O crescimento bacteriano

Factores que determinam o crescimento bacteriano
As bactérias são seres simples, unicelulares, mas cujo efeito sobre os
sistemas vivos e, em particular, organismos animais é de extrema
importância. Este factor deve-se a dois aspectos.
Em primeiro lugar algumas bactérias são sobejamente reconhecidas como
causadoras de doenças específicas, de maior ou menor gravidade consoante
os animais afectados e as estirpes envolvidas. São também, e em segundo
lugar, parte do equilibrio natural de muitos organismos superiores com
quem coexistem em simbiose, beneficiando ambos com esta relação. Temos o
exemplo das bactérias do tubo digestivo, existentes nos animais supeirores
e que colaboram no processo digestivo, sendo no caso dos ruminantes de
extrema importância a sua função.

O desenvolvimento bacteriano é simples, por processos assexuais e, por
isso, muito rápido em condições ambientais favoráveis. Esta situação cria
um problema no caso dos agentes bacterianos patogénicos, que pretendemos
combater, uma vez que lhes permite uma rápida propagação e infecção do
hospedeiro, bem como uma maior facilidade de resistência a agentes
anti-bacterianos nas gerações seguintes. Interessa pois compreender quais
os factores que favorecem e controlam o seu crescimento. O crescimento
bacteriano é influenciado por vários factores ambientais, destacando-se o
alimento, a temperatura, a humidade, o pH e o oxigénio. Cada um destes
factores é importante e pode limitar o crescimento, determinando o
desenvolvimento bacteriano. A presença de alguns organismos, sejam outras
bactérias ou determinados fungos pode levar a alterações do crescimento
das populações bacterianas, quer pela competição por alimento e espaço
quer pela produção de compostos químicos inibidores do seu crescimento.

O alimento
As bactérias necessitam de alimento como fonte de energia, para elaborar o
protoplasma e os seus materiais estruturais, diferindo muito entre si nas
suas necessidades nutritivas. Os elementos mais importantes são: o
carbono, o hidrogénio, o azoto, o oxigénio e o fósforo. Necessitam também
de quantidades menores de ferro, magnésio, potássio e cálcio e de outros
elementos em quantidades mínimas. Como fontes de carbono e energia
utilizam geralmente os hidratos de carbono e os aminoácidos, as
necessidades de azoto são satisfeitas com compostos orgânicos que contêm
estes elementos, como por exemplo as proteínas e certos aminoácidos. Uma
bactéria pode necessitar para a formação do seu material celular de um ou
mais compostos orgânicos que é incapaz de sintetizar a partir de
componentes mais simples. Tais nutrientes essenciais são necessários em
pequenas quantidades e os nutrientes orgânicos deste tipo conhecem-se como
factores de crescimento. São de três tipos: - aminoácidos que são
necessários para a síntese proteíca; - purinas e pirimidinas que são
necessárias para a síntese de ácidos nucleicos, como por exemplo DNA e
RNA; - vitaminas que são necessárias à síntese de enzimas, como a timina e
a riboflavina. Existem diversos grupos de bactérias em relação às suas
fontes alimentares.

A temperatura
Este factor tem enorme importância uma vez que influência as velocidades
de todas as reacções químicas ligadas aos processos de crescimento. A
temperatura para a qual um microrganismo cresce com maior rapidez é a
temperatura óptima de crescimento. A temperatura máxima é a mais elevada a
que cresce um microrganismo, geralmente situa-se poucos graus acima da
temperatura óptima. A temperatura mínima de crescimento é a mais baixa
temperatura a que tem lugar o crescimento do microrganismo, geralmente
bastante inferior à temperatura óptima de crescimento. Atendendo à sua
temperatura de crescimento, é possível distinguir pelo menos três grupos
fisiológicos de bactérias: - as psicrófilas, têm temperatura ótima de

crescimento entre 20 - 35ºC; - as mesófilas, têm temperatura óptima de
crescimento entre 30 - 45ºC; - as termófilas têm temperatura óptima de
crescimento entre 45 - 70ºC.

Notamos, portanto, que qualquer organismo vivo, com temperaturas da ordem
dos 35-40ºC está bem dentro do limiar óptimo de desenvolvimento bacteriano
para organismos mesófilos. Os restantes grupos são menos comums e ocupam
meios muito específicos.

A umidade
Todos os microrganismos necessitam de água para o seu crescimento,
constituindo entre 80 - 90% do peso total das células vivas. É a
quantidade de água disponível que determina se existirá crescimento e a
sua velocidade. A humidade disponível é expressa como actividade da água,
aw, que significa a pressão parcial de vapor de água de uma solução ou de
um alimento. A maioria das bactérias crescem bem em meios com aw
compreendido entre 0,999 e 0,998, o crescimento em água pura, (aw = 1,00),
é impossível. É de salientar ainda que muitas bactérias não crescem com aw
inferior a 0,95. A compreensão do aw dos diversos alimentos e ambientes
leva-nos a assumir que nem todos eles, como é sabido, são igualmente
favoráveis ao crescimento bacteriano. Não sendo fácil, no entanto,
determinar este valor para os diversos meios, até porque este depende das
condições de ambiente, este apenas é perceptível muitas vezes pela
formação de sinais típicos de crescimento bacteriano, acidificação ou
putrefação.

O oxigênio
As actividades das bactérias, como as dos microrganismos em geral,
dependem das suas necessidades em oxigénio. As bactérias que dependem,
para a sua actividade, do oxigénio livre do ar denominam-se como aeróbias
obrigatórias ou aeróbias estritas. Por outro lado as bactérias anaeróbias
obrigatórias, só crescem na ausência do oxigénio livre, sendo a presença
de vestígios de oxigénio tóxicos para estes organismos. A maioria das
bactérias crescem entre estas necessidades extremas de oxigénio, ou seja,
tanto em ausência como em presença de oxigénio livre. A maioria destas
bactérias têm preferência pelas condições de aerobiose, e são denominados
aeróbios facultativos. Há um quarto grupo de bactérias, denominadas de
microaerófilas, estas têm necessidade de oxigénio mas em concentrações
consideravelmente inferiores à do ar. Há uma relação entre a tensão de
oxigénio (concentração de oxigénio do meio ambiente) e o potencial
oxidação-redução (OR). O potencial OR é essencialmente uma medida da
capacidade oxidante/redutora do meio. Portanto, e um meio é um potente
agente redutor, baixará o potencial OR o que favorece, consequentemente, o
crescimento dos anaeróbios. Por outro lado, como o oxigénio é um agente
oxidante, a sua presença assegura potenciais OR relativamente altos, o que
favorece o crescimento dos microrganismos aeróbios.

O pH
O pH define-se como o inverso do logaritmo da concentração de iões de
hidrogénio (H+). Em termos correntes designa-se normalmente por acidez.
Para todos os microrganismos há um valor de pH óptimo, para o qual o
crescimento é máximo, um valor de pH mínimo, que corresponde à acidez
máxima que permite o seu crescimento e um pH máximo que corresponde à
alcalinidade máxima que permite o seu crescimento. A maioria das bactérias
têm um pH óptimo próximo da neutralidade ou ligeiramente alcalino (6,8 -
7,5). Algumas preferem um pH mais baixo (4,0 - 6,0), criando elas próprias
estas condições ao produzirem ácido através da degradação dos hidratos de
carbono. Conhecem-se poucas bactérias que preferem condições fortemente
alcalinas (8,5 - 9,0). Destaque-se que a grande maioria das bactérias não
tolera ambientes com carácter fortemente ácido, reduzindo o seu
crescimento nessas circunstâncias. São excepção a este factor as bactérias
proteolíticas, uma vez que a hidrólise de proteínas que usam como alimento
é favorecida em condições de acidez. O comportamento perante a acidez do
meio influencia dois aspectos essenciais das bactérias: o local onde
existem e os agentes desinfectantes a que são resistentes e sensíveis.

Bibliografia:
© Copyright, Ricardo Pereira 2001

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