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Microbiologia do Solo
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Solo : maior reservatório de microrganismos do planeta
• direta ou indiretamente recebe todos os dejetos dos seres vivos
• local de transformação da matéria orgânica em substâncias nutritivas
Introdução
nutritivas
• com grande abundância e diversidade de microrganismos
• 1 hectare de solo pode conter até 4 tons de microrganismos
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Definição:Em agricultura e geologia, solo é a camada que recobre as rochas, sendo constituído de proporções e tipos variáveis de minerais de húmus
Perfil do solo
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O solo como hábitat microbiano
Principais fatores que afetam a atividade:
- Umidade
- Status nutricional
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Rizosfera
Região onde o solo e as raízes das plantas entram em contato
O efeito rizosférico
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• Minerais: – sílica (SiO2), Fe, Al, Ca,Mg, K– P, S, Mn, Na, N ...
Constituintes do solo
• Matéria orgânica: origem vegetal, animal e microbiana
– insolúvel (húmus): melhora a estrutura, libera nutrientes
• efeito tampão, retenção de água
– solúvel: produtos da degradação de polímeros complexos:
• Açúcares, fenóis, aminoácidos
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• Água– livre: poros do solo– adsorvida: ligada aos colóides (argilas)
Constituintes do solo
• Gases: CO2, O2, N2 ...
– composição variável em função dos processos biológicos
![Page 9: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/9.jpg)
• Sistemas biológicos:
– plantas– animais– Microrganismos: grande diversidade e abundância
Constituintes do solo
– Microrganismos: grande diversidade e abundância
Dependendo de:nutrientesumidadeaeraçãotemperaturapHinterações
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Presença de microrganismos nas várias profundidades do solo
Profundidade Umidade Mat. orgânica Bactérias Fungos(cm) (%) (%) (x 10 6)/g (m/g)
aeróbias anaeróbias0 - 8 18,2 4,4 24 2,7 280
8- 20 10,0 1,5 3,1 0,4 43
20-40 11,5 0,5 1,9 0,4 0
40-60 13,5 0,6 0,9 0,04 0
60-80 7,9 0,4 0,7 0,03 0
80-100 5,3 0,4 0,15 0,01 0
Fonte: Lindegreen & Jensen, 1973
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• Bactérias: – grupo mais numeroso e mais diversificado
3 x 106 a 5 x 108 por g de solo seco
• limitações impostas pelas discrepâncias entre técnicas• heterotróficos são mais facilmente detectados
A microbiota do solo
• heterotróficos são mais facilmente detectados
Gêneros mais freqüentes: • Bacillus, Clostridium, Arthrobacter, Pseudomonas, Nocardia,
Streptomyces, Micromonospora, Rizóbios• Cianobactérias: pioneiras, fixação de N2
Streptomyces
![Page 12: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/12.jpg)
• Fungos:
– 5 x 103 - 9 x 105 por g de solo seco
– limitados à superfície do solo
– favorecidos em solos ácidos
A microbiota do solo
– ativos decompositores de tecidos vegetais
– melhoram a estrutura física do solo
Gêneros mais freqüentes:
• Penicillium, Mucor, Rhizopus, Fusarium, Aspergillus, Trichoderma
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• Algas– 103 - 5 x 105 por g de solo seco
– abundantes na superfície
– acumulação de matéria orgânica
A microbiota do solo
• Protozoários e vírus
- equilíbrio das populações- predadores de bactérias- parasitas de bactérias, fungos, plantas, ...
![Page 14: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/14.jpg)
Microrganismos e os ciclos da matéria
• Terra: quantidade praticamente constante de matéria
Mudanças no estado químico produzindo uma grande diversidade de compostos.
• Ciclo carbono• Ciclo nitrogênio• Ciclo do enxofre• Ciclo do ferro
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O ciclo do carbono
Principais reservatórios de carbono na Terra
Reservatório Carbono (gigatons) % total de ca rbono na Terra
Oceanos 38 x 103 (>95% C inorgânico) 0,05Rochas e sedimentos 75 x 106 (>80% C inorgânico) > 99,5Biosfera terrestre 2 x 103 0,003Biosfera aquática 1-2 0,000002Combustíveis fósseis 4,2 x 103 0,006Hidratos de metano 104 0,014
![Page 16: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/16.jpg)
Transformações bioquímicas do carbono
• Fixação do CO2• CO2 + 4H (CH2O) + H2O
O mecanismo mais rápido de transferência global do carbono ocorre pelo CO2
– Plantas– bactérias verdes e púrpuras fotossintetizantes– algas– cianobactérias– bactérias quimiolitróficas– algumas bactérias heterotróficas:
» CH3COCOOH + CO2 HOOCCH2COCOOHácido pirúvico ácido oxaloacético
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Transformações bioquímicas do carbono
• Degradação de substâncias orgânicas complexas• celulose (40-50% dos tecidos vegetais)• hemiceluloses (10-30% dos tecidos vegetais)• lignina (20-30%)
Celulose celobiose (n moléculas)celulases
Celobiose 2 glicoseβ-glicosidase
Glicose + 6CO2 6CO2 + 6H2O
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Transformações bioquímicas do nitrogênio
O N é encontrado em vários estados de oxidação (-3 a +5)O nitrogênio gasoso corresponde a forma mais estável, assim a atmosfera é o maior reservatório (contrário do carbono)
- A alta energia para quebra de N2 indica que o processo demanda energia.demanda energia.
-Relativamente, um número pequeno de microrganismos é capaz disso
- Em diversos ambientes, a produtividade é limitada pelo suprimento de N.
- Importância ecológica e econômica envolvida na fixação
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• Fixação simbiótica: 60-600 Kg/ha.ano• 90% pelas leguminosas• Economia em fertilizantes nitrogenados
Transformações bioquímicas do nitrogênio
• Fixação do nitrogênio atmosféricoN2 NH3 aminoácidos
• Economia em fertilizantes nitrogenados
• Associações simbióticas fixadoras:– Anabaena - Azolla– Frankia - Alnus– Rizóbios - Leguminosas
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• etapas da formação de um nódulo:– reconhecimento: lectinas – disseminação:
Transformações bioquímicas do nitrogênio
Rizóbios - Leguminosas
– disseminação: • citocininas células tetraplóides
– formação dos bacteróides nas células– leghemoglobina– maturidade: fixação do nitrogênio– senescência do nódulo: deterioração
![Page 21: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/21.jpg)
Associação simbiótica rizóbios-leguminosas
![Page 22: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/22.jpg)
Associação simbiótica rizóbios-leguminosas
![Page 23: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/23.jpg)
Redução de acetileno: medida da capacidade fixadora
![Page 24: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/24.jpg)
• Proteólise:
Proteínas �Peptídeos � Aminoácidos
Transformações bioquímicas do nitrogênio
• Amonificação (desaminação)
– CH3-CHNH2-COOH + ½O2 � CH3-CO-COOH + NH3
» alanina ác. pirúvico amônia
» A amônia é rapidamente reciclada, mas uma parte volatiliza
![Page 25: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/25.jpg)
Transformações bioquímicas do nitrogênio
Nitrificação: - produção de nitrato
- Solos bem drenados e pH neutro
Embora seja rapidamente utilizado pelas plantas, também pode ser lixiviado quando chove muito (muito solúvel).
Uso de inibidores da nitrificação na agriculturaUso de inibidores da nitrificação na agricultura
- Etapas:
Nitritação: oxidação de amônia a nitrito2NH3+ 3O2 � 2HNO2 + 2H2O
(Nitrosomonas, Nitrosovibrio, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus)
Nitratação: oxidação de nitrito a nitratoNO2- + ½O2 � NO3-(Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, Nitrospira)
![Page 26: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/26.jpg)
Utilização do nitrato:
• Redução assimilatória: plantas e microrganismos– NO3
- + 8e- + 9H+ � NH3 + 3H2O
Transformações bioquímicas do nitrogênio
• Desnitrificação: ocorre em condições de anaerobiose • Desnitrificação: ocorre em condições de anaerobiose como aceptor de elétrons.
redução de nitratos a N2 (nitrogênio atmosférico)– 2NO3 � 2NO2 � 2NO � N2O � N2
(Agrobacterium, Alcaligenes, Thiobacillus, Bacillus etc.)
- Como o N2 é menos facilmente utilizado que o nitrato como fonte de N, esse processo é prejudicial pois remove o N fixado no ambiente.
-
![Page 27: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/27.jpg)
Transformações bioquímicas do enxofre
• Oxidação do enxofre elementar:
As transformações do enxofre são ainda mais complexas que do nitrogênio:-Alguns componentes do ciclo:
• Oxidação do enxofre elementar:
– 2S + 2H2O + 3O2 2H2SO4
2H+ + SO4=
– ex. Thiobacillus thioxidans
• O S0 também pode ser reduzido pela respiração anaeróbia
![Page 28: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/28.jpg)
Transformações bioquímicas do enxofre
• Degradação (oxid/red) de comp. orgânicos sulfurados:
– cisteína + H2O ácido pirúvico + NH3 + H2S
• Utilização dos sulfatos:– plantas– microrganismos
• S é incorporado a aminoácidos:» cistina» cisteína» metionina
![Page 29: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/29.jpg)
Transformações bioquímicas do enxofre
• Redução de sulfatos (por bactérias amplamente distribuídas na natureza)
– anaerobiose• CaSO4 + 8H H2S + Ca(OH)2 + 2H2O
» Desulfovibrio- Necessidade da presença de compostos orgânicos (doadores de e-)-
• Oxidação de sulfato
– bactérias fototróficas• CO2 + 2H2S (CH2O) + H2O + 2S
enzimas/luz
![Page 30: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/30.jpg)
Transformações bioquímicas do ferro
Um dos elementos mais abundantesNaturalmente encontrado em apenas dois estados de oxidação
O O é o único aceptor O O2 é o único aceptor de elétrons que pode oxidar o ferro Fe2+, e em pH neutro.
Em condições ácidas ocorre o crescimento de acidófilos oxidantes do ferro.
Comum em solos alagados e pântanos
Precipitação de depósitos marrons de ferro
![Page 31: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/31.jpg)
Máquinadecompositora
MSMS
MSMS
MS
NitrogênioCarbonoFósforoPotássioCálcioMagnésio
Resíduos orgânicos
Húmus
MS
Decomposição de restos vegetais no solo: máquina decompositoraoperada pelos microrganismos (Siqueira & Franco, 1988)
Microrganismooperário
MagnésioFerroEnxofreManganêsCobreoutros
![Page 32: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/32.jpg)
Microbiologia do ArMicrobiologia do Ar
![Page 33: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/33.jpg)
MICROBIOLOGIA DO AR
� COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA79% de nitrogênio,21% de oxigênio,21% de oxigênio,0,032% de dióxido de carbono e outrosgases (neônio, argônio e hélio);
� PARTÍCULAS DE PÓ E ÁGUA (sob forma devapor líquido ou cristais de gelo)
![Page 34: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/34.jpg)
MICROBIOLOGIA DO AR
�População transitória e variável
�O ar é um portador de poeira e gotículas que podem ser carregadas de microrganismos
�Os microrganismos introduzidos no ar podem ser transportados por poucos centímetros ou muitos transportados por poucos centímetros ou muitos quilômetros.
�Alguns morrem em segundos outros sobrevivem por semanas ou anos
�Temperatura, umidade, luz solar, tamanho das partículas
![Page 35: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/35.jpg)
NATUREZA DOS MICRORGANISMOS :
Microrganismos que formam esporos ou cistos provavelmente vivem no ar por um período longo.
MICROBIOLOGIA DO AR
![Page 36: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/36.jpg)
♦♦Superfície da Terra ( solo e água) Superfície da Terra ( solo e água) representa a principalrepresenta a principalfonte dos microrganismos na atmosfera;fonte dos microrganismos na atmosfera;
MICROBIOLOGIA DO AR
Microrganismos do Ar Externo Microrganismos do Ar Externo (Atmosfera)(Atmosfera)
representa a principalrepresenta a principalfonte dos microrganismos na atmosfera;fonte dos microrganismos na atmosfera;
♦♦Gotículas d’água produzidas pela rupturaGotículas d’água produzidas pela rupturade bolhas de ar na de bolhas de ar na microcamadamicrocamada
microcamadamicrocamada (camada superficial da água)(camada superficial da água)
![Page 37: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/37.jpg)
Microrganismos do Ar Externo (Atmosfera)Microrganismos do Ar Externo (Atmosfera)
Instalações industriais, agrícolas e municipaisInstalações industriais, agrícolas e municipaisque produzem aerossóis microbianos:que produzem aerossóis microbianos:
11--Irrigação de lavouras com efluentes de esgoto, Irrigação de lavouras com efluentes de esgoto, mediante o uso de mediante o uso de borrifadoresborrifadoresmediante o uso de mediante o uso de borrifadoresborrifadores
22--Operações de Operações de debulhamentodebulhamento
33-- Filtros gotejadores de despejo de esgotoFiltros gotejadores de despejo de esgoto
44-- Abatedouros de animaisAbatedouros de animais
![Page 38: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/38.jpg)
MICRORGANISMOS DO AR
•Fungos predominantes: Cladosporium,Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Pullularia eAgaricus; maior parte da microflora aérea;• Bactérias: bacilos Gram-positivos esporulados
MICROBIOLOGIA DO AR
• Bactérias: bacilos Gram-positivos esporulados(Bacillus) e não-esporulados (Kurthia), bacilosGram-negativos (Alcaligenes) e cocos Gram-positivos (Micrococus e Sarcina);• Leveduras e actinomicetos têm sido detectadosem alguns locais, mas em baixa porcentagem.
![Page 39: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/39.jpg)
Intensidade da contaminação microbiana é influenciada por:
• mecanismos de dispersão a partir da
MICROBIOLOGIA DO AR
• mecanismos de dispersão a partir dasuperfície da Terra,• a hora do dia,• a estação do ano,• situações de ordem climática
![Page 40: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/40.jpg)
Técnicas de análise microbiológica do ar
Aparelhos de impacto sólido• os microrganismos são colhidos diretamente nasuperfície sólida de um meio a base de agar ou demembranas filtrantes;• inclusão da amostra• inclusão da amostra• desenvolvimento de colônias de microrganismos.
• Técnica de sedimentação em placa• Coletores do tipo crivo• Técnica da membrana filtrante• Amostrador automático de ar ( SAS)
![Page 41: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/41.jpg)
APARELHOS DE IMPACTO SÓLIDO: Técnica de sedimentação em placa
![Page 42: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/42.jpg)
• técnica muito utilizada, porém não se podeavaliar o volume de ar que foi efetivamenteanalisado;• somente os microrganismos presentes no arque possuem certas dimensões poderão ser
Aparelhos de impacto sólido – Técnica de sedimentação em placa
que possuem certas dimensões poderão serretidos;• obtém-se uma estimativa aproximada dacontaminação aérea e dos tipos demicrorganismos presentes numa determinadaárea.
![Page 43: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/43.jpg)
APARELHOS DE IMPACTO SÓLIDO: Coletores do tipo crivo
![Page 44: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/44.jpg)
APARELHOS DE IMPACTO SÓLIDO: Técnica da membrana filtrante
• os aparelhos são semelhantes aos usados para analisebacteriológica de água e apresentam a vantagem de retertodo tipo de partículas;• essa técnica permite medir o volume de ar amostrado enão é indicada para amostras de ar muito contaminadas• essa técnica permite medir o volume de ar amostrado enão é indicada para amostras de ar muito contaminadas
![Page 45: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/45.jpg)
APARELHOS DE IMPACTO SÓLIDO: Amostrador automático de ar (SAS)
• ar é aspirado num amostrador, a uma velocidade etempo pré-fixados, através de um sistema móvel, quecontém em seu interior uma placa de Petri (com meio decultura especifico);cultura especifico);• a placa é retirada do aparelho e incubada;•contagem e identificação dos microrganismos;• sistema portátil;• amplamente empregado no controle microbiológico daqualidade do ar de ambientes hospitalares, industrias,farmacêuticas e de cosméticos em geral, etc...
![Page 46: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/46.jpg)
AMOSTRADOR DE ANDERSEN DE 6 ESTÁGIOS
![Page 47: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/47.jpg)
• a atmosfera de ar, sob aforma de fino borrifo,passa através de um caldonutritivo ou outro liquido,onde os microrganismos são
APARELHOS DE IMPACTO LIQUIDO:
onde os microrganismos sãoretidos;• alíquotas do líquidos sãoplaqueadas e cultivadas, afim de se determinar oconteúdo microbiano;
↓
→ saídade ar
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⁄─ Pérolas de vidro
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Microbiologia da água
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• Os microrganismos podem:
• mudar a composição química da água• fornecer nutrientes para outros organismos aquáticos
Introdução
► CICLOS DA MATÉRIA
• representar um grande risco para a saúde humana e animal
► PATÓGENOS
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Ciclo hidrológico
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• Água atmosférica: nuvens, chuva, neve, geadas
• Água de superfície : lagos, riachos, rios, oceanos
Águas naturais
• Água de superfície : lagos, riachos, rios, oceanos
• Água subterrânea : lençol freático, poros do solo
- habitat para muitos microrganismos
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Introdução
• No meio aquático os nutrientes estão diluídos- baixa diversidade de microrganismos
• Com a presença de matéria orgânica ocorre:- aumento da atividade microbiana- aumento da atividade microbiana- inúmeros exemplos
• Uma gota d’água parece simples mas é bastante complexa:- diferentes substâncias químicas- diferentes tipos de microrganismos
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• Temperatura• superfície:
» varia de 0 ºC nos pólos a 40 ºC nos trópicos
• sob a superfície:
Tipo de microrganismo presente depende:- condições físicas e químicas
• sob a superfície: » 90 % do ambiente marinho estão a 5 ºC
– PSICRÓFILOS
• mas, nas fendas oceânicas:– TERMÓFILOS
» Pyrodictium occultum (ótimo 105ºC, Itália)
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• Pressão hidrostática– pressão no fundo de uma coluna d’água:
• 1 atm/10 m - no fundo dos oceanos é enorme:– danos às células
O ambiente aquático
– danos às células
– BAROFÍLICOS, encontrados a ≥ 2500 m de profundidade (possuem vesículas de gás)
– em profundidades acima de 4000 m, ocorrem os BAROFÍLICOS EXTREMOS
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• Luz– a vida na água depende, direta ou
indiretamente, dos produtos da fotossíntese
O ambiente aquático
• algas e cianobactérias são os principais microrganismos fotossintetizantes encontrados nos ambientes aquáticos
- estão limitados às regiões superficiais
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• Salinidade da água
– água doce: 0 %
– água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais = 3,3 - 3,7 %
O ambiente aquático
– água do mar: 2,75 % de NaCl + outros sais = 3,3 - 3,7 %
► HALOFÍLICOS
– lagos salgados (ex.: Salt Lake, EUA): 32 %
► HALOFÍLICOS EXTREMOS
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• Turbidez– material suspenso:
• partículas minerais: erosão das rochas, solo• microrganismos suspensos
O ambiente aquático
• microrganismos suspensos• matéria orgânica: tecidos vegetais e animais
- superfície de adesão dos microrganismos- fonte de nutrientes
TURBIDEZ x LUZ
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• pH– A maioria dos microrganismos aquáticos cresce
melhor próximo à neutralidade: 6,5 - 8,5
– pH dos oceanos: 7,5 - 8,5
O ambiente aquático
– pH dos oceanos: 7,5 - 8,5– organismos marinhos: 7,2 - 7,6– lagos e rios: variação ampla
• Archaea de lagos do sul da África: 11,5• Archaea de geisers: 1,0
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• Nutrientes• orgânicos e inorgânicos
– nitratos e fosfatos: » algas eutrofização O2 crescimento
de outros organismos
• carga de nutrientes:
O ambiente aquático
– águas próximas à praia: variável (esgotos)– águas de mar aberto: estável e baixa
» baixo fitoplâncton (baixo N e Fe)» baixa atividade heterotrófica» atividade fotossintetizante: cianobactérias
• efluentes industriais: presença de antimicrobianos» alguns microrganismos convertem tais substâncias
em formas menos nocivas: Pseudomonas spp.: mercúrio metil mercúrio (volátil)
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Microbiologia da Água Potável
• rios, riachos, lagos, – sujeitos a freqüente poluição:
• esgoto doméstico• agricultura• dejetos industriais• dejetos industriais
– reutilização da água• processo natural, parte do ciclo hidrológico• mas, atualmente, há enormes pressões
– � crescimento populacional– � uso industrial– � irrigação
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Microbiologia da Água Potável
– necessidade de uma reciclagem mais rápida e eficiente da água
– necessidade de métodos de purificação
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• Poluição– água pode ser límpida, inodora e sem sabor e
mesmo assim ser não potável devido à presença de contaminações
• Água potável: livre de microrganismos patogênicos e de substâncias químicas nocivas
• contaminantes:– químicos– físicos– biológicos
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FísicosAsbestos Resíduos industriais CâncerArgila suspensa Precipitação Interfere com
tratamentos sanitáriosQuímicos
Metais pesados Indústrias Várias doençasSulfatos Algicidas e minas DiarréiasNitratos Fertilizantes MetemoglobinemiaSódio Amaciantes de água Retenção de fluidos
Doenças do coraçãoPesticidas Agricultura Várias doençasClorofórmio Indústria Câncer
Poluentes Possível fonte Efeitos adversos
Clorofórmio Indústria Câncer
BiológicosBactérias Fezes e urina Febre tifóide
ShigelosesSalmonelosesGastroenteritesTularemiaLeptospirose
Vírus Fezes HepatitePoliomieliteGastroenterites
Protozoários Fezes Disinteria amébicaGiardíaseBalantidíase
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• Purificação da água– abastecimento residencial:
• áreas rurais: poços e fontes: filtração no solo
Microbiologia da Água Potável
• cidades: estações de tratamento:– sedimentação– filtração– cloração
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• Bactérias–Salmonella spp . –Vibrio cholerae
» principais problemas associados à falta de cuidados sanitários
–Shigella spp.
Microrganismos patogênicos na água
–Yersinia enterocolitica: gastroenterite aguda–Escherichia coli: linhagens patogênicas: enterites–Clostridium perfringens: enterite, gangrena gasosa–Vibrio parahaemolyticus: gastroenterites–Pseudomonas aeruginosa: infecções nos olhos, ouvidos–Staphylococcus aureus: infecções cutâneas, garganta e intoxicações alimentares–Leptospira: hepatite, conjuntivite e insuficiência renal
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• Fungos
• aquáticos: saprófitas, parasitas de peixes• oriundos do solo: leveduras
Microrganismos patogênicos na água
• oriundos do solo: leveduras– Candida albicans: infecções da pele, mucosas
• fungos dermatófitos– Geotrichum
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• Protozoários
– ciliados • Giardia lamblia: esporos resistentes ao cloro
– amebas • Entamoeba hystolytica (amebíase-doença intestinal)
• Vírus
– Hepatites A e B– Gastroenterite infecciosa não bacteriana– Poliomielite
![Page 72: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/72.jpg)
O monitoramento de todos os microrganismos patogêni cos é difícil e anti-econômico: meios e metodologias di ferentes,
dificuldade de analisar os resultados dificuldade de analisar os resultados
![Page 73: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/73.jpg)
Microrganismos indicadores de qualidade da água
• o que é um microrganismo indicador?• o que é um microrganismo indicador?
• qual é o indicador ideal?
![Page 74: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/74.jpg)
Escherichia coli e outros coliformes
• bacilos curtos, Gram -, fermentam a lactose com produção de ácido e gás, dentro de 48 h a 35ºC
– lac+
• Escherichia coli: coliforme fecal• Klebsiella pneumoniae: coliforme fecal• Klebsiella pneumoniae: coliforme fecal• Enterobacter aerogenes, Citrobacter, Klebsiella: (fezes,
vegetais e solo): coliforme ambiental
► a fermentação da lactose é a chave do teste
• Presença de coliformes totais não indica necessariamente contaminação fecal ou ocorrência de enteropatógenos.
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![Page 76: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/76.jpg)
• Análise bacteriológica da água
![Page 77: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/77.jpg)
Teste da membranafiltrante
Colônias típicas: azuis
Colônias típicas: brilho metálico
![Page 78: Microbiologia Ambiental [Modo de Compatibilidade](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042614/5571f8ae49795991698de21c/html5/thumbnails/78.jpg)
Método substrato cromogênico/fluorogênico
Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose (glicopiranosídeos)
Específicos para Escherichia coli.
• Exemplos: ONPG (Orto Nitrofenil galactopiranosídeo)
MUG (Metil-Umbeliferone Galactopiranosídeo)
Ferramenta poderosa para identificação de Escherichia coli (teste confirmativo)
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Classificação das águas interiores do território na cional
Classe Características microbiológicas DBO DO Utilizaçã ocolif. totais colif. fecais mg/L mg/L
1 < 1 < 1 ----- ------ Potável
2 ≤ 5.000 ≤ 1.000 ≤ 5 > 5 RecreaçãoIrrigação (frutas,Irrigação (frutas,hortaliças)
3 ≤ 20.000 ≤4.000 ≤ 10 > 4 PescaConsumo animal
4 > 20.000 > 4.000 > 10 >0,5 NavegaçãoIndústriaIrrigação (grandesculturas )