DOCENTES:

Prof. David Montagnes

University of Liverpool, U.K.

Profª Helena Galvão

F.C.M.A., Universidade do Algarve

DOCENTES:

Prof. Helena Galvão

(responsável – componente teórico)

Prof. Ana Barbosa

(componente prático)

TEÓRICA 9

FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO BACTERIANO

Na microbiologia a unidade de estudo é a população e não o indíviduo devido ao tamanho reduzido dos microrganismos.

Definição de crescimento microbiano: aumento ordenado de todos os constituintes celulares » conceito de crescimento equilibrado, no qual todas as medições de crescimento da população aumentam proporcionalmente (Ex: nº células, biomassa, teor proteico, ADN etc). Assim, culturas em crescimento equilibrado têm composição bioquímica constante enquanto o meio de cultivo se mantiver favorável. Esta composição varia em resposta a alterações do meio e fases diferentes de crescimento

A natureza do crescimento microbiano é diferente consoante o tipo de microrganismo/micróbio (Ex: fissão binária de bactérias, gemulação de leveduras, divisão assimétrica nas diatomáceas, prolongamento dos filamentos/hifas nos fungos, crescimento explosivo nos virus).

O crescimento microbiano pode ser estudado em sistema fechado ou cultivo em “batch” (tubos de ensaio, placas com meios sólidos), durante o qual não há renovação do meio de cultura e a população passa por várias fases com taxas de crescimento diferentes. Em sistema aberto (ex: quimiostatos), o meio de cultura é continuamente renovado e a taxa de crescimento mantem-se constante.

Natureza do crescimento microbiano

Modos de crescimento em microrganismos diferentes: fissão binária e assimétrica de bactérias; gemulação de leveduras; divisão assimétrica dediatomáceas; prolongamento de filamentos/hifas de fungos

Curvas & taxas de crescimento

N.B. Curva generalizada de crescimento ocorre em sistema fechado sem renovação do meio de cultura no qual esgotam-se nutrientes e acumulam metabolitos tóxicos

Declive= µ

Função logarítmica: Nt = No eµt

Taxa de crescimento: µ = ln Nt – ln Not

Tempo de geração: tg = ln2/µ

Contagem directa:

- micróscopia contraste de fase e de inversão para enumerar de protistas e bactérias terrestres; micróscopia de epifluorescência para enumerar bactérias aquáticas/marinhas

- contagem electrónica (Coulter counter)

- citómetro de fluxo (Coulter counter + laser scanner)

- nefelometria (turvação medida por espectrofotómetro)

Contagem indirecta:

- plaqueamento em meios sólidos (UFCs)

- tubos múltiplos (NMP: Nº Mais Provável)

- membranas filtrantes (UFCs)

Contagem directa e indirecta

Métodos de contagem

Amostra filtrada através de membranas (porosidade 0.2 ou 0.45 µm) colocadas sobre meios sólidos selectivos

Cultura contínua (sistema aberto) - quimiostato

Renovação contínua do meio de cultura mantendo condições e taxa de crescimento constantes

DNt – No = D

t

N constante

Factores que afectam o crescimento bacterianoTemperatura

Curva de crescimento assimétrica devido ao efeito de desnaturação proteica a temperaturas superiores ao óptimo

Factores que afectam o crescimento bacterianoTemperatura

Bactérias hipertermófilas de fissuras hidrotermais

Fumarolas negras a temperaturas > 350 o C

N.B. bactérias marinhas são psicrófilas moderadas

Factores que afectam o crescimento bacterianopH e nível de oxigénio

Curvas de crescimento simétricas de bactérias acidófilas, neutrófilas ou alcalinófilas

Crescimento de bactérias inoculadas com picadas em profundidade em agaroseN.B. Gradiente de O2 determina zona de crescimento

Factores que afectam o crescimento bacterianoSalinidade

Classe

fisiológica

Espécie

representativa

Tolerância à

concentração de

NaCl ( g mL-1 )

Bactérias não-halófilas, halófilas moderadas e extremas.

N.B. Bactérias marinhas são halófilas moderadas