Minicurso microbiologia ambiental
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MinicursoMicrobiologia Ambiental
Professor Marcos de Paula Júnior
Microbiologista
09 de Novembro de 2010
I Semana do Técnico Industrial “A VALORIZAÇÃO DO PROFISSIONAL TÉCNICO”
Realização : CREA . AREA . SENAI . CECON . COTEMAR
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O que é microbiologia
Microbiologia é o ramo da biologia que estuda os microrganismos, seres de tamanho microscópico, podendo ser eucariontes ou procariontes
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Os microrganismos
Bactérias
Cianofíceas
Fungos
Vírus
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Bactérias
Suas dimensões variam de 0,5 a 5 micrômetros São os organismos mais bem sucedidos do planeta Autotróficas ou heterotróficas Classificação Gram
Gram-positivas: bactérias que possuem parede celular com uma única e espessa camada de peptidoglicanos.
Gram-negativas: bactérias que possuem uma parede celular mais delgada e uma segunda membrana lipídica - distinta quimicamente da membrana plasmática - no exterior desta parede celular.
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Esquema geral de uma bactéria
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Importância das Bactérias
Na indústria de alimentos Na saúde humana Na ecologia Na indústria farmacêutica: produção de hormônio Biorremediação
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Fungos
Eucariontes Decompositores Leveduras
Fabricação da cerveja Fabricação do vinho
Produção de antibióticos (penicilina) Produção de vitaminas e de ácidos orgânicos (ác.
cítrico)
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Líquens
É uma associação de Fungos e algas
Bioindicadores de qualidade do ar
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Vírus
São pequenos agentes infecciosos (20-300 ηm de diâmetro)
Parasitas intracelulares obrigatórios Utilizados em biotecnologia Origem ainda em estudo
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Utilização dos Vírus em Biotecnologia
Bacteriófagos T9 Introdução de genes
em bactérias.
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Microbiologia ambiental
Utilização de microrganismos para fins ambientais
Bioremediação Degradação do
petróleo Decomposição de
substancias toxicas
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Ecologia Microbiana
Microrganismos presentes em todos os ecossistemas terrestres
Estuda os microrganismos e sua interação com o ambiente biótico e abiótico
Ciclos Biogeoquímicos São os primeiros em uma sucessão ecológica.
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Seres Autótrofos(Plantas)
Seres Heterótrofos(Herbívoros e Carnívoros)
Decompositores(Microrganismos)Morte/Excreção
Alimentação
Nutrientes
Esquema geral dos ciclos biogeoquímicos
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Maré vermelha
São acidentes ecológicos
Acontecem durante a reprodução sexuada de algumas pirrófitas liberando zoósporos que possuem toxinas
Morte de peixes e prejudica as fazendas de ostras
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Resistência microbiana a antibióticos
Uso abusivo de antibióticos Alto medicação Seleção artificial de bactérias resistentes Mutações genéticas Superbactérias Vários casos no Brasil e no mundo Superbactérias
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O perigo dos antibióticos
Tomar antibiótico por uma semana prejudica as defesas do organismo por até dois anos, estudo feito pelo Instituto Sueco para Controle de Doenças Infecciosas e publicado na revista "Microbiology". (Folha 08/11/2010)
Uso de antibióticos em ração é ligado a superbactérias - A situação fica mais grave porque as bactérias trocam informações genéticas: um organismo inofensivo que se prolifere pela capacidade de resistir a antibióticos contribui para que outro, patogênico. (Folha 08/11/2010)
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Glicopeptídeos
VANCOMICINA
TEICOPLANIN
CICLOSERINAS
OUTROS
MONOBACTÂMICOS
AZTREONAN
CABAPENEMS
IMIPENEM
INIBIDORES
DE LACTÂMICOS
ÁCIDO CLAVULÂNICO
SULBACTAM
ANTI-ANAERÓBIOCEFOXITIN
CEFOTETAN
MOD. ESPECTRO
CEPHALOTIN
CEPHAZOLIN
CEPHALEXIN
ANTI- HAEMOPHILUS
CEFAMANDOLE
CEFUROXIME AXETIL
CEFACLOR
ANTI- PSEUDOMONAS
CEFPIROME
CEFEPIME
CEFTAZIDIME
AMPLO ESPECTRO
CEFOTAXIME
CEFTRIAXONA
CEFALOSPORINAS
PENICILINAS
PENICILINA G PENICILINA V
METICILINAS
FLUCLOXACILINA
DICLOXACILINA
CLOXACILINA
METICILINA
B-LACTÂMICOS
BACITRACINA
Transcrição
Rifampicinas
Rifampicina
Rifabutin
Replicação
5- nitroimidazóis
Metronidazol Tinidazol
QUINOLONAS
Ácido nalidixo
Norfloxacin
Ciprofloxacin
OfloxacinInibidores
DNA
InibidoresParede
POLIMIXINAS
POLIMIXINA-E
POLIMIXINA-B
InibidoresMembrana
DAPSONESULFONAMIDAS
TRIMETHOPRIM
CO-TRIMAXAZOLE
Análogos metabólicos
AMINOGLICOSÍDEOS
NEOMICINA
ESTREPTOMICINA
GRUPO DAS KANAMICINAS
KANAMICINA
GENTAMICINAAMIKACINA
TOBRAMICINA
ÁCIDO FUSÍDICO
LINCOSAMIDAS
LINCOMICINA
CLINDAMICINA
CLORANFENICOL
ANÁLOGOS
MUPRIOCINA
ESTREPTOGRAMINAS
AZALIDES
KETOLIDESMACROLIDES
ERITROMICINA
AZITROMICINA
CLARITROMICINA
ROXITROMICINA
TETRACICLINAS
TETRACICLINA
DOXICICLINA
MINOCICLINA
InibidoresSíntese de proteínas
Antibióticos
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ProbióticosVerdade ou mentira?“Organismos vivos que, em quantidades adequadas,
conferem benefício à saúde do hospedeiro” (OMS, 2001).
Iogurte e leite fermentado não têm ação comprovada (Folha 28/10/2010)
A EFSA (autoridade europeia para segurança alimentar), Depois de analisar mais de 800 pedidos, declarou que não há comprovação científica para recomendar os produtos.
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Metallo-b-lactamases
Enzima que confere ultrarresistência Praticamente “invencível” Muito comum em infecções hospitalares
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Klebsiella pneumoniae Carbapenemase
Atualmente muito comum em infecções hospitalares no Brasil
Aproximadamente 500 casos
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Biotecnologia
Utilização de seres vivos (microrganismos ou não) para a obtenção de um determinado produto.
Manipulação genética
Aplicações infinitas
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Bioenergia
Energia proveniente de fontes orgânicas renováveis
Algas na produção de biodísel
Etanol Reentrada do
carbono no ciclo
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Carbono no ciclo dos biocombustíveis
Cana-de-açúcarMicroalgas
CO2 liberado na queima
do combustível naatmosfera
ÁlcoolBiodísel
Carbono cíclico ao contrario dos combustíveis fósseis que liberam o carbono aprisionado da atm a milhares de anos
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Biomineração
Começou em 1986, na áfrica do Sul na mineração de ouro (Ralstonia metallidurans)
Reaproveitamento de rejeito de mineração (Acidithiobacillus ferrooxidans)
Pseudomonas aeruginosa (mercúrio) Biolixiviação do cobre
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Bioremediação
Utilização de organismos vivos para a recuperação/remediação de uma determinada área
Ampla utilização de microrganismos
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Métodos mais utilizados de BR
Landfarming: sistema de tratamento em fase sólida para solos contaminados.
Compostagem: ocorre a transformação do composto orgânico mediante a mistura dos microrganismos.
Bioreatores: para tratamento de solos, efluentes e lodos
Bioventilação ou bioeração: injeção de ar puro em solos e água subterrânea contaminados, estimulando a atividade dos microrganismos.
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Conceitos básicos
Biodegradação aeróbica – uso do O2 para oxidar
matéria orgânica
Biodegradação anaeróbica - utilização do nitrato, sulfato, metano ou outros aceptores de elétrons
Mineralização - Transformar compostos tóxicos em substâncias inócuas como CO2 (ou outro gás) ou substância inorgânica, água e Biomassa.
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Biorremediação de solos poluídos pelo herbicida atrazinaPseudomonas sp
Degrada a atrazina
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![Page 39: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/39.jpg)
Biorremediação em biorreatoresUtilizada em condições de contaminação graves
Petróleo no solo
Radiação (Desulfuricans desulfovibrio)
Etc.
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Biorreatores contendo solo contaminados por hidrocarbonetos
![Page 41: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/42.jpg)
Decomposição do Petróleo
Alcanivorax borkumensis
Possui várias enzimas que quebram uma variedade dos componentes do petróleo cru
Vive apenas no linear entre o óleo e a água
![Page 43: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/44.jpg)
Exobiologia
Estudo da vida fora da Terra
Os mesmos princípios da seleção natural de Darwin
Microbiologia Espacial
Engenharia de planetas
![Page 45: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/45.jpg)
Supostas bactérias em Marte
![Page 46: Minicurso microbiologia ambiental](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022012322/5571f88f49795991698dac6d/html5/thumbnails/46.jpg)
É possível usar bactérias para minerar em Marte e na Lua?
Espécies de bactérias não só podem prosperar em rochas marcianas e lunares, mas também extrair elementos úteis para futuros colonos (07 de outubro de 2010 – Sientific Americam Brasil)
Anabaena cylindrica