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1 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos – Aspectos Teóricos ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES MÉTODOS UTILIZADOS NA PRESERVAÇÃO DE MICRORGANISMOS – ASPECTOS TEÓRICOS MICROBIOLOGIA CLÍNICA Procedimentos Laboratoriais: da requisição do exame à análise microbiológica Requisição do exame: pedido médico propriamente dito. Manutenção e Estoque de Culturas Uma vez obtida uma cultura satisfatória, ela deve ser mantida pura e viável. • Transferir periodicamente a cultura em um meio de cultura adequado. • Incubar até que a cultura atinja a fase máxima de crescimento. • Estocar em temperatura apropriada para impedir maior crescimento. 5m 2 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos – Aspectos Teóricos ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES A cultura é preparada usualmente a partir de uma cultura anterior ou originalmente do estoque. Ao cultivar a cultura desejada, procura-se obter uma cultura que contenha somente o microrganismo desejado, um número uniforme da população, que seja viável e que apresente resistência a condições desfavoráveis. O sucesso no preparo da cultura está também relacionado com o preparo e esteriliza- ção do meio de cultura, da inoculação e do tempo e temperatura (ótimas para aquela espécie) de incubação. Pureza das culturas • Exame microscópico: a contaminação é indicada por morfotintorialidades diferentes. • Semeadura em meio nutritivo: permite o crescimento de contaminantes. • Testes bioquímicos: provas para presença de substâncias produzidas por con- taminantes. 10m 15m 3 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos – Aspectos Teóricos ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES Viabilidade das culturas Taxa de crescimento e atividade metabólica. Deterioração das culturas pode resultar: • Manuseio incorreto; • Cultivo inadequado; • Transferências frequentes; • Meio de cultura impróprio; • Mutação/ataque da bactéria por bacteriófago. FATORES QUE AFETAM A CONSERVAÇÃO DOS MICRORGANISMOS A conservação de microrganismos depende da manipulação de fatores ambientais de forma a retardar o crescimento. 20m 4 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos – Aspectos Teóricos ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES Método de cultivo • Temperatura: influencia a eficiência do método. Baixas temperaturas retardam as rea- ções químicas, a ação das enzimas, e atrasam ou inibem o crescimento dos microrga- nismos. Quanto mais baixa a temperatura mais lenta serão as reações químicas, as ações enzimáticas e o crescimento microbiano. • Composição do meio: afeta a resistência da célula. – Meio pobre: recomenda-se para evitar o crescimento acelerado e geração de mutan- tes indesejáveis. É um sinal para o metabolismo da célula reorganizar a estocagem de energia. – Meio rico: recomenda-se devido à percentagem de células viáveis ser maior em rela- ção ao meio pobre. • pH: afeta a resistência da célula. Há um pH ótimo para toda cultura e o crescimento da célula pode ser inibido se este fator não for adequado. Idade da cultura Afeta a viabilidade de recuperação pós-estocagem. Fase ideal: início da fase estacionária de crescimento (microrganismos são mais resis- tentes ao congelamento ou desidratação no fim do crescimento logarítmico ou no início da fase estacionária). Condição fisiológica • Culturas produtoras de esporos possuem melhores resultados de viabilidade em todos os métodos de conservação. • Procariotos são mais resistentes que os eucariotos. • Gram-positivas mais resistentes que Gram-negativas. Concentração da cultura até o momento da conservação • Concentração inicial de 108–1.010 células/ml. 25m 5 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos – Aspectos Teóricos ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES MANUTENÇÃO E ESTOQUE DE CULTURAS Estoque das culturas O estoque de culturas deve ser preparado de modo que as culturas sejam armazenadas e preservadas por um longo período sem transferência. Tais culturas tendem a permanecerem estáveis e são utilizadas como fonte de cultura caso a cultura ativa seja perdida e/ou deteriorada. Métodos: • Repique contínuo; • Liofilização (freeze drying); • Refrigeração em nitrogênio líquido; • Refrigeração em ultrafreezer; • Vedação com parafina ou camada de óleo mineral em ágar inclinado. 30m ���������������������������������������������������������������������������������Este material foi elaborado pela equipe pedagógica do Gran Cursos Online, de acordo com a aula preparada e ministrada pela professora Debora Martins Coelho Juliani. A presente degravação tem como objetivo auxiliar no acompanhamento e na revisão do conteúdo ministrado na videoaula. Não recomendamos a substituição do estudo em vídeo pela leitura exclu- siva deste material. 1 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Aspectos Teóricos II ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES MÉTODOS UTILIZADOS NA PRESERVAÇÃO DE MICRORGANISMOS - ASPECTOS TEÓRICOS II 1. CONSERVAÇÃO A CURTO PRAZO Repique contínuo: Transferência de células para uma placa de Petri com meio sólido. Pode ser feito em tubos de ensaio com meio inclinado. Período: de 30 dias, e até alguns anos em alguns casos. Em média leveduras são con- servadas de 1 a 3 meses e bactérias podem variar de 5 a 12 meses. Temperatura de armazenamento: 3 a 5ºC (geladeira). Transferidas periodicamente para meios de preparo recente em intervalos de tempo vari- áveis, de acordo com o microrganismo. Repiques frequentes podem levar mutações espontâneas ou contaminações, levando à perda do microrganismo. 2. CONSERVAÇÃO A MÉDIO PRAZO Preservação em óleo mineral: Aplicação de uma camada de óleo mineral estéril de 1 cm de altura sobre uma cultura de microrganismos em estado sólido ou líquido. Previne a desidratação do meio de cultura e limita a quantidade de oxigênio disponível para o microrganismo. 5m 2 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Aspectos Teóricos II ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES Os óleos devem ser viscosos e menos densos que a água para que não parem no fundo da cultura líquida. Os mais recomendados são a parafina e a vaselina. Hipobiose (baixa atividade metabólica): ocorre devido a limitação de oxigênio disponível pela camada de óleo, causando uma diminuição no crescimento e no metabolismo. Período: 1 a 7 anos para bactérias e leveduras. Temperatura de armazenamento: 4 a 20º C (geladeira). Baixo custo, porém necessidade de vários repiques posteriores, após a drenagem total da camada de óleo e espaço para armazenamento. 3. CONSERVAÇÃO A MÉDIO PRAZO Método de Castellani: Preservação em água estéril ou em solução salina. Uma suspensão de células ou um bloco de ágar contendo uma cultura jovem do micror- ganismo é adicionado a uma solução de água estéril, e conservado a baixas temperaturas ou temperatura ambiente. Hipobiose (baixa atividade metabólica): ocorre devido à falta de fontes nutritivas. Período: 1 a 2 anos. Temperatura de armazenamento: 12 a 24º C (ar refrigerado). Baixo custo, armazenamento em ambiente, porém existem problemas quanto a contami- nações por outros microrganismos e a instabilidade genética da população. 10m 3 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.brMétodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Aspectos Teóricos II ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES 4. CONSERVAÇÃO A MÉDIO PRAZO Congelamento comum: Utilização de freezers comuns para congelamento da amostra. O freezer do tipo “frost-free” (livre de gelo) não deve ser utilizado, pois neles ocorrem flu- tuações de temperatura que destroem os microrganismos. Anabiose (inatividade metabólica): atingida pela diminuição do metabolismo e formação de estado latente da célula devido à falta de fontes nutritivas. Período: 1 a 2 anos. Temperatura de armazenamento: -4 a -20ºC. Não há necessidade de equipamentos caros nem de preparos da amostra, porém pode ocorrer a danificação de algumas células durante o congelamento. 5. CONSERVAÇÃO A MÉDIO PRAZO Secagem: Suspensão do microrganismo derramada sobre carregadores com grande superfície e capacidade de absorver parte da umidade. Serão secos à temperatura ambiente ou aqueci- mento de 36-40ºC. Tipos de carregadores: areia, lama, solo, carvão ativado, grãos de trigo, esferas de vidro, grânulos gelatinosos ou sintéticos, papel-filtro, ou na presença de composto hidrofílico como a sílica-gel e o peróxido de fósforo. Anabiose (inatividade metabólica): atingida pela diminuição do metabolismo por desse- cação e conservação em geladeira. 15m 4 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Aspectos Teóricos II ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES Período: 5 anos. Temperatura de armazenamento: temperatura ambiente ou em refrigerador. Simples, baixo custo, não há necessidade de equipamentos caros nem de preparos da amostra, porém há dificuldade de perceber contaminações. 6. CONSERVAÇÃO A LONGO PRAZO Liofilização ou “freeze-drying”: Estabilização da cultura de modo a não mais permitir atividade biológica ou rea- ções químicas. Suspensão bacteriana em um coloide. O material líquido é congelado em ampolas, e conectado em bomba a vácuo acoplada a um sistema coletor de vapores da água. A umi- dade presente é reduzida por sublimação (primeira etapa de dessecação) e por dessorção (segunda etapa de dessecação). Anabiose (inatividade metabólica): atingida pela diminuição do metabolismo e formação de estado latente da célula devido à falta de água (removida por sublimação). Período: 17 a 20 anos. Temperatura de armazenamento: ambiente ou refrigerador. Longa viabilidade, porém requer equipamento sofisticado. 7. CONSERVAÇÃO A LONGO PRAZO Congelamento em ultra freezer: A cultura deve ser primeiramente cultivada até a metade ou final da fase logarítmica. Após, centrifuga-se o meio de cultivo para recuperar as células. As células precipitadas são ressuspendidas em solução de criopreservante (como glice- rol 10% v/v) e estocadas em vials criogênicos ou ampolas. O material é então congelado, numa taxa de resfriamento de 1 a 2ºC por minuto. Anabiose (inatividade metabólica): atingida pela indução de dormência celular Período: 10 a 20 anos. Temperatura de armazenamento: -60 a -80ºC. Conservação a longo prazo Congelamento em nitrogênio líquido: 20m 5 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Aspectos Teóricos II ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES Coleta dos microrganismos das culturas em ágar. Suspensão com crio protetor transfe- rida para ampolas de vidro esterilizadas e resfriada lentamente até -20ºC em ultra freezer. Faz a transferência para congelador de nitrogênio líquido, assim resfriar a amostra rapida- mente até -196ºC. Alternativa para microrganismos que não podem ser mantidos liofilizados (preservar a capacidade proliferativa e a viabilidade celulares). Anabiose (inatividade metabólica): atingida pela indução de dormência celular. Período: 10 a 20 anos. Temperatura de armazenamento: -19ºC. Crio-protetores Os agentes crio-protetores são aditivos usados durante a conservação de microrganis- mos a baixas temperaturas. Confere estabilidade ao microrganismo e aumenta a taxa de sobrevivência das células ao processo de congelamento. Dimetilsulfóxido (DMSO), glicerol, soro de sangue, soro de albumina, leite desnatado, extrato de levedura, sacarose, entre outros. A maioria dos criopreservantes é altamente hidrofílica devido à presença de grupos quí- micos que formam pontes de hidrogênio com a água. Faz com que a membrana das células se torne mais plástica. Se ligam à água intracelular prevenindo excessiva desidratação, redu- zindo a toxicidade de sais, diminuindo o estresse hiper osmótico, e prevenindo a formação de grandes cristais de gelo. 25m 6 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Aspectos Teóricos II ANÁLISES CLÍNICAS Estoque das culturas Revitalização dos microrganismos conservados A restauração das culturas após a conservação depende do método utilizado e do tipo de microrganismo. Realizar testes para determinar qual o método de revitalização da cepa é mais adequado. Ressuspender a amostra no meio de cultura utilizado no crescimento. A concentração celular do material preservado dependerá da taxa de sobrevivência das células ao processo. Concentração inadequada de células para a recuperação pode gerar um crescimento excessivo. Adição de água destilada em amostras liofilizadas pode resultar em choque osmótico. Usar o meio de cultivo ou soluções isotônicas para evitar esse problema. Deve-se verificar, após a recuperação da amostra, a pureza da cultura.30m ���������������������������������������������������������������������������������Este material foi elaborado pela equipe pedagógica do Gran Cursos Online, de acordo com a aula preparada e ministrada pela professora Debora Martins Coelho Juliani. A presente degravação tem como objetivo auxiliar no acompanhamento e na revisão do conteúdo ministrado na videoaula. Não recomendamos a substituição do estudo em vídeo pela leitura exclu- siva deste material. 1 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Questões ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES MÉTODOS UTILIZADOS NA PRESERVAÇÃO DE MICRORGANISMOS - QUESTÕES 1. (UFSC/2019/UFSC/TÉCNICO DE LABORATÓRIO/BIOLOGIA) Sobre a preservação de materiais biológicos a longo prazo, assinale a alternativa correta. a. A criopreservação compreende a manutenção de materiais a temperaturas baixas (de -20ºC a -80ºC em freezers) e ultrabaixas (de -150 °C a -196 °C em contêineres de ni- trogênio líquido). b. A repicagem contínua ou periódica de células ou microrganismos promove a manu- tenção constante de estoque desses materiais biológicos, garantindo a longevidade das amostras. c. O congelamento com temperaturas até -4ºC é amplamente utilizado e é muito eficaz, sendo esse método, apesar de oneroso, utilizado em qualquer material biológico. d. A liofilização consiste na manutenção de amostras de material biológico imersas em água ultrapura (Milli-Q) em locais com luz infravermelha por aproximadamente 24 ho- ras. Após esse período, as amostras ficam preservadas por até dois anos em tempera- tura ambiente. COMENTÁRIO Métodos de preservação a longo prazo: • Liofilização; • Congelamento no ultra-freezer; • Nitrogênio líquido. 2. (CESPE/2014/INPI/PESQUISADOR EM PROPRIEDADE INDUSTRIAL) “A partir de um material microbiológico coletado na Antártica, pesquisadores buscam desenvolver um novo espessante para sorvetes à base de uma proteína com ação anticongelante prove- niente de uma das cepas bacterianas que foram isoladas”. Folha de S.Paulo. Caderno Ciência. 26/6/2009 (com adaptações). Julgue o item que se segue, relativo às informações do fragmento de texto acima e à meto- dologia adequada ao manuseio e à armazenagem dosmicrorganismos nele mencionados. A médio prazo, a técnica de repique contínuo seria a única eficaz para a manutenção e 5m 2 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Questões ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES para a preservação de cepas bacterianas provenientes da Antártica, visto que essas bac- térias possuem propriedades anticongelantes. COMENTÁRIO A técnica de repique contínuo é uma técnica de conservação de curto prazo (aproximadamente 30 dias). 3. Liquid-drying é um método de preservação de microrganismos baseado no congelamen- to e posterior liofilização. COMENTÁRIO Liofilização: freezing-drying. 4. (FUNDEP/GESTÃO DE CONCURSOS/2017/UFVJM/MG/TÉCNICO DE LABORATÓRIO/ BIOLOGIA) Considere que um pesquisador precisa manter suas culturas de Escherichia coli sempre vivas e ativas em um experimento de curta duração. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o método indicado para a manutenção dessas culturas. a. Secagem em sílica. b. Repique contínuo. c. Liofilização. d. Criopreservação em NL2. COMENTÁRIO a. Médio prazo. b. Curta duração. c. Longo prazo. d. Longo prazo. 10m 3 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Questões ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES 5. (FGV/2010/FIOCRUZ/TECNOLOGISTA EM SAÚDE/BACTERIOLOGIA DA PRODU- ÇÃO) A preservação a curto e a longo prazo de microrganismos para estudos futuros é uma tradição na microbiologia. As coleções de cultura de microrganismos são recursos valiosos para estudos sobre a diversidade e a evolução microbianas, investigações epi- demiológicas, além de propostas educacionais. Existem vários métodos de preservação de microrganismos e um estoque efetivo é aquele capaz de manter um organismo viável, livre de contaminação e sem alterações fenotípicas ou genotípicas. Sobre os métodos de preservação de bactérias em microbiologia, assinale a alternativa correta. a. No método de preservação com óleo mineral, um inóculo do microrganismo deve ser semeado em ágar inclinado e, após o crescimento, uma camada de 1 a 2 cm de óleo mineral deve ser adicionada. Diferentemente do método de subcultivo em meios fres- cos, o método com óleo mineral dispensa a realização de repique contínuo. b. Microrganismos podem sofrer danos durante o congelamento, a estocagem e o des- congelamento. Dessa forma, agentes crioprotetores são frequentemente adicionados nas suspensões de cultura. Um importante agente crioprotetor é o glicerol, adicionado na concentração de 10%. c. Dentre os métodos de preservação, o subcultivo em meios frescos e o método de preservação com óleo mineral preservam bactérias por curtos períodos, enquanto o método de secagem, o congelamento a – 20ºC e o congelamento a – 70ºC preservam por períodos mais longos. d. O método mais simples e muito usado em bactérias de manutenção de microrganismos viáveis a curto prazo, é o subcultivo em meios frescos. É um método simples que pre- serva as características fenotípicas da cepa por mais de uma semana. COMENTÁRIO a. Exige diversos repiques contínuos. c. Óleo mineral / secagem /congelamento a – 20º: médio prazo. Congelamento a – 70º é longo prazo. d. Risco de mutação. 6. (IF/TO/2016/TÉCNICO DE LABORATÓRIO/FITOSSANIDADE) É considerada como for- ma de armazenamento de microrganismos por longos períodos: 15m 4 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Questões ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES a. Liofilização. b. Armazenamento em água. c. Repicagens periódicas. d. Método de Castellani. COMENTÁRIO a. Longo prazo. b. Médio Prazo. c. Curto prazo. d. Médio Prazo. 7. (FGV/2010/FIOCRUZ/TECNOLOGISTA EM SAÚDE/PRODUÇÃO DE VACINAS VIRAIS) Sobre criopreservação e armazenamento de linhagens celulares, analise as afirmati- vas a seguir. I – Quando uma célula é exposta a baixas temperaturas, geralmente acontece formação de cristais de gelo podendo romper a membrana celular e acarretar na morte da célula. II – Para que as células sejam protegidas do processo de congelamento e descongela- mento devem ser tratadas com um agente crioprotetor como o EDTA. III – O armazenamento em nitrogênio líquido é uma forma de estocar células de modo a preservar a capacidade proliferativa e a viabilidade celulares. Assinale: a. Se somente as afirmativas I e II estiverem corretas. b. Se somente as afirmativas I e III estiverem corretas. c. Se somente as afirmativas II e III estiverem corretas. d. Se somente a afirmativa III estiver correta. e. Se todas as afirmativas estiverem corretas. COMENTÁRIO I – Motivo para se utilizar o crio preservador. II – EDTA não é o mais indicado. 5 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Questões ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES III – Vantagem do armazenamento em nitrogênio líquido. 8. (FGV/2010/FIOCRUZ/TECNOLOGISTA EM SAÚDE/MANUTENÇÃO DE COLEÇÕES BIOLÓGICAS EM SAÚDE) É recomendado que cada estirpe em uma coleção de micro- -organismos seja mantida por, pelo menos, dois procedimentos diferentes. Pelo menos um desses procedimentos deve ser por liofilização ou criopreservação pois esses métodos: a. Ocupam menos espaço físico na coleção. b. São propícios para a identificação posterior por técnicas moleculares. c. Podem ser feitos em duplicata e guardados em lugares diferentes. d. Minimizam o risco de modificação genética do material. e. São mais baratos para a instituição. COMENTÁRIO Em liofilização e métodos que usam temperaturas baixas, a principal característica é a instabilidade genética. 9. (CS/UFG/2017/ASSISTENTE DE LABORATÓRIO) Os equipamentos utilizados na pre- servação de microrganismos em laboratório são: a. Liofilizador, forno Pasteur e estufa. b. Freezer, forno de micro-ondas e liofilizador. c. Câmara de Newbauer, vórtex e geladeira. d. Geladeira, freezer e câmara com nitrogênio líquido. COMENTÁRIO a. Forno Pasteur é utilizado para esterilizar. b. Não se fala em micro-ondas. c. Câmara de Newbauer é utilizado para fazer contagem de células. GABARITO 1. a 2. E 6 www.grancursosonline.com.br Viu algum erro neste material? Contate-nos em: degravacoes@grancursosonline.com.br Métodos Utilizados na Preservação de Microrganismos - Questões ANÁLISES CLÍNICAS A N O TA ÇÕ ES 3. e 4. b 5. b 6. a 7. b 8. d 9. d ���������������������������������������������������������������������������������Este material foi elaborado pela equipe pedagógica do Gran Cursos Online, de acordo com a aula preparada e ministrada pela professora Debora Martins Coelho Juliani. A presente degravação tem como objetivo auxiliar no acompanhamento e na revisão do conteúdo ministrado na videoaula. Não recomendamos a substituição do estudo em vídeo pela leitura exclu- siva deste material.
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