MinicursoMicrobiologia Ambiental

Professor Marcos de Paula Júnior

Microbiologista

09 de Novembro de 2010

I Semana do Técnico Industrial “A VALORIZAÇÃO DO PROFISSIONAL TÉCNICO”

Realização : CREA . AREA . SENAI . CECON . COTEMAR

O que é microbiologia

Microbiologia é o ramo da biologia que estuda os microrganismos, seres de tamanho microscópico, podendo ser eucariontes ou procariontes

Os microrganismos

Bactérias

Cianofíceas

Fungos

Vírus

Bactérias

Suas dimensões variam de 0,5 a 5 micrômetros São os organismos mais bem sucedidos do planeta Autotróficas ou heterotróficas Classificação Gram

Gram-positivas: bactérias que possuem parede celular com uma única e espessa camada de peptidoglicanos.

Gram-negativas: bactérias que possuem uma parede celular mais delgada e uma segunda membrana lipídica - distinta quimicamente da membrana plasmática - no exterior desta parede celular.

Esquema geral de uma bactéria

Importância das Bactérias

Na indústria de alimentos Na saúde humana Na ecologia Na indústria farmacêutica: produção de hormônio Biorremediação

Fungos

Eucariontes Decompositores Leveduras

Fabricação da cerveja Fabricação do vinho

Produção de antibióticos (penicilina) Produção de vitaminas e de ácidos orgânicos (ác.

cítrico)

Líquens

É uma associação de Fungos e algas

Bioindicadores de qualidade do ar

Vírus

São pequenos agentes infecciosos (20-300 ηm de diâmetro)

Parasitas intracelulares obrigatórios Utilizados em biotecnologia Origem ainda em estudo

Utilização dos Vírus em Biotecnologia

Bacteriófagos T9 Introdução de genes

em bactérias.

Microbiologia ambiental

Utilização de microrganismos para fins ambientais

Bioremediação Degradação do

petróleo Decomposição de

substancias toxicas

Ecologia Microbiana

Microrganismos presentes em todos os ecossistemas terrestres

Estuda os microrganismos e sua interação com o ambiente biótico e abiótico

Ciclos Biogeoquímicos São os primeiros em uma sucessão ecológica.

Seres Autótrofos(Plantas)

Seres Heterótrofos(Herbívoros e Carnívoros)

Decompositores(Microrganismos)Morte/Excreção

Alimentação

Nutrientes

Esquema geral dos ciclos biogeoquímicos

Maré vermelha

São acidentes ecológicos

Acontecem durante a reprodução sexuada de algumas pirrófitas liberando zoósporos que possuem toxinas

Morte de peixes e prejudica as fazendas de ostras

Resistência microbiana a antibióticos

Uso abusivo de antibióticos Alto medicação Seleção artificial de bactérias resistentes Mutações genéticas Superbactérias Vários casos no Brasil e no mundo Superbactérias

O perigo dos antibióticos

Tomar antibiótico por uma semana prejudica as defesas do organismo por até dois anos, estudo feito pelo Instituto Sueco para Controle de Doenças Infecciosas e publicado na revista "Microbiology". (Folha 08/11/2010)

Uso de antibióticos em ração é ligado a superbactérias - A situação fica mais grave porque as bactérias trocam informações genéticas: um organismo inofensivo que se prolifere pela capacidade de resistir a antibióticos contribui para que outro, patogênico. (Folha 08/11/2010)

Glicopeptídeos

VANCOMICINA

TEICOPLANIN

CICLOSERINAS

OUTROS

MONOBACTÂMICOS

AZTREONAN

CABAPENEMS

IMIPENEM

INIBIDORES

DE LACTÂMICOS

ÁCIDO CLAVULÂNICO

SULBACTAM

ANTI-ANAERÓBIOCEFOXITIN

CEFOTETAN

MOD. ESPECTRO

CEPHALOTIN

CEPHAZOLIN

CEPHALEXIN

ANTI- HAEMOPHILUS

CEFAMANDOLE

CEFUROXIME AXETIL

CEFACLOR

ANTI- PSEUDOMONAS

CEFPIROME

CEFEPIME

CEFTAZIDIME

AMPLO ESPECTRO

CEFOTAXIME

CEFTRIAXONA

CEFALOSPORINAS

PENICILINAS

PENICILINA G PENICILINA V

METICILINAS

FLUCLOXACILINA

DICLOXACILINA

CLOXACILINA

METICILINA

B-LACTÂMICOS

BACITRACINA

Transcrição

Rifampicinas

Rifampicina

Rifabutin

Replicação

5- nitroimidazóis

Metronidazol Tinidazol

QUINOLONAS

Ácido nalidixo

Norfloxacin

Ciprofloxacin

OfloxacinInibidores

DNA

InibidoresParede

POLIMIXINAS

POLIMIXINA-E

POLIMIXINA-B

InibidoresMembrana

DAPSONESULFONAMIDAS

TRIMETHOPRIM

CO-TRIMAXAZOLE

Análogos metabólicos

AMINOGLICOSÍDEOS

NEOMICINA

ESTREPTOMICINA

GRUPO DAS KANAMICINAS

KANAMICINA

GENTAMICINAAMIKACINA

TOBRAMICINA

ÁCIDO FUSÍDICO

LINCOSAMIDAS

LINCOMICINA

CLINDAMICINA

CLORANFENICOL

ANÁLOGOS

MUPRIOCINA

ESTREPTOGRAMINAS

AZALIDES

KETOLIDESMACROLIDES

ERITROMICINA

AZITROMICINA

CLARITROMICINA

ROXITROMICINA

TETRACICLINAS

TETRACICLINA

DOXICICLINA

MINOCICLINA

InibidoresSíntese de proteínas

Antibióticos

ProbióticosVerdade ou mentira?“Organismos vivos que, em quantidades adequadas,

conferem benefício à saúde do hospedeiro” (OMS, 2001).

Iogurte e leite fermentado não têm ação comprovada (Folha 28/10/2010)

A EFSA (autoridade europeia para segurança alimentar), Depois de analisar mais de 800 pedidos, declarou que não há comprovação científica para recomendar os produtos.

Metallo-b-lactamases

Enzima que confere ultrarresistência Praticamente “invencível” Muito comum em infecções hospitalares

Klebsiella pneumoniae Carbapenemase

Atualmente muito comum em infecções hospitalares no Brasil

Aproximadamente 500 casos

Biotecnologia

Utilização de seres vivos (microrganismos ou não) para a obtenção de um determinado produto.

Manipulação genética

Aplicações infinitas

Bioenergia

Energia proveniente de fontes orgânicas renováveis

Algas na produção de biodísel

Etanol Reentrada do

carbono no ciclo

Carbono no ciclo dos biocombustíveis

Cana-de-açúcarMicroalgas

CO2 liberado na queima

do combustível naatmosfera

ÁlcoolBiodísel

Carbono cíclico ao contrario dos combustíveis fósseis que liberam o carbono aprisionado da atm a milhares de anos

Biomineração

Começou em 1986, na áfrica do Sul na mineração de ouro (Ralstonia metallidurans)

Reaproveitamento de rejeito de mineração (Acidithiobacillus ferrooxidans)

Pseudomonas aeruginosa (mercúrio) Biolixiviação do cobre

Bioremediação

Utilização de organismos vivos para a recuperação/remediação de uma determinada área

Ampla utilização de microrganismos

Métodos mais utilizados de BR

Landfarming: sistema de tratamento em fase sólida para solos contaminados.

Compostagem: ocorre a transformação do composto orgânico mediante a mistura dos microrganismos.

Bioreatores: para tratamento de solos, efluentes e lodos

Bioventilação ou bioeração: injeção de ar puro em solos e água subterrânea contaminados, estimulando a atividade dos microrganismos.

Conceitos básicos

Biodegradação aeróbica – uso do O2 para oxidar

matéria orgânica

Biodegradação anaeróbica - utilização do nitrato, sulfato, metano ou outros aceptores de elétrons

Mineralização - Transformar compostos tóxicos em substâncias inócuas como CO2 (ou outro gás) ou substância inorgânica, água e Biomassa.

Biorremediação de solos poluídos pelo herbicida atrazinaPseudomonas sp

Degrada a atrazina

Biorremediação em biorreatoresUtilizada em condições de contaminação graves

Petróleo no solo

Radiação (Desulfuricans desulfovibrio)

Etc.

Biorreatores contendo solo contaminados por hidrocarbonetos

Decomposição do Petróleo

Alcanivorax borkumensis

Possui várias enzimas que quebram uma variedade dos componentes do petróleo cru

Vive apenas no linear entre o óleo e a água

Exobiologia

Estudo da vida fora da Terra

Os mesmos princípios da seleção natural de Darwin

Microbiologia Espacial

Engenharia de planetas

Supostas bactérias em Marte

É possível usar bactérias para minerar em Marte e na Lua?

Espécies de bactérias não só podem prosperar em rochas marcianas e lunares, mas também extrair elementos úteis para futuros colonos (07 de outubro de 2010 – Sientific Americam Brasil)

Anabaena cylindrica

FIM

Mais informaçõesprof.marcosbiologo@gmail.comhttp://mpjbiologo.blogspot.com/