12) Explique as fases do crescimento microbiano.

O crescimento de uma cultura celular pode ser determinado através da sua curva de crescimento. Uma vez determinada a curva de crescimento para uma dada estirpe e para determinadas condições, é possível estimar a densidade à qual uma cultura deve estar antes de ser transferida para novo meio.

Há cinco fases razoavelmente bem definidas para o crescimento de microalgas/cianobactérias em meio líquido:

Fase de latência (fase Lag) – é a fase que se segue à inoculação da estirpe em novo meio nutritivo. É uma fase relativamente curta, caracterizada por não ocorrer crescimento ou mesmo decorrer um declínio da cultura. As condições em que se encontra o inóculo inicial têm uma forte influência na duração desta fase. Uma cultura iniciada a partir de um inóculo retirado de em fase exponencial de crescimento terá uma fase de latência muito curta, ou esta poderá nem se verificar se a transferência para o novo meio se verificar nas mesmas condições de luz, temperatura e salinidade.

Fase exponencial (fase Exp) – é a fase em que ocorre um aumento constante do número de organismos na cultura. O ritmo de crescimento da população é uma medida do aumento da biomassa ao longo do tempo. A duração da fase exponencial em culturas depende do tamanho do inóculo, do ritmo de crescimento, do meio utilizado e das condições físicas de crescimento nomeadamente luz e temperatura.

Fase de desaceleração – ocorre um declínio no crescimento da cultura. Normalmente este declínio acontece quando um requisito para a divisão celular se torna limitante ou alguma coisa inibe a reprodução. Nesta fase a concentração celular é geralmente muito alta e uma exaustão em termos de nutrientes, limitação de dióxido de carbono e luz (cria-se o fenómeno de sombreamento entre as células) tornam-se as principais causas do declínio do crescimento.

Fase estacionária – é caracterizada por ausência de crescimento e em pouco tempo as células começam a sofrer alterações bioquímicas. Uma limitação em azoto pode resultar numa redução do conteúdo proteico, alterações no conteúdo lipídico e de carbohidratos. Uma limitação em termos de luz resulta num aumento de pigmentos.

Fase de morte – ocorre quando o metabolismo celular já não pode ser mantido. As culturas de algumas estirpes perdem a pigmentação enquanto outras podem rebentar mantendo no entanto a coloração.

A curva de crescimento bacteriano representa o número de células vivas em uma população bacteriana durante um período de tempo.

Fase de atraso: Esta fase inicial é caracterizada pela atividade celular, mas não pelo crescimento. Um pequeno grupo de células é colocado em um meio rico em nutrientes que lhes permite sintetizar proteínas e outras moléculas necessárias para a replicação. Essas células aumentam de tamanho, mas nenhuma divisão celular ocorre na fase.

Fase exponencial (log): Após a fase de atraso, as células bacterianas entram na fase exponencial ou log. É o momento em que as células se dividem por fissão binária e dobram em número após cada tempo de geração.

Fase estacionária: Eventualmente, o crescimento populacional experimentado na fase logarítmica começa a diminuir à medida que os nutrientes disponíveis se esgotam e os resíduos começam a se acumular. O crescimento de células bacterianas atinge um platô, ou fase estacionária, em que o número de células em divisão é igual ao número de células que estão morrendo. Isso resulta em nenhum crescimento populacional geral.

Fase da Morte: À medida que os nutrientes se tornam menos disponíveis e os resíduos aumentam, o número de células moribundas continua a aumentar. Na fase da morte, o número de células vivas diminui exponencialmente e o crescimento da população experimenta um declínio acentuado. À medida que as células moribundas se abrem ou se abrem, elas derramam seu conteúdo no ambiente, disponibilizando esses nutrientes para outras bactérias.