Regime de temperatura de cultivo
Um dos principais parâmetros para a classificação das bactérias é o seu ótimo térmico de crescimento. Dependendo de qual temperatura é mais favorável para o metabolismo e a divisão, os microrganismos são divididos em três grupos principais:
- Mesófilos. A temperatura ideal para o seu cultivo está na faixa de $20–40\ ^\circ\text{C}$. Este é o grupo mais importante na microbiologia médica, uma vez que o ótimo térmico coincide com a temperatura do corpo humano. A esmagadora maioria das bactérias patogênicas é mesófila.
- Termófilos. Microrganismos termofílicos que se multiplicam ativamente em altas temperaturas — de $40$ a $60\ ^\circ\text{C}$. Os representantes típicos dos termófilos incluem actinomicetos, bem como algumas espécies de bacilos esporogênicos.
- Psicrofílicos. Bactérias psicrofílicas cujo ótimo térmico está localizado na faixa de $0$ a $20\ ^\circ\text{C}$.
Métodos de criação de condições anaeróbias
Para cultivar bactérias sensíveis ao oxigênio, é necessário criar condições gasosas especiais. Existem duas abordagens principais para criar a anaerobiose:
- Método químico. Baseia-se no uso de substâncias especiais que absorvem o oxigênio do ambiente (por exemplo, pirogalol alcalino). Na prática, também são amplamente utilizados recipientes herméticos equipados com sistemas do tipo "gas-pack". O principal objetivo dos métodos químicos é o cultivo de bactérias aerotolerantes, capazes de sobreviver na presença de oxigênio residual.
- Método mecânico (físico). Consiste na remoção física completa do ar do volume de trabalho, seguida de sua substituição por um gás inerte. Este processo requer equipamentos especializados, tais como jarras anaeróbias ou câmaras anaeróbias herméticas.
Parâmetros de incubação: tempo e luz
Além da temperatura e da composição gasosa, os regimes de tempo e luz são fatores cruciais.
Fator temporal depende diretamente da taxa de divisão (tempo de geração) da espécie específica de microrganismo. Para a maioria das bactérias, o período de cultivo padrão varia de 18 a 48 horas. No entanto, existem espécies de crescimento lento cuja identificação exige muito mais tempo:
- O agente causal da coqueluche requer incubação por 5 dias.
- Mycobacterium tuberculosis (agente causador da tuberculose) forma crescimento visível apenas após 3 a 4 semanas.
Regime de luz é vital para microrganismos fototróficos. Na microbiologia médica, a luz tem importante significado diagnóstico ao trabalhar com micobactérias oportunistas: a iluminação afeta diretamente a sua capacidade de formar pigmento, o que é um critério fundamental na identificação intraespecífica.
Métodos específicos e cultivo industrial
Uma dificuldade particular na microbiologia é o cultivo de parasitas intracelulares obrigatórios. Este grupo inclui representantes dos gêneros Rickettsia, Ehrlichia, Coxiella e Chlamydia. Como não conseguem se multiplicar em meios artificiais acelulares, utilizam-se sistemas vivos para o seu cultivo:
- Culturas de células;
- Organismos de animais suscetíveis ou artrópodes;
- Embrionários de galinha.
Nota: Os embriões de galinha são adequados para o cultivo da maioria dos agentes intracelulares, bem como para bactérias com alto grau de heterotrofia (por exemplo, Borrelia e Legionella). A exceção são as ehrlíquias, que não crescem em embriões de galinha.
Cultivo industrial tem escalas e objetivos completamente diferentes. Destina-se à obtenção de uma imensa biomassa microbiana, que é posteriormente utilizada para a produção de antibióticos, vacinas, produtos probióticos e insumos diagnósticos. Este processo é realizado em aparelhos especializados — biorreatores (fermentadores) — e exige um controle automático rigoroso de todos os parâmetros de crescimento da população bacteriana.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais microrganismos patogênicos são classificados como psicrofílicos?
Os patógenos psicrofílicos e as bactérias psicrotolerantes incluem os agentes causadores de iersinioses e peste.
- Agente causador da iersiose intestinal (Yersinia enterocolitica) — tem um ótimo térmico de 22–28 °C e é capaz de se multiplicar à temperatura de geladeira (4 °C).
- Agente causador da pseudotuberculose (Yersinia pseudotuberculosis) — também se multiplica ativamente a 4 °C.
- Agente causador da peste (Yersinia pestis) — a faixa de temperatura de crescimento é de 0–40 °C, com ótimo a 25 °C.
Quais métodos existem para criar condições anaeróbias durante o cultivo?
Para o cultivo de anaeróbios estritos, aplicam-se métodos físicos, químicos e biológicos de criação de anaerobiose.
- Método físico — remoção do ar com substituição por gás inerte em jarras anaeróbias e câmaras, semeadura em "coluna alta" de meio, bem como regeneração de meios (fervura com resfriamento rápido) com cobertura de óleo de vaselina ou parafina.
- Método químico — uso de envelopes geradores de gás (tipo "gas-packs"), absorvedores de oxigênio (pirogalol alcalino) e introdução de substâncias redutoras no meio (ácido tioglicólico, tioglicolato de sódio, cisteína).
- Método biológico — método de Fortner, que consiste no cultivo conjunto com aeróbios que absorvem o oxigênio.
Quais meios de cultura especiais são usados para o cultivo de anaeróbios?
Para o cultivo de bactérias anaeróbias, utilizam-se meios e condições de semeadura especiais:
- Meio de Kitt-Tarozzi — meio de enriquecimento para anaeróbios; o crescimento em meios líquidos do tipo Kitt-Tarozzi é acompanhado por turvação do meio, formação de gás e surgimento de odor específico.
- Meio tioglicolato — utilizado para anaeróbios; substâncias redutoras podem ser introduzidas nos meios: ácido tioglicólico, tioglicolato de sódio, cisteína.
- Ágar sangue — meio sólido para obtenção de cultura pura de anaeróbios; o crescimento pode ser acompanhado por uma zona de hemólise.
- Ágar fígado — nele são descritas colônias polimórficas em forma de estrela.
- Coluna de ágar glicosado (açucarado) — nela são descritas formas R em forma de "plumas" com centro denso e formas S de aspecto lenticular.
O acrônimo para bactérias intracelulares obrigatórias é CERC (em russo CHERTS): Clamídeas, Ehrlíquias, Riquétsias, Coxiellas. Elas exigem apenas "sistemas vivos" para o crescimento.
Questões de aulas e exames
Por que a estufa bacteriológica é regulada a 37 °C para a maioria dos patógenos humanos?
A esmagadora maioria das bactérias que causam doenças em humanos pertence aos mesófilos. O seu ótimo térmico é de 20–40 °C, o que coincide perfeitamente com a temperatura do corpo humano.
Como cultivar bactérias se não houver jarra anaeróbia?
Pode-se utilizar o método químico: colocar as culturas em um recipiente hermético junto com absorvedores de oxigênio (pirogalol alcalino ou sachês especiais «gas-packs»). Isso é particularmente eficaz para microrganismos aerotolerantes.
É possível cultivar clamídeas em um meio de cultura comum?
Não, as clamídeas (assim como as riquétsias, coxiellas e ehrlíquias) são parasitas intracelulares obrigatórios. A sua multiplicação requer células vivas: culturas de tecidos, embriões de galinha ou animais de laboratório.
Para que serve a luz durante o cultivo de micobactérias?
A luz é utilizada como um teste diferencial-diagnóstico para micobactérias oportunistas: sob a ação da iluminação, elas passam a formar pigmento, o que ajuda a identificar com precisão a espécie.
O que mais estudar sobre o tema
- Mecanismos de absorção química de oxigênio pelo pirogalol
- Particularidades da nutrição heterotrófica de borrelias e legionelas
- Princípios de funcionamento de biorreatores industriais
- Por que as ehrlíquias são incapazes de se multiplicar em embriões de galinha
- Pigmentogênese de micobactérias oportunistas
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