fatores de crescimento microbiano - utfpr

Prof. Márcia G. PerdonciniMicrobiologiaFatores de Crescimento Microbiano

Fatores de Crescimento Fatores de Crescimento MicrobianoMicrobiano

Fatores Intrínsecos e Fatores Intrínsecos e ExtrínsecosExtrínsecos

Prof. Márcia G. PerdonciniMicrobiologiaFatores de crescimento Microbiano

Fatores intrínsecos: Fatores intrínsecos: características próprias dos características próprias dos alimentosalimentos

Fatores extrínsecos: Fatores extrínsecos: relacionado com o ambiente que relacionado com o ambiente que o alimento se encontra.o alimento se encontra.o alimento se encontra.o alimento se encontra.


Fatores intrínsecos:Fatores intrínsecos:1.1. Atividade de águaAtividade de água2.2. pHpH3.3. Potencial de Potencial de oxioxi--reduçãoredução4.4. NutrientesNutrientes5.5. Constituintes antimicrobianosConstituintes antimicrobianos6.6. Interação entre microrganismosInteração entre microrganismos6.6. Interação entre microrganismosInteração entre microrganismos


Fatores extrínsecos:Fatores extrínsecos:

1.1. TemperaturaTemperatura

2.2. Umidade relativa do ambienteUmidade relativa do ambiente

3.3. Atmosfera gasosa (tensão de oxigênio)Atmosfera gasosa (tensão de oxigênio)


1) Fatores intrínsecos1) Fatores intrínsecos


A água é essencial para o metabolismoA água é essencial para o metabolismoEntretanto, não basta que esteja apenas presente, mais Entretanto, não basta que esteja apenas presente, mais que esteja de forma disponível.que esteja de forma disponível.O parâmetro que mede a atividade de água em um O parâmetro que mede a atividade de água em um alimento denominaalimento denomina--se “atividade de água” (Aa ou Aw)se “atividade de água” (Aa ou Aw)DefiniDefini--se atividade de água se atividade de água de um alimento ou de uma de um alimento ou de uma

1.1) Atividade de água (Aw):1.1) Atividade de água (Aw):

DefiniDefini--se atividade de água se atividade de água de um alimento ou de uma de um alimento ou de uma solução qualquer, como sendo a relação existente entre a solução qualquer, como sendo a relação existente entre a pressão parcial de vapor de água contida na solução ou pressão parcial de vapor de água contida na solução ou no alimento (P) e a pressão parcial de vapor de água pura no alimento (P) e a pressão parcial de vapor de água pura (Po), a uma temperatura: Aa = P/Po (Po), a uma temperatura: Aa = P/Po É a água disponível, no meio ou no alimento, a qual será É a água disponível, no meio ou no alimento, a qual será utilizada pelos microrganismos realizarem suas reações utilizada pelos microrganismos realizarem suas reações celulares.celulares.


As concentrações de solutos, adição de sais, de açúcar As concentrações de solutos, adição de sais, de açúcar e de outras substâncias provoca a redução do valor de e de outras substâncias provoca a redução do valor de Aa em um alimento, por reduzir seu P, desse modo Aa em um alimento, por reduzir seu P, desse modo podem impedir que os microrganismos utilizem a água podem impedir que os microrganismos utilizem a água livre para o seu desenvolvimentolivre para o seu desenvolvimento–– Ex. uma solução rica em açúcar ou cloreto de sódioEx. uma solução rica em açúcar ou cloreto de sódioA redução também pode se dar através da remoção de A redução também pode se dar através da remoção de água por desidratação ou pelo congelamento.água por desidratação ou pelo congelamento.


Os Os Microrganismos Microrganismos OsmofílicosOsmofílicos são capazes de se são capazes de se multiplicarem em altas concentrações de açúcar;multiplicarem em altas concentrações de açúcar;

Os Os Microrganismos Microrganismos OsmodúricosOsmodúricos, são capazes de , são capazes de suportar altas concentrações de açúcar, porém não de suportar altas concentrações de açúcar, porém não de se multiplicar.se multiplicar.

Os Os Microrganismos Microrganismos HalofílicosHalofílicos e e HalodúricosHalodúricos são são Os Os Microrganismos Microrganismos HalofílicosHalofílicos e e HalodúricosHalodúricos são são capazes de se multiplicar ou de suportar altas capazes de se multiplicar ou de suportar altas concentrações de concentrações de NaClNaCl, respectivamente, respectivamente

De um modo geral, as bactérias necessitam De um modo geral, as bactérias necessitam de mais água livre do que as leveduras, e de mais água livre do que as leveduras, e estas mais do que os fungos filamentososestas mais do que os fungos filamentosos


Grupo de Grupo de Valor mínimo de AaValor mínimo de Aa

Aa varia de 0,0 a 1,00Aa varia de 0,0 a 1,00Bactérias: 0,90Bactérias: 0,90Fungos: 0,70 a 0,80Fungos: 0,70 a 0,80

Quanto à atividade de água em que crescem, osQuanto à atividade de água em que crescem, osmicrorganismos se dividem em: microrganismos se dividem em:

–– Xerófitos Xerófitos –– Mesófitos Mesófitos –– HidrófitosHidrófitos

microrganismosmicrorganismos

Maioria das bactériasMaioria das bactérias 0,910,91

Maioria das levedurasMaioria das leveduras 0,880,88

Maioria dos mofosMaioria dos mofos 0,800,80

Bactérias halofílicasBactérias halofílicas 0,750,75

Fungos xerofílicosFungos xerofílicos 0,650,65

Leveduras Leveduras osmofílicasosmofílicas

0,600,60


Cada espécie de MO possui um pH ótimo para crescerCada espécie de MO possui um pH ótimo para crescer

O pH intracelular deve ser sempre mantido em torno de O pH intracelular deve ser sempre mantido em torno de 7,5 para crescer bem em ácido ou básico7,5 para crescer bem em ácido ou básico

As bactérias crescem numa variação de pH de 4 a 9As bactérias crescem numa variação de pH de 4 a 9Ex. Ex.

1.2) pH (potencial hidrogeniônico)1.2) pH (potencial hidrogeniônico)

Ex. Ex.

–– BacillusBacillus pH 11 a pH bem mais baixospH 11 a pH bem mais baixos

–– ThiobacillusThiobacillus pH 0,5pH 0,5

Os bolores e as leveduras vivem em faixas mais amplas Os bolores e as leveduras vivem em faixas mais amplas de pH do que as bactériasde pH do que as bactérias

O picles e o chucrute são preservados por ácidos O picles e o chucrute são preservados por ácidos orgânicos vindos da fermentação bacterianaorgânicos vindos da fermentação bacteriana


Quando um microrganismo se desenvolve num Quando um microrganismo se desenvolve num meio de cultura, ocorre uma modificação do pH do meio de cultura, ocorre uma modificação do pH do meio devido às substâncias liberadas por seu meio devido às substâncias liberadas por seu metabolismo (substâncias de excreção do metabolismo (substâncias de excreção do microrganismo).microrganismo).Esta modificação do pH no meio de cultura pode Esta modificação do pH no meio de cultura pode

Importante:Importante:

Esta modificação do pH no meio de cultura pode Esta modificação do pH no meio de cultura pode inibir o crescimento da própria bactéria. inibir o crescimento da própria bactéria. Para se evitar esta modificação do pH utilizaPara se evitar esta modificação do pH utiliza-- se se no meio de cultura uma solução no meio de cultura uma solução tampãotampão (a qual (a qual mantém o pH do meio de cultura sempre mantém o pH do meio de cultura sempre constante).constante).


O pH é um fator de grande importância na limitação dos O pH é um fator de grande importância na limitação dos tipos de microrganismos capazes de se desenvolver nos tipos de microrganismos capazes de se desenvolver nos alimentos. alimentos.

Em função destes parâmetros os alimentos podem ser Em função destes parâmetros os alimentos podem ser classificados em:classificados em:–– Alimentos pouco ácidos: Alimentos pouco ácidos: os que possuem pH os que possuem pH superior a 4,5. Ex: leite, carnes, pescados, alguns superior a 4,5. Ex: leite, carnes, pescados, alguns vegetais, etcvegetais, etcvegetais, etcvegetais, etc

–– Alimentos ácidos:Alimentos ácidos: os que possuem pH entre 4,5 a os que possuem pH entre 4,5 a 4,0. Ex: algumas frutas e hortaliças.4,0. Ex: algumas frutas e hortaliças.

–– Alimentos muito ácidos:Alimentos muito ácidos: os que possuem pH os que possuem pH inferior a 4,0. Ex: frutas cítricas, refrigerantes, maçãs, inferior a 4,0. Ex: frutas cítricas, refrigerantes, maçãs, azeitonas, etc.azeitonas, etc.


O O pH 4,5pH 4,5 é muito importante em microbiologia de é muito importante em microbiologia de alimentos, pois assinala o nível alimentos, pois assinala o nível abaixo do qualabaixo do qual não há o não há o desenvolvimento de desenvolvimento de Clostridium botulinum, Clostridium botulinum, bem como de bem como de modo geral, das modo geral, das bactérias patogênicasbactérias patogênicas..A microflora de A microflora de alimentos pouco ácidos (pH >4,5)alimentos pouco ácidos (pH >4,5) é muito é muito variada, havendo condições para o desenvolvimento da variada, havendo condições para o desenvolvimento da maioria das bactérias, fungos filamentosos e leveduras.maioria das bactérias, fungos filamentosos e leveduras.Em Em alimentos ácidos (pH entre 4,5 e 4,0)alimentos ácidos (pH entre 4,5 e 4,0), as bactérias , as bactérias Em Em alimentos ácidos (pH entre 4,5 e 4,0)alimentos ácidos (pH entre 4,5 e 4,0), as bactérias , as bactérias que podem se desenvolver são as láticas e algumas que podem se desenvolver são as láticas e algumas esporuladas dos gêneros esporuladas dos gêneros Bacillus Bacillus ee Clostridium. Clostridium. Nesta Nesta faixa os fungos filamentosos e as leveduras encontram faixa os fungos filamentosos e as leveduras encontram boas condições para seu desenvolvimento.boas condições para seu desenvolvimento.Nos Nos alimentos muito ácidos (pH <4,0)alimentos muito ácidos (pH <4,0) podem se podem se desenvolver apenas fungos filamentosos e leveduras e desenvolver apenas fungos filamentosos e leveduras e por vezes bactérias láticas e acéticas.por vezes bactérias láticas e acéticas.


Os processos de oxidação e redução estão relacionados Os processos de oxidação e redução estão relacionados com a troca de elétrons entre compostos químicos.com a troca de elétrons entre compostos químicos.O potencial de oxiO potencial de oxi--redução pode ser definido como sendo redução pode ser definido como sendo a facilidade com que determinado substrato ganha ou a facilidade com que determinado substrato ganha ou perde elétrons.perde elétrons.Quando um elemento perde elétrons, ele é dito oxidado, e Quando um elemento perde elétrons, ele é dito oxidado, e

1.3) Potencial de oxi1.3) Potencial de oxi--redução:redução:

Quando um elemento perde elétrons, ele é dito oxidado, e Quando um elemento perde elétrons, ele é dito oxidado, e quando ele ganha elétrons, reduzido.quando ele ganha elétrons, reduzido.Quando ocorre a transferência de elétrons de um Quando ocorre a transferência de elétrons de um composto para outro, estabelececomposto para outro, estabelece--se uma diferença de se uma diferença de potencial entre os mesmos. potencial entre os mesmos. Quanto mais oxidado é um composto, mais positivo é seu Quanto mais oxidado é um composto, mais positivo é seu potencial de oxipotencial de oxi--redução, e quanto mais reduzido é um redução, e quanto mais reduzido é um composto, mais negativo é esse potencial.composto, mais negativo é esse potencial.O potencial de oxiO potencial de oxi--redução de um sistema é expresso pelo redução de um sistema é expresso pelo símbolo Ehsímbolo Eh


Microrganismos aeróbios requerem valores de Eh Microrganismos aeróbios requerem valores de Eh positivos para multiplicação (bolores, leveduras e positivos para multiplicação (bolores, leveduras e muitas bactérias como muitas bactérias como Pseudomonas, Moraxella, Pseudomonas, Moraxella, AcetobacterAcetobacter, etc), etc)Os anaeróbios requerem valores baixos de Eh Os anaeróbios requerem valores baixos de Eh (bactérias patogênicas como, (bactérias patogênicas como, Clostridium Clostridium botulinumbotulinum))A determinação do valor de Eh de um alimento é A determinação do valor de Eh de um alimento é A determinação do valor de Eh de um alimento é A determinação do valor de Eh de um alimento é bastante difícil porque ocorre a interação da bastante difícil porque ocorre a interação da tensão do oxigênio que envolve o alimento com a tensão do oxigênio que envolve o alimento com a presença de compostos químicos que agem sobre presença de compostos químicos que agem sobre o valor de Eh.o valor de Eh.


1.4) Nutrientes1.4) NutrientesPara que a multiplicação bacteriana seja possível, os Para que a multiplicação bacteriana seja possível, os seguintes nutrientes devem estar disponíveis: água, seguintes nutrientes devem estar disponíveis: água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e sais fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e sais minerais.minerais.Os microrganismos variam quanto suas exigências aos Os microrganismos variam quanto suas exigências aos fatores de crescimento e a capacidade de utilizarem fatores de crescimento e a capacidade de utilizarem diferentes substratos que compõem os alimentos.diferentes substratos que compõem os alimentos.diferentes substratos que compõem os alimentos.diferentes substratos que compõem os alimentos.


MO heterotróficosMO heterotróficos: utilizam compostos orgânicos como : utilizam compostos orgânicos como principal fonte de carbono;principal fonte de carbono;

Principais elementos químicos para oPrincipais elementos químicos para ocrescimento das célulascrescimento das células: :

Carbono, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo.Carbono, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo.

principal fonte de carbono;principal fonte de carbono;

MO autotróficosMO autotróficos: Utilizam CO: Utilizam CO22 como principal ou única como principal ou única fonte de carbono;fonte de carbono;


a)a) Fonte de carbono:Fonte de carbono: pode muitas vezes limitar o pode muitas vezes limitar o crescimento dos microrganismos.crescimento dos microrganismos.

–– CarbonoCarbono: Forma o esqueleto das 3 maiores classes de : Forma o esqueleto das 3 maiores classes de nutrientes orgânicos: carboidratos, lipídeos e proteínas nutrientes orgânicos: carboidratos, lipídeos e proteínas

Os carboidratos complexosOs carboidratos complexos (polissacarídeos), tais (polissacarídeos), tais como amido e celulose são diretamente utilizados por como amido e celulose são diretamente utilizados por um número restrito de microrganismos. um número restrito de microrganismos. um número restrito de microrganismos. um número restrito de microrganismos.

Os Os fungos filamentososfungos filamentosos (Bolores)(Bolores) são de são de particular interesse na deterioração de alimentos particular interesse na deterioração de alimentos que contenham estes substratos, por haver que contenham estes substratos, por haver muitas espécies produtoras de enzimas muitas espécies produtoras de enzimas celulolíticas e amilolíticas.celulolíticas e amilolíticas.


–– As As gordurasgorduras e os e os óleosóleos são atacados por são atacados por microrganismos microrganismos lipolíticoslipolíticos como por exemplo, muitos como por exemplo, muitos fungos filamentosos, leveduras e bactérias fungos filamentosos, leveduras e bactérias ((PseudomonasPseudomonas, , Achromobacter, AlcaligenesAchromobacter, Alcaligenes e outros);e outros);

–– Porém, grande número de microrganismos não tem a Porém, grande número de microrganismos não tem a capacidade de crescerem nesses substratoscapacidade de crescerem nesses substratos

–– Microrganismos com Microrganismos com atividadeatividade pectinolíticapectinolítica provocam provocam –– Microrganismos com Microrganismos com atividadeatividade pectinolíticapectinolítica provocam provocam a quebra da a quebra da pectinapectina dos vegetais.dos vegetais.


NitrogênioNitrogênio: é essencial para formar os aminoácidos e : é essencial para formar os aminoácidos e conseqüentemente as proteínasconseqüentemente as proteínas

Fontes: Compostos nitrogenados como nitritos, nitratos, Fontes: Compostos nitrogenados como nitritos, nitratos, sais de amônia ou nitrogênio orgânico (aminoácidos, sais de amônia ou nitrogênio orgânico (aminoácidos, peptídeos)peptídeos)

b) b) Fonte de nitrogênio:Fonte de nitrogênio:

A fonte de nitrogênio não é tão importante quanto a de A fonte de nitrogênio não é tão importante quanto a de carbono na limitação do desenvolvimento microbiano.carbono na limitação do desenvolvimento microbiano.

Microrganismos proteolíticosMicrorganismos proteolíticos (aqueles que possuem (aqueles que possuem enzimas que degradam proteínas) são importantes em enzimas que degradam proteínas) são importantes em alimentos ricos em proteínas, onde provocam alterações alimentos ricos em proteínas, onde provocam alterações no odor e no sabor.no odor e no sabor.


c) c) Fonte de vitaminas:Fonte de vitaminas:

Em geral os alimentos possuem as quantidades Em geral os alimentos possuem as quantidades necessárias para o crescimento dos necessárias para o crescimento dos microrganismos.microrganismos.

As bactérias As bactérias GramGram--positivaspositivas são as mais são as mais As bactérias As bactérias GramGram--positivaspositivas são as mais são as mais exigentes de vitaminas do complexo Bexigentes de vitaminas do complexo B

As As GramGram--negativasnegativas e os fungos geralmente são e os fungos geralmente são capazes de sintetizar todas as vitaminas que capazes de sintetizar todas as vitaminas que necessitam.necessitam.


d) d) Sais minerais: Sais minerais: •• Não são limitantes ao desenvolvimento Não são limitantes ao desenvolvimento

microbiano.microbiano.

e) Enxofre:• Biossíntese dos aminoácidos: cistina, cisteína e

metioninametionina

f) Fósforo:• Síntese de ácidos nucléicos e ATP;• Íons inorgânicos: Sulfato e fosfato podem suprir também

elementos necessários para os microrganismos;


g) g) Outros elementos:Outros elementos:

–– Íon sódioÍon sódio: Transporta o açúcar : Transporta o açúcar melibiosemelibiose pela pela permeasepermease

–– FerroFerro: necessário para o funcionamento das enzimas : necessário para o funcionamento das enzimas citocromocitocromo, , catalasecatalase, , succinilsuccinil desidrogenasedesidrogenase;;

–– Cloreto de Sódio (Cloreto de Sódio (NaClNaCl)) : bactérias : bactérias halofílicashalofílicas –– “gostam de sal ““gostam de sal “

–– Elementos mineraisElementos minerais: zinco, cobre, manganês, molibdênio e cobalto.: zinco, cobre, manganês, molibdênio e cobalto.São São “elementos “elementos –– traços”traços”, geralmente utilizados em funções , geralmente utilizados em funções enzimáticas. enzimáticas. Podem ser adicionados ao meio de cultura ou são encontrados Podem ser adicionados ao meio de cultura ou são encontrados como impurezas de outros elementos no meio como impurezas de outros elementos no meio de cultura.de cultura.


1.1. Microrganismos Microrganismos QuimiotróficosQuimiotróficos: utilizam compostos : utilizam compostos químicos para obter energiaquímicos para obter energia

1.1) Microrganismos 1.1) Microrganismos QuimioautotróficosQuimioautotróficos::•• Fonte de energia: compostos inorgânicosFonte de energia: compostos inorgânicos•• Fonte de carbono: COFonte de carbono: CO22

Classificação nutricional dos microrganismos:Classificação nutricional dos microrganismos:

•• Fonte de carbono: COFonte de carbono: CO22

1.2) Microrganismos 1.2) Microrganismos QuimioheterotróficosQuimioheterotróficos: : •• Fonte de energia: compostos orgânicosFonte de energia: compostos orgânicos•• Fonte de carbono: compostos orgânicosFonte de carbono: compostos orgânicos

2. 2. Microrganismos Microrganismos FototróficosFototróficos: dependem de luz para : dependem de luz para produzir energiaproduzir energia

Prof. Márcia G. PerdonciniMicrobiologiaFatores de crescimento Microbiano1.5)1.5) Constituintes Antimicrobianos:Constituintes Antimicrobianos:

A estabilidade de alguns produtos, de origem A estabilidade de alguns produtos, de origem animal e vegetal, ocorre na natureza devido a animal e vegetal, ocorre na natureza devido a presença de substâncias antimicrobianas, tendo a presença de substâncias antimicrobianas, tendo a capacidade de retardar ou mesmo de impedir a capacidade de retardar ou mesmo de impedir a multiplicação microbiana.multiplicação microbiana.

–– Alguns exemplos são as amoras, que possuem o ácido Alguns exemplos são as amoras, que possuem o ácido benzóico; cravos, que tem óleos essenciais e a canela, benzóico; cravos, que tem óleos essenciais e a canela, que contém aldeído que contém aldeído cinâmicocinâmico..

–– Os condimentos contém vários óleos essenciais com Os condimentos contém vários óleos essenciais com atividade antimicrobiana, tais como o atividade antimicrobiana, tais como o eugenoleugenol do cravo, do cravo, alicina no alho, aldeído alicina no alho, aldeído cinâmicocinâmico e e eugenoleugenol na canela, na canela, alilalil--isotiocianatoisotiocianato na mostarda, timol e na mostarda, timol e isotimolisotimol no no oréganoorégano


Um determinado microrganismo, ao se multiplicar em um Um determinado microrganismo, ao se multiplicar em um alimento, produz metabólitos que podem afetar a alimento, produz metabólitos que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de multiplicação de capacidade de sobrevivência e de multiplicação de outros microrganismos presentes nesse alimento.outros microrganismos presentes nesse alimento.Assim, por exemplo, as bactérias produtoras de ácido Assim, por exemplo, as bactérias produtoras de ácido lático podem alterar o pH do alimento de tal forma que lático podem alterar o pH do alimento de tal forma que torna ácido demais para o crescimento de muitos outros torna ácido demais para o crescimento de muitos outros

1.6) Interação entre microrganismos:1.6) Interação entre microrganismos:

torna ácido demais para o crescimento de muitos outros torna ácido demais para o crescimento de muitos outros microrganismos.microrganismos.Muitos microrganismos são capazes de produzir Muitos microrganismos são capazes de produzir determinadas substâncias com atividade bactericida, determinadas substâncias com atividade bactericida, denominadas genericamente de denominadas genericamente de bacteriocinasbacteriocinas..O maior interesse na área de alimentos é pelas bactérias O maior interesse na área de alimentos é pelas bactérias láticas, capazes de produzir uma ou mais láticas, capazes de produzir uma ou mais bacteriocinasbacteriocinas..Algumas Algumas bacteriocinasbacteriocinas são proteínas simples, outras tem são proteínas simples, outras tem componentes lipídicos e açúcares.componentes lipídicos e açúcares.


2.1) Temperatura2.1) Temperatura

2.2) Umidade relativa do ambiente2.2) Umidade relativa do ambiente

2) Fatores extrínsecos:2) Fatores extrínsecos:

2.3) Atmosfera gasosa (tensão de oxigênio)2.3) Atmosfera gasosa (tensão de oxigênio)


Todas as reações que ocorrem nos microrganismos são Todas as reações que ocorrem nos microrganismos são dependentes de dependentes de temperaturatemperatura

Os microrganismos são capazes de serem encontrados Os microrganismos são capazes de serem encontrados em ampla faixa de temperatura (de em ampla faixa de temperatura (de --2020ooC a + 90C a + 90ooC), C), devido a alta capacidade de adaptação que possuemdevido a alta capacidade de adaptação que possuem

2.1) TEMPERATURA:2.1) TEMPERATURA:

Os MO podem crescer em temperaturas variadasOs MO podem crescer em temperaturas variadas

–– Ex. Ex. Bacillus subtilisBacillus subtilis ( 8( 8ooC C –– 3535ooC ) C )

Neisseria gonorrhoeaNeisseria gonorrhoea ( 30( 30ooC C –– 4040ooC )C )

As reações são catalisadas por enzimasAs reações são catalisadas por enzimas


Todo o microrganismo tem umaTodo o microrganismo tem uma temperatura ótimatemperatura ótima de de crescimento e uma crescimento e uma faixa de crescimentofaixa de crescimento..Em temperaturas Em temperaturas abaixoabaixo da faixa de crescimento, não há da faixa de crescimento, não há multiplicação.multiplicação.Em temperaturas Em temperaturas superiores,superiores, pode haver redução, caso pode haver redução, caso a temperatura seja letal à célula.a temperatura seja letal à célula.Na Na temperatura ótimatemperatura ótima de crescimentode crescimento: é a temperatura : é a temperatura na qual uma espécie de MO cresce mais rapidamente. O na qual uma espécie de MO cresce mais rapidamente. O na qual uma espécie de MO cresce mais rapidamente. O na qual uma espécie de MO cresce mais rapidamente. O tempo detempo de geraçãogeração é o menor possível, havendo uma é o menor possível, havendo uma rápida multiplicação.rápida multiplicação.Temperatura mínimaTemperatura mínima: é a menor temperatura onde ainda : é a menor temperatura onde ainda há crescimentohá crescimentoTemperatura máxima: Temperatura máxima: é a maior temperatura onde ainda é a maior temperatura onde ainda há crescimentohá crescimentoQuanto mais a temperatura se afasta do ótimo, porém Quanto mais a temperatura se afasta do ótimo, porém dentro da faixa de crescimento, maior é o tempo de dentro da faixa de crescimento, maior é o tempo de geração, ficando portanto mais lenta a multiplicação. geração, ficando portanto mais lenta a multiplicação.


ObsObs. A temperatura ótima é próxima da temperatura máxima, . A temperatura ótima é próxima da temperatura máxima, devido às enzimas ter suas reações mais rápidas pelo aumento devido às enzimas ter suas reações mais rápidas pelo aumento de temperatura, até um ponto em que elas são danificadas pelo de temperatura, até um ponto em que elas são danificadas pelo calor e as células param de crescer.calor e as células param de crescer.

Os MO podem ser divididos em 3 grupos, de Os MO podem ser divididos em 3 grupos, de acordo com a variação de temperatura na qual acordo com a variação de temperatura na qual crescem melhor:crescem melhor:

�� PsicrófilosPsicrófilos: : quando se multiplicam em temperaturas de quando se multiplicam em temperaturas de refrigeração, com temperatura ótima entre 12 e 20 refrigeração, com temperatura ótima entre 12 e 20 ooC.C.refrigeração, com temperatura ótima entre 12 e 20 refrigeração, com temperatura ótima entre 12 e 20 ooC.C.

�� Psicrotróficos:Psicrotróficos: quando se multiplicam em temperaturas de quando se multiplicam em temperaturas de refrigeração, tendo o ótimo para crescimento entre 20refrigeração, tendo o ótimo para crescimento entre 20ooC e 30C e 30ooC.C.

�� MesófilosMesófilos:: Quando se multiplicam bem em temperatura entre 30 Quando se multiplicam bem em temperatura entre 30 e 45 e 45 ooC. Crescem melhor emC. Crescem melhor em temperaturas moderadastemperaturas moderadas

�� TermófilosTermófilos: Quando se multiplicam em T acima de 45 : Quando se multiplicam em T acima de 45 ooC, tendo C, tendo um ótimo entre 45um ótimo entre 45ooC e 55 C e 55 ooC. Os termodúricos não se C. Os termodúricos não se multiplicam, porém suportam temperaturas elevadas.multiplicam, porém suportam temperaturas elevadas.


TemperaturaTemperatura: 12: 12ooC a 20C a 20ooC ou mais baixasC ou mais baixasEm Em temperaturas de 4temperaturas de 4ooC a 10C a 10ooCC os MO os MO psicrófilospsicrófilosdeterioram alimentos estocado por períodos deterioram alimentos estocado por períodos prolongadosprolongadosEx. de bactérias Ex. de bactérias psicrófilaspsicrófilas: : PseudomonasPseudomonas, , FlavobacteriumFlavobacterium, , AlcaligenesAlcaligenes

2.1.1) MICRORGANISMOS PSICRÓFILOS:2.1.1) MICRORGANISMOS PSICRÓFILOS:

FlavobacteriumFlavobacterium, , AlcaligenesAlcaligenes


Quando se multiplicam em temperaturas de refrigeração, Quando se multiplicam em temperaturas de refrigeração,

2.1.2) MICRORGANISMOS PSICROTRÓFICOS:2.1.2) MICRORGANISMOS PSICROTRÓFICOS:

Quando se multiplicam em temperaturas de refrigeração, Quando se multiplicam em temperaturas de refrigeração,

Temperatura ótima para crescimento entre 20Temperatura ótima para crescimento entre 20ooC e 30C e 30ooC.C.


A maioria dos MO são mesófilosA maioria dos MO são mesófilos

Temperatura entre 30Temperatura entre 30ooC a 45C a 45ooC C

2525ooC: são C: são saprófitas saprófitas (não patogênicos)(não patogênicos)

2.1.3) MICRORGANISMOS MESÓFILOS:2.1.3) MICRORGANISMOS MESÓFILOS:

2525ooC: são C: são saprófitas saprófitas (não patogênicos)(não patogênicos)

3737ooC: C: patogênicospatogênicos ao homem (febre pode inibir o ao homem (febre pode inibir o crescimento destes MO)crescimento destes MO)


Temperaturas entre 45Temperaturas entre 45ooC e 85C e 85ooC (T. Ótima 50C (T. Ótima 50ooC C ––6060ooC)C)

2.1.4) MICRORGANISMOS TERMÓFILOS:2.1.4) MICRORGANISMOS TERMÓFILOS:


Há uma correlação estreita entre a atividade de água Há uma correlação estreita entre a atividade de água (Aa) de um alimento e a umidade relativa de equilíbrio (Aa) de um alimento e a umidade relativa de equilíbrio do ambiente.do ambiente.Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera, Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera,

2.2) Umidade relativa do ambiente:2.2) Umidade relativa do ambiente:

Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera, Quando o alimento está em equilíbrio com a atmosfera, a umidade relativa (UR) é igual a Aa X 100.a umidade relativa (UR) é igual a Aa X 100.Assim, alimentos conservados em ambiente com UR Assim, alimentos conservados em ambiente com UR superior à sua Aa tenderão a absorver umidade do superior à sua Aa tenderão a absorver umidade do ambiente, causando um aumento em sua Aa.ambiente, causando um aumento em sua Aa.Por outro lado, os alimentos perderão água se a Por outro lado, os alimentos perderão água se a umidade ambiental for inferior à sua Aa, causando uma umidade ambiental for inferior à sua Aa, causando uma diminuição nesse valor.diminuição nesse valor.


Os principais gases que afetam o crescimento dos MO Os principais gases que afetam o crescimento dos MO são:são:

–– Oxigênio, gás carbônico, nitrogênio e metanoOxigênio, gás carbônico, nitrogênio e metano

O gás carbônico é utilizado por todos os MO.O gás carbônico é utilizado por todos os MO.

2.3) ATMOSFERA GASOSA (Tensão de oxigênio):2.3) ATMOSFERA GASOSA (Tensão de oxigênio):

O gás carbônico é utilizado por todos os MO.O gás carbônico é utilizado por todos os MO.

O oxigênio é utilizado por alguns MO sendo tóxico para O oxigênio é utilizado por alguns MO sendo tóxico para outrosoutros


I.I. Aeróbios: Aeróbios: quando só desenvolvem na presença de quando só desenvolvem na presença de oxigênio (ar atmosférico)oxigênio (ar atmosférico)

II.II. Anaeróbios Obrigatórios: Anaeróbios Obrigatórios: quando só se quando só se desenvolvem na ausência de oxigêniodesenvolvem na ausência de oxigênio

Com relação a tensão de oxigênio necessária ao Com relação a tensão de oxigênio necessária ao desenvolvimento, os microrganismos podem ser desenvolvimento, os microrganismos podem ser classificados em:classificados em:

desenvolvem na ausência de oxigêniodesenvolvem na ausência de oxigênioIII.III. Facultativos (Anaeróbios Facultativos): Facultativos (Anaeróbios Facultativos): quando se quando se

desenvolvem tanto na presença como na ausência desenvolvem tanto na presença como na ausência do oxigênio.do oxigênio.

IV.IV. Microaerófilos: Microaerófilos: necessitam de pequenas necessitam de pequenas quantidades de oxigênioquantidades de oxigênio


Necessitam de 21 % de oxigênioNecessitam de 21 % de oxigênio–– ex. fungos filamentososex. fungos filamentosos

Crescem nas superfícies de meios sólidosCrescem nas superfícies de meios sólidos

2.3.1) MICRORGANISMOS AERÓBIOS:2.3.1) MICRORGANISMOS AERÓBIOS:

Em meios líquidos deve haver aeração, que se Em meios líquidos deve haver aeração, que se consegue através da agitação dos tubosconsegue através da agitação dos tubos


Cresce em presença de OCresce em presença de O22 ou em ambiente de ou em ambiente de anaerobioseanaerobiose

Em ambiente de anaerobiose eles realizam a Em ambiente de anaerobiose eles realizam a fermentaçãofermentação

2.3.2) MICRORGANISMOS FACULTATIVOS 2.3.2) MICRORGANISMOS FACULTATIVOS ou Anaeróbios Facultativos:ou Anaeróbios Facultativos:

fermentaçãofermentação

Ex. bactérias da família Ex. bactérias da família EnterobacteriaceaeEnterobacteriaceae(ex. (ex. EscherichiaEscherichia colicoli )), leveduras (, leveduras (SaccharomycesSaccharomycescerevisiecerevisie))


Podem ser mortos na presença de oxigênioPodem ser mortos na presença de oxigênio

Não crescem na presença de oxigênioNão crescem na presença de oxigênio

2.3.3) MICRORGANISMOS ANAERÓBIOS2.3.3) MICRORGANISMOS ANAERÓBIOS

Anaeróbios estritosAnaeróbios estritos: são mortos a uma breve : são mortos a uma breve exposição ao arexposição ao ar


Quando o OQuando o O2 2 entra em contato com estas células, este entra em contato com estas células, este provoca reações que libera radicais superóxido (radicais provoca reações que libera radicais superóxido (radicais livres) que causam danos as células e também formam os livres) que causam danos as células e também formam os radicais OHradicais OH..

Mecanismo de toxicidade do OMecanismo de toxicidade do O22 à célula à célula bacteriana anaeróbia:bacteriana anaeróbia:

Os radicais OHOs radicais OH.. são altamente reativos (vivem <1/10 000 são altamente reativos (vivem <1/10 000 segundos), e danificam quase todas as moléculas da célula, segundos), e danificam quase todas as moléculas da célula, inclusive o DNA.inclusive o DNA.


A A superóxidosuperóxido dismutasedismutase, que elimina os radicais , que elimina os radicais superóxidosuperóxido (que converte os radicais (que converte os radicais superóxidosuperóxido em em peróxido de hidrogênio);peróxido de hidrogênio);

Alguns MO desenvolvem um MECANISMO DE Alguns MO desenvolvem um MECANISMO DE DEFESA contra o ataque do ODEFESA contra o ataque do O22::Produzindo enzimas que eliminam os radicais. Estas Produzindo enzimas que eliminam os radicais. Estas enzimas são:enzimas são:

peróxido de hidrogênio);peróxido de hidrogênio);A A catalasecatalase que converte o Hque converte o H22OO22 em Oem O22 e He H22OOA A peroxidaseperoxidase: que converte o H: que converte o H22OO22 em Hem H22OOPortanto este mecanismo de defesa Portanto este mecanismo de defesa não deixa os não deixa os radicais OHradicais OH.. e e superóxidosuperóxido serem formadosserem formados, com isto , com isto as moléculas da célula não são destruídas.as moléculas da célula não são destruídas.Para cultivar MO anaeróbios é necessário uma Para cultivar MO anaeróbios é necessário uma câmara câmara de anaerobiose de anaerobiose ou ou gloveglove boxbox (qualquer oxigênio (qualquer oxigênio presente na câmara é removido numa reação com o Hpresente na câmara é removido numa reação com o H22))

glove boxglove box

câmara de anaerobiosecâmara de anaerobiose


Crescem em níveis baixos de oxigênio (1 a 15%) Crescem em níveis baixos de oxigênio (1 a 15%)

Não toleram 21 % de oxigênio (atmosfera)Não toleram 21 % de oxigênio (atmosfera)

2.3.4) MICRORGANISMOS MICROAERÓFILOS:2.3.4) MICRORGANISMOS MICROAERÓFILOS:

A tolerância ao OA tolerância ao O22 é baixa devido a alta susceptibilidade é baixa devido a alta susceptibilidade aos radicais peróxidosaos radicais peróxidos

Ex. Ex. Campylobacter jejuniCampylobacter jejuni


Ref. Bibliográficas:Ref. Bibliográficas:PELCZAR,M. Microbiologia conceitos e PELCZAR,M. Microbiologia conceitos e aplicações, Vol 1, São Paulo: Makrons aplicações, Vol 1, São Paulo: Makrons Books, 1996.Books, 1996.Books, 1996.Books, 1996.LANDGRAF, Mariza. Microbiologia dos LANDGRAF, Mariza. Microbiologia dos alimentos, São Paulo: Atheneu, 1996.alimentos, São Paulo: Atheneu, 1996.ROITMANN, T,. Tratado de Microbiologia, ROITMANN, T,. Tratado de Microbiologia, São Paulo, Manole, 1987.São Paulo, Manole, 1987.

fatores de crescimento microbiano - utfpr

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