Nutrição e cultivo microbiano

Transcrição

1 Nutrição e cultivo microbiano

2 Nutrição microbiana Nutrientes Macronutrientes (essenciais) Micronutrientes (elementos traço) Fatores de crescimento (compostos orgânicos)

3 Carbono Nutrição microbiana Moléculas orgânicas estruturais, fonte energia Quimioheterotróficos usam fontes carbono orgânico Autotróficos usam CO 2 Nitrogênio Aminoácidos e proteínas Maioria bactérias decompõem proteínas Algumas bactérias usam NH 4 + ou NO 3 Algumas poucas bactérias usam N 2 na fixação nitrogênio Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

4 Enxofre Aminoácidos, tiamina e biotina Maioria bactérias decompõem proteínas Algumas bactérias usam SO 4 2 ou H 2 S Fósforo DNA, RNA, ATP e membranas PO 4 3 é uma fonte de fósforo Elementos traço Nutrição microbiana Elementos inorgânicos requeridos em pequenas quantidades Usualmente atuam como cofatores enzimáticos Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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9 Meio de cultura Meio de cultura: nutrientes preparados para crescimento microbiano Estéril: ausência de microrganismos vivos Cultura: microrganismos crescendo no meio de cultura polissacarídeo complexo agente solidificante geralmente não metabolizado pelos microrganismos liquefaz a 100 o C solidifica a ~40 o C Ágar Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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13 Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case Microbiologia

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15 Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case Microbiologia

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20 Crescimento microbiano Aumento do número de células, não do tamanho celular Populações Colônias Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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23 Mensurando o crescimento microbiano Métodos diretos Contagem em placa Filtragem NMP Contagem em lâmina Métodos indiretos Turbidimetria Atividade metabólica Massa seca Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

24 Crescimento de populações microbianas

25 Crescimento de populações microbianas

26 Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case Microbiologia

27 Crescimento de populações microbianas Medindo o crescimento bacteriano (número células) contagem de células totais

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29 Crescimento de populações microbianas Medindo o crescimento bacteriano (número células) unidades formadoras de colônias

30 Diluições seriadas

31 Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case Microbiologia

32 Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case Microbiologia

33 Crescimento de populações microbianas Medindo o crescimento bacteriano (turbidimetria) concentração algum componente celular

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35 Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case Microbiologia

36 Crescimento de populações microbianas Turbidimetria

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38 Fatores associados ao crescimento microbiano Físicos Temperatura ph Pressão osmótica Químicos Carbono Nitrogênio, enxofre e fósforo (principais) Elementos traço Oxigênio Fatores orgânicos de crescimento Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

39 Fatores associados ao crescimento microbiano Temperatura

40 Fatores associados ao crescimento microbiano

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42 Fatores associados ao crescimento microbiano Potencial hidrogeniônico (ph) amplitude para crescimento fungos vs. bactérias lise celular força próton motiva uso de tampões em meios

43 ph Muitas bactérias crescem entre ph 6,5 e 7,5 Bolores e leveduras crescem entre ph 5,0 e 6,0 Acidófilos crescem em ambientes ácidos Alcalifílicos crescem em ambientes altos ph Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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45 Fatores associados ao crescimento microbiano halófilos halotolerantes halófilos extremos osmófilos xerófilos

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49 Controle do crescimento microbiano

50 Terminologia Sepsia refere-se a contaminação microbiana Assepsia é a ausência de contaminação significante Biocida/germicida: Mata microrganismos Bacteriostático: Inibe, mão mata, microrganismos Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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52 Efetividade do tratamento Depende: Número de microrganismos Ambiente (matéria orgânica, temperatura, biofilmes) Tempo de exposição Características do microrganismo Ação de agentes de controle Alteram a permeabilidade da membrana Danificam proteínas (desnaturação) Danificam ácidos nucléicos Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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54 Esterilização por calor úmido Calor úmido desnatura proteínas Fervura (10 minutos...) Autoclave: Vapor sob pressão Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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58 Pasteurização Reduz quantidade de organismos e patógenos Bactérias termodúricas sobrevivem Tratamentos equivalentes 63 o C por 30 minutos Alta temperatura por curto tempo (HTST): 72 o C por 15 segundos Temperatura ultra-elevada (UHT): 140 o C por <4 segundos Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

59 Esterilização por calor seco Mata por oxidação Chama direta (flambagem) Incineração Esterilização com ar seco Ar quente Autoclave Tratamentos equivalentes 170 C, 2 hr 121 C, 15 min Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

60 Filtração HEPA remove microrganismos >0,30 µm Membrana remove microrganismos >0,22 µm

61 Métodos físicos de controle Baixa temperatura inibe crescimento microbiano Refrigeração Temperaturas congelamento Alta pressão atmosférica desnatura proteínas Dessecação reduz metabolismo (liofilização) Pressão osmótica causa plasmólise Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

62 Radiação Radiação ionizante (raios X, raios gama, feixes de elétrons de alta energia) Ionizam água e geram OH (radicais hidroxila) Danificam DNA Radiação não ionizante (UV, 260 nm) Danificam DNA Micro-ondas matam por calor (não são antimicrobianos diretos) Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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66 Desinfecção efetiva depende Concentração do agente de controle Matéria orgânica ph Tempo Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

67 Teste do uso-diluição Anéis de metal ou vidro são mergulhados em suspensão bacteriana teste e em seguida secos a 37 o C Culturas secas são colocadas no agente em avaliação por 10 minutos a 20 o C Anéis são transferidos para meio de cultura para determinar sobrevivência bacteriana Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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69 Fenóis & Compostos fenólicos Rompem membrana plasmática (ação sobre lipídeos) Estáveis por longo tempo Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

70 Bifenóis Hexaclorofeno, triclosano Rompem membrana plasmática Mais efetivos contra Gram-positivas Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

71 Biguanidas Clorexidina Rompem membrana plasmática Mais efetivos contra Gram-positivas Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

72 Halogênios Iodo (ampla ação, inclusive endósporos) Tinturas: Em solução alcoólica Iodóforos: Em moléculas orgânicas Alteram síntese protéica e membranas Cloro (gás ou em combinação com outras substâncias) Ácido hipocloroso (HOCl) Cloraminas: Cloro + amônia Agentes oxidantes Gás cloro comprimido Hipoclorito de cálcio Hipoclorito de sódio (uso doméstico) Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

73 Alcoóis Etanol, isopropanol Desnaturam proteínas, dissolvem lipídeos Requerem água Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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75 Metais pesados Prata, Mercúrio, Cobre, Zinco (dentre outros) Nitrato de prata era usado na prevenção de gonorréia oftálmica em recém nascidos Sulfadiazina de prata é usada como creme tópico em queimaduras Sulfato de cobre é um algicida, bactericida, fungicida Ação oligodinâmica Desnaturam proteínas (quando em combinação com grupos sulfidrilas nas proteínas celulares) Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

76 Conservantes químicos de alimentos Ácidos orgânicos Inibem metabolismo Ácido sórbico, ácido benzóico e propionato de cálcio Controlam fungos e bactérias em alimentos e cosméticos Nitrito previne a germinação de endosporos Antibióticos Nisina e Natamicina previnem deterioração em alimentos (queijos) Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

77 Gazes esterilizantes Desnaturam proteínas Uso: Material sensível ao calor Óxido de etileno, dióxido de cloro Aldeídos Inativam proteínas por formação de ligações cruzadas com grupos funcionais ( NH 2, OH, COOH, SH) Uso: Equipamentos médicos Glutaraldeído, formaldeído, orto-fitalaldeído Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

78 Peroxigênios Agentes oxidantes Uso: Superfícies contaminadas O 3, H 2 O 2 (peróxido de hidrogênio), ácido peracético Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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