Ecologia Microbiana

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Ecologia Microbiana. Microbiologia Ambiental e Aplicada
Ecologia Microbiana
É o estudo dos micro-organismos no seu ambiente natural.
Ambiente x micro-organismos.
Os micro-organismos fazem parte do ecossistema. 
Desempenham papéis importantes na natureza.
Diversidade Microbiana  Proveito de qualquer nicho no ambiente.
Os micro-organismos vivem em condições extremas de salinidade, acidez, temperatura e alcalinidade são denominados Extremófilos.
Muitos micro-organismos trazem benefício para homem. Poucos causam doenças.
Ecossistema 
– Todos organismos + fatores abióticos
 – Muitos habitats 
• Habitat
– Partes do ecossistema ocupado por um ou um grupos de micro-organismos.
Alguns conceitos....
Alguns conceitos....
Comunidade ecológica  Consiste em todos os tipos de organismos que estão presentes em um dado ambiente.
Organismos Indígenas ou nativos  São sempre encontrados em um dado ambiente.
 Organismos não-indígenas
São capazes de às mudanças climáticas
São temporários em um determinando ambiente.
Os micro-organismos  ocupam um microambiente.
 Oxigênio e luz  são estáveis.
Partícula de solo  Microambiente. 
Micro-organismos
Produtores
Consumidores
Decompositores
Simbiose
Simbiose é uma associação fechada de dois organismos diferentes vivendo juntos e que beneficia um ou ambos.
Animal-micro-organismo
Plantas ricas em celulose
Bactérias (fermentação)
Protozoários do rúmen mantem a população bacteriana sob controle alimentando-se dela.
Simbiose
Micorrizas micorrizas simbioticas (mico = fungo; rizo = raiz).
 Existem dois tipos desses fungos: as endomicorrizas, também conhecidas como micorrizas vesicular-arbusculares, e as ectomicorrizas.
 Plantas podem absorver mais nutrientes.
As ectomicorrizas infectam principalmente arvores como o pinho e o carvalho. 
Micro-organismos do solo degradam os materiais assim que estes entram no solo.
Xenobióticos  Plástico
 Substâncias tóxicas
 Biorremediação
Degradação de produtos químicos sintéticos no solo e na água
Biorremediação
Conceito:
Uso de sistemas biológicos (geralmente plantas ou microrganismos) na redução da poluição do ar, água ou sistemas terrestres.
BIODEGRADAÇÃO
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Biorremediação
O uso de micro-organismos para detoxificar ou degradar poluentes.
 Óleo de navios-tanque naufragados representam um dos mais dramáticos exemplos de poluição química.
Uso de micro-organismos selecionados para se desenvolver em certos poluentes ou de certas bactérias modificadas que são especialmente adaptadas para metabolizar os produtos de petróleo.
Biodegradabilidade
Suscetibilidade do composto sofrer a ação dos microrganismos
Características físicas do composto;
Características químicas;
Disponibilidade dos microrganismos.
BIORREMEDIAÇÃO
Processo de tratamento que utiliza a ocorrência natural de microrganismos para degradar substâncias toxicamente perigosas transformando-as em substâncias menos ou não tóxicas.
BIORREMEDIAÇÃO
Biorremediação natural: processo passivo no qual os microrganismos transformam os contaminantes alvos em produtos finais inócuos – atenuação natural.
Biorremediação acelerada: métodos de biorremediação que empregam técnicas para estimular a degradação dos contaminantes alvos, como adição de oxidantes, substrato, nutrientes inorgânicos, microrganismos específicos, etc.
BIORREMEDIAÇÃO
Biorremediação “in situ”: resíduo é tratado no local.
Biorremediação “ex situ”: remoção física do material contaminado e seu encaminhamento para o local de tratamento.
Biorremediação
Biorremediação INTRÍNSECA = natural ou passiva.
 Biorremediação SUPLEMENTADORA = estímulos pelo ação humana (nutrientes, bactérias, oxigênio, CO2, dentre outros).
Biomagnificação = + microrganismos
Bioestimulação = + nutrientes
Bioventilação = + CO2, + O2
Landfarming = + O2 + microrganismos
.
TIPOS DE PROCESSOS BIORREMEDIADORES
Biomagnificação
Consiste na misturas específicas de microrganismos em ambientes contaminados para iniciar o processo da biorremediação.
 É a inoculação do local contaminado com micro-organismos selecionados para degradação do contaminante.
TIPOS DE PROCESSOS BIORREMEDIADORES
Bioventilação:
É uma forma de bioestimulação por meio da adição de gases estimulantes (Ex.: O2) para aumentar a atividade microbiana decompositora.
TIPOS DE PROCESSOS BIORREMEDIADORES
Landfarming:
O processo de landfarming, também conhecido como tratamento em terra, consiste na aplicação controlada de resíduos sobre o solo, conseguindo a degradação biológica e química dos mesmos.
TIPOS DE PROCESSOS BIORREMEDIADORES
Compostagem:
É o uso de microrganismos termofílicos aeróbios em pilhas construídas para degradar o contaminante
BIORREMEDIAÇÃO
 Importante estratégia para a remediação de solos e águas subterrâneas porque: 
Beneficia-se dos processos biogeoquímicos que ocorrem naturalmente;
Destrói ou imobiliza contaminantes, ao invés de transferi-los de um meio para outro; e
Preserva os recursos financeiros se comparado a outras tecnologias de remediação. 
Aspectos importantes
Três aspectos devem ser considerados:
A existência de microrganismos com capacidade catabólica para degradar o contaminante;
2. O contaminante tem que estar disponível ou acessível ao ataque microbiano ou enzimático;
3. Condições ambientais adequadas para o crescimento e atividade do agente biorremediador. 
LIMITAÇÕES DA BIORREMEDIAÇÃO
Não é uma solução imediata. 
- Os locais a serem tratados devem estar preparados para suportar a ação dos microrganismos.
- Para cada tipo de contaminante, indicam-se espécies diferentes de microrganismos para o processo de biorremediação.
	Contaminante	Espécie utilizada
	Anéis aromáticos	Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Arthrobacter, Penicillum, Aspergillus, Fusarium, Phanerocheate
	Cádmio	Staphlococcus, Bacillus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Rhodococcus
	Cobre	Escherichia, Pseudomonas
	Cromo	Alcaligenes, Pseudomonas
	Enxofre	Thiobacillus
	Petróleo	Pseudomonas, Proteus, Bacillus, Penicillum, Cunninghamella
Contaminantes-Espécies
INVESTIGAÇÃO PARA BIORREMEDIAÇÃO
Identificação dos poluentes em relação ao grau de biodegradação (níveis de biodegradabilidade)
Levantamento do local contaminado
Tempo requerido para a biorremediação
Fatores econômicos
PASSOS APLICÁVEIS
Isolamento do local até segunda ordem
Definição do método básico de biorremediação
Determinar os tipos de monitoramento
FATORES QUE AFETAM A BIORREMEDIAÇÃO
Biodisponibilidade inadequada de contaminantes para os microrganismos–incorporação ao húmus.
 Nível de toxicidade dos contaminantes.
Preferência microbiana, população presente no local.
Vantagens da biorremediação:
Mais barato que os tratamentos convencionais;
Aplicável a uma grande variedade de contaminantes;
De grande aceitação pública;
Não interfere nas operações que já estão sendo realizadas, podendo ser utilizado em locais de difícil acesso.
Os micro-organismos agem na redução dos contaminantes de petróleo transformando-os em subprodutos menos nocivos ao meio ambiente.
MICROBIOLOGIA AQUÁTICA
Microbiologia aquática
Refere-se ao estudo dos micro-organismos e de suas atividades em aguas naturais, como lagos, lagoas, córregos, rios, estuários e oceanos.
Resíduos líquidos domésticos e industriais entram nos lagos e córregos, e sua degradação e efeitos na vida microbiana são fatores importantes na microbiologia aquática.
Os microrganismos podem:
mudar a composição química da água
fornecer nutrientes para outros organismos aquáticos	
► CICLOS DA MATÉRIA
representar um grande risco para a saúde humana e animal		
► PATÓGENOS
Água atmosférica: nuvens, chuva, neve, geadas
Água de superfície: lagos, riachos, rios, oceanos
Água subterrânea: lençol freático, poros do solo
	
As águas estão classificadas em:
No meio aquático os nutrientes estão diluídos
- baixa diversidade de microrganismos
Com apresença de matéria orgânica ocorre:
- aumento da atividade microbiana
Uma gota d’água parece simples mas é bastante complexa:
diferentes substâncias químicas
diferentes tipos de microrganismos
Meio Aquático
Nutrientes diluídos;
Baixa diversidade de micro-organismos;
Presença de matéria orgânica:
aumento da atividade microbiana
exemplos de aumento das populações microbianas devido ao aumento da carga orgânica
Condições Ambientais
Os tipos de micro-organismos presentes em ambientes aquáticos são determinados pelas condições físicas e químicas que prevalecem naquele ambiente:
Temperatura – de 0 a 40°C
90% do ambiente marinho está a 5 °C – psicrófilos
Alguns locais: próximo a 100°C
Temperatura
superfície: 
varia de 0 ºC nos pólos a 40 ºC nos trópicos
sob a superfície: 
90 % do ambiente marinho estão a 5 ºC
PSICRÓFILOS
mas, nas fendas oceânicas:
TERMÓFILOS	
Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC, Itália)
Microbiologia da Água
Micro-organismos podem:
mudar a composição química da água
fornecer nutrientes para outros organismos aquáticos
CICLOS DA MATÉRIA
representar um grande risco para a saúde humana e animal
PATÓGENOS
Microbiologia da Água
Ambiente de água doce
Lagos e Pântanos:
Zona litorânea – ao longo da costa, onde a luz penetra até o fundo. Vegetação enraizada. 	
Zona limnética – região superior, em áreas abertas, longe da costa. 
Zona profunda – regiões profundas de águas abertas.
Zona bêntica – lama ou lodo mole do fundo.
Zonas limnética e litorânea - Maior variedade de micro-organismos; Zonas profunda e bêntica - micro-organismos heterotróficos.
Microbiologia da Água
Ambiente de água doce
Rios e córregos
Muitos dos nutrientes vêm do sistema terrestre. A população de micro-organismos refletes as práticas terrestres. Impossível descrever uma população microbiana específica.
Microbiologia da Água
Ambiente de água doce
Estuários
Sofrem variações constantes porque recebem águas e materiais de diversas fontes. Estão sujeitos às marés bem como a mudanças sazonais. É direta ou indiretamente afetada pela atividade humana. População microbiana sujeita a grandes variações.
Microbiologia da Água
Oceanos
micro-organismos habitam todas as profundidades e todas as latitudes.
Plâncton – numerosas espécies de cianobactérias e algas (fitoplâncton). Responsável pela conversão de energia radiante em química.
População bêntica – bactérias e protozoários.
Sedimentos microbianos – algas e protozoários que possuem cálcio ou sílica nas paredes celulares (mortos).
Microbiologia da Água
Papel dos micro-organismos aquáticos - 	Cadeia alimentar e rede alimentar
Produtores primários
Fitoplâncton e bactérias quimiossintéticas
Consumidores primários
Zooplâncton alimenta-se de fitoplâncton
Decompositores (degradação e mineralização)
Plantas mortas e tecido animal degradados por micro-organismos a compostos inorgânicos, que servem como nutrientes para produtos primários
Zooplâncton
Serve como suprimento de alimentos nos estágios iniciais da cadeia
Microbiologia da Água
Água Potável
Potável – livre de micro-organismos patogênicos e substâncias químicas prejudiciais à saúde.
Normalmente proveniente das águas superficiais.
Poluição
Purificação da água
Veiculação de inúmeras doenças - (ingestão):
 Doenças causadas por bactérias 
(gastroenterites)
 Doenças causadas por vírus
(enteroviroses, hepatite A e E)
Doenças causadas por protozoários
(amebíase, giardíase e criptosporidiose)
Doenças causadas por Helmintos
(esquistossomose e ascaridíase)
IMPORTÂNCIA DO CONTROLE DA ÁGUA
80% das doenças que ocorrem nos países em desenvolvimento são ocasionados pela contaminação da água
Tomada de amostras:
entrada do sistema - Hidrômetro - avaliação da qualidade da água pós tratamento
reservatórios
 rede de distribuição - pontos distantes da entrada
 pontos de consumo
COMO COLETAR AS AMOSTRAS:
A torneira não deve ter aeradores, filtros ou vazamento de água.
Não se deve flambar a torneira, pois além de provocar danos, comprovou-se não ter efeito letal sobre as bactérias
A torneira deve ser limpa com gaze estéril e álcool 70%
Abre-se a torneira, deixa-se escorrer um fio de água de 2 a 3 minutos, ou o tempo suficiente para eliminar impurezas e água acumulada na canalização.
A amostra deve ser encaminhada ao Laboratório de forma refrigerada e de preferência num intervalo de 6 horas.
-
Parâmetros de qualidade da água para enxágue de acordo com a RDC Nº 15, segundo a Portaria 2914
Dureza total - 500 mg/L
Ph - 6,0 a 9,5
Turbidez – 5 UT
Íons cloreto – 250 mg/L
Cloro residual livre - 0,2 mg/L
Cobre – 2 mg/L
Ferro – 0,3 mg/L
Manganês- 0,1 mg/L
Carga microbiana < 500 ufc/mL
CT e E.coli < 1 ufc/mL
Vmp – valores máximos permitidos
vmp
Indicadores de qualidade de água
Bactérias: Escherichia coli
Protozoários: Cistos (Giardia) e oocistos (Cryptosporidium)
Algas: cianobactérias
Vírus
Ovos de helmintos
Grupo coliforme: coliformes totais e fecais
indicadores de escolha para monitorar qualidade da água;
Presença→ riscos à saúde → Salmonella, Shigella, Vibrio, Mycobacterium, Pasteurella, Leptospira e vírus entéricos
Fermentam lactose→ gás, ácido, aldeído à 35°C em 24-48h
 
 Coliformes termotolerantes: E.coli Klebisiella
Grupo coliforme: totais
 E.coli
 gêneros: Citrobacter, Escherichia, Enterobacter e Klebsiella
 Citrobacter, Enterobacter e Klebsiella: vegetação e solo
Coliformes Termotolerante
Sub-grupo: coliformes totais → Escherichia coli
Contaminação fecal oriundas de animais de sangue quente
 Metodologia: temperatura de 44,5 +0.2°C, fator seletivo (termotolerantes)
Enzimas específicas
Escherichia coli
Coliformes termotolerantes
Fermentam lactose com produção de gás em 48h a 44 e 45°C
Enzima ß-galactosidase
Escherichia coli, Citrobacter freundii e Enterobacter spp.
E. coli 
habitat primário é o trato gastrointestinal de homeotermos.
ß-glicuronidase
Grupo coliforme
Bastonetes Gram-negativos e não esporulados
Metabolismo aeróbio ou facultativamente anaeróbio
Família Enterobacteriaceae
Indicador de poluição fecal
Mais de 20 spp.
Coliformes totais
Coliformes termotolerantes (fecais)
Coliformes totais
Fermentam a lactose com produção de gás em 48h a 35°C
Enzima ß-galactosidase
Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella e Escherichia
Trato intestinal de animais homeotermos (mamíferos e aves) e outros ambientes (solo e vegetais)
Outros indicadores microbiológicos
Bactérias que utilizam nutrientes orgânicos
A contagem de bactérias heterotróficas→ medida empírica;
presença em maior ou menor quantidade → grau de poluição da água → enriquecimento MO.
1-Bactérias Heterotróficas
Outros indicadores microbiológicos
Bioindicador referenciado na legislação 
CONAMA 274/2000
Melhores indicadores para águas marinhas → Tolerância a altas concentrações de sal
Grupo Streptococcus fecais→ Streptococcus faecalis, S. faecium, S. galinarum e S. avium;
contaminação fecal humana X fezes outros animais 
2-Estreptococcus fecais
3-Pseudomonas aeruginosa
Solo, água, matéria orgânica em decomposição;
 Microbiota do intestino e pele de seres humanos;
Patógeno oportunista 
	- infecções auditivas em usuários de águas recreativas contaminadas
	- surtos de gatroenterites veiculadas por água - 	 imunodeprimidos
 capacidade de crescer em ambientes oligotróficos
4 - Staphylococcus aureus
Pele e mucosa (nariz, garganta) do homem: Diversas infecções 
 Não estão relacionados com contaminação fecal; 
 Sobrevivem mais tempo na água;
 Ambientes aquáticos – intensa utilização para fins recreacionais -  contagens de S. aureus
Indicadoras de poluição: ambientes de água doce, quanto marinhos;
 número e espécie → tipo e pureza da água;
Ocorrênciae distribuição→ presença de poluição orgânica;
complemento a contagem de coliformes;
Gêneros comuns: Aureobasidium, Candida, Cryptococcus, Rhodotorula, Saccharomyces e Trichosporon
Maioria associada a plantas, solos ou fontes de poluição orgânica 
5- Leveduras
Análise microbiológica da água
 Visa investigar a presença de micro-organismos potencialmente patogênicos em concentrações que comprometam o uso da água para os fins a que se destina:
 Consumo humano e animal
 Recreação
 Navegação
 Irrigação
 Paisagismo
Micro-organismos patogênicos presentes na água
Número Mais Provável (NMP)
Pelo menos 2 técnicas
Fermentação em tubos múltiplos (NMP de CT, CTT e E.coli)
Substrato fluorogênico 4-metilumbeliferil-beta-D-glucoronídeo – MUG (NMP de E. coli) 
NMP – Fermentação em Tubos múltiplos
Diluição
Prova Presuntiva – Caldo Lauril Sulfato (48h/35°C)
Prova Confirmatória – Caldo BVB (48h/35°C) – NMP de CT
Prova para CTT - Caldo EC (48h/45°C) – NMP de CTT
Prova Completa – EMB + IMViC – NMP de E. coli
Indol
VM
VP
Citrato
Resultados do IMVIC típicos para o grupo dos coliformes.
Provas
+
Indol
VM
VP
Citrato
+
-
-
-
-
-
-
+
+
+
-
-
+
+
+
Identificação
Escherichia coli
Enterobacter aerogenes
Klebsiella
Citrobacter sp.
Metodologia da Membrana Filtrante (MF)
Filtragem da amostra
Substrato Cromogênico/fluorogênico
Teste P/A
Adição do meio com substrato à amostra
Incubação por 24h.Resultados:
Incolor:Negativo; 
Amarelo:Coliforme total +; 
Azul:Coliforme E. coli +
Teste Quantitativo
1
2
3
4
Mesmas placas amarelas submetidas a luz ultra-violeta (UV)
Resultado Azul  Ecoli
Se (-) e amarelo  C. Total
5
6
Tabelas de NMP
Resultados em numeros/100 ml
Microbiologia do Ar
Composição da atmosfera:
79% de nitrogênio,
21% de oxigênio,
0,032% de dióxido de carbono e outros gases (neônio, argônio e hélio).
partículas de pó e água (sob forma de vapor líquido ou cristais de gelo)
Micro-organismos do ar
flora microbiana do ar: transitória e variável;
o número e os tipos de agentes contaminantes do ar são determinados pelas várias fontes de contaminação existentes no ambiente;
podem ser encontrados em suspensão, em material particulado e gotas de água;
transporte: através de ventos, massas de ar e turbulências da atmosfera.
Bioaerossóis
Partículas biológicas finas de diâmetro de 0,05 a 100mm.
Microbiota dispersa no ar:
Fungos, bactérias, vírus, pólens, algas, etc.
Principais doenças de transmissão aérea
Principais doenças de transmissão aérea
Micro-organismos Externos
do Ar (Atmosfera)
Superfície da Terra representa a principal fonte dos micro-organismos;
Gotículas d’água produzidas pela ruptura de bolhas de ar na microcamada (contém maior número de micro-organismos do que as camadas mais profundas)
Micro-organismos Externo
do Ar (Atmosfera)
Instalações industriais, agrícolas e municipais que produzem aerossóis microbianos:
Irrigação de lavouras com efluentes de esgoto, mediante o borrifadores;
uso de Filtros gotejadores de estação de tratamento de esgotos;
Matadouros e instalações de distribuição;
Incineradores mal operados e estações de tratamento de composto esgoto orgânico e lodo de esgoto.
Micro-organismos Externo
do Ar (Atmosfera)
Algas, protozoários, leveduras, bolores e bactérias;
Fungos predominantes: Cladosporium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Pullularia e Agaricus; 
Esporos de bolores constituem a maior parte da microflora aérea;
Bactérias: bacilos Gram-positivos esporulados (Bacillus) e não-esporulados (Kurthia), bacilos Gram negativos Alcaligenes) Gram positivos negativos (e cocos Gram-(Micrococus e Sarcina);
Leveduras e actinomicetos têm sido detectados em alguns locais, mas em baixa porcentagem.
Micro-organismos Externo
do Ar (Atmosfera)
intensidade da contaminação microbiana é influenciada por:
mecanismos de dispersão Terra a partir da superfície da Terra,
a hora do dia,
a estação do ano,
situações de ordem climática,
Micro-organismos Externo
do Ar (Atmosfera)
A habilidade do micro-organismo causar doenças depende da sobrevivência e infectividade ao hospedeiro suscetível. Mas dependem ainda de parâmetros ambientais:
umidade relativa,
temperatura temperatura,
intensidade da radiação,
comprimento de onda,
tensão de oxigênio,
níveis de poluente.
Micro-organismos do Ar Interno
Fatores determinantes do grau de contaminação do ar: 
taxas de ventilação,
número de pessoas que ocupam o ambiente, 
natureza e grau de atividade exercida por esses indivíduos.
Micro-organismos do Ar Interno
micro-organismos: expelidos em gotículas do nariz e da boca durante o espirro, tosse, ou até mesmo pelo ato de falar. 
Dimensões das gotículas: 
faixa micrométrica: podem permanecer em suspensão durante um tempo,
faixa milimétrica: depositam rapidamente, como poeiras, em diversas superfícies
Micro-organismos do Ar Interno
Essa poeira pode ser veiculada pelo ar, nos períodos de atividade no interior do recinto ou através de correntes de ar.
A sobrevivência dos micro-organismos por tempo relativamente longo na poeira cria importantes riscos, particularmente em áreas hospitalares.
São frequentemente encontrados: bacilos da tuberculose, bacilos da difteria e estreptococos , hemolíticos;
Micro-organismos do Ar Interno
muitas técnicas laboratoriais produzem aerossóis (finos borrifos que produzem gotículas capazes de permanecer em suspensão durante um certo tempo) contendo micro-organismos.
Micro-organismos do Ar Interno
Legislação atual:
Resolução RE no 09 da ANVISA
Valor máximo recomendado, para fungos: 750 UFC/m3 
Relação I/E=1,5 (I = UFC/m3 ar interno e E = UFC/m3 ar externo)
Técnicas de análise microbiológica do ar
Uma variedade de técnicas tem sido desenvolvida com objetivo de se determinar o conteúdo microbiano em:
hospitais,
escolas,
locais públicos
e no ar livre (ETE e estações de compostagem)
Técnicas de análise microbiológica do ar
Técnica da sedimentação em placa:
técnica muito utilizada, porém não se pode avaliar o volume de ar que foi efetivamente analisado;
somente os micro-organismos presentes no ar que possuem certas dimensões poderão ser retidos com o uso de várias placas;
obtém-se uma estimativa aproximada da contaminação aérea e dos tipos de micro-organismos presentes numa determinada área.
Técnicas de análise microbiológica do ar
Técnica da sedimentação em placa:
Técnicas de análise microbiológica do ar
Técnica da membrana filtrante:
os aparelhos são semelhantes aos usados para analise bacteriológica de água e apresentam a vantagem de reter todo tipo de partículas;
essa técnica permite medir o volume de ar amostrado e não é indicada para amostras de ar muito contaminadas. 
Técnicas de análise microbiológica do ar
Técnica da membrana filtrante:
Técnicas de análise microbiológica do ar
Aparelhos de impacto sólido
Placas após incubação
MICROBIOLOGIA DO SOLO
“ Estuda a estrutura e função do ecossistema solo”
Estrutura: composição da comunidade biológica e componentes abióticos
Função: fluxo de energia, ciclagem biogeoquímica e regulação mútua dos organismos e ambiente 
Ecologia dos solo (ODUM, 1971):
Componentes bióticos e abióticos do solo
Água
Ar
Areia
Silte
Hifas de fungos
Complexo matéria orgânica e argila
Argila
Bactérias
Funções gerais dos microrganismos nos solos
		Raízes de plantas e partes aéreas	Número aproximado (porção de solo)	Biomassa (libras/acre)
		Últimas fontes de quase todo carbono no solo para os microrganismos
 100 x mais microrganismos perto das raízes das plantas que numa distância maior	60 – 150 polegadas (culturas anuais)
1.500 – 3,000 polegadas (pastagens perenes) 	3.000
(culturas anuais)
15.000
(pastagens perenes)
Componentes bióticos dos solos
		Bactérias
	Número aproximado por porção de solo	Biomassa aproximada (libras/acre)Junto com os fungos são o grupo mais importante na decomposição da matéria orgânica.
 Compostos extracelulares ajudam a se ligarem às partículas dos solos nos agregados.
 Grupos especializados estão envolvidos em cada etapa do ciclo do Nitrogêneo	300 milhões – 50 bilhões 
	400 – 4.000
		Fungos
	Número aproximado (porção de solo)	Biomassa (libras/acre)
		Grupo mais envolvido na decomposição de compostos resistentes (lignina)
 Crescimento da hifa através do solo ajuda sua ligação aos agregados
 Fungos em simbiose com raizes de plantas aumentam a absorção de nutrientes e água diminuindo a incidência de doenças	500.000 – 100 milhões	500 – 5.000
		Actinomicetos
	Número aproximado (porção de solo)	Biomassa (libras/acre)
		Tipos de bactéria com crescimento semelhante aos fungos e funções semelhante a ambos
 Produzem compostos que proporcionam ao solo um aroma típico
	100 milhões– 2 bilhões	 400 – 4.000
Biomassa Microbiana nos solos
 Principal fonte de enzimas no solo
 Responsável por toda a atividade biológica
 Catalisa transformações bioquímicas 
 Representam fonte e dreno de carbono 
 Troca de nutrientes entre a atmosfera e o ecossistema solo-planta
 Decomposição (aeróbica, anaeróbica)
 Degradação de moléculas orgânicas complexas (Pseudomonas)
Transformações de nutrientes (Solubilização de fosfato, mineralização)
 Interações mutualísticas (FBN – simbiótica e assimbiótica)
Bactérias
Decomposição (aeróbica e fermentação por leveduras)
Degradação de moléculas orgânicas complexas Basidiomicetos – lignina)
Produção de antibióticos (Penicillium - penicilina)
 Solubilizadores de fosfato (Aspergillus)
 Micorrizas
Agregação do solo
FUNGOS
Processos em que participam
Plantas superiores
GEE
Energia solar
Resíduos vegetais
Nematóides
Ácaros
Minhocas
Matéria orgânica
Protozoários
Bactérias e
Actinomicetos
GEE
Humus
Nutrientes minerais
Nutrientes minerais
Fungos
Produção primária
Perda de
energia
calórica
Colêmbolas
Consumidores
Microrganismos e a agregação dos solos
Formação dos agregados: etapas
Floculação: quando partículas primárias permanecem íntimamente unidas devido a forças interativas (eletrostática, Van der Waals, e/ou pontes de hidrogênio)
Cimentação: estabilização dos flóculos pela ação de agentes cimentantes (compostos orgânicos, carbonatos, Fe e óxidos de Al)
Exemplos de Polissacarídeos extracelulares derivados de microrganismos com ação cimentante
	Polissaca-rídeo	Micro-organismo
	Xantanas	Xanthomonas campestris
	Dextrana	Aerobacter spp, 
Streptococcus bovis
	Curdlan	Alcaligenes faecalis
	Pullullan	Aureobasidium pulullans
Balanço entre microrganismos x agregação do solo
Matéria
Matéria orgânica viva
(Principalmente Fungos 
Filamentosos)
Comprimento e 
espessura de 
hifas e raízes
 Estabilidade
 Dos 
 Agregados
≈
+
Adição de matéria orgânica estéril (sem microrganismos, não afeta a agregação....
O cultivo do solo e a agregação
Estrutura do solo
(agregação)
Matéria orgânica
Microrganismos
Manejo
Protege
Favorece
Estimula
Decompõe
Reduz
Protege
Estudo independente
Realizar a leitura do artigo: “Pesquisa e caracterização da diversidade microbiológica do solo, na região de São João do Buriti – MG, em decorrência da substituição de cobertura florestal nativa (cerrado) por plantações de eucalipto.” E observe a diversidade de micro-organismos encontrada.