Necessidades básicas dos microrganismos
Para que as bactérias se multipliquem com sucesso in vitro, qualquer meio deve atender a quatro critérios obrigatórios: ter uma base aquosa, conter uma fonte de energia orgânica, possuir pH ótimo e pressão osmótica adequada.
Para os heteroorganotróficos, as principais fontes de carbono são as substâncias orgânicas. A glicose fornece energia para as células, e o peptona (produto da quebra incompleta de proteínas) fornece aminoácidos e peptídeos, a partir dos quais a bactéria constrói suas próprias estruturas.
Além da matéria orgânica, são necessários minerais para a síntese de ácidos nucleicos e coenzimas. O fósforo e o enxofre são assimilados de sais inorgânicos, e o nitrogênio, da peptona e de sais de amônio. Os íons metálicos ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Fe^{2+}$) são extremamente importantes e introduzidos no meio na forma de fosfatos, garantindo o funcionamento normal das enzimas bacterianas.
Balanço físico-químico
A viabilidade de uma cultura laboratorial é diretamente influenciada pelos parâmetros do líquido circundante:
- Acidez (pH). Durante o metabolismo, os micróbios liberam subprodutos metabólicos que frequentemente acidificam o meio. Para evitar que a cultura morra por auto-envenenamento por ácidos, utiliza-se a tamponagem (por exemplo, tampão fosfato). Se a acidificação for muito intensa, adiciona-se um neutralizador ao meio — carbonato de cálcio.
- Pressão osmótica. A parede celular das bactérias as protege contra flutuações osmóticas. A maioria das espécies se sente confortável em solução isotônica (NaCl a 0,87%). No entanto, bactérias halofílicas exigem salinidade superior a 1%. Um caso especial são os micróbios desprovidos de parede celular (micoplasmas, formas L). Em meios comuns, eles sofrem lise osmótica, portanto, criam-se condições hipertônicas adicionando sacarose.
Consistência e propriedades do ágar
Dependendo dos objetivos da pesquisa, os meios podem ser líquidos, semissólidos ou sólidos. Para dar ao meio uma consistência espessa, utiliza-se ágar-ágar — um polissacarídeo complexo extraído de algas.
Sua vantagem tecnológica única reside na resposta à temperatura: o ágar funde a 100 °C e, ao esfriar a 45–50 °C, transforma-se em um gel estável.
A concentração do agente solidificante depende do tipo de meio:
- Meios semissólidos: contêm cerca de 0,5% de ágar.
- Meios sólidos: requerem 1,5–2% de ágar.
Além dos componentes básicos, aditivos específicos podem ser incluídos na composição: fatores de crescimento, substratos, indicadores ou inibidores de microbiota estranha.
Classificação dos meios por finalidade
Os microbiologistas utilizam diferentes tipos de meios para resolver tarefas específicas:
- Simples (básicos): água peptonada, caldo nutritivo (NB), ágar nutritivo.
- Complexos: preparados a partir de meios simples com a adição de componentes nutritivos — sangue, soro ou açúcares (por exemplo, ágar sangue).
- Eletivos: criam condições ideais para um tipo específico, inibindo os concorrentes. Por exemplo, o ágar alcalino (pH 9) permite isolar o vibrião colérico, já que o pH elevado é letal para a *Escherichia coli*.
- Meios de enriquecimento: estimulam a proliferação do patógeno e suprimem a flora acompanhante (meio com selenito de sódio para Salmonella).
- Diferenciais-diagnósticos: necessários para avaliar a atividade enzimática (por exemplo, a série de Hiss para estudar propriedades sacarolíticas).
Também são amplamente utilizados meios combinados, que combinam propriedades eletivas e diagnósticas. O ágar Ploskirev ou ágar sulfito de bismuto suprimem a microflora intestinal normal e permitem a identificação visual de bactérias intestinais patogênicas.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais meios de cultura são utilizados para o cultivo de anaeróbios estritos?
Para o cultivo de anaeróbios estritos, utilizam-se meios e condições que garantem o crescimento anaeróbico.
- Meio de Kitt-Tarozzi — meio de enriquecimento para anaeróbios; o crescimento pode ser acompanhado por turvação do meio, formação de gás e odor de manteiga rançosa.
- Meio tioglicolato — utilizado para anaeróbios; condições livres de oxigênio são criadas, em particular, pela adição de substâncias redutoras, como o tioglicolato de sódio.
- Ágar sangue anaeróbico — utilizado para bacteroides.
Quais meios diferenciais-diagnósticos e combinados são aplicados para o isolamento de enterobactérias?
Para o isolamento de enterobactérias e bactérias intestinais patogênicas, aplicam-se meios diferenciais-diagnósticos, seletivos e combinados.
- Meio de Endo e meio de Eosin Methylene Blue (EMB) — utilizados para enterobactérias.
- Meio de Ploskirev — meio combinado; os sais biliares suprimem E. coli, enquanto a lactose diferencia Shigella/Salmonella de E. coli.
- Ágar MacConkey, ágar desoxicolato, meio de Ploskirev, meio de EMB — meios de baixa seletividade para salmonelas.
- Ágar Salmonella-Shigella (SS) e ágar xilose-lisina-desoxicolato (XLD) — meios moderadamente seletivos para salmonelas.
- Ágar sulfito de bismuto — meio altamente seletivo para salmonelas e um exemplo de meio combinado para o isolamento de bactérias intestinais patogênicas.
Para estudar a atividade glicolítica, utilizam-se os meios de Endo, Hiss, Russel e Kligler.
A fórmula da composição de um meio diferencial-diagnóstico é a regra "OSI": Obase (nutrição básica) + Substrato (alvo para a enzima) + Indicador (indica a mudança de cor durante a degradação).
Questões de aulas e exames
Por que a sacarose é adicionada ao meio para cultivar micoplasmas?
Os micoplasmas e as formas L de bactérias carecem de uma parede celular rígida que protege contra a pressão osmótica. A sacarose cria um meio hipertônico, prevenindo a lise osmótica (destruição) das células.
Por que tampão fosfato ou giz são adicionados aos meios de cultura?
Durante o metabolismo, as bactérias liberam subprodutos ácidos que podem destruir a cultura. O tampão ou o carbonato de cálcio neutralizam os ácidos e estabilizam o pH ideal.
Como funcionam os meios diferenciais-diagnósticos?
Eles contêm um substrato específico e um indicador. Se a bactéria possuir a enzima para degradar esse substrato, o pH do meio muda localmente, fazendo com que o indicador mude de cor.
Qual é a diferença entre meios eletivos e meios de enriquecimento?
Ambos os tipos são utilizados para isolar o micróbio desejado a partir de uma mistura. Os meios eletivos (frequentemente sólidos) garantem o crescimento de uma única espécie por meio de parâmetros extremos (por exemplo, pH alto), enquanto os meios de enriquecimento (geralmente líquidos) estimulam o patógeno com substâncias específicas.
O que mais estudar sobre o tema
- Metabolismo de heteroorganotróficos: vias de degradação da glicose
- Meios de Hiss ("série variegada") para avaliar a atividade sacarolítica
- Meios de cultura combinados: meio de Ploskirev e ágar sulfito de bismuto
- Bactérias halofílicas e mecanismos de resistência a altas concentrações de sais
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