Apontamentos de Microbiologia - Aspectos históricos da Microbiologia e Características gerais dos microrganismos

Mikros (pequeno) + Bios (= vida) + logos (= ciência)

Microbiologia = área da ciência que se dedica ao estudo dos microrganismos, um vasto e diverso grupo de organismos com dimensões reduzidas, que podem ser encontrados como células isoladas ou agrupadas em diferentes arranjos. Ou seja, envolve o estudo de organismos procariotos (bactérias, archaeas), eucariotos inferiores (algas, protozoários, fungos) e também os vírus e as suas actividades:

o   Forma

o   Estrutura,

o   Reprodução

o   Fisiologia

o   Metabolismo

o   Identificação

o   Distribuição natural

o   Relações recíprocas, efeitos benéficos e prejudiciais entre outros

Microbiologia Alimentar = reporta-se as relações entre microrganismos e alimentos. Ou seja, estuda a ocorrência e a importância do aparecimento de bactérias nos alimentos. Executando análises a alimentos de origem animal para consumo humano e a alimentos para animais com a finalidade de avaliar a qualidade higieno-sanitária dos géneros alimentícios.

HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA:

·         Possibilidade da existência de entidades vivas invisíveis a olho humano e que seriam a causa das doenças infecciosas remonta à Antiguidade.

·         Embora Na Roma antiga alguns cientistas achassem que certas doenças eram causadas por organismos vivos, mas invisíveis.

·         1546 – Monge e médico italiano Giolamo Fracastro publica um livro especulando que as doenças contagiosas eram causadas por “germes vivos” transmitidos, de pessoa a pessoa.

·         1665 – Inglês Robert Hooke relata a observação de micróbios ao microscópio (invenção do vidro mosca).

·         Só em 1680 é que Antooine van Leueuvenhoek, holandês, usando um sistema de ampliação rudimentar faz a 1ª descrição de 1 MOO =» Animaláculos.

Abiogénese ou Geração Espontânea

1. Microrganismos que se originavam de matéria em decomposição.

Polémica que se arrastou por diversos Séculos. A ideia era baseada em observações descuidadas, sem rigor científico. Matéria orgânica em putrefacção, ignorando a pré-existência de ovos ou mesmo larvas já existentes.

Biogénese

1. Seres vivos teriam origem em progenitores

·         Francesco Redi, que em 1668, provou que larvas não nasciam em carne que ficasse inacessível às moscas, protegidas por telas, de forma que elas não pudessem por os seus ovos.

·         Jon Needham ferveu pedaços de carne, esta após a fervura não tinha MOO mas horas mais tarde sim – carne exposta ao ar

·         Spallanzani ferveu a carne e sem contacto com o ar demonstra que carne não ganha MOO. Acusado de fraude – ar = fonte da vida

·         Louis Pasteur (1822-1875) demonstrou definitivamente a inexistência de geração espontânea – caldos fervidos em balões com o colo em forma de pescoço de cisne, mantidos em contacto com o ar.

·         1875 – Pasteur a pedido de Napoleão III descobriu a existência de microrganismos que contaminavam e deterioravam o vinho destinado às tripulações dos navios da Marinha francesa, tornando-o impróprio para consumo. Deduziu que, se o vinho fosse aquecido até uma temperatura que não afectasse seu sabor e que, ao mesmo tempo, matasse os microrganismos contaminantes, este não mais se deterioraria = PASTEURIZAÇÃO.

Teoria Microbiana da Fermentação

• Fermentação Alcoólica, que origina a Cerveja, Saqué, Iogurte, Vinho.
• Identifica o processo fermentativo, os microrganismos intervenientes e os resultantes.
• Descobre e identifica a origem microbiana dos processos fermentativos alcoólicos.
• Identifica os diversos processos fermentativos.

·         1870 – Koch (médico rural) interessou-se pelo carbúnculo, uma doença comum em fazendeiros e nos seus animais. Analisando sangue de vítimas do carbúnculo ao microscópio, Koch observou a presença de uma bactéria de grandes dimensões.

Teoria Microbiana da Doença

o   Robert Koch        Descobre a causa do Carbúnculo da Tuberculose.

Koch diz:

1.      Microrganismo pode estar associado a uma doença

2.      Microrganismo pode ser isolado e cultivado em laboratório

3.      A cultura pura do microrganismo reproduz a doença em animais de laboratório.

4.      É possível recuperar o microrganismo a partir do animal inoculado experimental.

POSTULADOS DE KOCH

1.      o microrganismo está sempre presente na doença e ausente na saúde.

2.      O microrganismo pode ser isolado e cultivado em cultura pura.

3.      A mesma doença ocorre quando se administra o microrganismo isolado.

4.      O microrganismo pode ser isolado do novo hospedeiro.

Rápida evolução dos conceitos sobre microrganismos dando surgimento de conceitos importantes em medicina:

5. Assepsia – Ambiente Isento de Microrganismos. Ex: Blocos operatórios, estufas clínicas…
6. Imunização – Criação de Soros e Vacinas
7. Quimioterapia - Tratamento de doenças por substâncias químicas que afectam o funcionamento celular.

Microrganismos: sistemas vivos que apresentam características comuns:

·         Reprodução, assimilação/ingestão, excreção, reação ao meio ambiente, susceptibilidade à mutação

Diferenciam--‐se pela forma de nutrição, estrutura, tamanho e composição química.

Até ao séc. XVIII admitia-se a existência de apenas dois reinos: animal e vegetal

Haeckels em 1865 propõe a criação de um novo reino, o reino Protista – não incluía vírus nem distinguia eucariotas de procariotas.

O Reino Protista agrupa todos os organismos eucariontes, unicelulares, principalmente heterotróficos, mas incluindo alguns autotróficos e com locomoção própria utilizando cílios ou flagelos.

Em 1969 Whittaker sugere a divisão em 5 reinos, baseada no modo de nutrição dos MOO

o   Fungi – bolores e leveduras

o   Prototista – eucariotas

o   Monera – procariotas (bactérias)

o   Plantas

o   Animais

Procariontes

Archaea

São organismos procariontes que, frequentemente são encontrados em ambientes cujas condições são bastante extremas (semelhantes às condições ambientais primordiais da Terra).

Bacteria:

Corresponde a um enorme grupo de procariontes, representadas pelos organismos patogénicos ao homem, e bactérias encontradas na água, solos, ambientes em geral.

            Eukarya

No âmbito microbiológico, compreende as algas, protozoários e fungos (além das plantas e animais).

As algas caracterizam-se por apresentarem clorofila, sendo encontrados basicamente nos solos e águas.

Os protozoários correspondem a células eucarióticas, geralmente móveis e sem parede celular, nutrindo-se por ingestão e podendo ser saprófitas ou parasitas.

Os fungos são também células sem clorofila, apresentando parede celular, realizando metabolismo heterotrófico, nutrindo-se por absorção.

PRINCIPAIS GRUPOS DE MICRORGANISMOS (MOO):

·         Vírus

Ø  Microrganismos + pequenos que se conhece.

Ø  Estruturas internas praticamente indiferenciáveis ao microscópio óptico.

Ø  Não possuem mecanismos de reprodução e assimilação própria tem que viver dentro das células, que utilizam como hospedeiro.

Ø  Possuem apenas um tipo de ácido nucleico, RNA ou DNA.

Ø  Importância em Microbiologia alimentar sobretudo os enterovirus, responsáveis por infecções intestinais e os bacteriófagos das bactérias lácticas.

·         Bactérias (monera)

Ø  São procariotas (Não tem membrana dividindo o núcleo do resto do citoplasma) e unicelulares, podendo associar-se sob deveras formas.

Ø  Apresentam uma grande simplicidade em termos de estrutura interna.

Ø  Divisão binária (assexuada).

Ø  Facilmente cultiváveis ao contrário dos vírus e protozoários.

Ø  Existem bactérias banais, úteis e patogénicas. Algumas sendo utilizadas em engenharia genética e indústria de bio produtos.

·         Leveduras (fungi)

Ø  Eucariotas unicelulares, patogénicas (não se transmitem por via alimentar), (processos fermentativos alcoólicos).

Ø  Formato é geralmente ovóide alongado, esférico ou cilíndrico.

Ø  Multiplicação: gemulação e divisão binária.

Ø  Fáceis de cultivar laboratorialmente.

·         Bolores (fungi)

Ø  Eucariotas pluricelulares.

Ø  Decompositores por excelência da matéria orgânica.

Ø  Hifas (células em linha) e micélio (grupo de hifas),

Ø  Reprodução sexuada e assexuada.

Ø  Parede celular rígida, apresentando uma espessura superior à das bactérias.

Ø  Resistência a desinfectantes.

Ø  Podem ser banais (a maioria), úteis (queijos), patogénicas (por efeito cumulativo)

·         Protozoários (protistas)

Ø  Encontrados em lugares húmidos (água doce e salgada, solo, matéria orgânica e até no interior de corpos de outros protistas, planta se animais)

Ø  Eucariotas unicelulares, possuem organelos, processados assim nutrientes e gerando energia.

Ø  Núcleo organizado.

Ø  Algumas espécies, interessantes para a segurança alimentar.

Ø  Difíceis de reproduzir em laboratório.

Ø  Constante mutação.

Classificação dos microrganismos:

§  Quanto à organização celular;

§  Quanto à organização estrutural;

§  Quanto ao habitat;

§  Quanto ao tipo de nutrição;

§  Quanto ao metabolismo.

Microscópio electrónico permitiu conhecimento pormenorizado da estrutura celular bacteriana – ultraestrutura e ver diferenças entre os MOO - multicelulares e unicelulares

Células procariontes

- Ausência de núcleo celular, pela ausência de alguns organitos.

Células eucariontes

- Possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organitos.

Células animais:

- Desprovidas de parede e plastos

Células vegetais:

- Envolvidos por parede (para manter estrutura) e possuindo plastos.

MICRORGANISMOS PSICRÓFILOS E PSICROTRÓFICOS

Psicrófilos: são aqueles que têm temperatura de multiplicação entre 0ºC e 20ºC, com um óptimo entre 10ºC e 15ºC.

Psicrotróficos: são aqueles que têm capacidade de se desenvolver entre 0ºC e 7ºC.

MICRORGANISMOS MESÓFILOS

São aqueles que têm temperatura óptima de multiplicação entre 25ºC e 40ºC, mínima entre 5ºC e 25ºC e máxima entre 40ºC e 50ºC.

Os microrganismos mesófilos corresponde à grande maioria daqueles de importância em alimentos, inclusive a maior parte dos patógenos de interesse.

MICRORGANISMOS TERMÓFILOS

São aqueles que têm temperatura óptima de multiplicação entre 45ºC e 65ºC, mínima de 35ºC e 45ºC e máxima entre 60ºc e 90ºC.

MICRORGANISMOS AUTOTRÓFICOS

Capaz de produzir seu próprio alimento a partir da fixação de dióxido de carbono, por meio de fotossíntese ou quimiossíntese.

MICRORGANISMOS HETEROTRÓFICOS

Ser vivo que não possui a capacidade de produzir o seu alimento a partir da fixação de dióxido de carbono e por isso se alimenta a partir de outros compostos inorgânicos ou orgânicos. INGESTÃO OU POR ABSORÇÃO. Os animais são organismos heterotróficos, Isto é, precisam obter energia e materiais de que necessitam a partir de compostos orgânicos de origem exterior.

Distribuição dos microrganismos na natureza:

§  Os microrganismos estão presentes em todo o lado;

§  Conversão da matéria orgânica, em compostos inorgânicos;

§  Regra geral, os microrganismos são mais abundantes, em locais onde existe mais humidade e mais matéria orgânica;

§  Felizmente a esmagadora maioria os microrganismos é inofensiva para o homem, animais e plantas.

SOLO

ü  Existe uma grande variedade de microrganismos no solo, sobretudo na camada mais superficial;

ü  Importante fonte de contaminação para os animais e plantas;

ü  As correntes de ar podem por outro lado, transportar os microrganismos contaminando, rios, lagos e oceanos.

ü  Bolores, leveduras e bactérias.

ÁGUA

ü  Apesar de poderem existir à superfície e em suspensão, encontram-se sobretudo sedimentos;

ü  Constituem igualmente parte importante do plâncton, juntamente com as algas e protozoários.

ü  No meio aquático podem igualmente existir bactérias, do solo e do intestino humano e animal, contaminando as águas.

AR

ü  Em principio não possui flora residente, mas sim de sobrevivência proveniente, do solo e da água;

ü  Os microrganismos sobrevivem geralmente adsorvidos a partículas ou sob a forma de aerossóis;

ü  O ar é uma fonte de contaminação não negligenciáveis sendo muitas vezes esquecido;

ü  A sobrevivência depende de fatores como: a radiação UV, temperatura, humidade e dimensão das partículas em suspensão;

ü  Geralmente grande abundância de esporos (bactérias e fungos).

PLANTAS ANIMAIS E HOMEM

ü  Carga microbiana varia de acordo com o tipo de planta de solo e de água, com os quais está em contacto;

ü  A partir do momento que as condições de temperatura e humidade o permitem dá-se a multiplicação, surgindo alterações, como zonas de amolecimento e bolores;

ü  Nos vegetais há dois tipos de “Floras”:

  

Autóctone     =      Microrganismos    

Indígena

Alimentos Vegetais que podem contaminar as pessoas, são:

            Alface

            Morangos

            Salsa.

Isto porque apresentam uma % de água na sua composição extremamente elevada.

ü  Animais e Homem: Dois tipos de flora microbiana: de superfície e a intestinal.

1. Superfície – Staphylococcus (Bactéria que eventualmente pode existir na superfície da pele).

No peixe mto imptt a flora ambiental, dela depende a sua conservação depois de pescado

2. Intestinal – No tubo digestivo, conte uma fuga elevada de flora de microbiana. Após digestão, as fezes acabam por contaminar e entrar no sistema alimentar por contaminação do solo e das águas.