Crescimento Microbiano, Notas de estudo de Química Industrial

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Crescimento

microbiano

Medidas do crescimento

microbiano

• (^) Crescimento Populacional : é definido como o aumento

do número de microrganismos.

Quando um meio de cultura é formulado e construído com os constituintes (nutrientes) adequados e é depois semeado com um inóculo de microrganismos estes vão reproduzir-se com uma dinâmica que é própria do micro-organismo e da composição do desse meio. Ex: bactéria 1  2  22  23  24  25 .... 2n Seja:No= número de células inoculada no início do cultivo, qdo t=t 0 N= número de células no final de um dado tempo (t) n= número de gerações. Crescimento microbiano N = No. n n= (log(N) - log(No))/log 2

O tempo de geração:

• (^) depende da espécie estudada
• (^) do meio empregado e condições de cultivo

» 17 min (caldo lactosado a 37oC)

E. coli

» 12,5 min (leite a 37oC)

Lactobacillus  66 -87 min (leite a 37

o

C)

Curva de Crescimento Microbiano (a) em um cultivo descontínuo: a concentração de biomassa varia durante o tempo de cultivo Onde: rX: taxa volumétrica de crescimento num dado instante X: expressa a concentração de biomassa (em unidades de massa por unidade de volume).  : a taxa específica de crescimento (1/h) Monod (195 9 ) dX/dt =

C – Fase Estacionária :

• (^) Nesta etapa não há um crescimento líquido da população, ou seja, o número de células que se divide é equivalente ao número de células que morrem.
• (^) A contagem total de células permanece num valor constante.  (^) Nesta fase : X=Xmáx e dX/dt =
• (^) Os nutrientes estão escasseando e os produtos tóxicos estão tornando-se mais abundantes.
• (^) Na fase estacionária que são sintetizados vários metabólitos secundários, que incluem antibióticos e algumas enzimas. Nesta etapa ocorre também a esporulação das bactérias.

D - Fase de Declínio :

• (^) A maioria das células está em processo de morte, embora

outras ainda estejam se dividindo.

• (^) A contagem de células viáveis cai lentamente.
• (^) A velocidade de morte: Nesta fase: dX/dt = d. X d = velocidade específica de morte
• (^) Em alguns casos há a lise celular. Culturas descontínuas tendem a sofrer mutações que podem repercutir na população como um todo

Medidas do crescimento microbiano Aplicação : análises de células do sangue (leucócitos, eritrócitos e trombócitos), para contagem de bactérias, esporos de fungos. VANTAGEM : rápido e simples e observa-se a morfologia das células. DESVANTAGENS : contagens errôneas devido às pequenas dimensões de algumas células, ou pela formação de agregados celulares. Para determinar a viabilidade das células contadas (usa-se de corantes vitais)

1. Contagem Celular

a. Contagem Direta ao Microscópio : em amostras fixadas(e coradas) ou analisadas a fresco (“in vivo”) com o auxílio de câmaras de contagem

INOCULAÇÃO : por semeadura de alíquotas do alimento e de suas diluições em meios de cultura apropriados. INCUBAÇÃO : em condições (tempo, temperatura, atmosfera) favoráveis ao crescimento do microrganismo estudado CONTAGEM : manual ou em contador automático VANTAGEM : simples DESVANTAGEM : trabalhoso, demorado, sujeito a erros

b. Contagem Viável por Plaqueamento (indireta)

MÉTODO CONVENCIONAL:

b) contador automático: Equipamentos usados na contagem viável em placas de Petri a) contador manual

a) Contagem Viável com Membrana Filtrante

membrana de acetato-celulose ou nitrocelulose

DESVANTAGEM : oneroso, necessita de meio específicos

VANTAGEM : as áreas quadriculadas facilitam a contagem

MÉTODOS ALTERNATIVOS

C) Contagem Viável pela Determinaçaõ do Número Mais Provável

• Técnica do Número Mais Provável convencional (1915): É bastante usada nos laboratórios de microbiologia para quantificar microrganimos

Desvantagem: necessita grande número de meios e é demorada

Resultado após incubação: 3+ de 10 ml 3+ de 1ml NMP = 200 1+ de 0,1mL

Técnica do Número Mais Provável (NMP):

Técnica fluorogênica

Adiciona-se um reagente Fluorogênico ao meio de cultura Ex: MUG(4- metil-umbiliferil D-glicoronídeo) INCUBAÇÃO: 24 horas ==> observação fluorescente em UV Quantifica: E. coli pelo NMP

c. Turbidimetria (Contagem Indireta)

Princípio : a quantidade de luz absorvida e dispersa é

proporcional à massa celular

T = I/I

o

Abs = log

10

(100/T) ou Abs = - log T = - log

10

I/I

o

b. Turbidimetria: Equipamentos Espectrofotômetro visível Espectrofotômetro UV-visível