Eliminação dos microrganismos presentes.
 Barreiras para a multiplicação.
Como controlar o crescimento?
Teoria de Leistner (1995)
Curva de Crescimento Microbiano
 Por que alguns microrganismos crescem mais rapidamente em
algumas situações?
Dúvidas....
Capacidade de sobrevivência e multiplicação
Fatores Intrínsecos Fatores Extrínsecos
 Definição: expressão pelo microrganismo de suas propriedades físicas
 pH;
 Atividade de água (Aa ou Aw);
 Potencial de oxido-redução (Eh);
 Quantidade de nutrientes
 Compostos antimicrobianos;
 Estrutura biológica do microrganismo.
Fatores Intrínsecos
 Definição: próprios do ambiente.
 temperatura, umidade, tensão de oxigênio
Fatores Extrínsecos
Fatores Intrínsecos
pH: Potencial de Hidrogeniônico - medida de acidez ou 
alcalinidade de um substrato
 O grau de acidez dos alimentos que tem uma influência
importante na determinação da microbiota epífita e alterante.
 À medida que os valores de pH decrescem, maior será a
seleção da microbiota;
 pH mais baixo também causa um desdobramento da molécula
de proteína por rompimento dos laços de hidrogênio e isto reduz
a atividade enzimática e aumenta a sensibilidade para
desnaturação;
 O efeito inibitório do pH depende do tipo de ácido presente no
alimento e da interação deste com todos os outros fatores.
 pH: EFEITO SOBRE OS MICRORGANISMOS
 Os microrganismos tem um pH MÍNIMO, ÓTIMO e MÁXIMO para
crescimento
 A maioria dos microrganismos crescem melhor em pH próximo da
neutralidade (6,5 a 7,5).
- (pH < 4,5 acidófilos, pH entre 6,0 – 7,0 neutrófilos e pH >7,0
basófilos).
 Em geral os fungos filamentosos crescem melhor em pH mais baixo
que as leveduras e estas são mais tolerantes que as bactérias.
 Bactérias crescem melhor que leveduras em pH neutro ou pH
levemente ácido
 pH 5,0 ou menos, leveduras podem competir ou superar o
crescimento de bactérias.
 pH: Condições ácidas ou básicas
 > 4,5 = alimentos de baixa acidez (neutro ou pouco ácido)
- Predominância de crescimento bacteriano
 entre 4,5 e 4,0 = alimentos de média acidez (ácidos)
- Leveduras oxidativas ou fermentativas, bolores aeróbios e
algumas bactérias esporogênicas e não esporogênicas.
 < 4,0 = alimentos de alta acidez (muito ácido)
- Bactérias acéticas, e quase que exclusivamente leveduras e
bolores.
 Faixa de pH aproximada para crescimento de alguns grupos de
MICRORGANISMOS
 Maioria dos microrganismos: cresce e se multiplica melhor pH de 6.5-7.5;
FATORES INTRÍNSECOS - pH
ORGANISMO Mínimo Ótimo máximo
Bactérias (maioria) 4,5 6,5-7,5 9,0
Leveduras 1,5-3,5 4,0-6,5 8,0-8,5
Mofos 1,5-3,5 4,5-6,8 8,0-11,0
Clostridium botulinum 4,8-5,0 6,0-8,0 8,5-8,8
Salmonella sp 4,5-5,0 6,0-7,5 8,0-9,6
Vibrio parahaemolyticus 4,8-5,0 7,5-8,5 11,0
FATORES INTRÍNSECOS - pH
FATORES INTRÍNSECOS - pH
 Efeito dos ácidos nos microrganismos
 Maior gasto de energia para manter o pH intracelular
 Desnaturação de proteínas, DNA
 Alteração da atividade das enzimas responsáveis pelas 
atividades vitais da célula
 Menor velocidade de crescimento
 Desnaturação de proteínas, DNA
 Alteração da atividade das enzimas responsáveis pelas atividades vitais da
célula;
 Menor velocidade de crescimento
Efeito dos ácidos nos microrganismos
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tempo (dias)
D
iâ
m
et
ro
 (m
m
)
3,5 22°C rep 3
Gompertz
Baranyi
4,5 22°C
Influência da mudança de pH no crescimento de A. niger em néctar de manga.
 pH: ALTERAÇÃO DO pH PELOS MICROORGANISMOS
 O ambiente influencia no crescimento dos microrganismos, assim
como os microrganismos influenciam no ambiente;
 Produtos metabólicos formados podem ser ácidos ou alcalinos;
 Quebra de carboidratos – produção de ácidos orgânicos (bactéria
ácido-lática);
 Alteração do pH pela produção de ácidos é usada nas industrias de
produtos fermentados;
 Tipos proteolíticos como as Pseudomonas tendem a aumentar o pH
pela produção de amônia ou outras substâncias básicas.
 pH baixo de frutas, salmouras inibe crescimento G(-);
 C. botulinum: não germina a pH < 4.6 e não cresce pH < 4.5;
 Tratamento térmico em alimentos ácidos : mais suave.
 Acidófilos: Lactobacillus e Streptococcus: crescem pH 3-4;
 Fungos e leveduras: pH 2-8.5;
 Efeito inibidor do pH é dependente:
 tipo de ácido presente no substrato;
 nutrientes;
 Aw e temperatura
pH
 Nenhum microrganismo cresce em meio totalmente seco;
 Necessitam de água livre para crescer.
Atividade de Água (Aw)
 ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw): É o quociente entre a
pressão de vapor do alimento (soluto) e a pressão da água pura
(solvente) à mesma temperatura.
Aw= p/po = 1 onde p = pressão de vapor do alimento (soluto)
po = pressão de vapor da água pura (solvente)
 O valor absoluto de Aw fornece uma indicação segura do teor de água
livre do alimento.
 Água livre: É a única forma de água passível de utilização por parte
dos microorganismos.
 Numericamente: Aw varia de 0 a 1.
FATORES INTRÍNSECOS - Aw
 A adição de solutos a um líquido puro irá causar uma redução na
pressão de vapor da solução e conseqüentemente diminuir a atividade
de água (Aw).
Microorganismos Atividade de água 
(Aw)
Bactérias 0,90
Leveduras 0,88
Fungos filamentosos 0,80
Bactérias halófilas 0,75
Bactérias xerotolerantes 0,71
Fungos filamentosos xerófilos 0,65
Leveduras osmofílicas 0,60
 Redução da atividade de água no alimento
 Adição de soluto: sal
açúcar
glicerol
 Remoção da água livre: desidratação
congelamento
Atividade de Água (Aw)
Limites de Aw para o desenvolvimento de microrganismos
Aw
 Um mesmo valor de Aw pode determinar diferentes graus de crescimento,
dependendo daspropriedades dos solutos e de outros fatores como:
 Temperatura:
- Ao reduzir a Aw do alimento diminui também a capacidade dos
microorganismos crescerem em um certa temperatura.
- Os limites de Aw são maiores para o crescimento microbiano se estes
encontrarem uma temperatura ótima de crescimento.
- A temperatura se propaga mais rapidamente nos alimentos úmidos que
nos alimentos secos, por isso, estes alimentos oferecem maior resistência
dos microorganismos a ação do calor.
 Nutrientes: a presença de elementos nutritivos aumenta os limites de Aw em
que os microorganismos são capazes de se desenvolver.
Aw
Aw ALIMENTOS MICROORGANISMOS
1 a 0,98 Leite, pescados e carne fresca, 
verduras, vegetais em salmoura e 
fruta em calda leve
Todos os patógenos e a Maioria dos 
deteriorantes.
Ex: Salmonella, Campylobacter, E.coli, 
Shigella, B. cereus, Clostridium, S. aureus.
0,98 a 0,93 Queijo processado, carne curada, 
embutidos, lingüiça cozida, fruta em 
calda forte e pães. 
Enterobacteriáceas, S. aureus e V. 
parahaemolyticus e outros acima crescem 
lentamente ou para sua reprodução.
0,93 a 0,85 Leite condensado, queijo cheddar 
maturado, lingüiça fermentada, carne 
seca, presunto cru e bacon.
S. aureus mas sem produção de 
enterotoxina.
Fungos produtores de micotoxinas.
0,85 a 0,60 Farinhas, massas, cereais, nozes, 
frutas secas, gelatinas e geléias, 
melaço.
Fungos xerofílicos, osmofílicos, halófilos.
Não há crescimento de bactérias 
patogênicas
Inferiores a 0,60 Confeitos, biscoitos, leite e ovos em 
pó, vegetais fermentados, chocolate, 
mel, macarrão seco, biscoitos e 
batatas chips.
Microrganismos não se multiplicam.
Não há crescimento microbiano, mas estes 
permanecem viáveis.
FATORES INTRÍNSECOS - Aw
 O potencial de oxidação-redução (redox - Eh) de um
substrato pode ser definido, de um modo geral, pela facilidade com a qual o
substrato ganha ou perde elétrons.
 Quando um elemento perde elétrons, diz-se que este substrato é oxidado, ao
passo que, quando um substrato ganha elétrons, diz-se que se tornou
reduzido.
 Desta forma, um substrato que facilmente doa elétrons é chamado de bom
agente redutor, e aquele que facilmente recebe elétrons é denominado um
bom agente oxidante.
 Quando os elétrons são transferidos cria-se uma diferença potencial, esta
pode ser medida através de um instrumento apropriado e é expressa em
milivolts. Quanto mais oxidada está uma substância, mais positivo será o seu
potencial elétrico.
 Entre as substâncias dos alimentos que ajudam a manter condições redutoras
estão o ácido ascórbico e os açúcares redutores em frutas e vegetais.
 Definição: índice do grau de oxidação de um sistema
Cu Cu++ + 2e-
 quando elemento perde e-  oxida;
 quando elemento ganha e-  reduz.
 A oxidação também acontece pela adição de oxigênio na reação
abaixo
2Cu + O2  2CuO
Potencial de Oxido-Redução (Eh)
 O potencial redox de um ambiente pode ser afetado por uma série de
compostos. O oxigênio é o fator que mais contribui para o aumento do
potencial redox de um alimento. Os microrganismos variam no grau de
sensibilidade ao potencial redox do meio de multiplicação e podem, de
acordo com o Eh requerido, ser divididos em grupos, como:
 • Aeróbios: exigem Eh positivo para o seu crescimento (presença de oxigênio) e são
representados pelos bolores, bactérias como a Pseudomonas, Acinetobacter,
Moraxella, Micrococcus, algumas espécies de Bacillus e leveduras oxidativas;
 • Anaeróbios: requerem Eh negativo para seu crescimento (ausência de oxigênio). O
oxigênio chega a ser tóxico para a célula, porque gera peróxidos letais ao
microrganismo. Os gêneros Clostridium e Desulfotomaculum compreendem espécies
anaeróbias;
 • Facultativos: multiplicam-se em Eh positivo e negativo, sendo representados pelas
leveduras (fermentativas, enterobactérias e Bacillus);
 • Microaerófilas: multiplicam-se melhor em Eh baixo. As bactérias lácticas são
encontradas neste grupo.
 Verifica-se, portanto, que este é um fator de importância a ser utilizado
na preservação de alimentos e que determina também quais tipos de
microrganismos irão se desenvolver em determinados alimentos.
 Por exemplo, pode-se utilizar a exaustão, embalagens impermeáveis
ao oxigênio, o uso de vácuo, atmosfera com gases inertes para se
controlar os microrganismos. Estes recursos são usados para queijos,
vegetais, produtos cárneos e outros, a fim de evitar os mofos
superficiais.
 No caso dos enlatados, o ambiente anaeróbio favorece a multiplicação
de bactérias esporuladas, anaeróbias ou facultativas.
FATORES INTRÍNSECOS
 Potencial de oxido-redução (redox) (Eh)
 O potencial redox de um alimento pode ser definido como a “facilidade” com a
qual este ganha ou perde elétrons. Tal potencial é expresso em milivolts (mV).
Diversos são os fatores que concorrem para determinação da Eh do alimento
(pH, oxigênio, açúcares redutores, aditivos, etc).
 Microrganismos aeróbios: Requerem Eh positivo entre +350 a +500mV
(oxidante) para o seu desenvolvimento.
 Microrganismos anaeróbios: Requerem Eh negativo (redutor), ao redor de
+30 a -250mV, para o seu desenvolvimento. Os anaeróbio estritos necessitam,
ainda, da exclusão de oxigênio.
 Microrganismos microaerófilos: Requerem Eh “levemente” negativo
(redutor) para o seu desenvolvimento.
 Potencial de oxido-redução (redox) (Eh)
Microrganismos Eh de crescimento (em mV)
Aeróbios +350 a +500
Anaeróbios
+30 a –250 (melhor = - 150)
Na ausência de O2 toleram substrato com Eh
elevado (+370)
Na presença de O2 este limite cai para +100
Anaeróbios Facultativos + 100 a + 350
FATORES INTRÍNSECOS - Eh
 POTENCIAL DE ÓXIDO-REDUÇÃO (redox) (Eh) 
DE ALGUNS ALIMENTOS
Classificação dos MICRORGANISMOS de acordo com a 
utilização ou não do oxigênio em suas rotas metabólicas
 AERÓBIOS ESTRITOS: suas rotas metabólicas, para obtenção de energia, necessitam
de concentrações de oxigênio ao redor de 21%. Realizam RESPIRAÇÃO AERÓBICA,
tendo o oxigênio como aceptor final de elétrons.
 AERÓBIOS FACULTATIVOS: possuem rotas metabólicas que utilizam o oxigênio, mas,
também, rotas para obtenção de energia sem utilização do mesmo. Realizam
RESPIRAÇÃO AERÓBICA em presença de oxigênio, e na ausência podem realizar tanto
a FERMENTAÇÃO quanto a RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA tendo como aceptor final de
elétrons compostos como Classificação dos MICRORGANISMOS de acordo com a
utilização ou não do oxigênio em suas rotas metabólicas sulfatos, nitratos ou carbonatos.
 MICROAERÓFILOS: necessitam de concentrações de oxigênio inferiores à atmosférica
(21%) para crescerem. A concentração ideal varia entre 1 e 15%.
 ANAERÓBIOS AEROTOLERANTES: não utilizam o oxigênio no processo metabólico, a
obtenção de energia se dá por vias FERMENTATIVAS.
 ANAERÓBIOS ESTRITOS: não utilizam o oxigênio para obtenção de energia e sua
presença é tóxica e prejudicial ao metabolismo. Obtêm energia pela realização de
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA ou FERMENTAÇÃO.
Classificação dos MICRORGANISMOS de acordo com a 
utilização ou não do oxigênio em suas rotas metabólicas
 AERÓBIOS ESTRITOS: Necessita de oxigênio. Presença da enzima catalase e SOD
(superóxido desmutase) permite a neutralização das formas tóxicas de oxigênio, pode
usar o oxigênio.
 AERÓBIOS FACULTATIVOS: Aeróbio e Anaeróbio - aumento do crescimento na
presença de oxigênio. Presença da enzima catalase e SOD permite a neutralização
das formas tóxicas de oxigênio, pode usar o oxigênio.
 MICROAERÓFILOS: Necessita do oxigênio em baixas concentrações. Produção de
quantidades letais das formas tóxicas de oxigênio quando expostas a atmosfera normal
de oxigênio
 ANAERÓBIOS AEROTOLERANTES: Crescimento continua na presença de
oxigênio. Presença de SOD que permite a neutralização parcial das formas tóxicas de
oxigênio
 ANAERÓBIOS ESTRITOS: Somente crescimento anaeróbio (sem oxigênio).
Ausência das enzimas que neutralizam as formas tóxicas de oxigênio
FATORES INTRÍNSECOS- Eh
FATORES INTRÍNSECOS - Eh
 SUPERÓXIDO DISMUTASE: elimina os radicais
superóxido convertendo-os a peróxido de hidrogênio. O
peróxido de hidrogênio produzido por esta reação pode ser
metabolizado por outras duas enzimas:
 CATALASE: converte o peróxido de hidrogênio em
oxigênio molecular e água.
 PEROXIDASE: converte o peróxido de hidrogênio em
água
FATORES INTRÍNSECOS
 Quantidade de nutrientes: Nutrientes necessários para a multiplicação
microbiana:
ÁGUA
ENERGIA (CARBONO): Açúcar, álcool, carboidratos, aminoácidos, lipídios, 
amido, celulose.
NITROGÊNIO: aminoácidos (fonte primária), proteínas e peptídeos.
MINERAIS: sódio, potássio, cálcio,
magnésio, ferro, cobre, manganês, fósforo,
zinco, enxofre, cobalto e molibidênio.
VITAMINAS: complexo B, 
biotina, ácido pantotênico
FATORES INTRÍNSECOS
 Quantidade de nutrientes
 Pode variar dependendo das condições em que se
encontrem os microorganismos.
 Maior exigência de nutrientes, quando em temperaturas
abaixo ou acima do ótimo para crescimento do
microorganismo.
FATORES INTRÍNSECOS
 Denominação quanto à utilização e degradação de
nutrientes
 Proteolíticos: degradação de proteínas por enzimas,
chamadas proteases.
 Sacarolíticos: degradação de açúcares como fonte de energia
no metabolismo.
 Lipolíticos: degradação de lipídeo como fonte de energia no
metabolismo.
 Halofílicos ou halófilos: Microorganismo que desenvolve-se em
ambientes com concentrações salinas. Ex: Vibrio vulnifiçus
 Osmofílicos: Capacidade de sobreviver em meio rico em açúcar.
Nutrientes
 Antimicrobianos Constituintes Naturais dos Alimentos
 Apresentam diversos mecanismos: 
a) Inibição da síntese de ácidos nucléicos, proteínas ou 
parede celular;
b) Quebra da integridade da membrana;
c) Interferência em processos metabólicos essenciais para 
micro-organismos.
 Alguns tem efeito microbiocida outros microbiostático
FATORES INTRÍNSECOS
 Constituintes antimicrobianos: Naturais
 Lacteninas - leite fresco
 Lizozima – clara do ovo
 Eugenol – cravo/canela
 Ácido benzóico – vegetais
 Aldeído cinâmico – canela
 Alicina – alho
 Timol e isotimol – orégano
FATORES INTRÍNSECOS
 Constituintes antimicrobianos
 Substâncias que apresentam a capacidade de retardar ou
impedir a multiplicação microbiana.
 Podem ser:
 Naturais;
 Produzidas pelos microrganismos;
 Adicionadas aos alimentos
FATORES INTRÍNSECOS
 Constituintes antimicrobianos: Produzidas
pelos microrganismos
 ácido propiônico - bactéria propiônica
 ácido lático - bactéria lática
 Álcool - levedura
 Antibiótico - bolores
 bacteriocinas - presente em bactérias gram-positivas
 água oxigenada - estreptococos e lactobacilos
FATORES INTRÍNSECOS
 Constituintes antimicrobianos: Adicionadas
aos alimentos (conservantes)
 Ácidos
 Nitratos e nitritos
 Dióxido de enxofre e sulfitos
 Nisina
FATORES INTRÍNSECOS
 Constituintes antimicrobianos:
 Tipos de ações das substâncias antimicrobianas:
 Inibição da biossíntese dos ácidos nucléicos, de
proteínas ou da parede celular dos
microorganismos.
 Dano à integridade das membranas celulares.
 Interferência nos processos metabólicos.
FATORES INTRÍNSECOS
 Estruturas Biológicas:
 Membranas das sementes
 Casca dos frutos
 Casca das nozes
 Pele dos animais
 Casca dos ovos
Estruturas biológicas
 Microbiota competitiva.
Barreiras físicas naturais (Pele, mucosas, muco, urina…)
Atividade do sistema imune – Resposta celular
 - Resposta humoral.
Estruturas biológicas
 Cobertura natural de alguns alimentos constitui excelente barreira física 
contra a entrada de microrganismos
 casca de ovos;
 casca de frutas;
 casca de nozes;
 películas que envolvem sementes;
 cortes cárneos inteiros são mais protegidos que fatiados
 MUITO OBRIGADO A TODOS