Nutrição Microbiana

Cada espécie bacteriana pode apresentar sua própria exigência nutricional; o conhecimento básico de nutrição bacteriana se faz necessário para o adequado cultivo de microrganismos no laboratório, juntamente com a pesquisa das necessidades nutricionais para a espécie de interesse.

Nutrientes

Os nutrientes são substâncias (elementos ou moléculas) disponíveis no ambiente e que participam do metabolismo celular, podendo ser divididos em dois grupos:

Macronutrientes - São necessários em grandes quantidades (ex: C, N, H, O, P, S, K, Mg, Ca, Na);
Micronutrientes - Necessários em pequenas quantidades, as vezes, concentrações traços (ex: Co, Zn, Mo, Cu, Mn, Ni).

As fontes de macro e micronutrientes podem ser diversas, desde substâncias simples até substâncias complexas e enriquecidas.

Micronutrientes requeridos pelos microrganismos e sua função

Ao realizar um cultivo em laboratório é essencial pesquisar a necessidade nutricional da espécie de interesse, pois diferentes espécies possuem necessidades nutricionais distintas, no entanto, alguns macroelementos sempre serão necessários (ex: C, N, H, O - base das moléculas orgânicas - Na, K, P - presentes em sais inorgânicos e essenciais no metabolismo):

Levando em consideração as exigências nutricionais, as bactérias são divididas em grupos com base na forma de obtenção de energia e a fonte de carbono utilizada para a realização de suas atividades vitais:

Com base na forma de obtenção de energia temos:

Bactérias fototróficas - Utilizam a luz radiante como fonte de energia.
- Podem ser folitotróficas ou fotorganotróficas (explicado abaixo).
Bactérias quimiotróficas - Utilizam a oxidação de compostos químicos como forma de obtenção de energia.
- Podem ser quimiolitotróficas ou quimiorganotróficas (explicado abaixo).

Com base na fonte de carbono que utilizam para a realização de suas atividades temos:

Bactérias Autotróficas - Utilizam compostos inorgânico para produção de suas macromoléculas (produzem seu próprio alimento - macromoléculas).
- Litotróficos - organismos que usam um substrato inorgânico .
  - - Fotolitotróficas - A principal fonte de carbono é o CO2 e a fonte de energia é a luz.
    - Quimiolitotróficas - Utilizam CO2 como fonte de carbono e oxidam compostos inorgânicos (ex: nitritos) ou elementos químicos (ex: S) para obtenção de energia.
Bactérias Heterotróficas - Utilizam compostos orgânicos para produção de outras macromoléculas (não produzem seu próprio alimento - utilizam macromoléculas prontas e apenas as transformam).
- Organotróficos - organismos que obtém hidrogênio ou elétrons a partir de substratos orgânicos.
  - - Fotorganotróficas - Utilizam compostos orgânicos como fonte de carbono e luz como fonte de energia.
    - Quimiorganotróficas - Utilizam compostos orgânicos para obter energia e como fonte de carbono.

Meio de cultivo

Denomina-se meio de cultura o conjunto de substâncias químicas, formuladas de maneira adequada, capazes de promover o crescimento microbiano, em condições de laboratório.

O meio de cultura deve fornecer todos os nutrientes necessários para o desenvolvimento do microrganismo, existindo uma variedade enorme de meios de cultura, para diferentes microrganismos e finalidades práticas.

Classificação dos meios de cultivo

Com base na composição os meios podem ser:

Definido - Quando se utiliza substâncias em que se conhece, com exatidão, sua composição e concentração (substâncias orgânicas ou inorgânicas puras).
Complexo - Quando se utiliza substâncias em que sua composição, proporção e concentração não são exatas, normalmente provenientes de extratos ou hidrolisados vegetais ou animal (não são substâncias puras).

Com base na especificidade os meios podem ser:

Meio enriquecido - Meios em que são adicionados substâncias ricas em nutrientes, proporcionando nutrientes acessórios (extras). Este tipo de meio permite o crescimento de microrganismos heterotróficos fastidiosos (exigentes nutricionalmente). Exemplo de substâncias enriquecedoras são: sangue de carneiro, soro bovino, extrato de tecidos animais ou vegetais.
Meios seletivos - Usados para selecionar ou restringir o crescimento microbiano. A adição de certas substâncias químicas específicas ao meio nutritivo previne o crescimento de um grupo de bactérias sem agir sobre outras. O cristal violeta, por exemplo, em uma dada concentração, impede o crescimento de bactérias gram-positivas, sem afetar o desenvolvimento das bactérias gram-negativas.
Meio diferencial - Usado para fazer identificação de microrganismos ou grupo de microrganismos. A incorporação de certos reagentes ou substâncias químicas no meio pode resultar num tipo de crescimento ou modificação, após a inoculação e a incubação, que permite ao observador distinguir os tipos de bactérias.
- - Por exemplo, inoculando-se uma mistura de bactérias num meio de ágar sangue, algumas das bactérias podem hemolisar (destruir) as células vermelhas e outras não. A zona clara ao redor da colônia é a evidência de ter ocorrido a hemólise. Assim, pode-se estabelecer a distinção entre bactérias hemolíticas e não-hemolíticas, de acordo com o seu desenvolvimento.

Alguns fatores ambientais podem influenciar no cultivo dos microrganismos, devendo ser ajustados quando os microrganismos são cultivados no laboratório, visando a otimização do cultivo.

Fatores Físicos

Fatores Químicos

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