Crescimento de bacteria

Dinamica de crescimento bacterial

1. Ecologia de Populações

Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
[email protected]
Crescimento microbiano

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

3. •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
Como estimar o
crescimento microbiano?

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

12. Concentração de Nutrientes (mg/ml)
Produto

Somente produto afeitado
Taxa e produto

Taxa de crescimento

13. Limpeza Taxa de diluição (h-1)
Concentração de bactéria
Estado Estável
Tempo para Dobrar (h)




Concentração de bactéria em estado estável (g/l)

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 = N
02
n
N: número final de
células.
No: número inicial de
células
n: número de gerações.
g = t/n
t: horas ou minutos de
crescimento exponencial.
log N = log N
0 + n log 2
n = log N – log N
0
log 2
n = 3.3 (log N – log N
0)
k = ln2/g =
0.693/g

23. bacteria
no
deaths
10%
between
doublings
25% die
between
doublings Tempo (horas)
Número de indivíduos

Sem
mortes
Mortalidade
de 10% entre
dobrar
Mortalidade
de 25% entre
dobrar

24. Tempo de Dobrar r
t
dobrar
)2ln(

Espécie r = (indivíduos/
indivíduo/dia)
Tempo para
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
Turbidez
(densidade ótica)
Contagem viável
Exponencial Lag Morte Estacionária
Tempo
Densidade ótica

Log (organismos viáveis/ml)

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

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

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