O documento discute métodos para estimar o crescimento microbiano, incluindo contagens de células viáveis e não viáveis, medições de turbidez e uso de culturas contínuas. Aborda parâmetros de crescimento exponencial como taxa de crescimento, tempo de geração e mortalidade entre duplicações. Também descreve as fases do ciclo de crescimento microbiano e a regulação dependente da densidade da população.

1. Ecologia de Populações
Crescimento microbiano
Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
popecologia@hotmail.com

2. Como estimar o
crescimento microbiano?
Métodos
diretos
Métodos não
diretos

3. Como estimar o
crescimento microbiano?
•Medidas diretas de crescimento microbial: contagem total e
viável.
•Vantagens e desvantagens.
a) Contagem microscópica
direta
b) Contagem de células
viáveis
Contagem microscópica direta:
De amostras secadas ou de laminas ou de amostras em
líquidos usando câmeras de crescimento

4. Contagem
microscópica
direta
Na contagem microscópica direta: 1) não se distingue as células
mortas das células vivas; 2) as células pequenas são difíceis
visualizar sob o microscópio; 3) precisão é difícil obter; 4) é
necessário um microscópio de contraste de fase; 5) não é um
bom método para suspensões de células de densidade baixa

5. Contagem de células viaveis:
contagem de placas ou colônias

6. Contando colônias…
•Diluindo suspensões de células antes de emplacar:
diluições seriais.

7. Contando
colônias…

8. •Fontes de erro na contagem de placas.
Tempo de incubação.
Tamanho das colônias.

9. •Medidas indiretas de crescimento microbial:
turbidez.
Turbidez mede o crescimento microbial

10. •Cultura contínua: o quimostato.
Usos e vantagens experimentais.
Uma cultura contínua é um sistema de fluxos de volume
constante ao qual média fresca se adiciona continuamente e a
média gasta da cultura e continuamente retirada a uma tgaxa
constante.
Um sistema é o número de equilíbrio de células onde o
status dos nutrientes fica constante resultando num
estado estável.

11. Media fresca do Regulador da
reservatório Taxa de fluxo
Ar estéril ou
Outro gás
Espaço
gasoso
Recipiente
De Cultura
It controlsindependente de
Controle growth rate and
Taxa de crescimento e
population density independently.
Densidade populacional
Cultura
Escape
Efluente com
Células de micróbios

12. Taxa e produto
Somente produto afeitado
Taxa de crescimento
Produto
Concentração de Nutrientes (mg/ml)

13. Concentração de bactéria em estado estável (g/l)
Estado Estável
Taxa de diluição (h-1)
Concentração de bactéria
Limpeza
Tempo para Dobrar (h)

14. Crescimento microbiano

15. Bactéria Crescem
Exponencialmente

16. Taxa de Crescimento
Exponencial
População maior = cresce mais rapidamente

17. •Crescimento exponencial e
parâmetros de crescimento.
Taxa de crescimento: A mudança do número de células ou
massa celular por unidade de tempo.
Geração: O intervalo para a formação de duas células a
partir de uma.
Tempo de geração: O tempo necessário para a população
de células a dobrar.
Também chamado o tempo de dobrar.

18. Crescimento Exponencial
O crescimento exponencial é melhor
visualizado considerando uma ameba que
reproduz por divisão uma vez por dia:

19. Crescimento Exponencial
O modelo de crescimento exponencial descreve
uma população que multiplica por um fator
constante (porcentagem) durante intervalos
constantes de tempo.
Bactéria dividem a cada 20 minutos. A
população aumenta por um fator de duas vezes
(100%) a cada 20 minutos.
– Em 36 horas – cobra a Terra com 30 cm de
bactéria

21. Podemos calcular o tempo de
geração graficamente
… ou
matematicamente

22. Parâmetros de crescimento:
N = N02n
N: número final de g = t/n
células.
t: horas ou minutos de
No: número inicial de crescimento exponencial.
células
n: número de gerações.
n = 3.3 (log N – log N0)
log N = log N0 + n log 2
n = log N – log N0 k = ln2/g =
log 2 0.693/g

23. bacteria
Sem
no
deaths
mortes
Mortalidade
10%
Número de indivíduos
de 10% entre
between
dobrar
doublings
25% die
Mortalidade
between
de 25% entre
doublings
dobrar
Tempo (horas)

24. Tempo de Dobrar tdobrar  ln( 2)
r
Espécie r = (indivíduos/ Tempo para
indivíduo/dia) dobrar
Escherischeria coli 58,7 17 minutos
Paramecium caudatum 1,59 10,5 horas
Hydra 0,34 2,0 dias
Tribolium castaneum 0,101 6,9 dias
Rattus norvegicus 0,0148 46,8 dias
Bos tarus 0,001 1,9 anos
Avicennia marina 0,00055 3,5 anos

25. •O ciclo de crescimento microbial
Fases de tempo de retorno, exponencial, estacionária e morte
Termos usados para populações.
Fase de Crescimento
Lag Exponencial Estacionária Morte
Contagem viável
Log (organismos viáveis/ml)
Densidade ótica
Turbidez
(densidade ótica)
Tempo

26. Quantidade de leveduras
Crescimento de leveduras no laboratório
Tempo (horas) -------

27. Sensibilidade de Quorum:
Regulação Dependente de Densidade de Genes
Microbiais
crescimento
Tempo

28. Sensibilidade de Quorum:
Regulação Dependente de
Densidade de Genes Microbiais
crescimento
Expressão gênica de micróbios regulada pela
Sensibilidade de Quorum
Tempo