Universidade Federal de Santa Catarina
Engenharia Bioquímica
MICROORGANISMOS
Fernanda Roberta Casagrande
Rebecca Weber
Tatiane Regina dos Santos
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
MICROORGANISMOS
Principais objetivos: - produção aumentada de ingredientes e
propriedades melhoradas de culturas
“starter”
- formação de flavour ( sabor e aroma)
- preservação
Leveduras, fungos filamentosos e bactérias podem ser usados
para a obtenção direta de alimentos, ou seja, transforma matériaprima, fazendo parte daquele alimento.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
EXEMPLOS
• Bactérias: - fermentação do leite ( iogurtes e queijos)
- carnes ( salames)
- vegetais (picles)
• Leveduras: - fermento na indústria de panificação
- bebidas (cerveja e vinho)
- suplemento alimentar
• Fungos:
- fermentação de diversos queijos
- consumidos diretamente ( champignon e shitake)
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
BACTÉRIAS
EXISTÊNCIA
ESTRUTURA
CLASSIFICAÇÃO
REPRODUÇÃO
BENEFÍCIOS E PATOGENIDADE
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
CARACTERISTICAS
Bactérias são procariontes
Procariontes:
organismos unicelulares e microscópicos que
não possuem núcleo organizado
O tamanho das bactérias geralmente varia de 0,5 a 5 μm
Só podem ser vistas com microscópio
Sem microscópio é possível ver as colônias
A maior bactéria conhecida foi
descoberto em 1999 e se chama
Pérola de Enxofre de Namibia
(Thiomargarita Namibiensis).
Ela pode ser vista com olho nu
devido a um diâmetro até 0,75mm.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
EXISTÊNCIA
Bactérias existem há mais do que 3,5 bilhões anos.
Graça às estruturas simples, bactérias podem sobreviver em
todos ambientes da terra.
Podem ser encontrados por exemplo no ar, no solo, na água,
vulcão, no mar profundo, nas fontes quentes, no gelo, no sal, na
pele dos homens, etc.
Em condições desfavoráveis algumas bactérias formam esporos,
que podem sobreviver milhões de anos.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
ESTRUTURA
Parede celular - Envoltório extracelular rígido responsável pela
forma da bactéria constituída por um complexo protéico - glicídico
(proteína + carboidrato) com a função de proteger a célula contra
agressões físicas do ambiente.
Não possui celulose como as das células vegetais.
Cápsula - Camada de consistência mucosa ou viscosa formada por
polissacarídeos que reveste a parede celular em algumas bactérias.
É encontrada principalmente nas bactérias patogênicas,
protegendo-as contra a fagocitose.
Membrana plasmática - Mesma estrutura e função das células
eucariontes.
Citoplasma - Formado pelo hialoplasma e pelos ribossomos.
Ausência de organelas membranosas.
Mesosomo – invaginação da membrana plasmática, importante durante
a duplicação e divisão bacteriana.
Nucleóide - Região onde se concentra o cromossomo bacteriano,
constituído por uma molécula circular de DNA. É o equivalente
bacteriano dos núcleos de células eucariontes. Não possui carioteca
ou envoltório nuclear. Além do DNA presente no nucleóide, a célula
bacteriana pode ainda conter moléculas adicionais de DNA,
chamadas plasmídios ou epissomas.
Plasmódios – também possuem material genético
Flagelos - Apêndices filiformes usados na locomoção.
Fímbrias - Apêndices filamentares, de natureza protéica, mais finos
e curtos que os flagelos. Nas bactérias que sofrem conjugação, as
fímbrias funcionam como pontes citoplasmáticas permitindo a
passagem do material genético.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
CLASSIFICAÇÃO
Morfologia
Corante de Gram
Respiração e Nutrição
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
MORFOLOGIA
• Esféricas
Cocos
• Forma de bastão
Bacilos
• Forma espiral
Espiroquetas
ou Espirilos
• Forma de virgula
Vibrião
Cocos e Bacilos podem unir-se => colônias
• cadeias
(“estrepto-“)
• grupos
(“estafilo-“)
• pares
(“diplo-“)
Por exemplo cocos em
cadeias são chamados
estreptococos
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
MORFOLOGIA
As formas não são constantes, podem variar de acordo com o meio e com o tipo
de associação. As mudanças de forma podem ser consideradas como:
Involução - mudança de forma devido à condições desfavoráveis, presença ou
ausênciade oxigênio, pH, ou por produtos tóxicos, entre outros.
Pleomorfismo - a bactéria não apresenta uma morfologia única, mesmo que se
encontre em condições favoráveis à sua sobrevivência.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
CORANTE DE GRAM
Assim designada em memória de Christian Gram, que desenvolveu o
procedimento em 1884, a coloração de Gram classifica as bactérias em Grampositivas ou Gram-negativas e continua a ser um dos métodos mais úteis para
classificar as bactérias.
Neste procedimento, as bactérias são submetidas primeiro à ação de um corante
violeta, seguido de fixação com iodo e depois um agente de descoloração, como o
metanol. Seguidamente, são novamente coradas com safranina.
As bactérias Gram-positivas fixam o primeiro corante, devido à maior espessura da
parede celular, e ficam coradas de azul ou violeta, enquanto que as bactérias
Gram-negativas, após a descoloração pelo metanol, são coradas pela safranina e
ficam vermelhas. As bactérias que retêm a coloração violeta são designadas por
Gram-positivas.
As bactérias que perdem a coloração violeta depois de descoloradas, mas que
adquirem um corante de contraste (ficando com um tom cor-de-rosa) são Gramnegativas. Esta distinção de manchas é um reflexo das suas diferenças no que diz
respeito à composição básica das suas paredes celulares.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
CORANTE DE GRAM
São exemplos de bactérias Gram-positivas várias espécies de:
- Estreptococos;
- Estafilococos;
- Enterococos.
São exemplos de bactérias Gram-negativas:
- Vibrão Colérico;
- Colibacilo;
- Salmonelas.
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
RESPIRAÇÃO
• Aeróbicas
podem crescer apenas na
presença de oxigénio
• Anaeróbicas
podem crescer apenas na
ausência de oxigénio
• Facultativas
podem crescer tanto na
presença como na
ausência de oxigénio
BACTÉRIAS
E
FUNGOS
LEVEDURAS
NUTRIÇÃO
• Heterótrofos - Saprófitos
decompõem material orgânico de
animais e plantas mortas
- Parasitas
envenenam o organismo do hospede com
os seus produtos de metabolismo
- Simbióticos
vivem por exemplo no intestino dos
animais que comem plantas e quebram
celulose
• Autótrofos - Fotossintetizantes
obtêm a energia na forma de luz, para
a fotossíntese
- Quimiossintetizantes
obtêm energia pela oxidação de
compostos químicos
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
REPRODUÇÃO
Assexuada
- Bipartição ou cissiparidade - Nesse processo a célula
bacteriana duplica seu cromossomo e se divide ao meio,
apoiado no mesossomo, originando duas novas bactérias
idênticas à original.
Sexuada ou Transmissão genética
- Conjugação - Consiste na passagem (ou troca) de material genético entre duas
bactérias através de uma ponte citoplasmática formada pelas fímbrias.
-Transformação - A bactéria absorve moléculas de DNA disperso no meio. Esse DNA
pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas.
- Transdução - As moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando
vírus como vetores.
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
BENEFÍCIO
PATOGENIDADE
• Produção de
alimentos
e bebidas
• Micróbio patogênico
• Degradação de
lixo problemático
• Produção de medicamentos
• Digestão (Escherichia coli)
• Estrago dos
alimentos
• Fixação do N2 na atmosfera
• Corrosão
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
BENEFÍCIOS E PATOGENIDADE
As bactérias possuem grande importância ecológica, elas fixam o nitrogênio da atmosfera na forma
de nitratos, e as bactérias desnitrificantes que devolvem o nitrogênio dos nitratos e da amônia para a
atmosfera.
As bactérias são responsáveis pela decomposição ou deterioração da carne, do vinho, das verduras,
do leite e de outros produtos de consumo diário.
A capacidade de fermentação de certas espécies é aproveitada na produção de queijo, iogurtes,
temperos e embutidos.
As bactérias também são úteis para o homem, como na indústria farmacêutica que utiliza bactérias
para fabricar antibióticos específicos.
De outra maneira as bactérias podem causar grandes prejuízos econômicos, como é o caso do
amarelinho (Xylella fastidiosa), que ataca a lavoura da laranja.
Mas talvez a maior importância das bactérias seja o fato delas serem parasitas humanos, levando a
infecções muito graves.
A infecção é causada porque as bactérias podem produzir toxinas, que são nocivas para as células
humanas. Se estas estiverem presentes em número suficiente e a pessoa a ser afectada não
dispuser de uma imunização contra elas, o resultado é a doença.
As bactérias podem penetrar no corpo humano, através dos pulmões, por meio da inalação de
partículas expulsas pela respiração, tosse ou espirros de uma pessoa infectada.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
BENEFÍCIOS E PATOGENIDADE
Pode haver infecção no trato digestivo o qual pode ser infectado através da ingestão de alimentos
contaminados. As bactérias podem estar presentes nos alimentos desde o local de produção das
matérias primas ou transportadas até eles por moscas ou mãos contaminadas. As bactérias podem
ainda invadir o hospedeiro através da pele, como por exemplo, na infecção de uma ferida.
Há o gênero Clostridium que além de esporulado é aneróbio e um potente produtor de toxinas muito
prejudiciais ao homem. Seus esporos podem estar presentes em alimentos e resistir a processos de
descontaminação podendo causar graves intoxicações como o botulismo (agente Clostridium
botulinum), em função da ação neurotóxica de suas toxinas.
Geralmente estão associados a intoxicações por ingestão de palmitos contaminados e podem levar
a óbito. É desse grupo também o produtor da toxina tetânica, que provoca o tétano (Clostridium
tetani). O esporo contamina o ferimento profundo que ao fechar gera uma atmosfera com baixa
tensão de oxigênio, levando a germinação, produção de toxina, e, finalmente a tetania.
A Escherichia coli é um importante componente da nossa microbiota intestinal, no entanto, fora do
intestino pode causar importantes e graves infecções, principalmente nas vias urinárias.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
Algumas das bactérias mais nocivas ao homem e as doenças associadas a cada uma dela:
•Streptococcus pneumoniae - causa septicemia, infecção no ouvido médio, pneumonia e meningite.
•Haemophilus influenzae - causa pneumonia, infecção do ouvido e meningite principalmente em crianças.
•Shigella dysenteria - causa disenteria (diarréia sangrenta). Linhagens resistentes podem levar a epidemias e
algumas podem ser tratadas apenas com medicamentos muito caros (fluoroquinolonas).
•Neisseria gonorrhoeae - causa gonorréia, a resistência às drogas limita o seu tratamento principalmente à
cefalosporina.
•Pseudomonas aeruginosa - causa septicemia e pneumonia, principalmente em pessoas com fibrose cística ou com
o sistema imune comprometido. Algumas linhagens super resistentes não podem ser tratadas com drogas.
•Enterococcus faecalis - causa septicemia e infecção do trato urinário, e infecção das vias respiratórias nos
pacientes com o sistema imune comprometido. Algumas linhagens ultra resistentes não podem ser tratadas com
drogas.
•Escherichia coli - causa infecção do trato urinário, infecção do sangue, diarréia e falência dos rins. Algumas
linhagens são ultra resistentes.
•Acinetobacter - causa septicemia em pacientes com o sistema imune comprometido.
•Mycobacterium tuberculosis - causa tuberculose. Algumas linhagens ultra resistentes não podem ser tratadas com
drogas.
•Staphylococcus aureus - causa septicemia, infecção nas vias respiratórias e pneumonia. Algumas linhagens tem se
mostrado muito resistentes a vários antibióticos.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
BENEFÍCIOS E PATOGENIDADE
90% das bactérias são benéficas e só 10% patogênicos para
o homem.
O homem não pode sobreviver sem bactérias,
mas as bactérias sem o homem.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
FUNGOS
CARACTERISTICAS
TIPOS DE FUNGOS
DIVISÃO DOS FUNGOS
OS FUNGOS NA BIOTECNOLOGIA
FERMENTAÇÃO INDUSTRIAL
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
CARACTERISTICAS
• Unicelular ou Pluricelular.
• Eucariontes.
• Habitat: lugares úmidos.
• Como parasitas,causam
doenças vegetais,humanas e
animais.
• Todos são heterótrofos.
• Reprodução por esporos.
FUNGOS
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
TIPOS DE FUNGOS
• Fungos para fins medicinais.
• Fungos alucinógenos.
• Fungos tóxicos e venenosos
• Fungos comestíveis.
FUNGOS
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
DIVISÃO
OS FUNGOS SÃO DIVIDOS EM:
• Basideomecetos
• Ascomicetos
• Ficomicetos
LEVEDURAS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
OS FUNGOS NA BIOTECNOLOGIA
• Tratamento de resíduos líquidos e biorremediação de solos
poluídos;
• Mineralogia e biohidrometalurgia;
• Produção de biomassa, incluindo proteína comestível;
•Tecnologia de combustíveis, particularmente na solubilização
de carvão;
• Emprego em controle biológico
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
FUNGOS NA FERMENTAÇÃO INDUSTRIAL
• Fabricação de cerveja.
• Fabricação de vinho.
• Produção de antibióticos.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
LEVEDURAS
CARACTERISTICAS
ESTRUTURA E REPRODUÇÃO
BENEFICIOS
LEVEDURAS DE INTERESSE EM ALIMENTOS
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
CARACTERISTICAS
• As leveduras não constituem um grupo definidos de
microorganismos .
• Unicelulares ( crescem e se reproduzem mais
rapidamente).
• A maioria não vive no solo, mas adaptou-se a ambientes
com alto teor de
açúcares ( néctar da flores e superficie de frutas).
• Existem, aproximadamente, 350 espécies diferentes de
leveduras, separadas em cerca de 39 gêneros
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
ESTRUTURA
• Unicelulares;
• Células ovais.
REPRODUÇÃO
• Se multiplicam assexuadamente comumente por brotamento
ou gemulação.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
BENEFICIOS
• As leveduras são utilizadas há milênios na produção de pão e
de bebidas alcoólicas;
• Importância industrial
conhecido do ponto de vista
bioquímico e genético
• Produção de toneladas
industrias de bebidas,
etanol combustível e em industrias destinadas à fabricação de
pães.
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
LEVEDURAS DE INTERESSE EM ALIMENTOS
1. Top yeast: leveduras de superfície
2. Botton yeast: leveduras de profundidade
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
EXEMPLOS
•S. cerevisae, S. calrsbergensis botton yeast, após o crescimento e fermentação
precipitam. Usadas na panificação, cerveja, vinhos, etc
•S. fragilis, S. lactis fermentam lactose (tratamento de resíduos)
•S. roufii, S. mellis osmofílicas - frutas secas, xaropes, geléias
•S. baillie fermentação de sucos (cítricos)
•Torulopsis osmofílica - leite condensado
•Candida produz grande quantidade de proteínas, ataca leite e derivados
•Rodutorula deterioração de pickles, chucrutes e carnes (cor vermelha ou
amarelo
•Picchia, Hansenula, Debarymocyces, Thricosporum deterioração de pickles com
produção de película, oxida o ácido acético e altera o sabor
•Debaryomyces carnes, queijo e salsichas
INTRODUÇÃO
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
PRODUÇÃO DE ÁLCOOL
• Saaccharomyces cerevisae
• Fabricação de pães – álcool
• Falta de oxigênio – fermentação anaeróbica – não
converte totalmente as gás carbônico e água açúcar
– álcool é produto da degradação parcial.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
•http://www.cib.org.br
•http://www.bichoonline.com.br
•http://www.ufv.br/dbg/trab2002/MELHOR.htmcib.org.br
•http://www.biologianviva.hpg.ig.com.br
•http://www.ambientebrasil.com.br
•http://www.adi.pt/sectores%20de%20actividade/projectos/leveduras.htm
•http://www.zum.de
•http://www.wikipedia.de
•www.sonnenseite.oekoserve.net