Fundamentos de Microbiologia em Análises Ambientais

1. O que é Coloração de Gram e para que serve?

A técnica de Gram é uma coloração diferencial, ou seja, avalia a capacidade de diferentes bactérias reterem certos corantes. Serve como uma forma rápida e fácil de avaliar a estrutura da parede celular bacteriana.

2. Descreva a técnica da Coloração de Gram passo a passo.

1. Preparar um esfregaço bacteriano.
2. Cobrir o esfregaço com Violeta de Genciana e deixar o corante atuar durante 30 segundos. Eliminar o excesso de corante.
3. Cobrir o esfregaço com o Soluto de Lugol e deixar o mordente atuar durante 30 segundos. Rejeitar o excesso de mordente.
4. Inclinar a lâmina e deixar cair gota a gota o diferenciador Álcool-Acetona durante 5 a 10 segundos. Lavar imediatamente com água destilada.
5. Cobrir o esfregaço com Fucsina de Ziehl diluída e deixar o corante atuar durante 10 segundos. Eliminar o excesso de corante.
6. Lavar com água destilada e secar o excesso de água (com papel na parte de trás) e à chama muito rapidamente (para não quebrar a lâmina).
7. Colocar uma gota de óleo de imersão sobre o esfregaço.
8. Observar ao microscópio com a objetiva de imersão (10x a 100x), tendo o cuidado de abrir o diafragma e subir o condensador.

3. Qual a aplicabilidade do corante de contraste?

É o último corante a ser aplicado com a finalidade de corar as bactérias após a lavagem, melhorando a visibilidade delas.

4. Qual o fator predominante na Coloração de Gram?

A natureza química da parede celular bacteriana é o fator predominante no resultado da Coloração de Gram. Células velhas ou que tenham sido submetidas a fatores físicos ou químicos que comprometam a integridade da parede celular podem afetar o resultado da coloração. A diferenciação entre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas também é um fator crucial na Coloração de Gram.

5. Quais os grupos de microrganismos envolvidos no processo de Lodos Ativados?

Os principais grupos de microrganismos envolvidos são:

• Bactérias
• Algas
• Protozoários
• Metazoários

6. Descreva o Ciclo do Nitrogênio.

Fixação

A fixação é o processo através do qual o nitrogênio é capturado da atmosfera em estado gasoso (N₂) e convertido em formas úteis para outros processos químicos, tais como amoníaco (NH₃), nitrato (NO₃^-) e nitrito (NO₂^-).

Fixação Biológica

Algumas bactérias têm a capacidade de capturar moléculas de nitrogênio (N₂) e transformá-las em componentes úteis para os demais seres vivos.

Assimilação

Os nitratos formados pelo processo de nitrificação são absorvidos pelas plantas e transformados em compostos carbonados para produzir aminoácidos e outros compostos orgânicos de nitrogênio. A incorporação do nitrogênio em compostos orgânicos ocorre principalmente nas células jovens em crescimento das raízes.

Mineralização

Através da mineralização (ou decomposição), a matéria orgânica morta é transformada no íon amônio (NH₄⁺) por intermédio de bactérias aeróbicas, anaeróbicas e alguns fungos.

Nitrificação

A oxidação do amoníaco, conhecida como nitrificação, é um processo que produz nitratos a partir do amoníaco (NH₃). Este processo é realizado por bactérias (bactérias nitrificantes) em dois passos: numa primeira fase, o amoníaco é convertido em nitritos (NO₂^-) e, numa segunda fase (através de outro tipo de bactérias nitrificantes), os nitritos são convertidos em nitratos (NO₃^-), prontos para serem assimilados pelas plantas.

Desnitrificação

A desnitrificação é o processo pelo qual o nitrogênio retorna à atmosfera sob a forma de gás quase inerte (N₂). Este processo ocorre através de algumas espécies de bactérias (tais como Pseudomonas e Clostridium) em ambiente anaeróbico. Estas bactérias utilizam nitratos alternativamente ao oxigênio como forma de respiração e liberam nitrogênio em estado gasoso (N₂).

Eutrofização

A Eutrofização corresponde a alterações em um corpo de água como resultado da adição de nitrogênio ou fósforo. Os compostos de nitrogênio existentes no solo são transportados através dos cursos de água, aumentando a concentração nos depósitos de água, o que pode levar à superpopulação por certas espécies de algas, sendo nocivo para o ecossistema envolvente.

7. Quais os protozoários envolvidos no Lodo Ativado e qual o papel deles no tratamento?

Os protozoários envolvidos incluem:

• Amebas
• Flagelados
• Ciliados
• Esporozoários

O papel principal deles no tratamento é a decomposição da matéria orgânica.

8. Qual a morfologia dos flocos microbianos e o que provoca a desfloculação?

A formação dos flocos microbianos envolve processos físicos (como o cisalhamento), processos químicos (como as diferentes proporções de cargas elétricas entre as partículas), processos biológicos (como a produção de exopolímeros transparentes pelas bactérias) e interações tróficas entre os microrganismos.

A desfloculação é a quebra dos aglomerados em partículas individuais.

9. Quais as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas presentes na água?

Exemplos de bactérias presentes na água:

• Gram-Positivas: Vibrio fischeri
• Gram-Negativas: Escherichia coli, Salmonella, Shigella

10. O que é E. coli e qual a técnica analítica utilizada no laboratório da FARO? Descreva a técnica passo a passo.

A Escherichia coli (E. coli) é um grupo de bactérias que habitam normalmente no intestino humano e de alguns animais. A técnica utilizada foi a de Tubos Múltiplos.

Passos da técnica:

1. Utilizar 1 frasco estéril de 100 ml para a amostra.
2. Preparar 3 tubos com 10 ml de caldo Lauril Sulfato Triptose (LST) de concentração dupla. Adicionar 10 ml da amostra a cada um desses 3 tubos.
3. Preparar tubos adicionais com 9 ml de caldo Lauril Sulfato Triptose (LST) de concentração simples. Adicionar 1 ml da amostra de água a cada um desses tubos.
4. Preparar mais tubos com 9 ml de caldo Lauril Sulfato Triptose (LST) de concentração simples. Adicionar 0,1 ml da amostra a cada um desses tubos.
5. Incubar todos os tubos em estufa a 35°C por 48 horas.

11. O que são Enterococos e para qual programa é utilizada sua avaliação?

Os Enterococos são bactérias indicadoras de poluição da água, frequentemente encontradas no intestino humano e de animais. Sua avaliação é utilizada, por exemplo, na técnica de Membrana Filtrante para análise de água, especialmente em águas marinhas.

12. A determinação de bactérias heterotróficas é realizada para qual tipo de água e efluentes?

13. Descrição de Figuras: Análise de Lodo

Figura 1: Observa-se flocos do lodo onde se encontra um ciliado realizando a decomposição da matéria orgânica.

Figura 2: Uma amostra de lodo que mostra um lodo de boas características, onde se observam protozoários como ciliados livres e ciliados pedunculados realizando a decomposição da matéria orgânica.