Nutrição dos Microorganismos

NUTRIÇÃO MICROBIANA

Para crescer, todos os organismos necessitam de uma variedade de elementos químicos como nutrientes.
Estes elementos são necessários tanto para a síntese como para as funções normais dos componentes das células. Eles existem na natureza em uma grande variedade de compostos, que são inorgânicos e orgânicos.

CLASSIFICAÇÃO NUTRICIONAL DOS MICRORGANISMOS

• EnergiaLuz - fototrópicos
• Reações Químicas - quimiotrópicos
• De acordo com a fonte de energia e carbono os e dióxido de carbono como fonte principal de carbono. 
• Algas, plantas e cianofíceas.
• Fotoheterotróficos – utilizam luz como fonte de energia e compostos orgânicos como principal fonte de carbono. 
• Bactérias púrpuras e verdes não enxofradas.
• Quimioautotróficos – utilizam substâncias químicas inorgânicas como fonte de energia e dióxido de carbono como principal fonte de carbono. 
• bactérias nitrificantes.
• Quimioheterotróficos – utilizam substâncias químicas orgânicas como fonte de energia e os compostos orgânicos como principal fonte de carbono.
• Animais
• bactérias
• fungos
• protozoários.

ELEMENTOS QUÍMICOS ESSENCIAIS

Os elementos químicos principais para o crescimento das células são:

• Carbono
• Nitrogênio
• Hidrogênio
• Oxigênio
• Enxofre
• Fósforo

CARBONO

Para os microrganismos autotróficos a única fonte de carbono é o CO2 ou o íon bicarbonato, a partir dos quais consegue sintetizar todos os compostos orgânicos que necessita.

Fungos e a maioria das bactérias são heterotróficos, exigindo fontes orgânicas de carbono, como proteínas, carboidratos e lipídeos.

Metade do peso de uma célula bacteriana típica é composta de carbono.

Os elementos químicos oxigênio e hidrogênio geralmente fazem parte dos compostos orgânicos.

É o componente básico para a biossíntese, fazendo parte de todos os compostos sintetizados pela célula.
Geralmente a mesma fonte de carbono serve como fonte de energia. As fontes de carbono mais comuns são os açucares e os glicídios (pentoses,hexoses, polissacarídeos).

Outras fontes de carbono menos comuns abrangem uma ampla faixa de compostos, indo desde os mais simples como metano e metanol às mais complexas como celulose e hemicelulose.

Fontes de carbono

Carboidratos:

• Cana de açúcar
• Frutas - uva, laranja, jabuticaba, etc.
• Malte - cevada, trigo, milho, etc.
• Melaço - subproduto da fabricação do açúcar
• Licor sulfítico - subproduto da fabricação do papel
• Lígno-celulósicos - palha, bagaço cana, resíduos madeira
• Carboidratos puros - açúcares e amidos, mas tem preços elevados.
• Óleos vegetais - soja, algodão
• Palma –cosubstratos.
• Álcoois - etanol, metanol
• Alcanos - C12 – C14

NITROGÊNIO

Os microrganismos necessitam de nitrogênio para a síntese de proteínas, DNA, RNA e ATP.

Algumas bactérias retiram o nitrogênio diretamente da atmosfera e o convertem a nitrogênio orgânico.

Numerosos fungos, algas e a quase totalidade das bactérias utilizam compostos inorgânicos de nitrogênio, em especial sais de amônia e ocasionalmente nitratos.

Fungos e algumas bactérias exigem fontes orgânicas de nitrogênio, de modo geral, a adição de aminoácidos e hidrolisados de proteínas favorece o crescimento da maioria dos organismos heterotróficos.

O peso seco de uma célula bacteriana é composto de aproximadamente 14% de nitrogênio assimilado sob forma amoniacal.

Muitas substâncias servem como fonte de nitrogênio

Fontes de nitrogênio

Inorgânico: NH4Cl, (NH4)2SO4 , NH4NO3, etc.

Orgânica:

Líquido de maceração de milho – subproduto do amido

Farinha de soja - subproduto da fabricação de óleo

Extrato de levedura - preço elevado

Peptonas - preço elevado

Uréia - adubo

ÍONS INORGÂNICOS ESSENCIAIS

Macronutrientes

Fósforo – síntese de DNA, RNA e ATP. São utilizados na forma de fosfato.

Enxofre – síntese de aminoácidos e de vitaminas como biotina e tiamina.

Potássio – ativador de enzimas e regula a pressão osmótica.

Magnésio – ativador das enzimas extracelulares e fator importante na esporulação.

Cálcio – co-fator para as reações enzimáticas.

Ferro – síntese de citocromos e de certos pigmentos.

Micronutrientes

Cobre

Cobalto

Zinco

Manganês

Sódio

Boro

Outros

FATORES DE CRESCIMENTO

São os compostos orgânicos indispensáveis a um determinado microrganismo, mas que ele não

consegue sintetizar.

Muitos destes fatores são vitaminas, em especial do complexo B e aminoácidos.

As necessidades dos microrganismos são variadas.

Quando um microrganismo exige um certo fator, seu crescimento será limitado pela quantidade do

fator presente no meio.

ÁGUA

Não constitui um nutriente, mas é indispensável para o crescimento dos microrganismos.
Fora das células, os nutrientes estão dissolvidos em água, facilitando a passagem através das 
membranas celulares. Dentro da célula, a água é o meio para maioria das reações químicas.

Compõe pelo menos 5 a 95% de todas as células (67-75%).

A atividade de água ótima para fungos é por volta de 0,7; para as leveduras de 0,8 e para bactérias 0,9.

OXIGÊNIO

Não constitui um nutriente, funciona como recetor final de hidrogênio nos processos de respiração aeróbica. 

De acordo com a resposta ao oxigênio gasoso, os microrganismos são divididos em grupos
fisiológicos:

OXIGÊNIO

• Aeróbios – exigem a presença de oxigênio livre.
• Microaerófilos – exigem pequena quantidade,
• não toleram as pressões normais de O2 atmosférico.
• Anaeróbios – não toleram a presença de oxigênio livre.
• Facultativo – crescem na presença ou ausência de oxigênio livre.

Classes de organismos, em relação à tensão de oxigênio

Entre as bactérias, encontramos os três tipos de

comportamentos.

Os fungos são aeróbios ou facultativos, raramente

anaeróbios.