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fa733:crescimento_microbiano

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fa733:crescimento_microbiano [03/08/2020 14:19] – [O Fator Osmolaridade] Micael Gimenes Duartefa733:crescimento_microbiano [22/09/2022 17:33] (atual) – edição externa 127.0.0.1
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 ==== Fase estacionária e morte ==== ==== Fase estacionária e morte ====
  
-Aqui acontece o momento o qual a população dos microrganismos chega no seu tamanho máximo em decorrência da limitação de fatores do meio como disponibilidade de nutrientes. Não há crescimento da comunidade microbiana, sendo que algumas células até podem dividir-se, porém, outras morrem na mesma velocidade que novas surgem. A partir daqui, por conta dos fatores limitantes, a população em questão começa a morrer. interessante salientar que algumas culturas podem sobreviver por até um ano após ter alcançado essa última fase em questão.+Aqui acontece o momento o qual a população dos microrganismos chega no seu tamanho máximo em decorrência da limitação de fatores do meio como disponibilidade de nutrientes. Não há crescimento da comunidade microbiana, sendo que algumas células até podem dividir-se, porém, outras morrem na mesma velocidade que novas surgem. A partir daqui, por conta dos fatores limitantes, a população em questão começa a morrer ocorrendo a perda irreversível da capacidade de divisão celularTal origina um decréscimo da concentração de células viáveis na população microbiana ao longo do tempo, interessante salientar que algumas culturas podem sobreviver por até um ano após ter alcançado essa última fase em questão.
  
-Além das fases descritas, ainda é importante falar a respeito de um ponto importante chamado de Cultura contínua. +Além das fases descritas, é importante abordar um ponto importante chamado de Cultura contínua. 
  
 ==== Cultura contínua ==== ==== Cultura contínua ====
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 Para todo o crescimento populacional e desenvolvimento estrutural de um microorganismo a principal fonte de energia para a manutenção de seu metabolismo advém através da ingestão de nutrientes e da respiração. No entanto, os microorganismos divergem entre si quanto as suas capacidades de respiração em relação ao meio ambiente, ou seja, há aqueles microorganismos que não estão aptos para sobreviverem em locais com presença de oxigênio e também aqueles que dependem de oxigênio para realizar a respiração. Para todo o crescimento populacional e desenvolvimento estrutural de um microorganismo a principal fonte de energia para a manutenção de seu metabolismo advém através da ingestão de nutrientes e da respiração. No entanto, os microorganismos divergem entre si quanto as suas capacidades de respiração em relação ao meio ambiente, ou seja, há aqueles microorganismos que não estão aptos para sobreviverem em locais com presença de oxigênio e também aqueles que dependem de oxigênio para realizar a respiração.
 Desse modo, de acordo com (Brock, 2014), os microorganismos são classificados em classes e subclasses quanto a sua respiração, e estes estão subdivididos em:\\ Desse modo, de acordo com (Brock, 2014), os microorganismos são classificados em classes e subclasses quanto a sua respiração, e estes estão subdivididos em:\\
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 ***Aeróbios**: São os microorganismos que utilizam do O2 para realizar a respiração e manter o metabolismo em atividade. Consequentemente, os aeróbios dependem das moléculas de oxigênio, mas nem sempre utilizam dessa molécula para realizar as suas atividades e por isso os microorganismos aeróbios são classificados quanto a sua relação com o oxigênio. Dessa forma, temos que: ***Aeróbios**: São os microorganismos que utilizam do O2 para realizar a respiração e manter o metabolismo em atividade. Consequentemente, os aeróbios dependem das moléculas de oxigênio, mas nem sempre utilizam dessa molécula para realizar as suas atividades e por isso os microorganismos aeróbios são classificados quanto a sua relação com o oxigênio. Dessa forma, temos que:
   ***Aeróbios Obrigatórios:** São os microorganismos que somente usam das moléculas de O2 para a sua atividade metabólica. Geralmente presentes em locais onde a concentração desta molécula é alta, como por exemplo, na atmosfera (que contem 21% de O2 no ar).Um exemplo de um ser vivo aeróbio obrigatório é a bactéria //Micrococcus luteus//.   ***Aeróbios Obrigatórios:** São os microorganismos que somente usam das moléculas de O2 para a sua atividade metabólica. Geralmente presentes em locais onde a concentração desta molécula é alta, como por exemplo, na atmosfera (que contem 21% de O2 no ar).Um exemplo de um ser vivo aeróbio obrigatório é a bactéria //Micrococcus luteus//.
   ***Aeróbios Facultativos:** Em conformidade com (Brock, 2014) os seres aeróbios facultativos tem como característica o uso do O2 para respiração quando este se encontra disponível no meio, no entanto, quando não há a disponibilidade da molécula de O2 o microorganismo recorre a processos fermentativos quando este está ausente. Um exemplo dessa classe é a bactéria //Escherichia coli//.   ***Aeróbios Facultativos:** Em conformidade com (Brock, 2014) os seres aeróbios facultativos tem como característica o uso do O2 para respiração quando este se encontra disponível no meio, no entanto, quando não há a disponibilidade da molécula de O2 o microorganismo recorre a processos fermentativos quando este está ausente. Um exemplo dessa classe é a bactéria //Escherichia coli//.
-  ***Microaerófilos**: Os microaerófilos são microorganismos na qual possuem uma limitação na sua respiração quando o meio esta com uma concentração alta de moléculas de O2. Isto se deve pela presença de alguma molécula ou enzima sensível à absorção do oxigênio no microaerófilo.  Dessa forma, a respiração desses seres vivos só ocorre em locais cuja concentração de O2 seja menor que a concentração na atmosfera, ou seja,em lugares de condição  micro-óxicas. A bactéria //Spirillum volutans// é um exemplo desta classe.+  ***Microaerófilos**: Os microaerófilos são microorganismos na qual possuem uma limitação na sua respiração quando o meio esta com uma concentração alta de moléculas de 02. Isto se deve pela presença de alguma molécula ou enzima sensível à absorção do oxigênio no microaerófilo.  Dessa forma, a respiração desses seres vivos só ocorre em locais cuja concentração de O2 seja menor que a concentração na atmosfera, ou seja,em lugares de condição  micro-óxicas. A bactéria //Spirillum volutans// é um exemplo desta classe.
 ***Anaeróbios**: Considerados como os microorganismos que não são capazes de realizar a respiração através das moléculas de O2. No entanto, alguns desses seres anaeróbios convivem com o oxigênio, porém não o utilizam; e por este motivo, a subdivisão dos seres anaeróbios é feita em: ***Anaeróbios**: Considerados como os microorganismos que não são capazes de realizar a respiração através das moléculas de O2. No entanto, alguns desses seres anaeróbios convivem com o oxigênio, porém não o utilizam; e por este motivo, a subdivisão dos seres anaeróbios é feita em:
   ***Anaeróbios Aerotolerantes**: São aqueles microorganismos que possuem relação de convivência com as moléculas de oxigênio mas não são afetados por ela. O seu metabolismo é designado para ter a respiração por fermentação. Um exemplo de aerotolerante é a bactéria //Streptococcus pyogene//s.   ***Anaeróbios Aerotolerantes**: São aqueles microorganismos que possuem relação de convivência com as moléculas de oxigênio mas não são afetados por ela. O seu metabolismo é designado para ter a respiração por fermentação. Um exemplo de aerotolerante é a bactéria //Streptococcus pyogene//s.
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 ==== Controle do crescimento pelo calor ==== ==== Controle do crescimento pelo calor ====
-Dentre ao processos citados acima, o controle microbiano pelo calor é o mais utilizado, tanto pela facilidade como acessibilidade. Micro organismos em geral possuem uma temperatura máxima para crescimento (entre 50º~90º, exceto para esporos), que é inibido por processos como destruição de estruturas chaves ou desnaturação de proteínas, por exemplo[(cite:#1)]. Fatores como temperatura e duração do tratamento térmico ou tipo de calor (úmido ou seco) interferem na suscetibilidade térmica do micro organismo.+Dentre ao processos citados acima, o controle microbiano pelo calor é o mais utilizado, tanto pela facilidade como acessibilidade. Micro organismos possuem uma faixa de temperatura onde o crescimento é possível o crescimento (entre 50º~90º, a eliminação de esporos requer temperaturas de 121ºC[(cite:>Madigan, Michael T. et al (2017). <<Microbiologia de Brok>>. Artmed14ª edição. 1006p)]), se a temperatura do meio é maior do que a temperatura máxima de sobrevivência então o crescimento dos microrganismos é inibido por processos como destruição de estruturas chaves ou desnaturação de proteínas, por exemplo[(cite:#1)]. Fatores como temperatura e duração do tratamento térmico ou tipo de calor (úmido ou seco) interferem na suscetibilidade térmica do micro organismo.
  
-Os processos de caracterização do calor como agente esterilizante e seus ensaios não são o objetivo desse estudo, mas sim como ele afeta os micro organismos. Dito isso, é um tanto quanto intuitivo o fato da morte decorrente do aquecimento ocorrer de modo mais acelerado conforme se eleva a temperatura. Bem como o fato do calor úmido ser mais potente que o seco. Porém, em alguns casos, o calor seco promove uma rápida redução no número de organismos vivos[(cite:#1)].+É esperado que conforme se aumente a temperatura, menos tempo seja necessário para a eliminação do microrganismoscalor úmido apresenta um maior poder de penetração no objeto a ser esterilizadoentretanto há situações na qual o calor seco pode realizar o processo mais rapidamente[(cite:>Madigan, Michael T. et al (2017). <<Microbiologia de Brok>>. Artmed, 14ª edição. 1006p)].
  
-Outros fatores como composição estrutural ou concentração de certos compostos afetam a forma como o micro organismo interagem com o calor. Estruturas como endósporos, pela fato de sua desidratação, são altamente resistentes ao calor, fazendo com que a esterilização de materiais úmidos seja mais difícil, devido a necessidade de exposição prolongada[(cite:#1)].  Enquanto açúcares, proteínas e gorduras dificultam a penetração do calor, altas concentrações de sais também influenciam na interação calor/micro organismo.+Outros fatores como composição estrutural ou concentração de certos compostos afetam a forma como o micro organismo interagem com o calor. Estruturas como endósporos, por não possuírem muita água em suas células, são altamente resistentes ao calor, fazendo com que a esterilização de materiais secos seja mais difícil, devido a necessidade de exposição a maiores temperaturas e por mais tempo.  Enquanto açúcares, proteínas e gorduras dificultam a penetração do calor, altas concentrações de sais também influenciam na interação calor/microrganismo, aumentando ou diminuindo sua resistência ao calor.
  
 ==== Autoclave e pasteurização ==== ==== Autoclave e pasteurização ====
  
-A **autoclave** é um dispositivo que permite o vapor d’agua chagar a temperaturas superiores a 100 ºC aumentando a pressão do meio. Seu uso é interessante para endósporos, que precisam de exposição a 121ºC por cerca de 15 min, para garantir sua morte (para quantidades pequenas).  +A **autoclave** é um dispositivo que permite o vapor d’água chagar a temperaturas superiores a 100 ºC aumentando a pressão do meio. Seu uso é recomendado para endósporos, que precisam de exposição a 121ºC por cerca de 15 min, para garantir sua morte (para objetos pequenos).  
-Enquanto autoclave é um processo mais agressivo de esterilização, ela encontra-se inviável para outros casos, como tratamento de produtos alimentícios em geral. Para esses casos, a **pasteurização** é mais indicada, já que esquenta os produtos a uma temperatura específica reduz o número de micro organismos. Apesar de não eliminar completamente possíveis patógenos, devido a redução do número total de organismos presente, a sua proliferação é retardada, o que prolonga a vida útil desses produtos. A pasteurização é utilizada majoritariamente em produtos alimentícios, pois os outros processos de esterilização poderiam alterar o sabor do produto final[(cite:#1)]+ 
 +[(cite:>«Autoclave manutenção». 
 +[[https://www.laboratoriopadrao.com.br/produtos/autoclave-laboratorio/autoclave-manutencao]])]{{:wiki:manutencao-de-autoclave-01.jpeg?400|}} 
 + 
 +Enquanto autoclave é um processo mais agressivo de esterilização e utilizado para esterilizar objetos sólidos, ela é inviável para certos casos, como tratamento de produtos alimentícios em geral. Um outro processo de controle de microrganismos é a **pasteurização** nesse processo os líquidos são elevados a uma temperatura específica que reduz o número de microrganismos. Apesar de não eliminar completamente todos os seres vivos, devido a redução do número total de organismos presente, a sua proliferação é retardada, o que prolonga a vida útil desses produtos. A pasteurização é utilizada majoritariamente em produtos alimentícios, pois os outros processos de esterilização poderiam alterar o sabor do produto final[(cite:#1)]. 
 + 
 +{{:wiki:pasteurizacao.jpg?400|}}[(cite:>«Pasteurização». 
 +[[http://estercristina25.blogspot.com/2014/09/pasteurizacao.html]])]
  
  
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 ==== Controle Físico por Radiação ==== ==== Controle Físico por Radiação ====
  
-Radiação, como raio X, raio ultravioleta (UV), bem como partículas carregadas (partículas alfa e beta) também constituem um agente capaz de controlar o crescimento microbiano. Esse controle ocorre ao se incidir radiação sobre o material a ser esterilizado de modo a destruir a microbiota local. Essa destruição é decorrente da transferência direta ou indireta de energia, que depende de vários fatores, entre eles energia do feixe, número atômico do material e principalmente do tipo da radiação.[(cite:#1)] +A esterilização por radiação depende de uma série de fatores, sendo eles o comprimento de onda, a intensidade, a distância da fonte e o tempo de exposição. 
 +Radiação, como raio X, raio ultravioleta (UV), bem como partículas carregadas (partículas alfa e beta) também constituem um agente capaz de controlar o crescimento microbiano. Esse controle ocorre ao se incidir radiação sobre o material a ser esterilizado de modo a destruir a microbiota local. Essa destruição é decorrente da transferência direta ou indireta de energia, que depende de vários fatores, entre eles energia do feixe, número atômico do material e principalmente do tipo da radiação.[(cite:#1)] 
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-A radiação pode ser classificada em dois tipos, ambas com potencial de controlar o crescimento microbiano. A primeira é a radiação ionizante, uma radiação eletromagnética (campos elétricos e magnéticos oscilantes no espaço) com energia suficiente para “ejetar” um elétron do átomo de um material. Este elétron, por ser uma partícula carregada, interage com a matéria através de ionizações e colisões, trocando momento e carga com o meio. Quando este elétron interage diretamente com a membrana de DNA da célula, se fala em dano direto. Quando o elétron, por outro lado, interage com o meio intracelular (para patógenos como bactérias, protozoários e fungos) ele pode produzir radicais livres. Estes radicais se tratam de espécies muito reativas que podem danificar macromoléculas.[(cite:#1)]+A radiação pode ser classificada em dois tipos, ambas com potencial de controlar o crescimento microbiano. A primeira é a radiação ionizante, uma radiação eletromagnética (campos elétricos e magnéticos oscilantes no espaço) com energia suficiente para “ejetar” um elétron do átomo de um material. Este elétron, por ser uma partícula carregada, interage com a matéria através de ionizações e colisões, trocando momento e carga com o meio. Quando este elétron interage diretamente com a membrana de DNA da célula, se fala em dano direto, bloqueando a duplicação de NA e paralisando a síntese proteica. Quando o elétron, por outro lado, interage com o meio intracelular (para patógenos como bactérias, protozoários e fungos) ele pode produzir radicais livres. Estes radicais se tratam de espécies muito reativas que podem danificar macromoléculas.[(cite:#1)]
  
-Os principais radicais livres são os radicais hidroxila (OH) e hidreto (H), oriundos da radiólise (quebra) da molécula de água, principal componente do meio intracelular das células.[(cite:#1)]  +Os principais radicais livres são os radicais hidroxila (OH) e hidreto (H), oriundos da radiólise (quebra) da molécula de água, principal componente do meio intracelular das células.[(cite:#1)] Existem também radiações não-ionizantes, como por exemplo, os raios UV, que não tem energia suficiente para ionizar os elétrons do meio. A radiação UV de comprimento de onda entre 220 e 300 nm, no entanto, pode ser absorvida pelo DNA alterando seu estado de energia, induzindo rotações e torções em meio viscoso. Esses movimentos podem causar quebra na molécula que, se não for devidamente reparado, pode se perpetuar levando a mutações, podendo levar à morte do organismo exposto. Para a maior parte dos compostos biológicos, a radiação UV tem baixo poder de penetração, sendo utilizada para descontaminar e desinfetar superfícies expostas ou ar, como visto em hospitais e salas de preparação de alimentos, geralmente é utilizada em alimentos já embalados.[(cite:#1)]
-Existem também radiações não-ionizantes, como por exemplo, os raios UV, que não tem energia suficiente para ionizar os elétrons do meio. A radiação UV de comprimento de onda entre 220 e 300 nm, no entanto, pode ser absorvida pelo DNA alterando seu estado de energia, induzindo rotações e torções em meio viscoso. Esses movimentos podem causar quebra na molécula que, se não for devidamente reparado, pode se perpetuar levando a mutações, podendo levar à morte do organismo exposto. Para a maior parte dos compostos biológicos, a radiação UV tem baixo poder de penetração, sendo utilizada para descontaminar e desinfetar superfícies expostas ou ar, como visto em hospitais e salas de preparação de alimentos.[(cite:#1)] +
  
-A radiação ionizante, por ter mais energia, tende a penetrar mais na matéria, sendo suficiente para matar os microrganismos em itens volumosos, como produtos alimentícios e suprimentos médicos, fármacos e até mesmo tecidos para enxertos, tendo a aprovação do FDA (“Food and Drug Administration”), nos Estados Unidos. (Madigan et al, 2016).[(cite:#1)] +A radiação ionizante, por ter mais energia, tende a penetrar mais na matéria já que tem o comprimento de onda entre 0,1-40 nm, sendo suficiente para matar os microrganismos em itens volumosos, como produtos alimentícios e suprimentos médicos, fármacos e até mesmo tecidos para enxertos, tendo a aprovação do FDA (“Food and Drug Administration”), nos Estados Unidos. (Madigan et al, 2016).[(cite:#1)] Seja ionizante ou não ionizante, natural (como produtos do decaimento de radionuclídeos) ou artificial (emitida por tubos de raios X) a radiação pode ser quantificada em termos de várias grandezas. Para aplicações biológicas como a esterilização usa-se por padrão, a grandeza “dose absorvida”, isto é, a energia depositada pela radiação por unidade de massa no material. A unidade de dose absorvida é o Gray (energia [J] / unidade de massa [kg].[(cite:#1)]
-Seja ionizante ou não ionizante, natural (como produtos do decaimento de radionuclídeos) ou artificial (emitida por tubos de raios X) a radiação pode ser quantificada em termos de várias grandezas. Para aplicações biológicas como a esterilização usa-se por padrão, a grandeza “dose absorvida”, isto é, a energia depositada pela radiação por unidade de massa no material. A unidade de dose absorvida é o Gray (energia [J] / unidade de massa [kg].[(cite:#1)]+
  
 As doses de radiação empregadas para o controle do crescimento de microrganismos são muito maiores do que as utilizadas em aplicações médicas, por exemplo, em radioterapia. Isso ocorre porque micro-organismos são muito mais resistentes à radiação do que macro-organismos, como mamíferos, por exemplo. (Okuno & Yoshimura, 2010).[(cite:>OKUNO, E. Y. et al.(2016).<<Física das Radiações>>.Oficina de Textos, 1ª edição. 296p)] Tendo menos células, o alvo para interação da radiação é reduzido proporcionalmente, de modo que é necessário expor matérias a altíssima dose para que a radiação controle a microbiota local. Por exemplo, a dose de radiação para reduzir uma cultura de Clostridium botulinum a um décimo do valor inicial (D10), é 3300 Gy, sendo que uma dose de 10 Gy já pode ser letal aos seres humanos se utilizada por um curto período de tempo.[(cite:#1)] As doses de radiação empregadas para o controle do crescimento de microrganismos são muito maiores do que as utilizadas em aplicações médicas, por exemplo, em radioterapia. Isso ocorre porque micro-organismos são muito mais resistentes à radiação do que macro-organismos, como mamíferos, por exemplo. (Okuno & Yoshimura, 2010).[(cite:>OKUNO, E. Y. et al.(2016).<<Física das Radiações>>.Oficina de Textos, 1ª edição. 296p)] Tendo menos células, o alvo para interação da radiação é reduzido proporcionalmente, de modo que é necessário expor matérias a altíssima dose para que a radiação controle a microbiota local. Por exemplo, a dose de radiação para reduzir uma cultura de Clostridium botulinum a um décimo do valor inicial (D10), é 3300 Gy, sendo que uma dose de 10 Gy já pode ser letal aos seres humanos se utilizada por um curto período de tempo.[(cite:#1)]
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-Apesar do calor ser uma forma eficaz de esterilização da maioria dos líquidos, a esterilização por filtração pode ser utilizada em gases e líquidos sensíveis ao calor. Nesse método o líquido ou gás passa por um filtro com poros de diâmetro muito pequeno (cerca de 0,2 micrometro) que limitam a passagem de qualquer célula que esteja presente, porém não impedem a passagem da maioria dos vírus.  +Apesar do calor ser uma forma eficaz de esterilização da maioria dos líquidos, a esterilização por filtração pode ser utilizada em gases e líquidos sensíveis ao calor. Nesse método o líquido ou gás passa por um filtro com poros de diâmetro muito pequeno (cerca de 0,2 micrometro) que limitam a passagem de qualquer célula que esteja presente, os filtros podem ser composto de celulose, acetato, policarbonatos entre outros. Porém não impedem a passagem da maioria dos vírus. São vários tipos de filtros disponíveis para uso na microbiologia como filtros de profundidade, membranas filtrantes e filtros nucleoporos.[(cite:#1)]
-São vários tipos de filtros disponíveis para uso na microbiologia como filtros de profundidade, membranas filtrantes e filtros nucleoporos.[(cite:#1)]+
  
  
fa733/crescimento_microbiano.1596464395.txt.gz · Última modificação: 22/09/2022 17:33 (edição externa)