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Protocolos das Aulas Práticas MICROBIOLOGIA Curso de Enfermagem Maria Letícia Miranda Fernandes Estevinho Ermelinda Pereira Ano Letivo 2020/2021 http://www.essa.ipb.pt/pls/portal/url/page/essa/ 2 Considerações Gerais Ao iniciar os seus estudos em microbiologia deverá ter presente um conjunto de regras e conceitos elementares que o vão ajudar a realizar os trabalhos laboratoriais. As aulas práticas de microbiologia têm como objetivo ensinar ao estudante os princípios e os métodos utilizados num laboratório de microbiologia. Durante as aulas será utilizada uma grande variedade de microrganismos, cujas pequenas dimensões e necessidade de trabalhar com culturas celulares puras, por vezes com uma elevada densidade celular, exigem que o laboratório esteja sempre organizado, por forma a não comprometer a boa execução dos trabalhos. Assim, em qualquer espaço laboratorial, a conduta a seguir deve incluir o cumprimento de regras de funcionamento, de medidas de segurança obrigatórias e a manipulação correta e cuidadosa do material, dos reagentes químicos e do equipamento laboratorial. Cumprir estas regras contribui para a prevenção de acidentes e para evitar a contaminação dos estudantes, professores e funcionários. Descrevem-se, seguidamente, um conjunto de regras básicas estabelecidas em legislação própria (decreto de lei número 84/97 de 16 de Abril de 1997) cujo cumprimento é obrigatório num laboratório de microbiologia. Normas de segurança e de conduta no laboratório de microbiologia Usar obrigatoriamente bata, que protege o vestuário da contaminação e de manchas provocadas pelos reagentes; Manter a superfície de trabalho livre de vestuário, livros e outros objetos de uso pessoal não necessários à realização do trabalho prático; Não comer, beber ou fumar no laboratório de microbiologia; Não levar à boca o material de trabalho (lápis, canetas,..) e evitar colocar as mãos na boca, nos olhos e no nariz; Lavar cuidadosamente as mãos antes e depois do trabalho prático; Proteger o cabelo da chama do bico de Bunsen e de contaminação microbiana; Limpar as bancadas de trabalho com álcool a 70% antes e depois do trabalho prático; Identificar todo o material utilizando para tal um marcador de vidro apropriado; Transportar os meios de cultura nos suportes próprios; Não pipetar produtos com a boca, usar sempre os dispositivos mecânicos; 3 Evitar a contaminação das bancadas de trabalho, chão e cestos de papéis. O material contaminado nunca deve ser esquecido em locais desapropriados, nem colocado inadvertidamente em cima das bancadas de trabalho; Não levar o material usado nas aulas práticas para fora do laboratório; Colocar o material contaminado (pipetas, espátulas, ansas, fios retos, lâminas e lamelas) após a sua utilização em recipientes próprios contendo desinfetante; Esterilizar no bico de Bunsen os utensílios (ansas e fios retos) antes e após a sua utilização; Manter os bicos de Bunsen e as lamparinas acesas apenas enquanto são necessários; No manuseamento de compostos químicos considerados perigosos, evitar o contacto cutâneo ou a sua inalação, recorrendo ao uso de uma hote, de luvas, máscara ou óculos de proteção, consoante as características dos compostos; Manusear com muita precaução certos materiais e aparelhos frágeis e/ou muito sensíveis e mantê-los devidamente limpos. É o caso dos termómetros, cabeças de aquecimento termostatizadas, aparelhos de medição de pH e balanças, entre outros; Nunca usar aparelhos sem conhecer em pormenor o procedimento de utilização; Relatar imediatamente ao docente qualquer acidente que provoque lesão corporal ou que origine derrame dos microrganismos para fora dos respetivos meios de cultura; No final da sessão, o local de trabalho deve ficar devidamente limpo e arrumado. Verificar se o microscópio fica desligado, limpar as objetivas e colocar a capa protetora; Verificar ainda se o gás ficou desligado, se todas as janelas se encontram devidamente fechadas e se todos os aparelhos (placas de aquecimento, bicos de Bunsen, lamparinas, autoclaves) se encontram desligados. Principais símbolos internacionais associados aos riscos em laboratórios 4 Materiais de utilização comum num laboratório de microbiologia 1- Esguicho 2- Micropipetas 3- Tubos de cultura 4- Tubos cónicos volumétricos 5- Pontas de micropipetas 6- Microtubos 7- Caixas de Petri 8- Termómetro 9- Frasco de cultura 10- Proveta 11- Balão de vidro 12- Balão de Erlenmeyer 13- Gobelé 14- Vareta de vidro 15- Barra magnética 16- Palitos 17- Seringa e agulhas 18- Pinça 19- Espalhadores de vidro 20- Pipeta Pasteur 21- Ansa de inoculação 22- Espátulas variadas 23- Bisturi 24- Tesoura 25- Lamparina 26- Marcador para vidro 27 - Banho termostatizado 28 - Estufa 29 - Autoclave 5 30 - Microscópio ótico 31 - Centrífuga Procedimentos assépticos A assepsia é extremamente importante em microbiologia. Entende-se por assépsia todas as condições, gestos e atitudes que pretendem assegurar a ausência de microrganismos contaminantes no meio em que se trabalha. Há certas precauções que devem ser tomadas durante a inoculação de uma cultura microbiana de modo a evitar a contaminação das culturas, das pessoas ou do meio ambiente: Certificar-se de que ao dar início às operações, todo o material necessário está ao alcance imediato, de forma a realizar o trabalho o mais rapidamente possível; Desinfetar e arrumar convenientemente a bancada de trabalho; Os recipientes devem estar abertos o mínimo tempo possível e, enquanto abertos, todo o trabalho deve ser realizado junto à chama do bico de Bunsen; Uma vez abertos os recipientes, como tubos, balões e frascos, o seu bocal deve ser flamejado de imediato; A fim de evitar as contaminações durante as manipulações que envolvam caixas de Petri, a exposição das superfícies internas estéreis deve durar o mínimo de tempo possível; A extremidade das pipetas estéreis que vai ser colocada em contacto com as culturas celulares, ou com os recipientes estéreis, não deve ser tocada nem entrar em contacto com superfícies não estéreis, como é o caso da roupa, superfície da área de trabalho, o exterior de tubos, de balões ou quaisquer outros materiais; A utilização das ansas, pipetas e espalhadores, assim como a manipulação de frascos, balões e tubos de ensaio, em condições de assepsia, envolve alguns cuidados particulares. Ansas As ansas são esterilizadas pela passagem na chama do bico de Bunsen, antes e depois de serem utilizadas. Devem ser aquecidas 6 até ficarem ao rubro para assegurar que todos os esporos são destruídos. Devem ser agarradas quase pelo topo num ângulo praticamente vertical. O dedo mindinho deve ficar livre para segurar a tampa do recipiente. Pipetas Para transferir culturas, meios e soluções estéreis devem utilizar-se pipetas graduadas ou pipetas de Pasteur estéreis de acordo com as normas a seguir descritas. Remover a pipeta de vidro do pacote pela extremidade que contém o tampão de algodão, tendo o cuidado para não tocar mais do que o necessário de modo a segurar firmemente; Colocar a pompete; Segurar a pipeta como uma caneta mas não apertar a pompete. O dedo mindinho deve ficar livre para segurar na rolha de algodão/ tampa do tubo/ frasco; Apertar a pompete com cuidado e retirar a quantidade de fluido necessária mas que não atinja nem molhe o tampão de algodão; Colocar a pipeta usada num contentor de plástico com desinfectante, devidamente identificado para esse fim; A pompete não deve ser retirada até a pipeta estar dentro do contentor de plástico, de modo a evitar que gotas de cultura contaminem a superfíciede trabalho. Frascos, balões e tubos de ensaio Quando se pretendem manipular frascos, balões ou tubos de ensaio em condições assépticas, deve proceder-se do seguinte modo: Desapertar a tampa dos frascos/balões ou tubos de ensaio de modo a poder ser retirada facilmente; Segurar o frasco/ tubo com a mão esquerda; Retirar a rolha de algodão com o dedo mindinho direito; Não pousar a tampa/ rolha de algodão; Flamejar o gargalo do frasco/ tubo fazendo-o passar pela chama do bico de Bunsen; Recolocar a tampa do recipiente. 7 Espalhadores Os espalhadores são usados para distribuir inóculos sobre a superfície de placas já preparadas com meios de cultura. Podem ser esterilizados em estufa uma vez empacotados, ou por flamejação com álcool. Esterilização com álcool A esterilização de espalhadores com álcool envolve os procedimentos que se encontram ilustrados nas figuras, nomeadamente: Mergulhar a extremidade do espalhador num pequeno volume de álcool a 70% (v/v) contido num recipiente com tampa ou coberto com papel de alumínio; Passar rapidamente através da chama do bico de Bunsen - o álcool vai arder esterilizando o vidro; Afastar o espalhador ligeiramente da chama até o álcool parar de arder; Pousar o espalhador numa superfície estéril como uma caixa de Petri ou um copo graduado; Utilização da Micropipeta Para medir rigorosamente volumes pequenos, recorre-se ao uso de micropipetas. Para além do rigor na medição dos volumes, as micropipetas utilizam pontas descartáveis, o que também é importante para ter a certeza de que não vamos misturar resíduos ao que estamos a medir. 8 Mas as micropipetas só medem volumes corretos quando são bem utilizadas. A sua utilização correta é indispensável quer para que se mantenham em bom estado, quer para ter a certeza de que estamos a medir o volume certo. 1. Selecionar a micropipeta correta para o volume a pipetar. 3. Pressione o êmbolo até ao primeiro ponto de pressão. Aspire de modo controlado (se for demasiado rápido, poderão entrar bolhas de ar). 4. Pressione o êmbolo até á 2ª posição para expelir todo o líquido. 2. Ajustar para o volume desejado e escolher uma ponta adequada. 9 1. Princípios e métodos de esterilização A maioria dos trabalhos laboratoriais de Microbiologia exige que se trabalhe em condições de assepsia (esterilidade). Deste modo, no sentido de impedir a contaminação das culturas microbianas com que se pretendem desenvolver os trabalhos práticos de microbiologia, deve proceder-se à desinfeção e esterilização dos objetos necessários e do ambiente. Este aspeto da microbiologia, que tem por objetivo controlar os microrganismos, isto é matar, inibir ou remover microrganismo, é chamado de controlo microbiano. A desinfeção de um determinado objeto ou ambiente, consiste na destruição, inibição ou remoção de agentes microbianos causadores de doenças ou de outros problemas, como por exemplo a degradação de alimentos, com recurso a agentes físicos ou a agentes químicos. Neste processo são eliminadas as células vegetativas, mas não se promove a destruição de esporos. O termo esterilização de um determinado objeto ou ambiente, é utilizado para definir a destruição completa de toda e qualquer célula viva em crescimento ativo, numa forma vegetativa ou em latência, incluindo os esporos. Existem vários processos de controlo microbiano, e não há um método que seja adequado a todos os tipos de material. Os microrganismos podem ser controlados pelo uso de agentes físicos e químicos. Se estes agentes matam os microrganismos dizem-se microbicidas; se apenas inibem o crescimento são chamados microbiostáticos. Os métodos de esterilização mais frequentemente usados são a esterilização pelo calor seco (incineração, estufas de esterilização), e a esterilização pelo calor húmido (autoclavagem e fervura). Além destes tipos de esterilização pelo calor, existem ainda a esterilização por filtração, a esterilização por utilização de radiações e a esterilização por agentes químicos. Introdução Princípios e Métodos de Esterilização Meios de cultura 10 Métodos Físicos Métodos Químicos Fortes agentes oxidantes Promovem a desnaturação de proteínas e a solubilização de lípidos Atuam por alteração da tensão superficial na interface célula/meio Oxidam componentes celulares e proteínas Regras importantes na utilização de desinfetantes: - Usar a forma mais concentrada que cause o mínimo prejuízo ao tecido ou superfície inerte a desinfetar; - Em caso de utilização prolongada, aplicar uma combinação de agentes ou intercalar com outros agentes eficazes. 11 2. Meios de cultura A possibilidade de cultivar um determinado microrganismo em laboratório é essencial para o seu isolamento e caracterização do ponto de vista morfológico, fisiológico, bioquímico ou genético. Para a cultura de microrganismos é necessário existirem meios de cultura apropriados que simulem ou até melhorem as condições naturais do ambiente em que se desenvolvem. Um meio de cultura é um substrato nutritivo capaz de permitir a nutrição e o crescimento dos microrganismos (bactérias, fungos, algas, parasitas) fora do seu ambiente biológico natural, ou seja, é uma preparação de nutrientes utilizada para o crescimento de microrganismos em laboratório. A sobrevivência e o crescimento dos microrganismos dependem de um adequado suprimento de nutrientes e de um ambiente físico favorável. No entanto, há uma grande diversidade de necessidades nutricionais e ambientais entre os microrganismos e, por isso, só compreendendo as suas necessidades é que se consegue ter sucesso na cultura destes organismos no laboratório. Os meios de cultura podem ser de vários tipos, conforme o objetivo a que se destinam. Quanto ao estado físico, podem ser sólidos (1,5 a 2,0%), semi-sólidos ou líquidos (caldo). O agar é o agente gelificante, de baixo valor nutritivo, extraído de algas marinhas, que liquefaz a 100ºC e solidifica a 40ºC. Os meios sólidos são usados para a multiplicação, isolamento e conservação de estirpes e para a contagem de colónias de microrganismos. Utiliza-se meios líquidos para o enriquecimento de determinadas estirpes contidas numa população mista, para estudos de crescimento e nutrição, e para preparação de grandes volumes de uma cultura. Os meios semi-sólidos são usados para observar a mobilidade de algumas bactérias. Quanto à composição química, podem ser complexos (com composição química desconhecida) ou sintéticos (quimicamente definidos), dependendo do conhecimento que se tem sobre as exigências nutricionais dos microrganismos em estudo. Quanto ao seu objetivo funcional, os meios de cultura podem ser gerais (permitem o crescimento de vários tipos de microrganismos); meios de enriquecimento - formulados para permitirem o crescimento de microrganismos mais exigentes; diferenciais (formulados para distinguir microrganismos que possuam determinada característica bioquímica), seletivos (formulados para o crescimento de uns microrganismos em detrimento de outros), ou diferenciais e seletivos. 12 1. Introdução Os microrganismos estão presentes, permanente ou transitoriamente, na atmosfera, no solo (em qualquer parte do globo terrestre) nas águas, na superfície interna do organismo animal (pele, boca, estômago, intestino), na superfície externa de vegetais, e, em certos casos no interior de seus tecidos. Multiplicam-se logo que as condições ambientais (nutrientes, humidade e temperatura) sejam favoráveis ao seu crescimento. A ubiquidade dos microrganismos basea-se em três características principais: tamanho reduzido, que permite uma grande capacidade de dispersão (e.g.vento, água, animais);variabilidade e flexibilidade metabólica, que permite a adaptação rapida às condições ambientais desfavoráveis; e a sua grande capacidade de transferência horizontal de genes, que lhes permite recombinar e adquirir caracteres positivos e persistir durante muito tempo adaptando-se às condições ambientais instáveis. Por exemplo, no fragmento de DNA recebido podem existir genes que conferem resistência a algum antibiótico ou a altas temperaturas. Por todos esses motivos é possível observar crescimento de colónias bacterianas e fúngicas em placas inoculadas com amostras de diferentes ambientes. 2. Objetivos Comprovar a diversidade e a ubiquidade dos microrganismos. 3. Material necessário Placas de Petri com meio de Agar Nutritivo, Placas de Petri com meio de Y Malte Agar Pipetas; Estufa; Zaragatoas. 4. Procedimento experimental 4.1. Pesquisa de microrganismos do ar 1.Retire a tampa de várias placas de Petri com Agar Nutritivo e Y Malte Agar e manter abertas durante 5 e 15 minutos; 2.Identifique a placa com o nome do operador e a data; Trabalho Prático nº 1 Ubiquidade dos Microrganismos 13 3.Incube as placas de Agar Nutritivo a 30ºC durante 3 dias e as de Y Malte Agar à temperatura ambiente durante 7 dias. 4.2. Pesquisa de microrganismos das superfícies da sala de aulas 1. Passe uma zaragatoa estéril sobre uma superfície da bancada antes e após a sua desinfeção com lixivia; 2. Passe a zaragatoa sobre a superfície do meio de cultura; 3. Identifique a placa com o nome do operador e a data; 4. Incube as placas a 30ºC durante 3 dias. 4.3. Pesquisa de microrganismos da água 1. Pipete 0,1ml da água e coloque numa placa de Petri com o meio de cultura. 2. Espalhe a solução à superfície do meio com a ajuda de um semeador. 3. Identifique a placa com o nome do operador (grupo) e a data. 4. Incube as placas a 37ºC durante 3 dias. 4.4. Pesquisa de microrganismos do solo 1. Pipete 0,1ml da solução de solo (num tubo de ensaio misture 1g de solo com 5 ml de água) e coloque numa placa de Petri com o meio de cultura. 2. Espalhe a solução à superfície do meio com a ajuda de um semeador. 3. Identifique a placa com o nome do operador e a data. 4. Incube as placas a 37ºC durante 3 dias. Resultados Conte o número de colónias totais e o número de colónias diferentes em cada placa; Descreva o tipo de colónias com base em: Forma PUNCTIFORME CIRCULAR FILAMENTOSA IRREGULAR RIZOIDE FUSIFORME Elevação PLANA ELEVADA CONVEXA PULVINADA UMBUNADA 14 Margem INTEIRA ONDULADA LOBADA ERUDIDA FILAMENTOSA ENCRESPADA Outras características: Cor, brilho, opacidade, consistência, tamanho,... Registe os resultados nas seguintes tabelas: Características das colónias Dimensão (mm) Cor Forma Elevação Margem Escolha 2 ou 3 colónias diferentes; Coloque numa lâmina, uma gota de água e uma porção de colónia, homogenize e em seguida cubra com uma lamela; Observe ao microscópio. Desenhe cada uma das suas observações na tabela: Observação das células Colónia 1 Colónia 2 Colónia 3 Selecione uma placa com colónias isoladas, vede com parafilme e guarde no frigorífico 15 1. Introdução 1.1. Isolamento de culturas Na natureza os microrganismos encontram-se em comunidades mais ou menos complexas. Por isso, uma técnica essencial em Microbiologia é a obtenção de culturas puras, a partir das quais são possíveis estudos morfológicos, bioquímicos e serológicos das espécies, conducentes à sua identificação. Estes organismos são demasiado pequenos para poderem ser isolados um a um, a não ser por métodos envolvendo uma manipulação complicada e equipamento dispendioso. Contudo, poderemos separá-los numa placa de Petri contendo meio sólido. Para obter uma cultura pura utiliza-se, em geral, um meio de cultura que favoreça o crescimento do microrganismo que pretendemos isolar e simultaneamente iniba o crescimento de outros. Cada célula que se desenvolver nesse meio irá originar uma colónia. Dado que todas as células de uma colónia têm origem numa só célula, torna-se desnecessário estudá-las individualmente, dado que todas elas têm características genéticas idênticas. Deste modo, microrganismos com diferentes características genéticas originarão diferentes tipos de colónias. Na maioria das vezes, é fácil distinguir colónias puras de colónias mistas pela aparência das colónias que crescem no meio de cultura (dimensão, forma, existência de diferentes pigmentos e/ou diferença que apresentam na velocidade de crescimento). No entanto, um aspeto que não devemos descurar é que a aparência de uma colónia por si só não pode servir para determinar se estamos perante uma cultura pura. É necessário continuar a testar as colónias isoladas a partir de uma placa contendo uma cultura mista. Para isso é necessário: 1. Transferir as colónias obtidas numa placa primária para uma segunda placa, recorrendo à técnica do riscado; 2. Incubar a segunda placa; 3. Examinar a consistência das colónias obtidas; 4. Examinar as células de colónias representativas ao microscópio. Do ponto de vista prático, uma colónia é considerada pura quando, tendo início numa única colónia, todas as culturas subsequentes, feitas a partir desta colónia pela técnica do Trabalho Prático nº 2 Isolamento, manutenção e conservação de culturas puras 16 riscado apresentem apenas um tipo de colónia, e desde que as células apresentem sempre o mesmo tamanho e forma. Convém salientar que, a capacidade de manter no laboratório culturas puras, é fundamental para uma boa prática microbiológica. A concretização eficaz deste método é crucial por razões de segurança e manutenção da qualidade dos trabalhos a desenvolver. 1.2. Conservação e manutenção de culturas É conveniente manter uma cultura pura em stock. A maioria das culturas que são consideradas apropriadas para uso, são também facilmente mantidas, em condições de refrigeração (4º a 8ºC) por subcultura em meio de cultura para crescimento. Para evitar os sub-cultivos, as culturas devem ser mantidas em crio tubos contendo meio líquido ao qual se adiciona glicerol (30%, p/v, concentração final), e congeladas a -70°C. Na ausência deste equipamento, podem manter-se a -20ºC. O laboratório deve organizar a sua coleção de microrganismos, elaborando para isso um registo de cada uma das espécies, bem como da sua origem. Para retirar um novo inóculo basta remover um pouco da cultura (por exemplo com uma ansa ou palito estéril), e inocular pelo método do riscado numa placa de Petri com o meio de cultura adequado. 2. Objetivos Compreender os testes necessários para verificar a pureza de uma cultura; Obter culturas puras a partir de culturas mistas através da técnica de estriamento em placa; Compreender os métodos de conservação e manutenção de microrganismos. 3. Material necessário Placas de Petri com meio de cultura sólido (agar nutritivo) estéril Ansa de inoculação 4. Procedimento experimental 1. Observe atentamente as placas de Petri obtidas na aula anterior (guardadas no frigorifico); 2. Selecione duas colónias bem individualizadas e marque-as com caneta de acetato; 17 3. Para cada colónia selecionada, remova assepticamente uma pequena porção de células com uma ansa estéril e, usando um movimento contínuo, faça estrias na área 1 de uma placa de Petri contendo agar nutritivo. Tenha cuidado para não perfurar o agar; 4. Esterilize a ansa à chama e deixe arrefecer; 5. Rode a placa 90º e, com a ansa, arraste um pouco do inóculo da área 1 e repitao estriamento na área 2; 6. Repita o processo fazendo estrias nas áreas 3 e 4. A este procedimento chama-se estriamento em quadrantes; 7. Incube a placa de Petri à temperatura ambiente até à próxima aula; 8. Observe o crescimento em placa e em particular a zona onde as colónias começam a diferenciar-se; 9. Confirme se todas as colónias obtidas são iguais entre si, macroscópica e microscopicamente, ou seja, se obteve uma cultura pura. No caso de ter várias colónias diferentes, repita o procedimento de obtenção de culturas puras (estriamento em quadrantes) tantas vezes quantas as necessárias. 18 1. Introdução 1.1. Morfologia bacteriana As bactérias são organismos unicelulares procariontes com um tamanho médio de 5μm. Podem apresentar basicamente três formas: esféricas (cocos), cilíndricas (bacilos) e espirais (espirilos). Reproduzem-se por divisão binária. As células podem ou não separar-se umas das outras. Os cocos podem formar diferentes arranjos, de acordo com a sua divisão celular (em plano único, ou em mais planos): diplococos – cocos agrupados dois a dois (divisão num único plano); estreptococos - cocos dispostos em cadeia (divisão num único plano); tétrades-grupos de quatro cocos unidos (divisão em dois planos); sárcinas - grupos de oito cocos unidos (divisão em três planos); estafilococos - cocos agrupados de forma aleatória, semelhante ao formato de um cacho de uvas (divisão em muitos planos).Os bastonetes (ou bacilos) não se dispõem em tantos arranjos como os cocos, sendo que, na sua grande maioria, se apresentam de forma isolada. Porém, ocasionalmente podem ocorrer aos pares (diplobacilos) ou em cadeias (estreptobacilos). Dependendo do gênero, fase de crescimento ou da composição do meio de cultura, estas bactérias podem também apresentar arranjos diferenciados, como crescimento em paliçada ou letras chinesas. Os espirilos ocorrem, predominantemente, como células isoladas. Podem, no entanto, apresentar diferenças em relação ao comprimento, largura, número e amplitude das espirais. Trabalho Prático nº 3 Morfologia bacteriana e Técnicas de coloração 19 1.2. Técnicas de coloração As células microbianas vivas, observadas a fresco, são difíceis de visualizar por apresentarem um baixo contraste, com o meio aquoso circundante. Portanto, é técnica frequente em microbiologia o uso de corantes que permitem obter esse contraste e facilitar o estudo morfológico das células microbianas por microscopia ótica. A coloração citológica das células vivas faz-se habitualmente após a sua fixação por métodos químicos ou pelo calor, como é o caso da fixação de algumas bactérias. Os métodos de fixação têm como objetivo matar rapidamente as células, reduzindo deste modo o período em que ocorrem processos autolíticos, os quais provocam profundas alterações da morfologia celular. A fixação oferece também a vantagem de facilitar a penetração dos corantes nas células. A maior parte das soluções usadas em Microbiologia são anilinas sintéticas derivadas do benzeno. Os corantes são geralmente sais (um ião orgânico e um ião inorgânico), que em solução se dissociam em iões com carga elétrica, cuja deposição nas células surge como pigmento colorido (cromóforo) reconhecível por microscopia de luz. Se o cromóforo for um ião positivo, a coloração é considerada básica, ou catiónica, de que são exemplo o azul-de- metileno, o cristal de violeta e a safranina; se o cromóforo for um ião negativo, a coloração é ácida ou aniónica, de que é exemplo a eosina. Existem três tipos de técnicas de coloração, que se classificam em simples, diferencial e estrutural. 2. Objetivos Proceder à observação de células bacterianas recorrendo a diferentes tipos de colorações: A – Coloração simples; B – Coloração negativa; C – Coloração de Gram; D - Coloração vital com azul-de-metileno E – Coloração de estruturas; 3. Material necessário Culturas de microrganismos: Escherichia coli; Staphylococcus sp, Pseudomonas sp; Bacillus Ansas 20 Microscópio 4. Procedimento Experimental A. Coloração vital com azul-de-metileno A coloração vital com azul-de-metileno é um método simples que não necessita de fixação e é ideal para observar a morfologia celular e alguns aspetos vitais das células, como por exemplo a sua mobilidade e divisão. Material e Reagentes Solução de azul – de –metileno Cultura da Escherichia coli Lâmina de vidro Microscópio Procedimento experimental 1. Coloque uma gota de azul-de-metileno sobre uma lâmina; 2. Misture uma ansada da cultura, retirada de uma placa, na solução de azul-de-metileno e incube durante 1 minuto; 3. Cubra com uma lamela e observe ao microscópio. B. Coloração simples com fixação Nestas colorações o esfregaço é corado com um só reagente, deste modo todas as estruturas ficam coradas da mesma cor. Os corantes básicos, com o cromogéneo carregado positivamente, são os preferidos, pois ligam-se aos ácidos nucleicos e a certos componentes da parede celular. Os objetivos desta coloração são elucidar sobre a dimensão, a forma e o arranjo das células microbianas. Os corantes básicos mais usados são o azul-de-metileno (cora de azul), o cristal violeta (cora de roxo), a fucsina (cora de vermelho), o roxo de metilo (cora de roxo) e o verde de malaquita (cora de verde). Material necessário Bico de Bunsen 21 Ansa Microscópio Cultura de Escherichia coli Cristal violeta, azul-de-metileno ou safranina Preparação do esfregaço 1. Limpe e flameje uma lâmina de vidro; 2. Marque na parte inferior da lâmina uma pequena área onde irá fazer a preparação; 3. Coloque uma gota de água destilada na zona delimitada (na observação de microrganismos provenientes de uma suspensão não deve utilizar água, basta colocar na lâmina uma amostra de cultura); 4. Esterilize a ansa e, depois de arrefecer, retire um pouco de cultura da placa de agar; 5. Emulsione a amostra na gota de água e espalhe de forma a ficar uma camada fina; 6. Deixe secar a preparação ao ar; 7. Segure a lâmina com uma pinça e passe rapidamente, duas ou três vezes, pela chama para fixar a preparação. Coloração 1. Aplique uma gota de corante sobre o esfregaço. Deixe atuar durante 30 segundos, no caso de usar cristal violeta, e 1 minuto, se usar azul-de-metileno; 2. Retire o excesso de corante e deixe secar. Pode limpar o excesso de líquido com papel absorvente; 3. Observe ao microscópio. 22 C. Coloração negativa Trata-se de uma coloração especial que requer o uso de um corante ácido, como a eosina e nigrosina, ou de tinta-da-china (suspensão de partículas de carbono). Este tipo de corante, como é carregado negativamente, não vai penetrar na parede celular que também está carregada negativamente. Assim, as células não são coradas, mas distinguem-se facilmente do fundo corado da preparação. A aplicação da coloração negativa permite observar a dimensão e forma naturais das células, pois não é necessária a fixação do esfregaço pelo calor nem sujeitar as células aos efeitos agressivos dos químicos. Material e Reagentes Solução de nigrosina Duas lâminas de vidro Microscópio Cultura de Staphylococcus sp Cultura de Pseudomonas sp Coloração 1. Coloque uma gota de solução de nigrosina sobre uma extremidade da lâmina; 2. Emulsione uma pequena quantidade de cultura sobre a solução de nigrosina; 3. Arraste uma lâmina limpa ao longo da lâmina contendo a suspensão celular, para que esta fique espalhada por toda a lâmina; 4. Deixe secar ao ar e observe ao microscópio. 23 D. Coloração de Gram Envolve mais do que um corante permitindo distinguir diferentes estruturas e tipos de células microbianas pois, coram de cores diferentes. Permite separar os microrganismos em grupos, pois distingue pelo menos doistipos de comportamento diferente, ou seja, microrganismos com características de coloração diferentes. Serve também para corar especificamente certas estruturas microbianas como flagelos, endósporos, cápsula, gorduras, etc. Esta técnica baseia-se na aplicação do corante primário, cristal violeta, cuja função é transmitir a sua cor a todas as células da preparação, seguido da adição de um mordente, substância que aumenta a ligação do corante ao microrganismo (solução de Lugol). O iodo da solução de Lugol reage com o cristal violeta formando um complexo insolúvel no interior da célula. Após este procedimento, a preparação é lavada com um agente descolorante (que pode ser álcool), que remove a cor apenas das células Gram negativas. Neste estádio, as células Gram positivas apresentam uma cor violeta, enquanto as Gram negativas não mostram qualquer coloração. Por fim, é aplicado um último corante de contraste, safranina, que vai corar as células Gram negativas de vermelho. Material necessário Solução de cristal violeta 24 Solução de Lugol Solução de safranina Etanol 95% Lâmina de vidro Microscópio Cultura de Escherichia coli Cultura de Bacillus spp. Procedimento Experimental 1. Faça uma preparação fixa numa lâmina; 2. Deite uma gota de cristal violeta e deixe atuar durante cerca de 20 segundos; 3. Lave a preparação com água e retire a água com solução de Lugol; 4. Aplique novamente o Lugol e deixe atuar durante 1 minuto; 5. Adicione etanol durante 15 segundos; 6. Lave o etanol com água; 7. Core com safranina, durante 20 segundos; 8. Lave, enxague e retire o excesso de líquido com papel absorvente e observe ao microscópio. 25 E. Coloração de esporos Há determinados géneros de bactérias (ex. Clostridium, Bacillus) que têm capacidade para existir como células vegetativas metabolicamente ativas ou como células altamente resistentes, mas metabolicamente inativas, chamadas esporos. Quando as condições ambientais se tornam desfavoráveis para a atividade das células vegetativas, estas células têm a possibilidade de sofrer esporogénese e formar uma nova estrutura intracelular - endósporo. Se as condições continuam adversas o endósporo é libertado da célula vegetativa degenerativa e torna-se uma célula independente - esporo. Quando as condições voltam a ser favoráveis o esporo livre pode-se reverter numa célula metabolicamente ativa, mas menos resistente através da germinação. Material necessário Solução de verde malaquite Solução de safranina Cultura de Bacillus spp. (com mais de 24 horas) Lâmina de vidro; água destilada; microscópio Procedimento Experimental 1. Faça uma preparação fixa numa lâmina; 2. Coloque um pequeno papel absorvente sobre a preparação para evitar a evaporação do corante (o papel deve ser mais pequeno do que a lâmina); 3. Cubra o papel com verde malaquite e deixe atuar durante 5 minutos, aquecendo a preparação com vapor de água; 4. Remova o papel e lave a preparação com água; 5. Core com safranina durante 30 segundos; 6. Lave com água, enxague e retire o excesso de líquido com papel absorvente; 7. Observe ao microscópio com uma objetiva de 40x. 26 1. Introdução Os fungos constituem um grande grupo de seres vivos que podem ser encontrados em quase todos os nichos ecológicos. São organismos eucariontes, não fotossintéticos que podem apresentar uma forma unicelular (leveduras) ou filamentosa (fungos filamentos). Dependendo das condições de crescimento, alguns fungos podem ser dimórficos, apresentando uma estrutura micelial ou unicelular. 1.1. Fungos filamentosos As colónias dos fungos filamentosos são formadas por hifas, que no seu conjunto constituem um micélio que adere ao agar (micélio vegetativo) e pelo micélio aéreo, onde se encontram as hifas especializadas para a reprodução. A identificação dos fungos filamentosos depende do aspeto macroscópico do micélio, do aspeto microscópica das hifas vegetativas (septadas ou não septadas), das estruturas reprodutivas e do tipo de esporos (sexuados e assexuados). 1.2. Leveduras As leveduras passam a maior parte do seu ciclo de vida na fase unicelular. As maiorias são saprófitas, conhecendo-se, no entanto, alguns casos de parasitismo. Reproduzem-se assexuadamente por gemulação ou por divisão binária e sexuadamente mediante a formação de ascósporos ou basidiósporos. Em algumas espécies, as gémulas não se separam da célula mãe formando pseudomicélio. Outras, quando cultivadas em determinadas condições formam verdadeiro micélio. A morfologia das leveduras é muito variada: células esféricas, ovais, cilíndricas, em forma de limão, triangular e em forma de garrafa. 2. Objetivos Observação das estruturas de vários fungos – hifas, micélio, células e estruturas de reprodução. Trabalho Prático nº 4 Morfologia e estrutura dos fungos 27 3. Material necessário 3.1. Fungos filamentosos Culturas de bolores: Aspergillus niger, Penicillium sp., Colletotrichum gloeosporioides, Rhizopus sexualis, Mucor sp., Zygorhynchus sp. Lupa; agulhas de dissecção Corante azul de algodão Lâminas e lamelas Fita adesiva 3.2. Leveduras Placas de Petri com meio Saboraud inoculadas com leveduras - Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces bailii, Candida albicans e Dekkera bruxellensis; Ansa de inoculação; Microscópio, lâminas e lamelas. 4. Procedimento experimental 4.1. Observação de fungos filamentosos A. Observação macroscópica e a fresco 1. Observe e caracterize macroscopicamente (olho nu ou lupa) as colónias de bolores em placa; 2. Para observação ao microscópio, coloque uma gota de água (fungos com pigmentação) ou de azul de algodão (fungos hialinos) no centro da lâmina; 3. Com ajuda de uma agulha, remova cuidadosamente uma pequena porção de micélio da periferia da colónia e coloque na gota. Se necessário, espalhe o micélio com a ajuda de outra agulha; 4. Cubra com a lamela e retire o excesso de corante pressionando a preparação contra papel absorvente; 5. Observe ao microscópio, com as objetivas de baixa ampliação, e caracterize os fungos microscopicamente. 28 29 30 31 4.2. Observação de leveduras 1. Faça a caracterização macro morfológica das leveduras; 2. Faça uma montagem a fresco (em água ou em corante) de cada levedura; 3. Cubra com a lamela e retire o excesso de corante pressionando a preparação contra papel absorvente; 4. Observe ao microscópio; 5. Caracterize as leveduras quanto à forma, tipo de divisão celular e forma dos esporos. Saccharomyces cerevisiae Schizosaccharomyces pombe Dekkera bruxellensis Candida albicans C Zygosaccharomyces bailii 32 1. Introdução O crescimento dos organismos pode ser encarado individualmente ou coletivamente. Nos seres superiores geralmente, é dedicada maior relevância ao crescimento individual. Nos microrganismos, porém, dadas as suas reduzidas dimensões, leva a que se dê , como regra, mais atenção ao crescimento das populações. A maior parte dos microrganismos divide-se por fissão binária ou por gemulação, dando uma célula origem a duas ao fim de determinado período de tempo. Durante este período, se as condições ambientais se mantiverem constantes, a duplicação do número de células é acompanhada pela duplicação de biomassa e de outros componentes celulares mensuráveis (proteínas, DNA, etc). De facto, em condições fisiológicas adequadas, os microrganismos multiplicam-se rapidamente, passando por uma fase de adaptação, por uma fase de crescimento exponencial, por uma fase estacionária de crescimento e por uma fase de mortecelular. A avaliação do crescimento microbiano, em determinado momento, pode ser efetuada através de determinação de biomassa (peso seco), de densidade óptica, de massa de um componente celular, quantidade de substrato consumido ou produto formado, de taxas metabólicas, contagens de células totais e de unidades viáveis. 2.Objectivos Comparação de métodos de avaliação do crescimento microbiano; Trabalho Prático nº 5 Crescimento Microbiano 33 Compreender o conceito de UFC (unidade formadora de colónias). 3. Material necessário 3.1. Avaliação quantitativa de uma população microbiana - Contagem em câmara Culturas de microrganismos Microscópio Câmara de contagem 3.2. Determinação do número de células viáveis - Contagem em placas Culturas de microrganismos (Saccharomyces cerevisiae) Tubos de ensaio com 9 ml de água estéril (solução salina) Placas de Petri com meio apropriado à cultura Agitador de tubos Pipetas esterilizadas de 1 ml Espalhador 4. Procedimento experimental 4.1. Avaliação quantitativa de uma população microbiana - Contagem em câmara Neste método são contadas células viáveis e não viáveis, por contagem direta ao microscópio usando uma câmara de contagem, ou por contagem eletrónica. 1. Coloque na câmara uma gota da suspensão de microrganismos; 2. Cobra com a lamela; 3. Conte o número de células por quadrado (na zona central estão gravadas duas grelhas que são constituídas por um quadrado dividido em 400 pequenos quadrados, cada um com uma área de 1/400 mm2); para que o valor seja mais preciso fazer contagens em diferentes quadrados e determinar a média; Aplicar a seguinte fórmula: 1000 quadrado do Área x Prof. 1 quadradopor m.o. medioNm.o./mL deN 00 Profundidade = 0,100 mm; Área = 0,0025 mm2; Nº de m.o./mL = média por quadrado x 4x106 34 4.2. Determinação do número de células viáveis - Contagem em placas Neste método recorre-se às diluições decimais progressivas do inóculo e sua incorporação em meio sólido em placa. São contadas colónias em placa (placas com 15-150 colónias) e o resultado é expresso em unidades formadoras de colónias (UFC), que corresponderão a células viáveis. Embora moroso, é o método de referência, dada a sua elevada sensibilidade. É um método particularmente utilizado em Microbiologia Alimentar e Microbiologia de Águas. Nota: Antes de começar a efetuar as diluições, identifique os tubos de diluição e as placas com os fatores de diluição apropriados. Nas placas, identifique ainda a turma, o grupo e a data. 1. Faça 5 diluições decimais em série da cultura fornecida, da seguinte forma: 1.1. Pipete 1 mL da cultura original para o tubo marcado para a 1ª diluição (10-1) e agite, de forma a homogeneizar a suspensão de microrganismos; 1.2. A partir desta diluição, faça as restantes diluições de forma sequencial (10-2, 10-3, 10-4 e 10-5), sempre retirando 1 mL da suspensão anterior; 2. Após efetuar as 5 diluições, inocule 0,1 mL da suspensão celular correspondente a cada diluição nas respetivas placas de Petri contendo meio de leveduras e espalhe imediatamente (de outro modo, o agar pode absorver o fluido da amostra e provocar uma alta concentração de células nesse ponto da placa); 3. Incube as placas em posição invertida, a 25ºC durante 48 horas; 35 4. Escolha o número de placas que contenham 15 a 150 colónias e efetuar a contagem. 5. Determine o valor médio de colónias por placa e multiplicar pelo fator de diluição. O resultado será expresso em UFC/ml. 5. Resultados 1. Relacione os valores obtidos por contagem direta ao microscópio e por contagem em placa, para a mesma suspensão de células; 36 1. Introdução Os microrganismos efetuam as suas variadas atividades bioquímicas utilizando nutrientes obtidos a partir do ambiente que os rodeia. Essas reações bioquímicas que ocorrem dentro ou fora dos microrganismos são catalisadas por enzimas. No laboratório, é possível demonstrar algumas das atividades bioquímicas através da observação da capacidade dos microrganismos usarem enzimas para degradar hidratos de carbono, lípidos, proteínas e aminoácidos. Geralmente, a metabolização destas moléculas orgânicas origina produtos finais cuja deteção pode ajudar na caracterização e identificação dos microrganismos. 2. Objetivos Conhecer princípios e procedimentos de diversas provas bioquímicas usadas na identificação de microrganismos; Analisar as provas bioquímicas realizadas (leituras diretas e indiretas). A) Prova do indol O objetivo é determinar a capacidade do microrganismo degradar o aminoácido triptofano (presente em quase todas as proteínas) até indol. O triptofano é um aminoácido essencial que pode sofrer oxidação pelas atividades enzimáticas de algumas bactérias. A conversão do triptofano em produtos metabólicos é mediada pela enzima triptofanase. Como a capacidade de hidrolisar o triptofano com produção de indol (não é utilizado e acumula-se no meio) não é uma característica de todos os microrganismos serve como marcador bioquímico. Há microrganismos que não metabolizam o triptofano ou então fazem metabolização completa desse aminoácido sem produzir indol. Utiliza-se um meio de cultura que contenha o aminoácido triptofano por ex.: água peptonada, para fazer a inoculação. Após o crescimento pesquisa-se a presença de indol adicionando o reagente de Kovac’s (amarelo) ao longo das paredes do tubo, de modo que não se misture com o meio de cultura. Este reagente reage com o indol produzindo um composto rosado. Trabalho Prático nº 6 Identificação de microrganismos por testes bioquímicos 37 As culturas que produzem um anel avermelhado na superfície do meio após adição do reagente são indol positivo. A persistência da coloração amarela do reagente demonstra que o substrato triptofano não foi hidrolisado a indol e indica uma reação negativa. Material necessário Culturas de Escherichia coli e Bacillus subtilis Tubos com água peptonada Reagente de Kovac’s Procedimento experimental 1. Inocule separadamente cada uma das culturas nos tubos com água peptonada; 2. Identifique cada um dos tubos com a espécie inoculada; 3. Incube a 37ºC durante 24 h; 4. Adicione o reagente de Kovac’s. Resultados Observe a formação de anel avermelhado. B) Hidrólise do amido As moléculas de amido são constituídas por amilose e amilo pectina que são rapidamente hidrolisadas por algumas bactérias, usando as suas -amilases (enzimas extracelulares), que quebram as ligações glicosídeas originando dextrinas, glicose e maltose. Utiliza-se uma solução de iodo para indicar a presença de amido. Quando o iodo contacta com o amido, forma um complexo azul acastanhado. O amido hidrolisado não produz alteração de cor. Se aparecer uma zona clara após adição de iodo a um meio que contenha amido e crescimento bacteriano é porque a -amilase foi produzida pela bactéria. Se não ocorrer uma zona clara, o amido não foi hidrolisado. Material necessário Placa de Petri com meio de cultura contendo amido Cultura de Bacillus subtilis Cultura de Escherichia coli Solução de Lugol 38 Procedimento Experimental 1. Com uma caneta de acetato, divida a placa de Petri em três secções; 2. Inocule Bacillus subtilis e E. coli na placa (utilizando a técnica do estriamento), uma em cada secção marcada. Use a 3ª secção como controlo negativo; 3. Incube a 30 °C durante 5 dias; 4. Ao fim desse período, adicione às culturas solução de Lugol; 5. Classifique as bactérias de acordo com o seguinte critério: Cor castanha – amilase + Cor azul-escuro – amilase – Nota: O amido reage com o iodo, resultando na alteração da cor da solução de iodo de castanho para azul-escuro. As áreas de hidrólise apresentam manchas nítidas de iodo (castanho); amido não hidrolisadoadquire cor azul muito escuro. C) Prova da urease O objetivo desta prova é determinar a capacidade do microrganismo para desdobrar a ureia através da enzima urease. A urease é uma enzima produzida por alguns microrganismos, mas é especialmente importante para identificar espécies de Proteus relativamente a bactérias entéricas lactose negativas. É uma enzima hidrolítica que ataca a ligação entre o azoto e o carbono em compostos como a ureia, formando o produto final alcalino, amónia, além de CO2 e H2O. A presença de urease deteta-se quando o microrganismo cresce num meio com ureia (meio de ureia de Christensen) que contém também o indicador de pH, vermelho de fenol. Quando a ureia é desdobrada pela urease, a amónia acumula-se no meio tornando-o alcalino (pH 8,2). Este aumento de pH faz com que o indicador de pH passe de amarelo a rosa, sendo uma reação positiva para a presença de urease. A ausência da coloração rosa indica uma reação negativa. No entanto, basta que ocorra o aparecimento de uma zona do meio rosa para se considerar a reação positiva; apenas os microrganismos que produzem precocemente urease têm capacidade para modificar a cor de todo o meio para rosa forte. Material necessário Culturas de Proteus vulgaris e Escherichia coli 39 Tubos com Agar de ureia Procedimento experimental 1. Inocule um tubo com ureia agar com Proteus vulgaris e outro com Escherichia coli; 2. Incube a 37 °C durante 24 horas. Resultados Verifique a alteração da cor do meio e preencha o quadro: Espécie Cor inicial do meio Cor final do meio Urease D) Prova da catalase O objetivo desta prova é determinar a capacidade dos microrganismos de produzir a enzima catalase para degradar o peróxido de hidrogénio. Durante a respiração aeróbia, os microrganismos produzem peróxido de hidrogénio (H2O2) e, em alguns casos, o ião superóxido (O2-). A acumulação destas substâncias leva à morte das células, a não ser que aquelas possam ser enzimaticamente degradadas. Essas substâncias são produzidas quando aeróbios, anaeróbios facultativos e microaerófilos usam o oxigénio como recetor final de eletrões. Os microrganismos com capacidade para produzir catálase ou peroxidase degradam o peróxido de hidrogénio a água e oxigénio. A produção de catalase pode ser determinada adicionando o substrato H2O2 a uma cultura, em meio em rampa, incubada previamente. Se a catálase foi produzida pelo microrganismo ocorre libertação de bolhas de gás (oxigénio livre) e a prova é positiva. A ausência de formação de bolhas de gás é uma prova negativa. Um procedimento alternativo consiste em determinar a produção de catalase adicionando uma porção de bactérias, previamente colocadas numa lâmina, umas gotas de peróxido de hidrogénio. Se a bactéria produzir esta enzima (catalase positiva) ocorre o desdobramento do peróxido de hidrogénio com libertação imediata de bolhas de gás (oxigénio); a ausência deste borbulhar é uma prova negativa. 40 Material necessário Lâminas Culturas de Bacillus sp Culturas de Lactobacillus sp. Água oxigenada (3%) Procedimento Experimental 1. Com a ajuda de uma ansa, transfira uma porção de células para uma lâmina de vidro; 2. Sobre as células coloque uma gota de peróxido de hidrogénio; 3. Observe a formação de bolhas durante 5 minutos; 4. Classifique as bactérias de acordo com o seguinte critério: Formam-se bolhas – catalase + Não se formam bolhas – catalase – E) Prova das oxídases Esta prova permite distinguir grupos de microrganismos tendo como base a atividade da enzima citocromo oxídase. As oxídases têm um papel importante no sistema de transporte de eletrões durante a respiração aeróbia. A citocromo oxídase catalisa a oxidação de um citocromo reduzido pelo oxigénio molecular, resultando na formação de H2O e de um citocromo oxidado. As bactérias aeróbias e algumas anaeróbias facultativas e microaerófilas exibem atividade da oxídase. Esta prova é importante para distinguir grupos de bacilos Gram negativo patogénicos. A capacidade das bactérias produzirem esta enzima pode ser determinada pela adição do reagente das oxídases (dihidrocloreto de tetrametil p-fenilenodiamina). Este reagente de cor rosa age como um substrato artificial, fornecendo eletrões e consequentemente ficando oxidado, tornando-se um composto escuro (castanho-negro) na presença de oxídase e de oxigénio livre. Após a adição do reagente o desenvolvimento da coloração rosa depois castanha e finalmente negra na superfície das colónias é indicativo da produção de citocromo oxídase e representa uma prova positiva. Se não houver mudança de cor ou se as colónias apresentarem uma coloração rosa ligeira é indicativo da ausência de atividade da oxídase e é uma prova negativa. 41 Material necessário Culturas de Escherichia coli e de Bacillus subtilis Papel de filtro Dihidrocloreto tetrametil-p-fenildiamina.HCl (1% W/V em água) Procedimento Experimental 1. Adicione uma gota de reagente de oxidase sobre uma colónia; 2. Observe a mudança de cor para cor-de-rosa e depois para púrpura durante 1 minuto; 3. Classifique as bactérias de acordo com o seguinte critério: Mudança de cor de rosa → castanho → violeta→ negro – oxidase + Não se regista mudança de cor – oxidase – 42 1. Introdução Os antibacterianos são um grupo de substâncias de origem bacteriana, fúngica, semi- sintética ou sintética, que provocam a morte bacteriana (bactericidas) ou inibem a multiplicação bacteriana (bacteriostáticos). O comportamento dos microrganismos aos agentes quimicos é muito heterógeneo. Nestas condições a realização de ensaios in vitro, o antibiograma, assume grande importância, pois permite determinar o comportamentos de estirpes bacterianas face aos divesos antibióticos. Com o objetivo de obter resultados reprodutiveis de laboratório para laboratório, estas técnicas seguem regras rigidas, recomendadas pelo National Committee for Clinical Laboratory Standards. Os métodos mais utilizados para determinar a sensibilidade microbiana a estes agentes são: a difusão em agar (antibiograma), a difusão em gradiente e a diluição em caldo ou agar. 2. Objetivos Conhecer os princípios dos vários métodos de executar TSA; Conhecer os procedimentos práticos das técnicas; Executar e analisar TSA (método de difusão em agar); Saber interpretar TSA; Saber como determinar as concentrações mínima inibitória e minima bactericida; Compreender a importância dos TSA em microbiologia. A) Método de difusão em agar Este método é muito utilizado, é de prática muito simples e rápida, mas só dá resultados qualitativos. Baseia-se na propriedade de difusão, segundo um gradiente de concentração, do antibiótico que está impregnado num papel de filtro, em agar nutritivo - agar Mueller-Hinton. A bactéria semeada não crescerá numa área concêntrica à volta de um disco com antibiótico, se aí existirem concentrações do antibiótico igual ou superiores à concentração inibitória mínima. Haverá um halo de inibição à volta do disco, maior ou menor conforme a sensibilidade da estirpe bacteriana. É de notar que outros fatores podem intervir nas dimensões dos halos de Trabalho Prático nº 7 Teste de sensibilidade aos agentes antimicrobianos (TSA) 43 inibição bacteriana, a referir: propriedades físico-químicas do antibiótico; natureza do meio de cultura e inóculo. Material necessário Placas de Petri com meio de cultura Mueller-Hinton; Tubos com 5 mL soro fisiológico; Zaragatoas; Discos de antibióticos; Pinça; Régua; Culturas de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Bacillus subtilis. Procedimento experimental 1. Inocule 3 a 4 colónias das bactérias em 5 mL de soro fisiológico; 2. Com uma zaragatoa, retire uma pequena porçãodo inoculo e espalhe uniformemente em placa contendo meio Müeller-Hinton, passando a zaragatoa em toda a superfície em três direções; 3. Deixe secar durante 5 minutos; 4. Coloque os discos de antibióticos sobre a superfície do agar utilizando uma pinça estéril, pressionando ligeiramente no agar. Os discos devem ser colocados a 15 mm do rebordo da placa e bastante separados entre si, para que não haja sobreposição das zonas de inibição (aproximadamente 20 mm); 5. Deixe as placas 15 minutos à temperatura ambiente, para que se inicie a difusão dos antibióticos; 44 6. Incube a placa em posição invertida a 37 ºC durante 18 a 24 horas; 7. Meça o diâmetro das zonas de inibição com uma régua. Para facilitar a medição, as placas devem ser colocadas numa superfície de fundo escuro. Interpretação dos Resultados: Os diâmetros dos halos de inibição traduzem as categorias de resistente (R), intermédio (I), moderadamente sensível (MS) ou sensível (S), de acordo com os critérios interpretativos do Quadro: 45 46
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