Microbiologia Ambiental

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Indaial – 2021
Microbiologia 
aMbiental
Prof.a Louise Cristine Franzoi
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2021
Elaboração:
Prof.a Louise Cristine Franzoi
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
F837m
Franzoi, Louise Cristine
Microbiologia ambiental. / Louise Cristine Franzoi. – Indaial: 
UNIASSELVI, 2021.
257 p.; il.
ISBN 978-65-5663-477-7
ISBN Digital 978-65-5663-478-4
1. Microbiologia. – Brasil. 2. Meio ambiente. – Brasil. II. Centro 
Universitário Leonardo da Vinci.
CDD 576
apresentação
Bem-vindos aos nossos estudos referentes à disciplina de 
Microbiologia Ambiental! Nossa maravilhosa viagem por esta área tão 
interessante se dá, primeiramente, no aprofundamento da unidade básica 
da vida: a célula. Desse modo, por meio dos conhecimentos da Biologia 
Celular, é possível estudar/pesquisar os seres comumente conhecidos por 
“micróbios”. Veremos a importância desses seres diminutos na manutenção 
da nossa saúde e na ocorrência de doenças, a exemplo das patologias de 
veiculação hídrica.
Podemos aferir, então, que a Microbiologia Ambiental se constitui 
no campo de interação entre as ciências ambientais e o estudo dos 
microrganismos (MO) e as interações com o solo, a água e o ar, além da 
identificação de MO, considerados indicadores ambientais ligados à questão da 
poluição, temática contemplada na Unidade 2. Nesse sentido, por meio das 
metodologias de análises disponíveis, é possível estudar a qualidade desses 
diferentes ambientes, objetivando o estabelecimento de protocolos e de 
políticas públicas que visem à qualidade ambiental adequada para a espécie 
humana e para o ecossistema.
Não paramos por aí! A partir desses conhecimentos, é possível 
delinear estratégias de intervenção que minimizem os impactos ambientais 
negativos decorrentes das ações antrópicas nos ambientes. Podemos citar, 
como exemplo, os sistemas de tratamento de efluentes líquidos domésticos 
e industriais. Essas técnicas empregam os processos biológicos utilizados 
pelos MO, na remoção da matéria orgânica, além de outros compostos, 
para que esses materiais tratados possam ser dispostos nos corpos hídricos 
em consonância com os padrões estabelecidos pela legislação. Esse é 
o foco da nossa Unidade 3, que também abordará aspectos relativos à 
biorremediação e à importância na limpeza/descontaminação de solos e de 
águas contaminados.
. 
Na Unidade 3, trataremos a respeito dos principais instrumentos 
da legislação ambiental brasileira ligados à microbiologia da água, do solo 
e do ar, com destaque para os padrões de potabilidade e balneabilidade 
dos recursos hídricos. Afinal, esses dispositivos legais e o cumprimento 
contribuem para a conservação dos recursos naturais e para uma gestão 
ambiental pública e privada, que promova a sustentabilidade ambiental.
 Bons estudos! 
Prof.a Louise Cristine Franzoi
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi-
dades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra-
mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui 
para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida-
de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun-
to em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você 
terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen-
tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
suMário
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA .......................................................................... 1
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA ..................................................................... 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 MICROBIOLOGIA: DEFINIÇÕES E ÁREAS DE ESTUDO ....................................................... 3
3 EVOLUÇÃO DA MICROBIOLOGIA ............................................................................................. 8
4 MICRORGANISMOS: CONCEITOS FUNDAMENTAIS E PRINCIPAIS GRUPOS ......... 11
5 MICROSCÓPIO: TIPOS E FINALIDADES ................................................................................. 16
5.1 MICROSCÓPIO ............................................................................................................................ 16
5.2 O MICROSCÓPIO ELETRÔNICO ............................................................................................. 19
6 BIOLOGIA CELULAR: UMA VISITA GUIADA ........................................................................ 22
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 24
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 27
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 28
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA ......................................................... 29
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 29
2 MICROBIOLOGIA AMBIENTAL: CONCEITOS ....................................................................... 29
2.1 A MICROBIOTA HUMANA ....................................................................................................... 31
2.2 MICRORGANISMOS CAUSADORES DE DOENÇAS NA ESPÉCIE HUMANA ............. 34
3 MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS ............................................ 42
3.1 AS BACTÉRIAS ............................................................................................................................. 42
3.1.1 Bactérias gram-positivas e gram-negativas...................................................................... 47
3.1.2 A parede celular das arqueobactérias (arqueas) ............................................................. 50
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 53
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 56
AUTOATIVIDADE ..............................................................................................................................57
TÓPICO 3 — REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO................. 59
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 59
2 REPRODUÇÃO CELULAR BACTERIANA ................................................................................. 59
2.1 OUTROS TIPOS DE REPRODUÇÃO BACTERIANA ............................................................ 63
3 FATORES QUE INTERFEREM NO CRESCIMENTO MICROBIANO .................................. 68
RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 78
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 79
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 81
UNIDADE 2 — MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS .................. 87
TÓPICO 1 — MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO .....89
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 89
2 MEIOS DE CULTURA MICROBIANA ......................................................................................... 89
3 EQUIPAMENTOS ESSENCIAIS À ROTINA DE UM LABORATÓRIO DE 
MICROBIOLOGIA............................................................................................................................ 93
4 TÉCNICAS DE SEMEADURA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO DE 
POPULAÇÕES MICROBIANAS .................................................................................................... 99
4.1 CONTAGEM EM PLACAS ....................................................................................................... 102
4.2 TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS (NMP) ........................................................................... 106
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 114
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 115
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA .............................................................................. 117
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 117
2 A QUESTÃO DO SANEAMENTO BÁSICO ............................................................................. 117
2.1 FLORAÇÕES DE ESPÉCIES DE CIANOBACTÉRIAS E CONSEQUÊNCIAS .................. 123
2.2 DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS ..................................................................................... 125
2.3 DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS ........................................................................... 127
2.4 DOENÇAS CAUSADAS POR FUNGOS ................................................................................. 129
2.5 DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS .................................................................. 131
2.6 DOENÇAS CAUSADAS POR HELMINTOS ......................................................................... 132
3 ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA .............................................................................. 133
3.1 TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS ........................................................................................ 134
3.2 TÉCNICA COLILERT® ...................................................................................................................................................................................................136
3.3 CONTAGEM DE BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS ............................................................ 139
3.4 DENSIDADE DE CIANOBACTÉRIAS .................................................................................... 141
3.5 AVALIAÇÃO DE CRYPTOSPORIDIUM E DE GYARDIA ................................................... 144
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 149
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 153
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 155
TÓPICO 3 — MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR ........................ 157
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 157
2 MICROBIOLOGIA DO SOLO ..................................................................................................... 157
2.1 COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA EXISTENTE NO SOLO ............................................... 157
2.2 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DO SOLO ..................................... 162
3 MICROBIOLOGIA DO AR ........................................................................................................... 167
3.1 AVALIAÇÃO MICROBIOLÓGICA DO AR ............................................................................ 169
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 171
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 174
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 175
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 176
UNIDADE 3 — TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E 
LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL .............. 183
TÓPICO 1 — TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS .................................................... 185
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 185
2 PARÂMETROS ENVOLVIDOS NO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE 
EFLUENTES DOMÉSTICOS......................................................................................................... 187
3 MICRORGANISMOS ENVOLVIDOS NO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE 
EFLUENTES LÍQUIDOS ................................................................................................................ 190
4 LODOS ATIVADOS ........................................................................................................................ 195
4.1 PROCESSOS ANAERÓBIOS ..................................................................................................... 197
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 206
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 208
TÓPICO 2 — BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS ..............211
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 211
2 CONCEITOS DE BIORREMEDIAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO ............................................... 211
3 MICRORGANISMOS EMPREGADOS NO PROCESSO DE BIORREMEDIAÇÃO ........ 216
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 229
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 230
TÓPICO 3 — LEGISLAÇÃO AMBIENTAL APLICADA ............................................................ 231
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................231
2 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DA ÁGUA.............................................. 231
3 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DO SOLO .............................................. 242
4 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DO AR .................................................... 244
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 246
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 249
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 250
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 253
1
UNIDADE 1 — 
NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• estudar os principais conceitos da microbiologia e as diferentes áreas de 
estudo;
• observar que todos os organismos (com exceção dos vírus), são formados 
por uma ou mais células, sendo, a célula, a unidade básica da vida;
•	 verificar	a	aplicação	da	microbiologia	ambiental	à	saúde	e	ao	bem-estar	
antrópicos dentro do contexto ambiental;
•	 analisar	 a	 importância	 dos	microrganismos	 à	 saúde	 humana,	 além	 da	
capacidade	de	alguns	de	causarem	doenças	aos	seres	humanos;
•	 identificar	 os	 mecanismos	 de	 reprodução	 bacteriana	 e	 os	 fatores	 que	
influenciam	no	crescimento	das	bactérias	e	de	outros	microrganismos.
Esta	unidade	será	dividida	em	três	tópicos.	No	decorrer	da	unidade,	
você	 encontrará	 autoatividades	 com	 o	 objetivo	 de	 reforçar	 o	 conteúdo	
apresentado.
TÓPICO	1	–	INTRODUÇÃO	À	MICROBIOLOGIA
TÓPICO	2	–	MICRORGANISMOS	E	A	IMPORTÂNCIA
TÓPICO	3	–	REPRODUÇÃO	E	FATORES	DE	CRESCIMENTO	
MICROBIANO
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
1 INTRODUÇÃO
Iniciamos	nossos	estudos	definindo	o	termo	microbiologia	e	as	diferentes	
áreas dessa ciência tão fascinante, porém, entendemos que a microbiologia é uma 
ciência que apresenta relação com outras áreas, a exemplo da biologia celular, 
pois	 se	debruça	sobre	o	conhecimento	desta	para	estudar	os	seres	comumente	
denominados	de	“micróbios”.
De	forma	que	possamos	adentrar	nos	estudos	referentes	à	disciplina	de	
Microbiologia	Ambiental,	é	necessário	definir	alguns	conceitos	essenciais	a	partir	
do	espectro	da	teoria	celular	e	dos	desdobramentos.
2 MICROBIOLOGIA: DEFINIÇÕES E ÁREAS DE ESTUDO
Ao	esmiuçarmos	o	termo	microbiologia,	temos	a	seguinte	caracterização:	
mikros = pequeno; bios = vida; logos	=	estudo.	A	partir	desse	foco,	podemos	conhecer	
alguns	conceitos	trazidos	por	autores	da	área.	Vamos	lá?!
O	termo	microbiologia	é	empregado	para	definir	a	ciência	que	estuda	os	
microrganismos, um grande e diverso grupo de organismos microscópicos que 
podem	ser	encontrados	em	células	únicas	ou	em	agrupamentos	celulares.
 
É	uma	ciência	dedicada	à	“forma,	à	estrutura,	à	reprodução,	à	fisiologia,	
ao	metabolismo	 e	 à	 identificação	dos	microrganismos.	Assim,	 a	microbiologia	
envolve	 o	 estudo	de	 organismos	 procariotos	 (bactérias,	 archaeas)	 e	 eucariotos	
inferiores	(algas,	protozoários)”	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012,	p.	11).
Área da ciência que se ocupa em estudar os microrganismos e as 
atividades, pois
preocupa-se	 com	 a	 forma,	 a	 estrutura,	 a	 reprodução,	 a	 fisiologia,	 o	
metabolismo	e	a	identificação	dos	seres	microscópicos.	Inclui	o	estudo	
da distribuição natural, relações recíprocas e com os outros seres vivos, 
efeitos	benéficos	e	prejudiciais	sobre	os	homens	e	as	alterações	físicas	e	
químicas	provocadas	no	meio	ambiente	(PARUSSOLO,	2020,	p.	3).
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
4
Interessante,	não	é	mesmo?!	A	partir	desses	conceitos,	podemos	evidenciar	
que, em grande parte, a microbiologia trata dos organismos microscópicos 
unicelulares.	 Nas	 assim	 chamadas	 formas	 superiores	 de	 vida	 (por	 exemplo,	 a	
espécie	humana,	homo sapiens),	os	organismos	são	compostos	de	inúmeras	células	
(pluricelulares),	que	compõem	tecidos	altamente	especializados	e	órgãos	destinados	
a	exercer	funções	específicas.	Nos	indivíduos	unicelulares,	como	o	próprio	nome	já	
diz,	todos	os	processos	vitais	são	realizados	em	uma	única	célula	(unicelular).
 
Independentemente da complexidade de um organismo, a célula é, na 
realidade,	 a	 unidade	 básica	 da	 vida	 (BOSSOLOAN,	 2002).	Cabe	destacar	 que,	
no campo de estudo da microbiologia, estão incluídos, também, vírus, seres 
microscópicos	de	natureza	acelular.	
Observe a seguir e note a diferença entre organismos unicelulares e 
pluricelulares:
FIGURA 1 – SERES UNICELULARES E PLURICELULARES
FONTE: <https://www.youtube.com/watch?v=8czePpvEgBU>. Acesso em: 29 jun. 2020.
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
5
Você já se perguntou: o que é uma célula? Pois bem, a célula se constitui 
como unidade básica fundamental dos seres vivos. É uma entidade/estrutura separada das 
outras células por uma membrana (e, certas vezes, por uma parede celular), contendo uma 
diversidade de substâncias químicas e estruturas subcelulares no interior (MADIGAN et al., 
2010). Observe o exemplo esquemático de uma célula:
ATENCAO
MODELO ESQUEMÁTICO DE UMA CÉLULA
FONTE: Adaptada de Carvalho (2020)
Sejam	 os	 organismos	 unicelulares	 ou	 pluricelulares,	 podemos	 apontar	
que	existe	um	nível	organizacional	entre	os	elementos	que	integram	esses	seres.
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
6
FIGURA 2 – ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA - EXEMPLO DA ESPÉCIE HUMANA
FONTE: <https://querobolsa.com.br/enem/biologia/niveis-de-organizacao-dos-seres-vivos>. 
Acesso em: 29 maio 2020.
É importante destacar que o estudo da microbiologia pode ser dividido 
em microbiologias básica e aplicada.
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
7
QUADRO 1 – ÁREAS DA MICROBIOLOGIA
ÁREA FOCOS DE ESTUDO EXEMPLOS 
MICROBIOLOGIA 
BÁSICA
Natureza	e	propriedades	dos	
microrganismos 
Morfologia,	fisiologia,	
bioquímica	etc.
Características	fisiológicas Nutrição	e	condições	de	
crescimento	e	de	reprodução.
Atividades	bioquímicas Obtenção de energia pelos 
microrganismos.
Características genéticas Hereditariedade e variabilidade 
das	características.
Características ecológicas Microrganismos	no	ambiente	e	a	
relação	com	outros	organismos.
Potencial patogênico Capacidade de ocasionar 
doenças	dos	microrganismos.
Classificação Relação	taxonômica	entre	os	
grupos	de	microrganismos.
MICROBIOLOGIA 
APLICADA FOCOS DE ESTUDO EXEMPLOS 
Microbiologia	Industrial
Emprego dos microrganismos 
para síntese de substâncias 
químicas.
Antibióticos,	enzimas,	
biometalurgia (explora as 
atividades químicas de bactérias 
para extrair minerais, como 
cobre	e	ferro).	
Microbiologia	Ambiental	 Utilização	dos	microrganismos	
como	agentes.
Biodegradação	e	limpeza	
ambiental,	controle	de	pragas	etc.
Microbiologia	Médica	
Estudo dos microrganismos 
causadores de doenças e da 
prevenção	e	controle.
Estudo	do	vírus	Sars-CoV-2	
(novo	coronavírus).
Microbiologia	dos	
Alimentos
Relacionada	às	doenças	
transmitidas por alimentos, 
controle de qualidade e 
produção	de	alimentos.
Queijos,	bebidas	(vinhos,	
cervejas),	pães	etc.
FONTE: Adaptado de Bossolan (2002) e Vieira e Fernandes (2012)
Obviamente que, neste livro didático, focaremos nossas atenções nos 
estudos	 referentes	 à	 Microbiologia	 Ambiental	 e	 aos	 desdobramentos,	 porém,	
é	 fundamental	 que	 tenhamos	 ciência	 da	 infinidade	de	 áreas	 e	 de	 aplicações	 da	
microbiologia	em	diferentes	segmentos	da	ciência	e	do	cotidiano.
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
8
3 EVOLUÇÃO DA MICROBIOLOGIA
A	microbiologia	passou	por	 inúmeros	avanços	ao	 longo	dos	anos,	mas	
um marco fundamental paraque essa ciência tomasse os rumos atuais se deu 
quando	 da	 invenção	 do	 primeiro	microscópio,	 em	 1674,	 pelo	 alemão	Antony	
Van	Leeuwenhoek.	O	cientista	empregou	o	pequeno	instrumento	para	observar	
pequenos	 seres,	 em	 amostras	 de	 solo,	 água,	 saliva	 e	 fezes,	 denominando	 de	
“animálculos”	(DIAS,	2020).
FIGURA 3 – O PRIMEIRO MICROSCÓPIO E O INVENTOR
FONTE: <https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pi-
d=S1676-24442009000200001>. Acesso em: 24 jun. 2020.
No	mesmo	ano,	Leeuwenhoek	redigiu	várias	cartas	à	sociedade	real	inglesa,	
descrevendo	os	seres	que	ele	observava	por	meio	do	pequeno	microscópio.	Essas	
cartas possibilitaram o início da microbiologia em si, pois foram os documentos de 
divulgação	científica	da	época	que	fizeram	com	que	a	sociedade	fosse	informada	
acerca	da	existências	de	seres	microscópicos	(DIAS,	2020).
 
Posteriormente,	o	microscópio	primitivo	de	Leeuwenhoek	 foi	 aprimorado	
por	Robert	Hooke	 (1635-1703),	 ganhando	mais	uma	 lente	 e	 a	possibilidade	de	
ampliação	de	imagem	ainda	maior.	Por	consequência,	as	primeiras	observações	
de	Hooke	e	os	estudos	de	Leeuwenhoek	levaram	à	descoberta	das	células.
 
A	 descoberta	 do	 microscópio	 e	 a	 constatação	 da	 existência	 dos	
microrganismos	fizeram	com	que	a	comunidade	científica	da	época	questionasse	a	
respeito da origem dos seres, o que levou ao surgimento das teorias da abiogênese 
(geração	espontânea)	e	da	biogênese	(CARVALHO,	2020).
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
9
Vamos conhecer os conceitos de abiogênese e de biogênese? A teoria 
da biogênese (defendida por alguns cientistas), inclusive, Leuwenhoek, atestava que 
as “sementes” das criaturas microscópicas estão sempre presentes no ar, de onde 
ganham acesso aos materiais e ali crescem, desde que as condições sejam adequadas 
ao desenvolvimento. A essa forma de multiplicação dos microrganismos, chamou-
se biogênese. Outros cientistas acreditavam que os microrganismos se formavam 
espontaneamente, a partir da matéria orgânica em decomposição ou da putrefação. Essa 
forma de multiplicação se chamou de abiogênese, que ficou conhecida como teoria da 
geração espontânea (CARVALHO, 2020).
NOTA
As	ideias	da	abiogênese,	ou	teoria	da	geração,	foram	perdendo	espaço	a	
partir	de	demonstrações	científicas,	como	a	do	médico	 italiano	Francesco	Redi	
(1626-1697).	 Demonstrou	 que	 as	 larvas	 encontradas	 na	 carne	 em	 putrefação	
eram	larvas	de	ovos	de	 insetos,	e	não	um	produto	da	geração	espontânea.	No	
experimento,	Redi	colocou	um	pedaço	de	carne	em	uma	jarra	coberta	com	gaze.	
Atraídas	pelo	odor	da	carne,	as	moscas	depositaram	ovos	sobre	a	cobertura,	e,	
destes,	emergiram	as	larvas.	Com	isso,	demonstrou	que	a	vida	se	origina	de	outra	
preexistente,	refutando	a	teoria	da	abiogênese	(CARVALHO,	2010).
FIGURA 4 – EXPERIMENTO DE FRANCESCO REDI
FONTE: <http://digitalizandoabiologia.weebly.com/a-origem-da-vida.html>. Acesso em: 24 jun. 2020.
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
10
A	 controvérsia	 teve	 fim	 quando,	 finalmente,	 o	 químico	 francês	 Louis	
Pasteur	(1822-1895)	realizou	um	experimento,	que	também	se	tornaria	famoso	na	
história	da	biologia.	Este	preparou	um	frasco	com	colo	longo,	estreito,	em	pescoço	
de	cisne.	Colocou	diversas	infusões	em	balões	de	vidro,	em	contato	com	o	ar.	Em	
seguida,	alongou	os	pescoços	dos	balões	na	chama,	de	modo	que	fizessem	várias	
curvas.	 Ferveu	 os	 líquidos	 (caldo	 de	 carne)	 até	 que	 o	 vapor	 saísse	 livremente	
das	 extremidades	 estreitas	 dos	 balões.	 Como	 resultado,	 verificou	 que,	 após	 o	
arrefecimento (refrigeração) dos líquidos, estes permaneciam inalterados em odor 
e	em	sabor.	No	entanto,	não	se	apresentavam	contaminados	por	microrganismos	
(NÓBREGA;	BOSSOLAN,	2017).	
FIGURA 5 – EXPERIMENTO DE LOUIS PASTEUR
FONTE: <https://sites.google.com/site/biologiaparaoensinomedio/experimentos>. 
Acesso em: 24 jun. 2020.
Legenda:	note	que	o	ar	podia	circular	livremente	por	meio	dos	frascos	abertos.	Contudo,	
nenhum	microrganismo	surgiu	na	solução.	A	poeira	e	os	microrganismos	se	depositavam	
na	área	sinuosa,	em	forma	de	V	do	tubo	e,	portanto,	não	atingiam	o	caldo.
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
11
Você já ouviu falar do processo de pasteurização? Pois bem, Pasteur descobriu 
que, aquecendo o vinho a uma temperatura de 56oC, os organismos que alteravam o 
gosto do vinho eram eliminados. Esse processo ficou conhecido como pasteurização, e, 
ainda hoje, é amplamente empregado na indústria de alimentos, especialmente, como 
processo de conservação do leite (NÓBREGA; BOSSOLAN, 2017).
NOTA
O	 experimento	 de	 Pasteur	 demonstrou,	 finalmente,	 que	 a	 teoria	 de	
geração	espontânea	estava	equivocada.	Podemos	evidenciar,	então,	que	a	ciência	é	
construída	a	partir	do	trabalho	de	inúmeros	cientistas	em	diferentes	áreas,	e	que	o	
conhecimento	científico	está	sob	constante	evolução.	É	fascinante,	não	é	mesmo?!	
Passemos,	agora,	ao	estudo	dos	microrganismos	em	si.	Sigamos	em	frente!
4 MICRORGANISMOS: CONCEITOS FUNDAMENTAIS E 
PRINCIPAIS GRUPOS
Agora	que	estudamos	as	áreas	de	estudo	da	microbiologia	e	algumas	das	
suas particularidades, vamos nos aprofundar a respeito dos microrganismos em 
si.	Vamos	lá?!
Invisíveis	 a	 olho	 nu,	 comumente	 conhecidos	 como	 “micróbios”,	 os	
microrganismos	são	seres	fascinantes,	pois,	além	de	hóspedes	do	nosso	organismo,	
estão	presentes	em	todos	os	lugares	e	são	parte	fundamental	à	manutenção	da	vida	
no	planeta	Terra.	Seres	de	tamanhos	microscópicos	variados	(vírus	1nm,	bactérias	
1µm	 e	 fungos	 100µm	de	 diâmetro).	 Contudo,	 alguns,	 em	determinadas	 fases	 de	
crescimento,	atingem	 tamanho	macroscópicos,	a	 exemplo	dos	 fungos,	 conhecidos	
como	cogumelos,	que	chegam	a	formar	um	falso	tecido	(NASCIMENTO,	2020).
Para	melhor	compreender	nosso	objeto	de	estudo,	entenderemos	algumas	
das	unidades	de	medida	utilizadas	no	estudo	da	biologia	em	geral.	Acompanhe:
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
12
QUADRO 2 – UNIDADES DE MEDIDA
UNIDADE EQUIVALÊNCIA MICROSCÓPIO 
Milímetro	(mm) 0,001	metro	(m) Visível	a	olho	nu
Micrômetro	(µm) 0,001	milímetro	 Microscópio	óptico
Nanômetro	(nm) 0,001	µm Microscópio	eletrônico
Angströn	(Å) 0,1	nm Microscópio	eletrônico
FONTE: <https://theamazingbiology.weebly.com/vestibular/archives/05-2013>. 
Acesso em: 29 jun. 2020.
Para ter uma noção mais clara dessas dimensões, é importante que observe 
as	figuras	a	seguir:
FIGURA 6 – ESCALADA DE TAMANHO DOS ORGANISMOS
FONTE: <https://www.indagacao.com.br/2019/03/puc-rs-responda-questao-com-base-na-escala-
logaritimica-que-mostra-os-tamanhos-das-estruturas-e-organismos.html>. Acesso em: 29 jun. 2020.
Legenda:	A	=	vírus;	B	=	bactéria;	C	=	célula	eucariótica.
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
13
FIGURA 7 - TAMANHOS E FORMAS RELATIVOS DOS ORGANISMOS
FONTE: <https://pt.slideshare.net/filho92/001-intoducao>. Acesso em: 29 jun. 2020.
Realmente,	a	diversidade	da	vida	em	formas	e	tamanhos	é	impressionante,	
mas	não	paramos	por	 aí.	 Surgiu	um	 termo	 essencial	 ao	 andamento	dos	 nossos	
estudos:	 célula	 eucariótica.	 Para	 compreendê-lo,	 é	 preciso	 compará-lo	 com	
outro	tipo	celular	existente,	a	célula	procariótica.	Esses	dois	tipos	de	células	se	
diferenciam	em	algumas	características.
As	 células	 procarióticas	 contam	 com	 uma	 estrutura	 relativamente	
simples.	Nela,	o	nucleoide	(consiste	em	DNA	bacteriano)	não	é	delimitado	por	
uma membrana (carioteca), e se encontra disperso no citoplasma, ou seja, elas 
não	apresentam	núcleo	organizado	ou	verdadeiro.	Nelas,	a	maior	parte	da	célula	é	
formada	por	água,	proteínas,	íons	e	demais	moléculas.	Geralmente,	medem	de	1	
a	2	µm.	Podemos	citar,	como	exemplo,	as	bactérias	e	as	cianobactérias	(LODISH	
et al.,	2014).
As	 células	 eucarióticas	apresentam	núcleo	delimitado	 (organizado)	por	
membrana	(a	carioteca),	armazenado	o	material	genético	(DNA).	Além	disso,	esse	
tipo celular conta com muitos compartimentos delimitados por membrana, ou 
organelas.	Comumente,	essas	células	apresentam	o	tamanho	entre	10	e100	µm	de	
diâmetro.	São	formadas	por	células	eucarióticas,	todos	representantes	dos	reinos	
vegetal	e	animal,	algas,	além	dos	fungos	(ex.:	leveduras,	bolores)	e	do	protozoário,	
seres	exclusivamente	unicelulares.	Citam-se,	como	exemplo,	os	protozoários,	as	
algas,	os	fungos,	os	animais	e	os	vegetais	(LODISH	et al.,	2014).
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
14
Qual é a característica definidora das células eucariótica e procariótica?
ATENCAO
FIGURA 8 – CÉLULAS EUCARIÓTICA E PROCARIÓTICA
FONTE: <http://wesleibio.blogspot.com/2016/12/celulas-eucariontes-e-procariontes.html>. 
Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	célula	procariótica;	B	–	célula	eucariótica.
As	 células	 eucarióticas	 apresentam	maior	 complexidade	 em	 estruturas	
(organelas)	quando	comparadas	às	procarióticas,	além	da	diferença	de	 tamanho	
existente.	 Note	 que	 um	 fibroblasto	 humano	 (célula	 que	 compõe	 o	 tecido	
conjuntivo)	 conta	 com,	 aproximadamente,	 15	 µm	de	 diâmetro,	 com	volume	 e	
peso	secos	de	algumas	milhares	de	vezes	maiores	em	comparação	a	Escherichia 
coli,	uma	bactéria	intestinal	comum	(LODISH	et al.,	2014).
As	 células	 animais	 e	 vegetais	 apresentam	 diferenças	 e	 similaridades?	
Na	verdade,	a	célula	eucariótica	vegetal	é,	em	grande	parte,	semelhante	à	célula	
eucariótica	 animal.	 Contudo,	 a	 primeira	 conta	 com	 uma	 parede	 celular	 que	
circunda a membrana plasmática, e duas organelas adicionais: os plastídios (o 
cloroplasto	 é	 o	 tipo	mais	 conhecido)	 e	 o	 vacúolo,	 que	 conferem	 característica	
particular	à	célula	vegetal	(BIOLOGIA	CELULAR,	2011).
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
15
FIGURA 9 – CÉLULAS ANIMAL E VEGETAL - MODELOS ESQUEMÁTICOS
FONTE: <https://dicasdeciencias.com/2013/03/28/diferencas-entre-as-celulas-animal-e-vegetal/>; 
<https://blog-mundo-biologia.blogspot.com/2016/01/estruturas-da-celula-vegetal.html>. 
Acesso em: 28 maio 2020.
Legenda:	A	–	Célula	animal;	B	–	Célula	vegetal.
A	seguir,	será	possível	evidenciar	as	características	dos	principais	grupos	
de microrganismos, cujos conceitos que estudamos até o momento podem ser 
observados.
QUADRO 3 – CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS GRUPOS DE MICRORGANISMOS
Microrganismos Características
A. Vírus
Acelulares,	menores	 e	mais	 simples,	 em	estrutura	quando	 comparados	 às	
bactérias;	em	geral,	apresentam	apenas	um	tipo	de	ácido	nucléico	(DNA	ou	
RNA),	protegido	por	uma	capa	proteica.	Podem	se	multiplicar	apenas	dentro	
das	células	vivas,	porém,	poucos	vírus	de	DNA,	como	o	citomegalovírus	e	o	
vírus	da	hepatite	B,	podem	iniciar	a	síntese	de	moléculas	de	RNA	enquanto	
ainda	estão	se	formando,	de	modo	que	a	partícula	viral	contenha	os	dois	tipos	
de	ácidos	nucléicos	(DNA	e	RNA).
B. Bactérias Procariontes,	divididas	em	dois	grupos:	Eubactérias	e	Arqueobactérias.
Eubactérias
Apresentam	diversas	formas	(esférica,	bastonete	e	espirilo).	Aparecem	isoladas	
ou	em	formas	de	colônias.	Variam	de	0,2	–	5,0	µm.	São	unicelulares	e	algumas	
apresentam	flagelos.
Arqueobactérias 
(Arqueias)
São	 semelhantes	 às	 eubactérias,	mas	 contam	 com	diferenças	 importantes	
quanto	à	composição	química	Habitam	ambientes	extremos,	como	os	de	altas	
concentrações	salinas,	os	de	acidez	e	os	de	temperatura.
C. Protozoários
Eucariontes, unicelulares, não apresentam parede celular rígida, não contêm 
clorofila.	Alimentam-se	por	ingestão.	Alguns	se	movem	por	meio	de	flagelos	
ou	de	cílios,	e	são	amplamente	distribuídos	na	natureza.
D. Fungos
Eucariontes,	com	parede	celular	rígida.	Uni	ou	pluricelulares,	não	apresentam	
clorofila.	Alimentam-se	por	absorção.	São	conhecidos	como	bolores,	leveduras	
e	cogumelos.
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
16
Bolores Fungos	multicelulares	e	produzem	estruturas	filamentosas	(hifas	e	micélios).
Leveduras Fungos	unicelulares	e	apresentam	formas	variadas	(esférica	à	ovoide;	elipsoide	
a	filamentosos).
E. Algas
Eucariontes	 apresentam	 clorofila	 (realizam	 fotossíntese)	 e	 podem	 ser	 uni	
ou	pluricelulares.	Contam	com	parede	celular	rígida	e	crescem	em	diversos	
ambientes,	mas	a	maioria	é	aquática.
FONTE: Vieria e Fernandes (2012, p. 17)
5 MICROSCÓPIO: TIPOS E FINALIDADES
Como já vimos anteriormente, o aprimoramento do microscópio e das 
técnicas	de	utilização	de	corantes	para	visualizar	as	estruturas	internas	celulares	
possibilitou,	aos	biólogos	da	época,	examinarem	micróbios	e	finas	fatias	(pedaços)	de	
tecidos	de	plantas	e	de	animais	(NÓBREGA;	BOSSOLAN,	2017).
Vimos	a	importância	do	microscópio	enquanto	instrumento	fundamental	
para a rotina laboratorial, o que torna possível a observação de estruturas não 
visíveis	a	olho	nu.	Dependendo	do	princípio	no	qual	a	ampliação	é	baseada,	os	
microscópios	podem	ser	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012):
• Ópticos:	utilizam	dois	sistemas	de	lentes,	ocular	e	objetiva,	por	meio	das	quais	a	
imagem	ampliada	é	obtida.	
• Eletrônicos:	 utilizam	 um	 feixe	 de	 elétrons	 para	 gerar	 a	 imagem	 ampliada.	
Empregados	 para	 observar	 células	 procarióticas	 e	 eucarióticas,	 detalhes	
celulares	e	vírus.
5.1 MICROSCÓPIO 
Apesar	da	grande	variabilidade	externa	dos	microscópios,	os	componentes	
fundamentais	 são	 similares.	 O	 microscópio	 de	 luz	 é	 composto	 pelas	 partes	
mecânica	e	óptica	(BRANCALHÃO;	CAVÉQUIA,	2020).
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
17
FIGURA 10 – MICROSCÓPIO ÓPTICO
FONTE: <http://projetos.unioeste.br/projetos/microscopio/index.php?option=com_
phocagallery&view=category&id=76&Itemid=140>. Acesso em: 18 maio 2020.
Cada	 um	 dos	 números	 da	 figura	 representa	 uma	 das	 partes	 de	 um	
microscópio	óptico,	conforme	os	autores	Vieira	e	Fernandes	(2012)	e	Brancalhão	
e	Cavéquia	(2020):
• Componentes mecânicos:
1-	Pé:	sustenta	o	microscópio,	conferindo	estabilidade	ao	equipamento.
2-	Braço ou coluna:	haste	vertical	ou	inclinável	fixada	à	base.	Sustenta	o	tubo	do	
microscópio	e	se	articula	com	a	base.
3-	Canhão ou tubo:	suporte	cilíndrico	da	ocular.	Permite	a	troca	e	a	fixação	das	
objetivas.
4-	Revólver ou porta-objetiva:	 local	 onde	 são	 fixadas	 as	 lentes	 (oculares	 e	
objetivas).
5-	Platina:	 mesa	 em	 miniatura	 que	 contém	 um	 orifício	 central	 destinado	 à	
passagem	de	 luz.	 Local	 onde	 se	deposita	 a	 lâmina	 (com	a	preparação	 a	 ser	
observada).
6-	Parafuso macrométrico ou dos grandes deslocamentos: botão giratório que 
possibilita	 movimentos	 amplos	 da	 platina	 em	 direção	 às	 objetivas	 (e	 vice-
versa).	É	útil	na	focalização	inicial.
7-	Parafuso micrométrico ou de focagem lenta: botão giratório que possibilita 
movimentos	mais	delicados	da	platina.	Útil	no	ajuste	final	de	focalização	da	
lâmina,	para	focagens	mais	precisas.
8-	Parafuso condensador:	localizado	na	porção	inferior	da	coluna,	é	destinado	a	
baixar	e	a	levantar	o	condensador.
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
18
• Componentes ópticos – sistema de iluminação:
9-	 Fonte de luz:	localizada	na	base	do	microscópio,	fornece	os	raios	luminosos.
10-	Condensador: conjunto de lentes situado abaixo da platina que distribui, 
regularmente,	no	campo	visual	do	microscópio,	a	luz	refletida	pelo	espelho	
ou	diretamente	da	fonte	luminosa.
11-	Filtros:	 fabricados	 com	 filtro	 colorido,	 destinam-se	 a	 absorver	 parte	 do	
espectro	da	radiação	luminosa.
• Componentes ópticos – sistema de observação:
12-	Lentes oculares:	aumentam	a	imagem	recebida	da	objetiva.
13-	Lentes objetivas:	situadas	próximas	ao	objeto,	criam	imagens	real	e	invertida.	
Estas	 podem	 oferecer	 aumentos	 de	 10x,	 20x,	 40x,	 100x.	 Existem	 as	 lentes	
objetivas a seco (entre a lâmina e a objetiva, existe o ar) e as objetivas de 
imersão,	 assim,	 coloca-se	 um	 tipo	 de	 óleo	 (óleo	 de	 imersão)	 nesse	 meio,	
cujo objetivo é evitar a dispersão dos raios luminosos, além de possibilitar 
a	entrada	de	grande	quantidade	de	luz	na	objetiva.	As	objetivas	de	100x	são	
sempre	de	imersão.
A objetiva de imersão, que fornece grande aumento, é muito empregada nos 
laboratórios de microbiologia. Dessa forma, é preciso óleo de imersão para assegurar um 
trajeto do raio luminosoopticamente homogêneo entre a lâmina e a lente objetiva. Depois do 
uso, deve-se limpar as superfícies ópticas com papel absorvente, com um pouco de xilol, 
pois restos de óleo podem danificar o sistema óptico do microscópio.
NOTA
Vamos conhecer o funcionamento do microscópio óptico (MO)? Para saber 
mais, acesse https://www.youtube.com/watch?v=yLVh0HIdeSs.
DICAS
A	 título	de	 curiosidade,	 conforme	 a	 espécie	de	material	 que	deseja	 ser	
observada na amostra, os microscópios apresentam as seguintes tipologias:
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
19
QUADRO 4 – COMPARATIVO ENTRE DIFERENTES TIPOS DE MICROSCÓPIOS
FONTE: Vieira e Fernandes (2012, p. 20)
Legenda:	microscópios	ópticos:	campo	claro;	campo	escuro;	fluorescência;	contraste	de	fase.
5.2 O MICROSCÓPIO ELETRÔNICO
O	advento	do	microscópio	eletrônico	(ME)	possibilitou	a	observação	direta	
de	aspectos	ultraestruturais	das	células	até	então	desconhecidos.	Por	meio	dessas	
novas	observações,	a	compreensão	a	respeito	da	organização	dos	tecidos	vegetais	
e animais foi enormemente ampliada, e muitas das nossas ideias a respeito da 
construção	e	da	função	celulares	foram	radicalmente	modificadas	(GALLETI,	2003).
 
A	utilidade	do	ME	é	enorme	e	oferece	uma	comprovação	fotográfica	de	
organismos	 e	 características	 subcelulares.	Os	 objetos	 de	 estudo	 da	ME	 são	 os	
mais	diversificados:	estudo	ultraestrutural	de	células	vegetais	e	animais,	fungos,	
bactérias,	vírus,	artrópodes,	peças	automotivas,	papéis,	exames	de	balística	etc.,	
ao	passo	que,	na	microscopia	óptica,	é	utilizado	um	feixe	de	luz	para	visualizar	
as	estruturas	(MICROSCOPIA	ELETRÔNICA,	2012).
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
20
Na	microscopia	eletrônica,	é	empregado	um	feixe	de	elétrons,	que	sofre	
refração	através	de	lentes	eletrônicos.	O	ME	produz	aumentos	úteis	de	200.000	
a	 400.000X,	 apresentando	 um	 poder	 de	 resolução	 100	 vezes	 maior	 quando	
comparado	ao	microscópio	óptico	(GALLETI,	2003).
FIGURA 11 – BACTÉRIA ESCHERICHIA COLI VISTA NOS MICROSCÓPIOS ÓTICO E ELETRÔNICO
FONTE: <https://slideplayer.com.br/slide/364653/>. Acesso em: 28 maio 2020.
Legenda:	à	esquerda	–	observação	a	partir	do	MO	(com	coloração	específica);	à	direita	–	
observação	a	partir	do	ME.
Você sabia que existem dois tipos básicos de microscópios eletrônicos? Vamos 
conhecê-los?
ATENCAO
Um	deles	é	o	ME	de	Transmissão	 (MET).	O	 feixe	de	elétrons	atravessa	
a	 célula	 (ou	 a	 organização	 molecular	 do	 vírus)	 e	 forma	 a	 imagem	 em	 uma	
tela	 fluorescente,	 o	 que	 fornece	 detalhes	 de	moléculas,	 organelas	 e	 estruturas	
intracelulares.	A	capacidade	de	resolução	é	de	até	300	mil	vezes	(GALETTI,	2003;	
PLATAFORMA	DE	MICROSCOPIA	ELETRÔNICA,	2020).
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
21
FIGURA 12 – MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE TRANSMISSÃO
FONTE: <http://1.bp.blogspot.com/-BvrJc4FmSrE/UIa27tgr4OI/AAAAAAAAAC8/
rnWSWUnBHDA/s1600/5.jpg>; <http://www.fiocruz.br/ioc/cgi/cgilua.exe/sys/start.
htm?infoid=2514&sid=32&tpl=printerview>. Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	Microscópio	Eletrônico	de	Transmissão	(MET);	B	–	Células	do	vírus	Zika	
(esferas	escuras).
Com	relação	ao	ME	de	Varredura	(MEV),	a	geração	de	imagem	é	realizada	
com	os	elétrons	que	varrem	a	superfície	 (topografia)	das	estruturas	biológicas.	
Dessa	 forma,	 o	 instrumento	 oferece	 uma	 imagem	 da	 superfície,	 com	 noções	
de	 profundidade	 e	 de	 tridimensionalidade,	 com	 limite	 de	 resolução	 de	 0,3	
nm.	 Contudo,	 fornece	 pouca	 (ou	 nenhuma)	 informação	 da	 estrutura	 interna.	
O poder separador não se iguala ao do microscópio de transmissão, embora 
sejam	 adequadas	 muitas	 finalidades	 (GALETTI,	 2003;	 PLATAFORMA	 DE	
MICROSCOPIA	ELETRÔNICA,	2020).
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
22
FIGURA 13 – MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA
FONTE: <http://ca.iq.usp.br/novo/paginas_view.php?idPagina=16>; <encurtador.com.br/xOX25>. 
Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	MEV;	B	–	Bactérias	que	formam	a	placa	sobre	os	dentes.
Cabe	destacar	que	o	emprego	de	determinado	instrumento,	seja	MO,	MET	
ou	MEV,	depende	do	objetivo	do	estudo	(ou	levantamento)	a	ser	realizado,	pois	
este	deve	indicar	que	equipamento	deve	ser	utilizado	de	forma	que	os	resultados	
esperados	sejam	atingidos.	
Vamos conhecer algumas imagens da microscopia eletrônica? Por meio do 
atlas virtual, você poderá observar diversas células e estruturas celulares. Ficou curioso 
(a)? Acesse o link e aprenda mais: http://www.drjastrow.de/WAI/EM/EMAtlas.html. Você 
também pode acessar a biblioteca de imagens de células: http://cellimagelibrary.org/home.
DICAS
6 BIOLOGIA CELULAR: UMA VISITA GUIADA
É	hora	de	 colocar	 em	prática	os	 conhecimentos	 adquiridos	no	Tópico	 1.	
Vamos	lá?!	De	forma	a	tornar	o	nosso	estudo	mais	interativo	e	dinâmico,	existe	
um	 recurso	 disponível	 de	 forma	 online.	 É	 possível	 navegar	 pelo	maravilhoso	
mundo	da	biologia	celular,	ciência	básica	do	estudo	da	microbiologia.
 
Primeiramente,	é	necessário	que	você	acesse	http://www.celuladidatica.
ufpr.br/celulas-virtuais.php.	
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
23
A	página	é	 intitulada	de	“Células	Virtuais”.	Clique	no	 link,	 “célula	3D	
interativa”.	Vamos,	 então,	 navegar	 e	 explorar	 a	 nossa	 célula	 virtual.	Ao	 longo	
do	caminho,	surgem	alguns	 termos	novos,	de	organelas	celulares	sob	as	quais	
não nos aprofundamos neste tópico, mas não se assuste: o intuito desta atividade 
é	 possibilitar	 que	 você	 se	 familiarize	 com	 as	 novas	 terminologias	 e	 reforce	 os	
conteúdos	já	adquiridos.
 
Visualize	a	figura	a	seguir	e	conheça	o	 início	do	nosso	passeio	virtual	
pela célula:
FIGURA 14 – TELA INCIAL - CÉLULA 3D
FONTE: <http://3d.cl3ver.com/0MKDN>. Acesso em: 29 maio 2020.
Na	 parte	 superior	 da	 tela,	 é	 possível	 clicar	 nas	 diferentes	 estruturas	
apresentadas,	 além	 de	 obter	 uma	 visualização	 e	 uma	 descrição	 do	 modelo	
esquemático	apresentado.	A	partir	deste	link,	é	possível	conhecer	as	estruturas:	
mitocôndria,	 centríolos,	peroxissomo,	Complexo	de	Golgi,	membrana	plasmática,	
vesículas,	núcleo,	citoesqueleto,	lisossomos,	ribossomos	e	retículo	endoplasmático.	
Fascinante,	não	é	mesmo?!	
A	partir	dos	conteúdos	 já	 trabalhados	neste	tópico	e	da	nossa	visita	guiada	
pelo	interior	celular,	partimos	para	os	estudos	referentes	ao	Tópico	2.	Vamos	lá?!	
Sigamos	em	frente!
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
24
LEITURA COMPLEMENTAR
Colocando	a	“mão	na	massa”.	Acadêmico,	para	fixar	os	conteúdos	deste	
tópico,	propomos	o	 seguinte	desafio:	 “esquematizando	e	modelando	células	 com	
imagens	microscópicas	reais”.	Para	tal	atividade,	você	precisará	de:
•	 Imagens	de	células	(a	seguir)	ou	de	qualquer	outra	fonte.
• Papel transparente (manteiga, acetato ou transparência de retroprojetor, 
plástico	ou	celofane).
•	 Caneta	de	retroprojetor.
•	 Lápis	de	cor.
•	 Materiais	 recicláveis	 diversos	 (tampas	 de	 garrafas	 pet,	 caixas	 de	 remédios	
vazias	etc.).
•	 Miçangas	diversas	ou	bolas	de	amido	(bolas	de	sagu/pérolas	de	tapioca).
•	 Massa	plástica	(massa	de	modelar).
Trata-se	de	criar	o	seu	próprio	modelo	esquemático	de	uma	célula	a	partir	
das	 informações	 obtidas	 neste	 tópico	 ou	de	 outras	 fontes	 (confiáveis)	 a	 serem	
consultadas.
Procedimento:	 coloque	 uma	 folha	 transparente	 ou	 translúcida	 sobre	
uma	 das	 imagens	 obtidas	 por	 você.	 Lembre-se	 de	 tentar	 circular,	 em	 cores	
diferenciadas,	todas	as	estruturas	que	conseguir	identificar.
CÉLULA E DESENHO/MODELO ESQUEMÁTICO
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/media/comciencia_03.pdf>. Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	Imagem	de	uma	célula	(parte	superior)	e	modelo	esquemático	construído.	
B	–	Diferentes	modelos	esquemáticos	elaborados.	
TÓPICO 1 —INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
25
Empregando	 uma	 das	 figuras	 disponíveis,	 você	 pode	 tentar	 recobrir	
cada elemento presente na imagem com massa de modelar da mesma forma 
e	da	mesma	cor.	Assim,	você	 terá	um	modelo	esquemático	desenhado	e	outro	
elaborado	a	partir	da	massa	de	modelar	e/ou	outros	materiais.É	indicado	utilizar	
a	folha	transparente	como	suporte	(molde),	de	forma	a	não	sujar	a	 imagem	de	
fundo	com	a	massa.
Figuras	de	células	sugeridas	para	a	realização	da	atividade:
CÉLULAS ANIMAIS (HEPATÓCITO) - VISTA SOB MET
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/media/comciencia_03.pdf>. Acesso em: 29 maio 2020.
BACTÉRIAS VISTAS SOB MET
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/media/comciencia_03.pdf>. Acesso em: 29 maio 2020.
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
26
CÉLULAS DE ELODEA VISTAS SOB MO
FONTE: <https://www.nikonsmallworld.com/galleries/2008-photomicrography-competition/
chloroplasts-in-the-leaf-cells-of-elodea-canadensis-canadian-waterweed>. Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	Células	de	Elodea canadensis	(espécie	de	planta	aquática).
FONTE: COM CIÊNCIA NA ESCOLA - LBC/IOC/FIOCRUZ. Esquematizando e modelando 
células com imagens microscópicas reais. 2020. Disponível em: http://www.fiocruz.br/ioc/
media/comciencia_03.pdf. Acesso em: 3 maio 2020.
27
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 A	microbiologia	é	a	ciência	que	se	dedica	ao	estudo	dos	microrganismos,	um	
grande	 e	 diversificado	 conjunto	de	 organismos	microscópicos	 que	 pode	 ser	
encontrado	 em	 células	 únicas	 ou	 em	 agrupamentos	 celulares.	Divide-se	 em	
microbiologia	 básica	 (ex.:	 atividades	 bioquímicas	 dos	 microrganismos)	 e	
microbiologia	aplicada	(ex.:	microbiologia	ambiental	–	biodegradação).
•	 A	célula	 é	 a	unidade	básica	da	vida	e	 todos	os	 seres	vivos	 são	 constituídos	
por	 células.	 Esses	 organismos	 podem	 ser	 unicelulares	 (ex.:	 protozoários)	 e	
pluricelulares	(ex.:	plantas,	animais	etc.).
• É importante salientar que, no campo de estudo da microbiologia, estão 
incluídos,	também,	os	vírus,	seres	microscópicos	de	natureza	acelular.
•	 Com	 a	 invenção	 do	 primeiro	 microscópio,	 pelo	 alemão	 Antony	 Van	
Leeuwenhoek,	no	século	XVII,	a	microbiologia	tomou	os	rumos	atuais,	visto	
que o equipamento possibilitou observar pequenos organismos, denominados 
de	“animálculos”.
• Em virtude do advento do microscópio, por meio da observação dos “pequenos 
seres”,	a	comunidade	científica	da	época	indagou	a	respeito	da	origem	desses	
organismos, o que levou ao surgimento das teorias da abiogênese (geração 
espontânea)	e	da	biogênese	(um	ser	vivo	surge	a	partir	de	outro	ser	preexistente).
•	 Existem	dois	tipos	celulares	básicos:	as	células	procarióticas	(ex.:	protozoários)	
e	as	células	eucarióticas	(ex.:	células	que	formam	o	organismo	de	plantas	e	de	
animais).	As	células	eucarióticas	animais	se	diferenciam	das	células	eucarióticas	
vegetais,	pois	estas	últimas	aprestam	as	seguintes	estruturas:	parede	celular,	
plastídios	e	vacúolos.
•	 Para	o	estudo	da	microbiologia,	é	importante	conhecer	a	escala	de	tamanho	dos	
organismos em geral em relação aos seres microscópicos e algumas unidades 
de	 medida	 básicas:	 milímetro	 (mm),	 micrômetro	 (µm),	 nanômetro	 (nm)	 e	
angströn	(Å).
•	 As	 características	 dos	 principais	 grupos	 de	microrganismos	 são	 vírus,	 bactérias	
(eubactérias	e	arqueobactérias),	protozoários,	fungos	(bolores	e	leveduras)	e	algas.
•	 Existem	dois	 tipos	de	microscópio,	o	óptico	e	o	eletrônico.	Além	disso,	dois	
tipos	 de	 ME:	 microscópio	 eletrônico	 de	 transmissão	 (MET)	 e	 microscópio	
eletrônico	de	varredura	(MEV).	A	utilização	de	um	ou	de	mais	equipamentos	
depende	do	objetivo	do	estudo/pesquisa	que	se	pretende	efetuar.
RESUMO DO TÓPICO 1
28
1	 Através	 deste	 tópico,	 identificamos	 a	 importância	 do	 conhecimento	 das	
características	 básicas	 da	 célula	 para	 o	 estudo	 da	 microbiologia.	 Dessa	
forma, a célula apresentada no nosso passeio virtual é:
a)	(			)	Eucariótica.
b)	(			)	Procariótica.
c)	 (			)	Probiótica.
d)	(			)	Viral.
 
2	 A	 invenção	 do	microscópio	 foi	 um	marco	 fundamental,	 que	 inaugurou	
uma	nova	perspectiva	 ao	 estudo	da	 célula	 em	si.	Atento	a	 esse	 fato,	um	
meticuloso	cientista	desejava	visualizar	as	organelas	celulares	da	bactéria	
E. coli.	Para	tal	pesquisa,	foi	necessária	a	utilização	do	equipamento:
a)	 (			)	Microscópio	óptico	de	fluorescência.	
b)	(			)	Microscópio	eletrônico	de	transmissão.
c)	 (			)	Microscópio	eletrônico	de	varredura.
d)	(			)	Microscópio	óptico	de	campo	claro.
3	 A	importância	de	saber	diferenciar	os	tipos	de	células	e	as	particularidades	
é	primordial	quando	se	aborda	o	estudo	da	célula.	Dessa	forma,	visualize	
atentamente	as	figuras	a	seguir:
AUTOATIVIDADE
A B
PAREDE CELULAR CITOPLASMA
NÚCLEO
FONTE: <https://www.thinglink.com/scene/1177118794502373377>; <https://carlosmout.
files.wordpress.com/2017/01/celula-animal.jpg>. Acesso em: 29 maio 2020.
As	letras	A	e	B	indicam,	respectivamente:
a)	 (			)	Célula	vegetal	e	célula	animal.
b)	(			)	Célula	vegetal	e	célula	bacteriana.
c)	 (			)	Célula	animal	e	partícula	viral.
d)	(			)	Célula	de	pele	e	célula	vegetal.
29
TÓPICO 2 — 
UNIDADE 1
MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
1 INTRODUÇÃO
Olá,	 acadêmico!	 Chegamos	 aos	 nossos	 estudos	 referentes	 ao	 Tópico	 2.	
Primeiramente,	traremos	alguns	conceitos	atribuídos	à	microbiologia	ambiental	e	
às	subáreas	correspondentes.
Em seguida, trataremos da importância dos microrganismos no organismo 
humano,	no	que	 se	 refere	 aos	MO	que	habitam,	 além	daqueles	 causadores	de	
inúmeras	doenças	na	espécie	humana.
Posteriormente,	abordaremos	a	classificação	dos	MO	quanto	à	morfologia,	
apresentando alguns exemplos existentes na tão vasta biodiversidade dos seres 
microscópicos.
Finalmente,	veremos	um	tipo	de	classificação	corriqueiramente	utilizado	
nos	laboratórios	de	microbiologia.	Com	base	na	composição	da	parede	celular,	
divide	as	bactérias	em	gram-positivas	e	gram-negativas.
Bons	estudos!	
2 MICROBIOLOGIA AMBIENTAL: CONCEITOS
Nesta	etapa	dos	estudos,	você	já	se	questionou:	mas	onde	a	Microbiologia	
Ambiental	(MA),	que,	inclusive,	nomeia	este	livro	didático,	encaixa-se	no	tão	vasto	
campo	de	estudo	da	microbiologia?	Para	entender	a	 fundo	 tal	 campo	de	estudo,	é	
necessário	conhecer	alguns	conceitos	da	Microbiologia	Ambiental.	Vamos	lá?!
De	 acordo	 com	 a	 Sociedade	 Brasileira	 de	 Microbiologia	 (SBM),	 a	
Microbiologia	Ambiental	é	definida	enquanto
uma	área	da	ciência	que	se	dedica	ao	estudo	da	fisiologia,	genética,	
interações	e	funções	dos	microrganismos	no	ambiente,	e	faz	uso	desse	
conhecimento	com	o	objetivo	maior	de	manter	a	qualidade	ambiental,	
além de contribuir para o desenvolvimento sustentável da sociedade 
moderna	(SBM,	2020,	s.p.).
30
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Outra	 definição	 é	 apresentada	por	Dalzoto	 e	 Pimentel	 (2020,	 s.p.),	 que	
conceituam	 a	 Microbiologia	 Ambiental	 enquanto	 área	 dedicada	 ao	 “estudo	 dos	
microrganismos e das atividades no ambiente para o entendimento do papel na 
manutenção	da	biosfera	e	do	uso	potencial	na	remediação	de	locais	que	tenham	
sido	modificados”.
 
Nicolau	(2014,	p.	4)	aponta	que	a	“Microbiologia	Ambiental	é,	geralmente,	
definida	como	o	estudo	dos	efeitos	dos	microrganismos	aplicados	ao	ambiente,	às	
atividades	humanas,	saúde	e	bem-estar”.
Por	fim,	a	Microbiologia	Ambiental	é	a:
interface	entre	as	ciências	ambientais	e	a	ecologia	microbiana.	Estuda	
os microrganismos e as funções na condução de processos nos 
sistemas	 naturais,	 e	 prioriza	 os	 efeitos	 provocados	 pela	 presença	 e	
pela	atividade	desses	no	meio	ambiente.	Com	os	avanços	da	biologia	
molecular,	aumentou-se	a	habilidade	de	detectar,	além	de	identificar	
microrganismos	 e	 atividades	 no	 ambiente	 (MICROBIOLOGIA	
AMBIENTAL,	2020,	s.p.).	
Por	 meio	 desses	 conceitos,	 podemos	 evidenciar	 que	 a	 Microbiologia	
Ambiental	 integra	 parte	 do	 cenário	 científico	 mundial,	 como	 uma	 área	 de	
estudos fundamental e inserida em diversos temas de grande importância, como 
biorremediação,	biocatálise,	biocombustíveis,	controle	biológico,	fertilizantes	etc.	
FIGURA 15 – ÁREAS DE ESTUDO DA MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
FONTE: <https://kasvi.com.br/microbiologia-ambiental-saude-humana-plantas-animais/>. 
Acesso em: 24 maio 2020.
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOSE A IMPORTÂNCIA
31
Podemos	 notar	 que	 a	 MA	 compreende	 diversas	 subáreas	 de	 elevada	
importância, todas com o objetivo de manter a qualidade do meio ambiente, além 
de	contribuir	para	o	desenvolvimento	sustentável	da	sociedade.
2.1 A MICROBIOTA HUMANA
Já	verificamos	o	conceito	de	microrganismo	e	os	grupos	principais,	mas	
qual	a	importância	desses	seres	microscópicos?
Bem,	os	microrganismos	constituem	a	maior	massa	de	matéria	viva	do	
planeta	Terra.	Estes	efetuam	processos	químicos	necessários	a	outros	organismos.	
Caso não existissem, outras formas de vida não teriam surgido no planeta e não 
se	manteriam	(RICOBELO,	2020).
O	início	dos	estudos	da	microbiologia,	aliado	a	doenças	e	à	preocupação	
com	 questões	 de	 saúde,	 contribuiu	 para	 que	 a	 primeira	 ideia	 ligada	 a	 esses	
seres (micróbio, germe, bactéria) fosse, exclusivamente, a de agente causador de 
doenças.	Dessa	forma,	a	presença	desses	diminutos	organismos	no	corpo	deve	
ser	constantemente	lembrada	(NÓBREGA;	BOSSOLAN,	2017).
No	organismo	humano,	encontra-se	grande	quantidade	de	microrganismos,	
os	quais	se	distribuem	em	diferentes	órgãos	e	tecidos,	podendo-se	encontrar	dez	
vezes	mais	 células	microbianas	 do	 que	 células	 humanas	 (GONÇALVES,	 2014	
apud	CHAVASCO	et al.,	2017).
FIGURA 16 – MICRORGANISMOS PRESENTES NO CORPO HUMANO
FONTE: <http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2011/03/bacterias-sao-fundamentais-para-o-
equilibrio-do-corpo-explica-medico.html>. Acesso em: 24 maio 2020.
32
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Cabe destacar que a distribuição dos microrganismos depende de 
inúmeros	fatores,	a	exemplo	de:	umidade,	acidez,	temperatura	e	disponibilidade	
de	 nutrientes.	 Esses	 microrganismos	 influenciam	 o	 sistema	 imunológico,	 a	
resistência	aos	patógenos	e	o	aproveitamento	dos	alimentos	(GONÇALVES,	2004	
apud	CHAVASCO	et al.,	2017).
 
O	primeiro	contato	do	organismo	humano	com	os	microrganismos	ocorre	
logo	 no	 início	 da	 vida.	Ao	 longo	 dos	 anos,	 somos	 progressivamente	 expostos	
a	 diferentes	 quantidades,	 espécies	 e	 gêneros	 de	 MO.	 Dessa	 forma,	 como	 as	
impressões digitais, não existem microbiomas idênticos entre si, isso porque, 
além	da	herança	genética,	nossa	microbiota	é	moldada	por	fatores	externos.
Fatores,	como	dieta,	estilo	de	vida,	variáveis	ambientais	e	comportamentais,	
interferem diretamente na estrutura, diversidade e estabilidade da população de 
microrganismos residente no corpo (CHONG; BLOOMFIELD; O’SULLIVAN, 
2018;	 CONLON;	 AR,	 2014	 apud	 BIOMA	 4ME,	 2020).	 “Essas	 particularidades	
passam	 pela	 melhoria	 do	 saneamento	 básico,	 urbanização,	 uso	 excessivo	 de	
antibióticos, menor exposição a infeções na infância, vacinação, sedentarismo 
etc.”	(BERNSTEIN;	SHANAHAN,	2008	apud	CHAVASCO	et al.,	2017,	p.	6).
Como	já	mencionado,	sabe-se	que	muitos	microrganismos	podem	ocasionar	
doenças	graves.	Entretanto,	existem	aqueles	que	apresentam	grande	importância	à	
saúde	humana.	É	o	caso	das	bactérias,	que	integram	a	microflora	intestinal.
Você sabe a origem do termo “flora intestinal”? Pois bem, o termo “flora” se refere 
aos vegetais. Já os microrganismos (MO) pertencem aos grupos protista e das bactérias, por 
exemplo. Essa nomenclatura é devida ao fato de os MO terem sido classificados entre as 
planas na taxonomia do sueco Carl von Linné (1707-1778), conhecido, também, como Lineu. 
Inclusive, data, do século XVIII, a contribuição de Lineu ao desenvolvimento de um sistema 
de classificação dos seres vivos, que atingiu uma aplicação universal e estabeleceu grande 
parte dos grupos de animais e plantas aceitos até a atualidade (ARAÚJO; BOSSOLAN, 2006).
ATENCAO
Para	termos	uma	ideia	da	questão	em	números,	no	intestino	de	um	adulto	
saudável,	 podem	 ser	 encontradas	 mais	 de	 1014 células bacterianas, distribuídas 
em	 um	 elevado	 número	 de	 espécies	 diferentes	 (possivelmente,	 existem	mais	 de	
1.000	 espécies	 bacterianas	distintas	no	 trato	 intestinal).	A	maioria	dessas	 espécies	
está agrupada nos gêneros Bifidobacterium, Clostridium, Eubacterium, Peptococcus, 
Ruminococcus e Peptostreptococcus	(OLIVEIRA;	CARDOSO,	2020).
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
33
FIGURA 17 – A COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA INTESTINAL
FONTE: <https://www.biocodexmicrobiotainstitute.com/pt-pt/intestinal>. Acesso em: 24 maio 2020.
Em um laboratório, é possível criar animais livres de germes, os 
chamados	“germ-free”,	sem	nenhum	contato	com	microrganismos,	inclusive,	no	
trato	digestivo.	Ao	se	estabelecer	uma	comparação	destes	com	outros	“normais”,	
chegou-se	 à	 conclusão	 de	 que	 as	 bactérias	 intestinais	 não	 são	 necessárias	 à	
sobrevivência	do	hospedeiro.	Entretanto,	diversas	diferenças	foram	observadas	
nesses grupos, dentre elas, em animais livres de germes, foi possível evidenciar, 
conforme	Oliveira	e	Cardoso	(2020):
•	 Anatomia	do	intestino:	animais	livres	de	germe	têm	o	ceco	(porção	inicial	do	
intestino	 grosso)	 distendido,	 com	 uma	mucosa	 mais	 fina	 e	 com	 renovação	
celular	mais	lenta.
•	 Diferença	na	química	do	intestino	grosso:	os	animais	livres	de	germes	não	têm	
muitas	enzimas	bacterianas,	além	de	não	metabolizarem	os	ácidos	biliares.
•	 Diferença	no	sistema	imune:	a	presença	de	microflora	influencia	na	função	dos	
macrófagos (tipo de célula do sistema imune), na fagocitose (englobamento de 
partículas	sólidas	pela	célula),	na	produção	de	citocinas	e	na	morte	intracelular.	
A	questão	da	microflora	intestinal	é	um	importante	e	complexo	exemplo	
da importância dos microrganismos para a sobrevivência, estando intimamente 
ligada	a	uma	vida	saudável.
34
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Citocinas são moléculas produzidas em resposta a microrganismos e a outros 
antígenos, que medeiam e regulam reações imunológicas e inflamatórias. Já o antígeno 
é o nome atribuído a qualquer substância que pode ser especificamente ligada a uma 
molécula de anticorpo (proteínas que efetuam o reconhecimento de um antígeno).
NOTA
2.2 MICRORGANISMOS CAUSADORES DE DOENÇAS NA 
ESPÉCIE HUMANA
Acadêmico,	 com	 certeza,	 você	 já	 ouviu	 falar	 ou	 já	 vivenciou	 algum	
caso de intoxicação ou infecção alimentar após a ocorrência de algum 
evento	ou	reunião	social	(casamentos,	festas	de	aniversário),	não	é	mesmo?!	
Primeiramente, é importante diferenciar os termos infecção e intoxicação 
alimentar.	Vamos	conhecê-los?!
A infecção alimentar é ocasionada por meio da ingestão de alimentos contendo 
células viáveis de microrganismos patogênicos. Já a intoxicação alimentar é causada pela 
ingestão de alimentos que contêm toxinas microbianas formadas (TEIXEIRA, 2020).
NOTA
Segundo	a	Organização	Mundial	da	Saúde	(OMS),	as	doenças	transmitidas	
por	 alimentos	 (DTA)	 são	 aquelas	 causadas	 pela	 ingestão	 de	 alimentos	 e/ou	
água	contaminados.	Mais	especificamente,	são	doenças	de	natureza	infecciosa	
geradas por ou através do consumo de alimentos ou água contaminados por 
agentes	biológicos,	químicos	e	físicos	(FIGUEIREDO	et al.,	2007	apud	TEIXEIRA,	
2020;	MINISTÉRIO	DA	SAÚDE,	2020).
Cabe	salientar	que,	considera-se	um	surto	de	DTA,	“quando	duas	ou	mais	
pessoas	apresentam	doença	ou	sintomas	semelhantes	após	ingerirem	alimentos	e/
ou	água	da	mesma	origem,	normalmente,	em	um	mesmo	local.	Para	doenças	
de alta gravidade, como botulismo e cólera, apenas um caso já é considerado 
surto” (MINISTÉRIO	DA	SAÚDE,	2020,	s.p.).
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
35
As	DTA	são	causadas	por	grupos	de	organismos,	como	bactérias,	bolores,	
leveduras,	 protozoários	 e	 vírus.	Alimentos	 de	 procedência	 animal	 ou	 vegetal,	
frescos e processados (a água está inclusa), ao serem contaminados por patógenos 
e	 ingeridos,	 os	MO,	 que	 geram	doenças,	 invadem	os	fluídos	 ou	 os	 tecidos	do	
indivíduo	infectado,	ocasionando	doenças	ou	perturbações	fisiológicas,	a	exemplo	
de	vômitos,	febre,	diarreia	e	dores	abdominais	(TEIXEIRA,	2020).	Quais	os	MO	
principais,	responsáveis	pelas	DTA?
QUADRO 5 – DTA ALIMENTARES E AGENTES CAUSADORES
AGENTE 
CAUSADOR
PRINCIPAIS 
SINTOMASALIMENTOS MAIS SUSCETÍVEIS À 
CONTAMINAÇÃO 
Salmonella
Diarreias,	febre,	dores	
abdominais	e	vômitos,	
em	média,	doze	a	trinta	e	
seis	horas
Carnes bovinas, aves, suínos, ovos, 
leite	e	vegetais	crus.
Shigella
Febre	até	uma	disenteria	
e convulsões em criança 
com menos de quatro 
anos
Ostras,	camarão	e	leite.
Yersinia Diarreia,	febre	e	dor	
abdominal 
Leite	cru	e	pasteurizado,	carnes,	língua	
suína	e	produtos	de	laticínios.	
Escherichia: espécie 
predominante 
Escherichia coli	habita,	
normalmente, no 
intestino	humano	e	
de	alguns	animais.
A	EPEC	é	um	importante	
microrganismo causador 
de gastroenterite em 
crianças.	Está	associada	
à	capacidade	de	adesão	
às	microvilosidades	
do intestino, além da 
destruição, provocando 
diarreia,	vômitos,	febre	
baixa
Principal causa de diarreia 
bacteriana infantil, nos países em 
desenvolvimento ou em áreas de 
saneamento	precário.
Staphylococcus aureus
Vômitos	intensos,	
diarreia, dor abdominal, 
febre e cefaleia 
Resulta	da	contaminação	do	alimento	
por	um	portador	humano,	pois	a	
manipulação é uma importante forma 
de contaminação ou transferência 
de microrganismos de um alimento 
para	outro.	Está	ligada	às	condições	
higiênico-sanitárias	dos	próprios	
manipuladores.	
Bacillus cereus 
Náuseas	e	vômitos	no	
prazo	de	até	seis	horas	
após a ingestão do 
alimento contaminado, 
ou quadros clínicos do 
tipo diarreico 
Produtos	alimentares	frescos	(ex.:	
hortaliças	e	derivados	de	animais).	
Além	disso,	alimentos	devem	
ser	refrigerados	após	cozidos,	
pois esporos de B. cereus podem 
sobreviver	à	fervura,	germinando	e	
se multiplicando rapidamente em 
temperatura-ambiente.	
36
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Rotavírus 
Doenças	diarreicas	
agudas, atingindo 
humanos	e	várias	
espécies de mamíferos 
e aves
Os rotavírus são eliminados em grande 
quantidade	nas	fezes.	São	transmitidos	
pela	via	fecal-oral,	através	de	água,	
alimentos e objetos contaminados, 
por pessoa a pessoa e, provavelmente, 
secreções respiratórias, mecanismos 
que permitem a disseminação elevada 
da	doença.	
Norovírus: principais 
agentes virais 
entéricos.
Diarreia,	vômitos	e	cólica	
estomacal 
Somente	ocorre	em	seres	humanos	
e	é	encontrada	no	mundo	inteiro.	É	
fácil de disseminar e muito comum 
devido	à	fácil	transmissão.	São	
encontrados	nas	fezes	ou	vômito	de	
pessoas	infectadas.	Podem	passar	para	
os alimentos, água ou superfícies pelo 
contato das mãos da pessoa infectada 
que	não	realizar	o	procedimento	de	
lavagem das mãos adequadamente 
lavadas	após	a	utilização	do	banheiro.	
FONTE: Adaptado de Informes Técnicos Institucionais (2004), Fiocruz (2011), Teixeira (2020) e 
Ministério da Saúde (2020)
Legenda:	EPEC	 (cepa	 –	 “tipo”	de	E.coli causadora de doença): E.coli enteropatogênica 
clássica;	Colite	aguda:	inflamação	do	intestino	grosso;	Cefaleia:	dor	de	cabeça.
Vamos	visualizar	alguns	desses	MO?
FIGURA 18 – ESPÉCIES DE MO CAUSADORAS DE DOENÇAS OBSERVADAS AO MICROSCÓPIO
FONTE: <https://www.luciacangussu.bio.br/atlas/salmonella-spp/>; <http://www.laminas-lieder.com.
br/bacterias-jogo-basico-25-laminas-preparadas-para-microscopio-mg3000/staphylococcus-aureus-
organismo-do-pus/>; <https://www.stepwards.com/?page_id=16585>. Acesso em: 6 set. 2020.
Legenda:	A	 –	 Salmonella enteritidis (uma espécie de Salmonella)	 vista	 sob	ME;	 Demais	
imagens	 vistas	 sob	microscópio	 ótico;	 B	 –	 Shiguella sp; C – Staphylococcus aureus; D	 -	
Bacillus	cereus.
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
37
Ao	 observarmos,	 podemos	 notar	 um	 ponto	 importante,	 intimamente	
ligado	 ao	 foco	 da	 nossa	 disciplina:	 as	 doenças	 de	 veiculação	 hídrica	 e	 a	
importância	da	existência	de	saneamento	básico	de	qualidade.	Outro	aspecto	que	
merece destaque é a relevância de lavar corretamente as mãos para que se evite a 
disseminação	de	doenças.	
Em	termos	financeiros,	segundo	dados	da	OPA	Brasil,	os	alimentos	não	
seguros	também	geram	dificuldades	no	desenvolvimento	de	muitas	economias	
de	baixa	e	de	média	renda,	geradas	perdas	de	95	bilhões	de	dólares	 (US$)	em	
produtividade	associada	à	doença,	incapacidade	e	morte	prematura	sofrida	pelas	
(os)	trabalhadoras	(es)	(OPAS	BRASIL,	2019).
Para	 as	 Américas,	 é	 estimado	 que	 77	 milhões	 de	 pessoas	 sofram	 um	
episódio	de	DTA	a	cada	ano,	metade	desse	montante	composto	por	crianças	com	
menos	de	 cinco	 anos	de	 idade.	As	 informações	disponíveis	 indicam	que	 as	
doenças	transmitidas	por	alimentos	geram	de	US$	700	mil	a	19	milhões	em	custos	
anuais	 de	 saúde	 nos	 países	 do	Caribe	 e	mais	 de	US$	 77	milhões	 nos	 Estados	
Unidos	(OPAS	BRASIL,	2019).
 
No	Brasil,	 a	vigilância	epidemiológica	das	DTA	 (VE-DTA)	monitora	
os	 surtos	 de	 DTA	 e	 os	 casos	 das	 doenças	 definidas	 em	 legislação	
específica.	 De	 acordo	 com	 dados	 do	 Sistema	 de	 Informação	 de	
Agravos	de	Notificação	(Sinan),	são	notificados,	em	média,	por	ano,	
700	surtos	de	DTA,	com	envolvimento	de	13	mil	doentes	e	10	óbitos	
(MINISTÉRIO	DA	SAÚDE,	2020,	s.p.).
Acadêmico, utilizamos esse exemplo das DTA para demonstrar que as áreas 
da microbiologia ambiental se complementam, além de apontarem a importância do 
consumo de água e de alimentos de qualidade, para a saúde e o bem-estar humanos, além 
dos prejuízos financeiros em decorrência das DTA e de outras enfermidades. Na Unidade 
2, aprofundar-nos-emos nos estudos referentes à microbiologia da água e implicações. 
Sigamos em frente.
ESTUDOS FU
TUROS
Nesta	etapa,	você	já	deve	ter	percebido	que	as	bactérias	não	são	exatamente	
iguais, pois apresentam, dentre outros aspectos, características morfológicas 
diferenciadas.	
Lembre-se:	 as	 bactérias	 são	 seres	 unicelulares,	 procariontes,	 não	
apresentam organelas membranosas e podem ser encontradas vivendo de forma 
isolada	 ou	 vivendo	 sob	 a	 forma	 de	 colônias.	 Então,	 podemos	 evidenciar	 que,	
38
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
embora	existam	milhares	de	espécies	de	bactérias,	estas	podem	ser	agrupadas	em	
três	tipos	de	morfologia	geral:	cocos,	bacilos	e	formas	espiraladas	(CARVALHO,	
2010;	 VIEIRA;	 FERNANDES,	 2012).	 Vamos	 conhecer	 um	 pouco	mais	 de	 cada	
uma	dessas	morfologias?
• Cocos: células, em geral, arredondadas, mas podem apresentar forma ovoide 
ou	achatada	em	um	dos	lados	quando	estão	aderidas	a	outras	células.	Quando	
os	 cocos	 se	 dividem	 para	 se	 reproduzir,	 podem	 continuar	 unidos	 uns	 aos	
outros,	o	que	os	classifica	em:
QUADRO 6 – CLASSIFICAÇÃO DOS COCOS
ARRANJO DEFINIÇÃO EXEMPLO 
Diplococos Permanecem em pares 
após	a	divisão.
Neisseria gonorrhoeae
FONTE:	<https://microbenotes.com/habitat-and-
morphology-of-neisseria-gonorrhoeae/>.	 
Acesso	em:	6	maio	2020.
Tétrades
Dividem-se	em	dois	
planos e permanecem 
em grupamentos de 
quatro	cocos.
Deinococcus radiodurans
FONTE:	<https://www.youtube.com/watch?v=f_
o2iSXIi3I>.	Acesso	em:	6	maio	2020.
Sarcina
Agrupamentos	de	
oito cocos em forma 
cúbica.
Sarcina sp.
FONTE:	<https://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S2214330014200897>.	Acesso	em:	6	out.	2020.
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
39
Estreptococos
Sofrem	divisão	e	
permanecem ligados 
após	esta.
Streptococcus thermophilus
FONTE:	<https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/
Streptococcus_thermophilus>.	Acesso	em:	6	out.	2020.	
Estafilococos
Dividem-se	em	
múltiplos	planos	e	
formam	cachos.	Essa	
conformação lembra 
os	cachos	de	uva.
Staphylococcus aureus
FONTE:	<https://pt.wikipedia.org/wiki/
Staphylococcus_aureus>.	Acesso	em:	6	maio	2020.
FONTE: Adaptado de Carvalho (2010) e Vieira e Fernandes (2012)
• Bacilos (bastonetes):	células	de	formato	cilíndrico	ou	em	formato	de	bastão.	
Existem diferenças consideráveis em comprimento e largura entre as diversas 
espécies	de	bacilos	existentes.	Existem	alguns	bacilos	com	porções	terminais	
quadradas,	outras	arredondadas	e,	ainda,	outras	afiladas	ou	pontiagudas.
QUADRO 7 – TIPOS DE BACILOS (BASTONETES)
ARRANJO EXEMPLO
Bacilo	único
Mycobacterium tuberculosis
FONTE:	<https://www.terra.com.br/noticias/tuberculose-e-doenca-infecciosa-mais-mortal-do-mundo-diz-oms,9782305c502acf51e70c43b0f200
0512h88lom3e.html>.	Acesso	em:	4	maio	2020.
40
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Diplobacilos
Bacillus subtilis
FONTE:	<https://annarenatav3.wordpress.com/2011/04/04/bacteria-gram-
positiva-e-gram-negativa/>.	Acesso	em:	4	out.	2020.
Estreptobacilos
Streptobacillus moniliformis
FONTE:	<https://link.springer.com/article/10.4056/sigs.48727>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
Cocobacilo
Chlamydia trachomatis
FONTE:	<https://link.springer.com/article/10.4056/sigs.48727>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
FONTE: Adaptado de Carvalho (2010), Vieira e Fernandes (2012) e Barbosa, Gomes e Torres (2018)
• Formas espiraladas:	caracterizadas	por	células	em	espiral	ou	helicoidal.
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
41
QUADRO 8 – TIPOS DE FORMAS ESPIRALADAS
ARRANJO DEFINIÇÃO EXEMPLO 
Espirilos
Apresentam	corpo	
celular rígido e se 
locomovem com o 
auxílio	de	flagelos	
externos.
Aquaspirillum itersonii
FONTE:	<https://quizlet.com/133442468/microbiology-
17-unknowns-dee-flash-cards/>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
Espiroquetas
Flexíveis	e	realizam	a	
locomoção por meio 
de contrações do 
citoplasma, podendo 
realizar	várias	voltas	
ao redor do próprio 
eixo.
Treponema pallidum
FONTE:	<https://aia1317.fandom.com/pt-br/wiki/
Treponema_pallidum_e_s%C3%ADfilis>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
Vibrio
Unidade	celular	que	
tem	semelhança	com	
uma	vírgula.
Vibrio Cholerae 
FONTE:	<https://microbeonline.com/vibrio-cholerae-
laboratory-diagnosis-confirmation/>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
FONTE: Adaptado de Carvalho (2010), Vieira e Fernandes (2012) e Barbosa, Gomes e Torres (2018)
42
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
3 MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
É	 possível	 verificar	 que	 a	 MA	 não	 apresenta	 limites	 bem	 definidos	 a	
respeito de quais grupos de microrganismos podem ser de grande interesse 
quando	se	trata	da	área	ambiental.	Contudo,	existe	um	consenso,	nesse	campo	
da microbiologia, acerca da necessidade de compreender as comunidades e as 
interações entre microrganismos, além do modo como as populações microbianas 
podem	ser	compreendidas	no	equilíbrio	sistêmico	(ROCHA,	2020).
 
Neste	 tópico,	 realizaremos	um	estudo	mais	aprofundado	dos	domínios	
Bacteria (bactérias) e Archea (arqueobactérias), dentre os quais estão importantes 
grupos de microrganismos associados a ciclos biogeoquímicos e processos 
ambientais	de	interesses	antrópicos	(ROCHA,	2020).
3.1 AS BACTÉRIAS
As	 bactérias	 possuem	 grande	 capacidade	 adaptativa	 a	 diversos	 habitat 
que,	 com	 o	 potencial	 metabólico	 diversificado,	 conferem,	 a	 esse	 grupo,	 uma	
importância	ímpar	para	a	microbiologia	ambiental	(ROCHA,	2020).	
Você já ouviu falar do termo habitat? Trata-se da área de ocorrência de um 
organismo, dentro de um certo limite físico, um espaço definido. A dimensão de um habitat 
pode ser variável e depende do organismo analisado. Para a bactéria E.coli, o habitat pode 
ser o trato gastrointestinal de humanos, por exemplo. Já o habitat de um peixe pode ser 
uma área de um rio (ECOLOGIA BÁSICA, 2020).
ATENCAO
Uma	estrutura	presente	nas	células	bacterianas	fundamental	aos	nossos	
estudos é a parede celular.	Esta	confere	proteção	e	suporte	celular.	Também	é	
responsável	por	reduzir	o	estresse	mecânico	da	célula	em	condições	ambientais	
desfavoráveis, o que garante a manutenção da estrutura e do volume celular 
(WOESE;	KANDLER;	WHEELIS,	 1990	 apud	 ROCHA,	 2020).	Composta,	 dentre	
outras	 substâncias,	 por	 um	 complexo	 macromolecular,	 conhecido	 como	
mucocomplexo	 (também	 chamado	 de	 peptidoglicano,	mureína,	mucopeptídio	
ou	glicopeptídio)	(NOGUEIRA;	MIGUEL,	2020).
Graças	 à	 parede	 celular,	 as	 bactérias	 estão	 aptas	 a	 viver	 em	 ambientes	
com a concentração de solutos extremamente inferior do que as do citoplasma, 
sem	sofrer	lise	(rompimento).	Esse	envoltório	rígido	confere	resistência	e	limita	o	
aumento do volume ocasionado pela entrada de água, o que impede o rompimento 
da	membrana	plasmática	(BARBOSA;	GOMES;	TORRES,	2018).
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
43
Para termos uma noção da resistência da parece celular, esta é capaz de 
resistir à pressão de até 100 atm (CZONKA, 1989 apud ROCHA, 2020), o que equivale a 
76000 mmgH! Incrível, não é mesmo?! A título de comparação, um mergulhador, sem 
qualquer tipo de auxílio, consegue atingir a profundidade de até 30 m, com a pressão total 
do ar de 4 atm (3040 mmgH).
NOTA
Cabe	 salientar	 que	 nem	 todas	 as	 bactérias	 possuem	 parede	 celular.	
Podemos citar, como exemplo, aquelas pertencentes ao gênero Mycoplasma, 
cujas	algumas	espécies	são	parasitas.	Considerados	os	menores	microrganismos	
de	 vida	 livre	 capazes	 de	 autorreplicação,	 essas	 bactérias	 têm	 predileção	 por	
membranas	serosas	ou	mucosas	(RAZIN,	2006;	CLAYDE,	1986	apud	RIZZO	et al., 
2011).	Podemos	citar	a	espécie	M. pneumoniae,	que	coloniza	o	aparelho	respiratório	
humano,	 causando	 pneumonia,	 afetando,	 especialmente,	 pessoas	 com	 idades	
entre	os	8	e	os	30	anos	de	idade	(MICOPLASMAS,	2005).
FIGURA 19 – MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE MYCOPLASMA PNEUMONIE
FONTE: <https://www.cdc.gov/pneumonia/atypical/mycoplasma/hcp/disease-specifics.html>. 
Acesso em: 9 maio 2020.
44
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
A ausência de parede celular confere, ao gênero Mycoplasma, imunidade à 
antibióticos (por exemplo, a penicilina), cujo mecanismo de ação está relacionado à inibição 
da síntese da parede celular (BÉBÉAR; PEREYRE; PEUCHANT, 2011).
ATENCAO
Sob	a	ótica	da	microbiologia	ambiental,	a	parede	celular	tem	importância	
fundamental	na	formação	de	biofilmes.	Estes	são	agregados	altamente	organizados	
e	 unidos	 por	 uma	 matriz	 polimérica.	 Em	 um	 estudo	 realizado	 pelos	 autores	
Bucher	et al.	(2015),	ao	pesquisarem	a	formação	do	biofilme	pela	bactéria	Bacillus 
subtilis (uma	bactéria	do	 solo),	 puderam	verificar	 que	 a	 inibição	da	 síntese	de	
compostos da parede celular (peptideoglicanos, por exemplo) ocasiona obstáculo 
na	formação	do	biofilme	e	fixação	do	agregado	celular	em	uma	superfície.	A	partir	
desses	resultados,	os	cientistas	chegaram	à	conclusão	de	que	a	parede	celular	do	
microrganismo	gram-positivo	está	intimamente	envolvida	no	desenvolvimento	
e	 na	 sustentação	 de	 biofilmes	 do	meio	 ambiente	 (BUCHNER	 et al.,	 2015	 apud 
ROCHA,	2020).
O biofilme microbiano é definido enquanto uma associação de células 
microbianas (uma ou mais espécies), fixas a superfícies, bióticas ou abióticas, recoberta 
por uma complexa matriz extracelular de substâncias poliméricas (polímeros naturais 
de elevado peso molecular secretados por microrganismos no ambiente). Os biofilmes 
representam mais de 90% dos contaminantes presentes em sistemas aquosos, industriais, 
clínicos e ambientais.
NOTA
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
45
FIGURA 20 – ETAPAS DA FORMAÇÃO DE UM BIOFILME TÍPICO
FONTE: Stoodley et al. (2002) apud Oliveira e Cardoso (2020)
Legenda:	Células	plactônicas	–	células	livres;	EPS	-	matriz	de	polímeros	extracelulares.	
Essa	matriz	age	como	uma	barreira	física,	impedindo	que	sanitizantes	cheguem	aos	sítios	
de	ação,	como	a	membrana	de	bactérias	gram-positivas	(ESPER,	2011).
Conforme a composição da parede celular, as bactérias podem ser 
classificadas	 em	 dois	 grandes	 grupos:	 gram-positivas	 e	 gram-negativas.	 Essa	
diferenciação é importante, pois possibilita diferenciar microrganismos a partir 
de uma técnica de coloração simples, pautada em diferenças estruturais, que 
apresentam, como resultado, comportamentos distintos frente a um processo 
de	 coloração	 (ROCHA,	 2020).	Dessa	 forma,	 podemos	 aferir	 a	 diferenciação	 entre	
bactérias	gram-positivas	e	gram-negativas,	pois	a	coloração	de	Gram	se	configura	
na	metodologia	mais	importante	e	mais	empregada	na	atualidade,	cuja	finalidade	
é	 a	 classificação	 de	 microrganismos	 com	 base	 nas	 características	 tintoriais,	
tamanho,	forma	e	arranjo	celular.
46
UNIDADE 1 —NOÇÕESDE MICROBIOLOGIA
FIGURA 21 – CLASSIFICAÇÃO BACTERIANA QUANTO À PRESENÇA/AUSÊNCIA E COMPOSIÇÃO 
DA PAREDE CELULAR
FONTE: <https://www.ufjf.br/microbiologia/files/2013/05/Morfologia-Citologia-e-Fisiologia-
Bacteriana-ENF.pdf>. Acesso em: 9 maio 2020.
Até a segunda metade do século XIX, quando as bactérias começaram a ser 
propostas como causadoras de doenças humanas, observavam-se as bactérias apenas no 
tocante à forma. Contudo, em 1884 (séc. XIX), um médico dinamarquês, Hans Christian 
Gram, idealizou uma técnica de coloração que ficou conhecida como “coloração de Gram” 
(MOREIRA; CARVALHO; FROTA, 2015).
NOTA
HANS CHRISTIAM GRAM
FONTE: <http://micro-ifrj.blogspot.com/2019/05/a-biografia-de-hans-christian-gram.html>. 
Acesso em: 9 maio 2020.
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
47
Assim,	 existe	 um	 método	 de	 coloração	 comumente	 empregado	 nos	
laboratórios	 de	 microbiologia	 para	 diferenciar	 bactérias	 quanto	 à	 composição	
química	 da	 parede	 celular.	 A	 seguir,	 estudaremos	 as	 características	 particulares	
desses	dois	tipos	de	bactérias	(gram-positivas	e	gram-negativas).	Sigamos	em	frente!
3.1.1 Bactérias gram-positivas e gram-negativas
A	 parede	 celular	 das	 bactérias	 gram-positivas	 se	 caracteriza	 por	 uma	
espessa	 camada	 de	 peptidoglicano	 (30-100	 nm),	 também	 conhecido	 como	
mureína ou mucopeptídeo, o que compensa a ausência de uma membrana 
externa,	presente	apenas	nas	bactérias	gram-negativas.	Nestas	últimas,	a	camada	
de	peptidoglicano	é	muito	delgada	(“fina”),	mas	com	estrutura	da	parede	celular	
bem	mais	complexa	do	ponto	de	vista	químico	(MOREIRA;	CARVALHO;	FROTA,	
2015;	ROCHA,	2020).	Observe	dois	desenhos	esquemáticos	comparativos.	Note	
a diferença de espessura na camada de peptideoglicano:
FIGURA 22 – BACTÉRIAS GRAM-POSITIVA E GRAM-NEGATIVA
FONTE: <https://pt.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/a/
prokaryote-structure>. Acesso em: 9 maio 2020.
As	 bactérias	 gram-positivas	 contam	 com	 uma	 parede	 com	 várias	
camadas de peptideoglicano (mureína), composta por subunidades alternadas 
de	 N-acetilglicosamina	 (NAG)	 e	 N-acetilmurâmico	 (NAM).	 Essas	 moléculas	
são	ligadas,	de	forma	cruzada,	por	tetrapeptídeos	conferindo	rigidez	à	parede.	
Encontra-se,	ainda,	na	parede,	o	ácido	teicoico,	constituído	por	um	carboidrato	
fosfato	e	um	álcool	(glicerol	ou	ribitol).	A	maioria	dos	cocos	de	importância	clínica	
(Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus, Enterococcus)	 é	 gram-positiva,	 exceto	
Neisseria, Bordetella	etc.	(NASCIMENTO,	2020).
48
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
	Além	da	composição,	a	parede	celular	de	bactérias	gram-positivas	conta	
com proteínas de superfície, que são importantes para se assegurar a adesão de 
microrganismos	em	superfícies,	passo	essencial	na	colonização	de	ambientes	e	na	
formação	de	biofilmes	 (CUCARELLA	et al.,	 2001;	CORRIGAN	et al.,	 2007	apud 
ROCHA,	2020).
Conforme	já	mencionado,	a	parede	celular	das	bactérias	gram-negativas	
é	 mais	 complexa	 do	 que	 a	 parede	 das	 gram-positivas,	 pois	 apresenta	 uma	
membrana	 externa	 cobrindo	 uma	 camada	 fina	 de	 peptideoglicano.	 Essa	
membrana externa é constituída por fosfolipídeos, proteínas e lipopolissacarídeos 
(LPSs)	(BOSSOLAN,	2002).	
A	 membrana	 externa	 bacteriana	 das	 gram-negativas	 apresenta	
lipopolissacarídeos	 (LPS),	 fosfolipídeos	 e	 proteínas,	 além	 de	 ser	 uma	 estrutura	
resistente	e,	em	termos	relativos,	uma	estrutura	permeável.	A	principal	finalidade	
está	ligada	à	ancoragem	em	superfícies	de	crescimento	do	biofilme	ou	adesão	em	
células	 animais	 por	 bactérias	 causadoras	 de	 doenças	 (ROCHA,	 2020).	 Observe	 a	
representação	esquemática	detalhada	da	parede	celular	de	bactérias	gram-negativas.
FIGURA 23 – PAREDE CELULAR DE BACTÉRIAS GRAM-POSITIVA E GRAM-NEGATIVA
FONTE: <https://blog.jaleko.com.br/como-e-feito-o-metodo-de-gram/>. Acesso em: 9 maio 2020.
Acadêmico, não se assuste com os nomes das estruturas/compostos citados 
ao longo do texto. Quando estes forem importantes ao entendimento dos conteúdos desta 
disciplina, contarão com definições e exemplos que facilitarão o entendimento.
ATENCAO
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
49
Qual	o	segredo	da	Coloração	de	Gram?	Primeiramente,	observe	o	método	
propriamente dito a seguir:
FIGURA 24 – COLORAÇÃO DE GRAM
FONTE: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4269646/mod_resource/content/1/
Pr%C3%A1tica%204.pdf>. Acesso em: 9 maio 2020.
Observe	a	coloração	das	bactérias	gram-positivas	e	gram-negativas	ao	fim	
do	procedimento	de	coloração	de	Gram.
FIGURA 25 – BACTÉRIAS GRAM-POSITIVAS E GRAM-NEGATIVAS
FONTE: <http://www.biomedicinaemacao.com.br/2015/08/coloracao-de-gram-microbiologia-
dia1.html>. Acesso em: 9 set. 2020.
Legenda:	Gram-negativas:	coram-se	de	vermelho (ou	rosa);	Gram-positivas:	coram-se	de	
azul	(ou	roxo).
50
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
O	princípio	ou	fundamento	da	técnica	de	Gram	se	baseia,	obviamente,	na	
diferença da composição química da parede celular das bactérias e na ação do álcool 
sobre	a	parede.	A	diferença	na	coloração	depende	da	criação	de	uma	barreira	de	
permeabilidade	na	bactéria	gram-positiva,	que	acontece	após	o	tratamento	com	
álcool, sendo que este desidrata a densa camada de peptideoglicano na bactéria 
gram-positiva.	Isso	faz	com	que	sejam	criados	pequenos	poros	que	aprisionam	
o	complexo	cristal	violeta-iodo	no	interior	celular.	Já	o	tratamento	com	álcool	na	
gram-negativa	gera	um	aumento	da	permeabilidade	em	virtude	da	extração	de	
lipídios	da	membrana	externa	(MOREIRA;	CARVALHO;	FROTA,	2015).
Outra teoria complementar se trata da lipossolubilidade dos constituintes 
da	 parede	 celular	 bacteriana.	 As	 bactérias	 gram-negativas,	 por	 possuírem,	
na composição, grandes lipídeos (formando a membrana externa), estes são 
solubilizados	quando	expostos	ao	solvente	orgânico,	deixando	extravasar	 todo	
o	corante	que,	ocasionalmente,	tenha	adentrado	na	célula	bacteriana.	As	gram-
positivas,	por	não	apresentarem	lipídeos	na	composição,	não	sofrem	essa	ação.	
Além	 disso,	 a	 solubilização	 dos	 lipídios,	 pertencentes	 à	 membrana	 externa,	
facilita,	ainda,	mais	o	extravasamento	do	corante	 (das	gram-negativas),	 tornando-
as	 incolor.	 Assim,	 para	 a	 evidenciação	 das	 bactérias	 gram-negativas,	 após	 a	
etapa	da	diferenciação,	utiliza-se	um	contracorante	para	facilitar	a	visualização	
(MOREIRA;	CARVALHO;	FROTA,	2015).
3.1.2 A parede celular das arqueobactérias (arqueas)
As	células	de	arqueobactérias	também	podem	ser	diferenciais	pelo	processo	
de	coloração	de	Gram,	porém,	as	células	gram-positivas	e	gram-negativas	contam	
com	 características	 peculiares.	 Arqueas	 Gram-positivas	 apresentam	 parede	
celular	 composta	por	 pseudopeptideoglicanos,	 ao	passo	 que	 as	Gram-negativas	
não	possuem	parece	celular	ou	membrana	externa.	No	lugar	dessas	estruturas,	
as	 arqueobactérias	 Gram-negativas	 possuem	 uma	 camada,	 denominada	 de	
camada	S,	de	grande	espessura	e	ancorada	aos	lipídeos	da	membrana	plasmática	
(ROCHA,	2020;	NOGUEIRA;	MIGUEL,	2020).
As	Gram-positivas	também	apresentam	a	camada	S,	mas	esta	conta	com	
espessura	inferior,	quando	comparada	às	arqueas	Gram-positivas,	e	ligada	à	camada	
de	 pseudomureína.	A	 camada	 S	 é	 fundamental	 na	 adesão	 dos	microrganismos	
em	 superfícies	 e	 entre	 indivíduos	 de	 uma	 colônia.	 Além	 disso,	 é	 essencial	 na	
estabilidade	 dos	 biofilmes,	 fornecendo	 proteção	 e	 transporte	 de	metabólitos	 às	
células	que	formam	a	comunidade	de	microrganismos	(ROCHA,	2020).
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
51
FIGURA 26 – CAMADAS S EM ARQUEOBACTÉRIAS
FONTE: Adaptada de Sleytr et al. (2014) apud Rocha (2020)
Outra	 característica	 interessante	 diz	 respeito	 aos	 lipídeos	 (mais	
precisamente, os fosfolipídeos) presentes nas membranas de algumas espécies 
de arqueobactérias, cuja composição química é diferente quando comparada 
às	bactérias	de	uma	forma	geral.	Isso	confere	rigidez	à	estrutura	da	membrana	
plasmática,característica vantajosa para microrganismos que se encontram 
expostos	a	ambientes	muito	ácidos	ou	básicos	(ROCHA,	2020).
Podemos citar, como exemplo, a arqueobactéria Ferroplasma acidiphilum, 
encontrada	em	resíduos	e	em	efluentes	de	mineração.	Em	virtude	da	estrutura	
celular diferenciada, essa espécie apresenta as capacidades de sobreviver e de se 
multiplicar	em	um	ambiente	com	pH	de	0	a	2	e	com	altas	concentrações	de	ferro	
e	metais	pesados	(FERRER	et al.,	2007	apud	ROCHA,	2020).
FIGURA 27 – FERROPLASMA ACIDIPHILUM
FONTE: <https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Ferroplasma>. Acesso em: 9 maio 2020.
52
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Acadêmico,	nesta	etapa	dos	estudos,	foi	possível	conhecer	a	importância	
da	aplicação	da	técnica	de	Coloração	de	Gram	nos	estudos	bacteriológicos,	pois	
essa é uma das mais importantes metodologias empregadas em laboratórios 
de	microbiologia,	sendo	(quase	sempre)	a	etapa	inicial	para	a	caracterização	de	
amostras	de	bactérias.	Dessa	 forma,	nossa	 leitura	 complementar	é	destinada	a	
essa	técnica.
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
53
LEITURA COMPLEMENTAR
CONHECENDO A TÉCNICA DA COLORAÇÃO DE GRAM
1	–	Primeiramente,	é	necessário	que	se	efetue	a	preparação	do	esfregaço	celular.	
Para	tal	atividade,	deve-se	realizar	o	seguinte	procedimento:
Limpar	 uma	 lâmina	 de	 vidro	 (passar	 algodão	 embebido	 em	 álcool).	 Quando	
se tratar de uma cultura em meio líquido, com uma alça de inoculação (alça 
bacteriológica), tomar uma pequena porção da cultura, observando as precauções 
de	assepsia,	e	colocá-la	sobre	a	lâmina,	espalhando-a	para	formar	um	esfregaço	
fino	e	uniforme.	Quando	a	cultura	for	em	meio	sólido,	colocar	uma	gota	de	água	
destilada	 sobre	 a	 lâmina	 e,	 com	uma	alça	de	 inoculação,	 colher	uma	pequena	
quantidade	de	crescimento	bacteriano	da	superfície	do	ágar,	além	de	suspendê-
la	na	gota	de	água	destilada,	espalhando	suficientemente	para	obter	um	esfregaço	
fino.	Deixar	a	lâmina	secar	à	temperatura-ambiente.	Fixar	na	chama	do	Bico	de	
Bunsem,	cortando	a	chama	por	3x.
 
FONTE: <http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/pdf/roteiro_AP_BIOLOGIA_DE_MICROORGANISMOS.pdf>. 
Acesso em: 9 maio 2020. 
PREPARAÇÃO DO ESFREGAÇO
FONTE: <encurtador.com.br/ckpyS>. Acesso em: 9 maio 2020.
54
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
2 – Iniciando o procedimento de coloração propriamente dito:
FONTE: <paginapessoal.utfpr.edu.br›at_download›. Acesso em: 9 maio 2020. 
TÓPICO 2 —MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
55
3	–	Em	resumo,	o	procedimento	de	Coloração	de	Gram	pode	ser	explicado	da	
seguinte forma:
Soluções em ordem 
de aplicação
Reação do aspecto das 
bactérias gram-positivas
Reação do aspecto das 
bactérias Gram-negativas
Cristal violeta Coradas em violeta Coradas em violeta
Solução	de	Iugol
Formação	do	complexo	CVI	
no interior da célula, que 
permanece violeta
Formação	do	complexo	CVI	
no interior da célula, que 
permanece violeta
Álcool-acetona
Desidratação	da	parede	
celular, diminuição 
da porosidade e da 
permeabilidade; o complexo 
CVI	não	pode	sair	da	célula,	
que permanece violeta
Extração dos lipídeos da 
parede celular, aumento da 
porosidade;	o	complexo	CVI	é	
removido da célula
Fucsina	ou	safranina A	célula	não	é	afetada,	
permanece violeta
A	célula	adquire	o	corante,	
tornando-se	vermelha
FONTE: <http://docente.ifsc.edu.br/melissa.kayser/MaterialDidatico/Microbiologia/2.%20Colo-
ra%C3%A7%C3%A3o%20GRAM.pdf>. Acesso em: 9 maio 2020.
Legenda:	CVI	–	complexo	cristal	violeta-iodo.
56
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 A	Microbiologia	Ambiental	(MA)	é	uma	ciência	que	se	ocupa	em	estudar	os	
efeitos	 dos	microrganismos	 aplicados	 ao	 ambiente,	 às	 atividades	 humanas,	
saúde	 e	 bem-estar.	 A	 MA	 engloba	 uma	 série	 de	 subáreas,	 a	 exemplo	 da	
microbiologia	do	solo,	da	água,	da	qualidade	do	ar	etc.
•	 No	organismo	humano,	encontra-se	grande	quantidade	de	microrganismos,	os	
quais	se	distribuem	em	diferentes	órgãos	e	tecidos,	podendo-se	encontrar	dez	
vezes	mais	células	microbianas	do	que	células	humanas.
•	 Variáveis,	 como,	dieta,	 estilo	de	vida,	 fatores	ambientais	e	 comportamentais	
interferem diretamente na estrutura, diversidade e estabilidade da população de 
microrganismos	residente	no	corpo.
•	 A	 questão	 da	 microflora	 intestinal	 é	 um	 importante	 e	 complexo	 exemplo	
da importância dos microrganismos para a nossa sobrevivência, estando 
intimamente	ligada	a	uma	vida	saudável.
•	 Existem	os	MO,	causadores	de	doenças,	a	exemplo	das	doenças	transmitidas	
por	alimentos	(DTA),	que	podem	causar	sintomas.	Dentre	eles,	os	mais	comuns	
são	náuseas,	vômitos,	dores	abdominais,	diarreia,	falta	de	apetite	e	febre.
•	 Hábitos	de	higiene	adequados	e	existência	de	saneamento	básico	de	qualidade	
são	mecanismos	eficazes	de	prevenção	das	DTA	e	das	outras	patologias.
• Conforme a morfologia, as bactérias podem ser agrupadas em cocos, bacilos 
e	formas	espiraladas.
•	 A	 parede	 celular	 bacteriana	 permite	 que,	 por	 meio	 de	 coloração	 específica	
(Coloração	de	Gram),	sejam	classificadas	em	gram-positivas	e	gram-negativas.	
Além	disso,	a	estrutura	tem	papel	fundamental	na	formação	de	biofilmes.
•	 Existem	bactérias	que	não	apresentam	parede	celular.	Podemos	citar,	como	
exemplo, aquelas pertencentes ao gênero Mycoplasma.
•	 A	 estrutura	 celular	 diferenciada	 das	 archeobactérias	 permite,	 a	 estas,	 a	
colonização	de	ambientes	inóspitos,	a	exemplo	dos	resíduos	e	dos	efluentes	
de	mineração,	meio	com	pH	extremamente	ácido.
57
1	 Na	rotina	de	um	laboratório	de	Microbiologia	Ambiental,	 foi	realizado	o	
procedimento	de	Coloração	de	Gram	a	partir	de	uma	colônia	de	bactérias	
obtida	de	um	tubo	de	ensaio.	Posteriormente,	os	técnicos,	ao	visualizarem	
a	 lâmina	 no	microscópio	 óptico,	 verificaram	 as	 seguintes	 características:	
agregados	de	bactérias	que	lembram	um	formato	de	“cacho	de	uva”,	na	cor	
violeta	(roxa).	Esse	resultado	levou	os	técnicos	a	concluírem	se	tratarem	de:
a)	 (			)	Sarcinas	–	Gram-positivos.
b)	(			)	Estafilococos	-	Gram-positivos.
c)	 (			)	Estafilococos	-	Gram-negativos.
d)	(			)	Tétadres	–	Gram-negativos.
2	 Considere	que	 após	uma	análise	de	 rotina,	 onde	observou-se	 através	de	
um microscópio um agregado de bactérias gram positivas com morfologia 
de	estafilococos,	os	técnicos	foram	à	literatura	da	área	pesquisar	o	motivo	
pelo	 qual	 as	 evidências	 foram	 obtidas.	Dessa	 forma,	 encontraram	que	 a	
coloração roxa obtida ocorreu em virtude da seguinte característica:
a)	(			)	Presença	de	membrana	plasmática	dupla.
b)	(			)	Ausência	de	parede	celular.
c)	 (			)	Parede	de	peptideoglicano	mais	delgada.
d)	(			)	Parede	de	peptideoglicano	mais	espessa.
3	 A	 técnica	 de	 Coloração	 de	 Gram	 é	 uma	 das	metodologias	 empregadas,	
em	 virtude	 da	 composição	 da	 parede	 celular	 bacteriana.	 Entretanto,	
outros métodos são empregados para coloração de estruturas microbianas 
específicas.	Efetue	uma	pesquisa	e	disserte	acerca	de	um	desses	métodos.
AUTOATIVIDADE
58
59
TÓPICO 3 — 
UNIDADE 1
REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
1 INTRODUÇÃO
Você	 já	 deve	 ter	 ouvido	 falar	 de	 que	 as	 bactérias	 se	 multiplicam	 em	
ritmo acelerado, quando comparadas a outros organismos (por exemplo, uma 
planta).	 Pois	 bem,	neste	 tópico,	 aprofundaremos	o	 interessante	mecanismo	de	
reprodução	bacteriana	(fissão	binária),	além	de	outras	maneiras	com	que	esses	
seres	minúsculos	transmitem	a	informação	genética.
 
Estudaremos que existem variáveis (temperatura e pH, por exemplo) que 
influenciam	diretamente	no	crescimento	das	bactérias,	além	de	outros	MO,	em	
geral.	Além	disso,	poderemos	evidenciar	que	existem	faixas	de	crescimento	ótimo	
observadas	para	os	MO,	conforme	as	características	físico-químicas	do	meio	em	
que	vivem	ou	são	cultivados.
Ficou	curioso?	Sigamos	em	frente	e	bons	estudos!
2 REPRODUÇÃO CELULAR BACTERIANA
Para	que	seja	dada	continuidade	à	espécie,	todas	as	células	(procarióticas	
e	 eucarióticas)	 necessitamefetuar	 o	 processo	 denominado	 de	 divisão	 celular.	
Nas	bactérias,	em	geral,	a	reaprodução	se	dá	por	fissão binária ou cissiparidade.	
Nesse	 processo,	 ocorre	 a	 replicação	 do	 cromossomo,	 e	 uma	 célula	 individual	
(célula-mãe)	se	divide	em	duas.	Em	seguida,	acontece	a	divisão	do	cromossomo	
bacteriano,	 além	 do	 desenvolvimento	 da	 parede	 celular	 transversal	 (VIEIRA;	
FERNANDES,	2012;	ROCHA,	2020).
60
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
FIGURA 28 – REPRODUÇÃO CELULAR BACTERIANA
FONTE: <https://brainly.com.br/tarefa/17367698>. Acesso em: 9 maio 2020.
O tempo de reprodução (tempo de geração), período necessário para 
duplicar	uma	célula	bacteriana,	geralmente,	é	de	cerca	de	20	minutos	a	uma	hora.	
Entretanto,	 existem	 espécies	 com	 tempos	 de	 geração	 superiores.	Um	 exemplo	
que podemos citar é a espécie Rhizobium japonicum,	MO	fixador	de	nitrogênio	em	
plantas	leguminosas.	O	tempo	de	geração	varia	entre	seis	a	oito	horas	(ROCHA,	
2020;	TODAR,	2005).
QUADRO 9 – TEMPOS DE GERAÇÃO DE ALGUMAS ESPÉCIES BACTERIANAS
Espécie de bactéria Tempo de geração em minutos
Escherichia coli 17
Bacillus megaterium 25
Staphylococcus aureus 27-30
Lactobacillus acidophilus 66-87
Rhizobium japonicum 344-461
Mycobacterium tuberculosis 792-932
Treponema pallidum 1980
FONTE: O autor
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
61
Como foi possível medir o tempo de geração das espécies? De que maneira 
podemos estudar esses MO em laboratório? Veremos, no decorrer deste tópico, as condições 
necessárias à realização desses procedimentos! Para termos uma ideia da velocidade do 
crescimento de uma bactéria típica, indicamos que você assista https://www.youtube.com/
watch?v=KIpcCyuypzg;https://www.youtube.com/watch?v=4grQSLmWXQk. Fascinante, não 
é mesmo?!
DICAS
As	bactérias	se	reproduzem	via	progressão	geométrica	(n2).	Desse	modo,	
a	 expressão	 é	 representada	 em	 logaritmo	 (log)	 do	 número	 de	microrganismo	
pelo	tempo	gasto	para	a	multiplicação,	isto	é,	crescimento	exponencial,	por	haver	
uma	célula	originando	2,	que,	por	sua	vez,	originam	4,	e	assim	sucessivamente	
(CARVALHO,	2010).	Nesse	contexto,	o	tempo	de	geração	coincide	com	o	tempo	
necessário	para	que	a	colônia	duplique	de	tamanho	(ROCHA,	2020).
O aumento é dependente de fatores relacionados ao meio em que o 
microrganismo	se	encontra.	Podemos	citar,	como	exemplo,	a	fonte	de	carbono	
utilizada,	 a	 disponibilidade	 de	 nutrientes	 e	 de	 vitaminas,	 além	 de	 fatores	
abióticos,	como	temperatura,	umidade,	pH,	pressão	etc.	(ISCHII	et al.,	2010	apud 
ROCHA,	2020).	
Para a microbiologia, o termo crescimento é referido a um aumento do 
número de células, e não ao aumento das dimensões celulares (VIEIRA; FERNANDES, 2012).
NOTA
Cabe salientar a observação de que o comportamento da divisão 
bacterina	 em	 cultivo	 (laboratorial)	 difere	daquele	 que	os	MO	apresentam	no	
habitat	natural.	 Isso	ocorre	pois	as	bactérias	possuem	crescimento	exponencial	
apenas quando as condições do meio são favoráveis, ou quando as necessidades 
dos	MO	são	inteiramente	atendidas.	Nem	sempre	isso	ocorre	no	habitat	natural	
(ROCHA,	2020).
Em contrapartida, em meios de cultura, o crescimento bacteriano segue 
quatro	fases	de	desenvolvimento	bem	definidas:
62
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
• Fase lag:	 	caracterizada	pela	adaptação	da	célula	do	MO	ao	novo	meio,	seja	
por	meio	da	inoculação	ou	da	contaminação	(CARVALHO,	2010).	Nesta	fase,	
as	 células	 estão	 ativas	metabolicamente,	 sintetizando	moléculas	 essenciais	
(RNA,	 enzimas).	 Não	 estão	 em	 processo	 de	 divisão	 celular,	 mas	 podem	
aumentar	 de	 tamanho,	 preparando	 o	 maquinário	 celular	 para	 a	 divisão	
posterior	(ROCHA,	2020).
• Fase log: fase na qual ocorre rápida divisão celular, na qual as bactérias crescem 
com	 progressão	 geométrica.	 Trata-se	 de	 uma	 reta	 cuja	 inclinação	 depende	
da	velocidade	de	divisão	das	bactérias	 (VIEIRA;	FERNANDES,	2012).	Nesta	
etapa, portanto, ocorrem a duplicação do material genético e o processo de 
fissão	binária	(ROCHA,	2020).
• Fase estacionária:	as	células	não	se	reproduzem	indefinidamente,	quando	em	
um	meio	de	cultura	limitado,	pois	os	nutrientes	se	esgotam	em	algum	momento.	
Nesta	etapa,	entra-se	na	fase	estacionária,	quando	há	carência	de	nutrientes.	
O	número	de	mortes	se	iguala	ao	número	de	células	produzidas,	o	que	gera	
o	status	de	equilíbrio	da	população	microbiana	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012;	
ROCHA,	2020).
• Fase de morte ou declínio: as bactérias passam a morrer a uma taxa mais 
rápida	quando	comparadas	à	população	de	novas	células.
 
A	 partir	 da	 observação	 a	 seguir,	 será	 possível	 evidenciar	 as	 fases	 do	
crescimento	bacteriano.
GRÁFICO 1 – CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO EM MEIO DE CULTURA CONTROLADO
FONTE: <https://microimunoliga.blogspot.com/2016/09/curva-de-crescimento.html>. 
Acesso em: 6 out. 2020.
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
63
Cabe destacar que são poucos os MO capazes de crescer em cultivo. De 
fato, mais de 90% dos MO presentes em uma amostra ambiental (ex.: de solo) não são 
cultiváveis, devendo ser estudados com o emprego de outras técnicas analíticas (ROCHA, 
2020), que estudaremos na Unidade 2.
NOTA
2.1 OUTROS TIPOS DE REPRODUÇÃO BACTERIANA
A	fissão	binária	não	é	a	única	maneira	pela	qual	as	bactérias	se	reproduzem.	
Podem	ocorrer,	também,	a	esporulação	e	o	brotamento.
Na	esporulação,	formas	dormentes	de	células	bacterinas	são	fabricadas	por	
determinadas	espécies	em	caso	de	escassez	de	nutrientes.	Os	esporos	contam	com	
uma	fase	latente	(de	repouso)	celular.	Essa	conformação	os	torna	extremamente	
resistes a agentes químicos e físicos adversos, o que denota uma estratégia de 
sobrevivência.	O	endósporo	resiste	até	o	momento	em	que	as	condições	ambientais	
melhorem.	Muitos	 deles,	 inclusive,	 resistem	 à	 água	 fervente.	 Podem	 resistir	 à	
radiação.	Todas	as	bactérias	dos	gêneros	Bacillus, Clostridium produzem	esporos	
(VIEIRA;	FERNANDES,	2012),	além	do	gênero	Desulfotomaculum.
64
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
FIGURA 29 – ESPORULAÇÃO BACTERIANA
FONTE: Adaptada de Tortora (2011)
Já em condições adequadas, o esporo germina e origina a célula vegetativa, 
voltando	ao	metabolismo	normal	(NASCIMENTO,	2020).	
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
65
FIGURA 30 – ESPORO E CÉLULA VEGETATIVA
FONTE: <https://abccam.com.br/wp-content/uploads/2017/08/APRESENTA%C3%87%C3%83O-
DO-BIOLOGO-ALYSSON-LIRA-ANGELIM-PROBI%C3%93TICOS.pdf>. Acesso em: 6 maio 2020.
As Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS) são consideradas o principal grupo 
de microrganismos envolvidos na formação de biofilmes e de biocorrosão de oleodutos, 
causando inúmeros prejuízos econômicos relacionados à atividade metabólica na indústria 
petroquímica. Desse modo, têm sido alvo de inúmeras pesquisas destinadas à mitigação dos 
malefícios. Um exemplo a ser citado é a bactéria Desulfotomaculum nigrificans (LEÃO, 2009).
NOTA
Entretanto,	 mesmo	 não	 havendo	 reprodução	 sexuada	 em	 bactérias,	
pode	 haver	 troca	 de	material	 genético	 entre	 estas,	 por	meio	 dos	 processos	 de	
transformação,	conjugação	e	transdução	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012).
• Transformação:	 descoberta	 de	 forma	 experimental,	 trata-se	 da	 absorção	 e	 da	
posterior	 incorporação	de	fragmentos	de	DNA	dispersos	no	meio,	originários	
da	lise	celular	(maioria	dos	casos),	ou	da	secreção	realizada	por	bactérias	ainda	
vivas.	Existindo	compatibilidade	entre	as	linhagens	participantes,	o	fragmento	
de	DNA	originário	da	célula	(célula	doadora)	passa	a	integrar	o	material	genético	
66
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
da célula receptora, cujo material é transmitido aos descentes da etapa de 
duplicação	bacteriana.	O	processo	de	transformação	tem	sido	útil	na	realização	
do	 mapeamento	 de	 genes	 de	 bactérias	 competentes	 (capazes	 de	 efetuar	 a	
incorporação), como a Bacillus subtilis,	que	também	efetua,	de	forma	eficiente,	a	
captação	do	DNA	por	meio	da	transdução,	por	exemplo(SANTOS,	2014).
FIGURA 31 – TRANSFORMAÇÃO BACTERIANA
FONTE: Adaptada de Santos (2014)
A bactéria Bacillus subtilis é uma habitante natural do solo, capaz de sintetizar 
antibióticos, enzimas e fitohormônios, que conferem benefícios para as plantas. Essa 
espécie microbiana é descrita como rizobactéria promotora de crescimento de plantas 
(RPCP) (ARAUJO, 2008).
NOTA
• Transdução:	 ocorre	 quando	 moléculas	 de	 DNA	 são	 transferidas	 de	 uma	
bactéria	a	outra,	empregando	os	vírus,	como	vetores	(bacteriófagos).	Quando	o	
vetor	entra	em	uma	célula	bacteriana,	o	DNA	viral	se	mistura	com	uma	parte	
do	DNA	bacteriano,	de	forma	que	o	vírus	passa	a	carregar	esse	fragmento	do	
DNA.	Caso	o	vírus	infecte	uma	segunda	bactéria,	o	DNA	da	primeira	pode	se	
misturar	ao	DNA	da	segunda.	Essa	nova	informação	genética	é,	então,	replicada	
a	cada	nova	divisão.	O	processo	de	engenharia	genética	ou	tecnologia	do	DNA	
recombinante também possibilita a recombinação genética nesses organismos 
(VIEIRA;	FERNANDES,	2012;	SANTOS,	2014).
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
67
FIGURA 32 – TRANSDUÇÃO BACTERIANA
FONTE: Adaptada de Santos (2014)
• Conjugação:	em	uma	mesma	espécie	bacteriana,	existem	linhagens	distintas,	
que	 diferem,	 de	 forma	 significativa,	 umas	 das	 outras.	 Essas	 alterações	 são	
devidas	à	elevada	taxa	de	mutação	do	genoma	bacteriano	e	do	mecanismo	de	
conjugação	(ROCHA,	2020).	Duas	células	bacterianas	geneticamente	diferentes	
trocam	 DNA	 através	 do	 pelo	 sexual,	 o	 chamado	 pilus bacteriano	 (VIEIRA;	
FERNANDES,	2012).	Trata-se,	então,	de	um	processo	de	transferência	direta	
e	horizontal	de	genes,	através	de	uma	ponte	citoplasmática	temporária	(ponte	
de	 conjugação).	 Essa	 ponte,	 criada	 pelas	 fímbrias	 de	 uma	 bactéria	 doadora	
(“macho”)	para	uma	receptora	(“fêmea”),	permite	a	troca	de	material	genético	
(SANTOS,	 2014).	 Geralmente,	 a	 informação	 genética	 transferida	 confere	 algum	
benefício	evolutivo	à	célula	que	a	recebeu.	A	conjugação	pode	proporcionar	
resistência	bacteriana	aos	antibióticos	e	a	compostos	tóxicos	no	meio.
FIGURA 33 – CONJUGAÇÃO BACTERIANA
FONTE: Adaptada de Santos (2014) e <https://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-3-
genetics/32-chromosomes/prokaryotic-genetics.html>. Acesso em: 6 maio 2020.
Legenda:	à	esquerda,	modelo	esquemático	do	processo	de	conjugação;	à	direita,	encontra-
se	uma	micrografia	de	um	pilus	bacteriano.
68
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Diversos autores consideram a conjugação bacteriana uma forma de 
reprodução sexuada. Contudo, deve-se ter cautela com essa denominação. Embora a 
conjugação possa promover recombinação, que outros seres conseguem por meio da 
reprodução sexuada, a conjugação bacteriana não gera novos organismos (SANTOS, 2014).
NOTA
O processo de conjugação é empregado em aplicações biotecnológicas, 
dado	o	fato	de	muitas	células	bacterianas	serem	capazes	de	transferir	genes	às	
células eucarióticas (fungos, plantas, mamíferos), o que torna essa ferramenta um 
poderoso	recurso	da	engenharia	genética	(ROCHA,	2020).
Uma	das	aplicações	que	trata	desse	procedimento	diz	respeito	à	utilização	
da bactéria Agrobacterium tumefaciens, para introdução da construção genética de 
interesse	no	organismo-alvo,	que	pode	ser	uma	planta,	por	exemplo,	conferindo	
resistência	 a	 pragas	 que	 assolam	 as	 plantações.	Atualmente,	mais	 de	 90%	dos	
organismos	 geneticamente	 modificados	 (OGM)	 comerciais	 liberados	 utilizam	
Agrobacterium	como	método	de	transformação	(EMBRAPA,	2015).	
3 FATORES QUE INTERFEREM NO CRESCIMENTO 
MICROBIANO
Conforme estudamos, a disponibilidade de nutrientes é a principal 
variável que limita o crescimento bacteriano, porém, outras variáveis são 
consideradas limitantes ao crescimento das bactérias: temperatura, pH, pressão 
osmótica	(fatores/variáveis	físicos),	nutrição	e	disponibilidade	de	O2 (oxigênio), 
que	 compõem	 os	 principais	 fatores	 químicos	 (VIEIRA;	 FERNANDES,	 2012;	
CAMARGO,	2019).	Na	sequência,	aprofundaremos	cada	um	desses	fatores.
• Temperatura:	 certas	 bactérias	 crescem	 melhor	 em	 temperaturas	 baixas,	
outras,	 em	 temperaturas	 intermediárias,	 e,	 outras,	 em	 temperaturas	 elevadas.	
Destaca-se	que	a	temperatura	ótima	de	crescimento	se	trata	daquela	em	que	o	
MO	cresce	de	forma	mais	rápida.	Quando	as	temperaturas	são	favoráveis	ao	
crescimento,	 o	número	de	divisões	 celulares	por	hora	 (taxa	de	 crescimento)	
dobra	para	cada	aumento	de	temperatura	de	10°C.	Desse	modo,	existem	três	
faixas	de	temperatura	que	devemos	conhecer:	mínima,	ótima	e	máxima.	Nesta	
última,	 as	 enzimas	 sofrem	danificação	 em	virtude	 do	 calor,	 prejudicando	 o	
crescimento	bacteriano	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012).		
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
69
FIGURA 34 – TEMPERATURAS MÍNIMA, MÁXIMA E ÓTIMA ASSOCIADAS AO 
CRESCIMENTO MICROBIANO
FONTE: Adaptada de Madigan et al. (2010)
Legenda:	os	valores	reais	podem	sofrer	variação	significativa,	conforme	o	MO	analisado.
Conforme a temperatura de crescimento, podemos diferenciar três grupos 
distintos	de	MO,	de	acordo	com	Camargo	(2019):
• Microrganismos psicrófilos (crescem em baixas temperaturas): apresentam 
a	 temperatura	 de	 multiplicação	 entre	 0°C	 e	 20°C,	 com	 ótimo	 entre	 10°C	 e	
15°C.	São	encontrados	nas	profundezas	de	oceanos	e	de	regiões	polares	(algas	
clorofíceas	e	diatomáceas).
• Microrganismos mesófilos: apresentam temperatura ótima de crescimento 
entre	25	-	45°C.	A	maioria	das	bactérias	cresce	nessa	condição.
• Microrganismos termófilos: possuem temperatura ótima de crescimento entre 
45	 -	 80°C.	Encontrados	 em	 fontes	 termais,	 camadas	 superiores	de	 solos	que	
sofrem	intensa	radiação	solar,	esterco	e	silo	em	fermentação.
• Microrganismos hipertermófilos:	 capazes	 de	 sobreviver	 em	 temperaturas	
muito	elevadas,	superiores	a	80°C.	São	encontrados	em	fontes	termais,	como	
as	do	Parque	Yellowstone.	Principalmente,	membros	de	Archaea.
70
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
GRÁFICO 2 – CRESCIMENTO MICROBIANO EM DIFERENTES FAIXAS DE TEMPERATURA
FONTE: Adaptado de Madigan et al. (2010)
Legenda:	a	temperatura	ótima	para	cada	tipo	de	MO	é	apresentada	no	gráfico.
Silo é o termo utilizado para definir o local construído onde são armazenados 
os produtos agrícolas (ex.: soja, arroz).
NOTA
• pH (potencial hidrogeniônico):	 com	 base	 na	 tolerância	 ao	 pH,	 os	 MO	
podem	ser	classificados	em	neutrófilos acidófilos e alcalífilos.	Geralmente,	o	
pH ótimo é estabelecido para cada espécie, porém, a maioria das espécies 
bacterianas não cresce nos meios com pH acima ou inferior ao pH ótimo 
(VIEIRA;	FERNANDES,	2012).
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
71
FIGURA 35 – FAIXAS DE PH ÓTIMO E EXEMPLOS DE MO
FONTE: Adaptada de Madigan et al. (2010)
• Disponibilidade de O2: de acordo com a respiração, as bactérias podem ser 
classificadas	 em	 aeróbias estritas ou obrigatórias (necessitam de O2 para 
crescer), anaeróbias estritas ou obrigatórias (só crescem na ausência de O2), 
microaerofílicas ou microarófilas (precisam de O2,	mas	em	pressão	inferior	à	
atmosférica) e anaeróbias facultativas ou aerotolerantes (crescem na presença 
ou ausência de O2.	
72
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
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TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
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74
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
• Pressão osmótica:	os	MO	apresentam	necessidades	específicas	de	NaCl	(cloreto	
de	 sódio)	 ao	 crescimento	 ótimo.	 As	 bactérias,	 muitas	 vezes,	 apresentam	 a	
capacidade	 de	 viver	 em	 meios	 hipotônicos	 (meios	 em	 que	 a	 concentração	
de	 solutos	 é	menor	 do	 que	 a	 própria	 concentração	 de	 solutos).	 Quando	 as	
bactérias são transferidas para meios de concentração de soluto mais elevada 
do	que	a	do	soluto	interno,	estas	sofrem	o	fenômeno	conhecido	por	plasmólise	
(perda	 de	 água).	 Certas	 bactérias	 conseguem	 tolerar	 concentrações	 de	 sal	
da	 ordem	 dos	 10%	 e	 são	 chamadas	 de	 halófilas	 facultativas,	 e	 crescem	 em	
meios	com	concentrações	de	sal	de	15	a	20%	e	se	chamam	halófilas	extremas	
(MICROBIOLOGY,	2020).	Desse	modo,	quanto	a	 essa	 característica	 (pressão	
osmótica),	esses	MO	podem	ser	classificados	em:	não halófitos; halotolerantes, 
halófitos ou halófitos extremos.	Os	microrganismos	retiram,	da	água,	a	maioria	
dos	nutrientes	solúveis	(conteúdo	celular	80	–	90%	de	água).	A	água	presente	
no	 interior	da	 célula	pode	 ser	 removida	por	 elevações	na	pressão	osmótica.	
Lembrando	 que	 a	 correta	 pressão	 osmótica	 presente	 no	 meio	 de	 cultura	 é	
fundamental	para	a	sobrevivência	celular.
GRÁFICO 3 – CLASSIFICAÇÃO DOS MO QUANTO À PRESSÃO OSMÓTICA
FONTE: Adaptado de Madigan et al. (2010)
Legenda:	 	 O	 gráfico	 ilustra	 o	 efeito	 da	 concentração	 do	 íon	 sódio	 no	 crescimento	 de	
microrganismos	com	diferentes	tolerâncias	ou	necessidades	de	sal.
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
75
Afinal,	 o	 que	 é	 pressão	 osmótica?	 Trata-se	 da	 pressão	 originada	 pela	
diferença das concentrações de soluto dentro e fora de uma célula, assim, a água 
passa para a solução mais concentrada no interior da célula, levando moléculas 
pequenas	de	nutrientes.	Esse	influxo	de	água	garante	que	a	célula	se	mantenha	
túrgida	(inchada),	ao	passo	que	a	ausência	de	água	cause	a	perda	da	turgidez	e	a	
célula	fica	desidratada	(ATKINS;	JONES,	2012).
FIGURA 38 – PRESSÃO OSMÓTICA E CÉLULA BACTERIANA
FONTE: <https://slideplayer.com/slide/7469943/>. Acesso em: 9 maio 2020.
Legenda:	 Plasma membrane: membrana plasmática; cell wall: parede celular; cytoplasm: 
citoplasma.	Figura	à	esquerda:	denota	uma	célula	normal	em	solução	isotônica.	Sob	essas	
condições,	a	concentração	de	soluto	na	célula	é	equivalente	à	concentração	de	soluto	de	
0,85%	de	NaCl.	Já	na	figura	da	direita,	ocorreu	o	fenômeno	chamado	de	plasmólise	celular.	
No	caso,	a	 concentração	de	NaCl	é	maior	no	meio	circundante	quando	comparada	ao	
interior	celular.	Consequentemente,	a	água	tende	a	deixar	a	célula	e	o	crescimento	celular	
é	inibido.
• Fatores nutricionais:	 	 os	MO	podem	 ser	 agrupados	 em	 classes	 fisiológicas,	
conforme a maneira com que obtém fontes de energia e carbono para a 
realização	dos	processos	vitais	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012).	Estes	podem	ser	
classificados	em	(MACHADO,	2020):
◦ Autotróficos:	 empregam	 composto	 inorgânico	 como	 fonte	 de	 carbono.	
Ex.:	CO2.
◦ Heterotróficos:	 utilizam	 composto	 orgânico	 como	 fonte	 de	 carbono.	 Ex.:	
carboidratos.
◦ Fototróficos:	utilizam	luz	como	fonte	de	energia.
◦ Quimiotróficos:	 utilizam	 compostos	 químicos	 (orgânicos	 ou	 inorgânicos)	
como	fonte	de	energia.
76
UNIDADE 1 —NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
FIGURA 39 – DIVERSIDADE METABÓLICA ENTRE OS MO
FONTE: <https://www.ufjf.br/microbiologia/files/2013/10/Fisiologia-e-crescimento-bacteriano-
BIO-e-BAC.pdf>. Acesso em: 9 maio 2020.
Acadêmico, neste tópico, estudamos as formas de reprodução bacteriana, as 
fases do crescimento microbiano, além dos diversos fatores que interferem no crescimento. 
Inúmeros conceitos estão implicados nesses estudos. Portanto, sempre que apresentar 
dúvidas, acesse os canais de comunicação já conhecidos: protocolo, Ferramenta Mensagem 
e WhatsApp da UNIASSELVI.
ATENCAO
TÓPICO 3 —REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO
77
 A descoberta nas fontes termais de Yellowstone, nos EUA, que se tornou chave 
para os testes da covid-19
"Definitivamente vivo"
 Thomas Brock anotou essas palavras há mais de 50 anos, em um dos cadernos 
que levava nas investigações de campo em Yellowstone, nos Estados Unidos.
 Era a década de 1960 e o cientista americano se referia a um dos organismos 
incomuns que acabara de encontrar em uma das fontes termais do parque. Foi em 
um desses mananciais que Brock descobriu uma bactéria adaptada à vida em altas 
temperaturas, que ele chamou de Thermus aquaticus. A bactéria, hoje conhecida pelos 
especialistas, acabaria revolucionando a biotecnologia e tornando possíveis os testes 
PCR, as provas mais confiáveis usadas em todo o mundo para diagnosticar a covid-19, 
causada pelo novo coronavírus.
 O trabalho pioneiro de Brock acabou vinculado à pandemia do novo coronavírus, 
por meio de uma sequência de episódios na história da ciência. Brock, hoje, com 90 anos, 
sente-se orgulhoso ao pensar que a descoberta está ajudando a diagnosticar casos de 
covid-19 e auxiliando no combate ao novo coronavírus.
 "Eu sempre vi a minha descoberta como um bom modelo para estudar a biologia 
molecular da vida em altas temperaturas", contou Brock, que é professor emérito de 
Microbiologia na Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.
 Apesar de sempre considerar que o modelo tivesse importância para a ciência, o 
estudioso confessa que nunca pensou que a descoberta fosse, um dia, ter um impacto tão 
importante. "Não imaginava isso nem em um milhão de anos", revela por telefone à BBC 
News Mundo (o serviço em espanhol da BBC), da sua casa em Wisconsin, nos EUA
 Leia mais em MARTINS, A. A descoberta nas fontes termais de Yellowstone, nos 
EUA, que se tornou chave para os testes da covid-19. 2020. Disponível em: https://www.
bbc.com/portuguese/brasil-52539425. Acesso em: 6 maio 2020.
DICAS
Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagem 
pensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao 
AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
CHAMADA
78
RESUMO DO TÓPICO 3
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 Em	 geral,	 a	 reprodução	 das	 bactérias	 ocorre	 por	 fissão	 binária,	 também	
chamada	de	cissiparidade.	Ocorre	a	replicação	do	cromossomo	e	uma	célula	
individual	(célula-mãe)	se	divide	em	duas.	A	reprodução	bacteriana	também	
pode	ocorrer	via	esporulação	ou	brotamento.
•	 As	bactérias	 se	 reproduzem	por	progressão	geométrica	 e,	 em	 laboratório,	 o	
crescimento	bacteriano	segue	quatro	fases	de	desenvolvimento	bem	definidas:	
fase lag; fase log;	fase	estacionária;	e	fase	de	morte	ou	declínio.
•	 Mesmo	 não	 ocorrendo	 reprodução	 sexuada	 em	 bactérias,	 podo	 haver	 troca	
de material genético entre estas, por meio dos processos de transformação, 
conjugação	e	transdução.
•	 O	mecanismo	de	conjugação	é	utilizado	em	aplicações	biotecnológicas,	dado	o	
fato	de	muitas	 células	bacterianas	 serem	capazes	de	 transferir	genes	 às	 células	
eucarióticas (fungos, plantas, mamíferos), o que torna essa ferramenta um 
poderoso	recurso	da	engenharia	genética.
•	 Existem	diversos	 fatores	 que	 inferem	no	 crescimento	microbiano.	 Estudamos	
os	principais:	 temperatura,	pH,	pressão	osmótica	(fatores/variáveis	físicos),	
nutrição e disponibilidade de O2 (oxigênio), que compõem os principais 
fatores	químicos.
•	 De	acordo	com	a	temperatura	de	crescimento,	os	MO	podem	ser	classificados	
em:	psicrófilos,	mesófilos,	termófilos	ou	hipertermófilos.
•	 Já	conforme	a	tolerância	ao	pH,	podem	ser	agrupados	em	neutrófilos,	acidófilos	
ou	alcalinos.
•	 Em	virtude	da	dependência	(maior/menor/ausência)	de	O2, as bactérias podem 
ser	 classificadas	 em:	 aeróbias	 estritas	 ou	 obrigatórias,	 anaeróbias	 estritas	 ou	
obrigatórias,	 microaerofílicasou	 microarófilas,	 e	 anaeróbias	 facultativas	 ou	
aerotolerantes.
•	 Quanto	à	característica	de	pressão	osmótica,	os	MO	podem	ser	classificados	em	
não	halófitos,	halotolerantes,	halófitos	ou	halófitos	extremos.
•	 Finalmente,	verificamos	que,	conforme	a	forma	com	que	os	MO	obtêm	as	fontes	
de	 energia	 e	 carbono	 para	 realização	 dos	 processos	 vitais,	 estes	 podem	 ser	
agrupados	 nas	 seguintes	 categorias:	 autotróficos,	 heterotróficos,	 fototróficos	
ou	quimiotróficos.
79
1	 Acerca	da	reprodução	das	bactérias,	leia	atentamente	a	charge	a	seguir:
AUTOATIVIDADE
FONTE: <https://brainly.com.br/tarefa/26117382>. Acesso em: 6 maio 2020.
A	charge	em	questão	corresponde	ao	mecanismo	de:
a)	(			)	 Fissão	binária	ou	cissiparidade.
b)	(			)	 Reprodução	sexuada.
c)	(			)	 Esporulação.
d)	(			)	 Brotamento.
2	 Ao	conduzir	os	experimentos	em	laboratório,	um	pesquisador,	ao	evidenciar	
o	crescimento	bacteriano,	confeccionou	o	seguinte	gráfico:
80
As	fases,	retratadas	pelos	números	1,	2,	3	e	4	correspondem,	respectivamente:
a)	(			)	 Fase	estacionária,	fase	log,	fase	intercelular	e	fase	de	repouso.
b)	(			)	 Fase	lag, fase log,	fase	estacionária	e	fase	de	morte	celular.
c)	(			)	 Fase	log, fase lag,	fase	estacionária	e	fase	de	morte	celular.
d)	(			)	 Fase	estacionária,	fase	lag,	fase	de	declínio	e	fase	de	morte	celular.
3	 A	bactéria	Thermus aquaticus	é	uma	espécie	capaz	de	suportar	temperaturas	
elevadas, tendo com temperatura ótima para o crescimento o valor em torno 
de	72	°C,	sendo	assim,	ela	é	uma	de	várias	bactérias	________________.	Essa	
bactéria	é	a	fonte	da	enzima	chamada	de	TAQ	polimerase,	uma	enzima	que	
resiste a altas temperaturas sem perder sua forma e uma das mais importantes 
enzimas	na	biologia	molecular,	devido	à	utilização	na	reação	em	cadeia	da	
polimerase	(PCR),	técnica	de	amplificação	de	DNA	(MARTINS,	2020).
FONTE: MARTINS, A. A descoberta nas fontes termais de Yellowstone, nos EUA, que se 
tornou chave para os testes da covid-19. 2020. Disponível em: https://www.bbc.com/por-
tuguese/brasil-52539425. Acesso em: 6 maio 2020.
Assinale	a	alternativa	que	preenche	corretamente	a	lacuna:
a)	(			)	 Mesófilas.
b)	(			)	 Acidófilas.
c)	(			)	 Termófilas.
d)	(			)	 Psicrófilas.
FONTE: <https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/9da3cc0e-a0>. 
Acesso em: 6 maio 2020.
81
REFERÊNCIAS
ARAUJO,	F.	F.	Inoculação	de	sementes	com	Bacillus subtilis, formulado com 
farinha	de	ostras	e	desenvolvimento	de	milho,	soja	e	algodão.	Ciênc. Agrotec.,	
v.	32,	n.	2,	p.	456-462,	2008.	
ARAÚJO,	A.	P.	U.;	BOSSOLAN,	N.	R.	G.	Noções de taxonomia e classificação 
introdução à zoologia.	2006.	Disponível	em:	http://biologia.ifsc.usp.br/bio2/
apostila/bio2_apostila_zoo_01.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
ATKINS,	P.	W.;	JONES,	L.	Princípios de química: questionando a vida moderna 
e	o	meio	ambiente.	Rio	de	Janeiro:	LTC	Editora,	2012.
BARBOSA,	H.	R.;	GOMEZ,	J.	G.	C.;	TORRES,	B.	B.	Microbiologia básica: 
bacteriologia.	2.	ed.	São	Paulo:	Atheneu,	2018.
BÉBÉAR,	C.;	PEREYRE,	S.;	PEUCHATN,	O.	Mycoplasma	pneumoniae:	
susceptibility	and	resistance	to	antibiotics.	Future Microbiology,	v.	6,	n.	4,	p.	
423-431,	2011.
BIOLOGIA	CELULAR.	A célula vegetal.	2011.	Disponível	em:	https://midia.atp.
usp.br/impressos/redefor/EnsinoBiologia/BioCel_2011_2012/BioCel_v2_10.pdf/.	
Acesso	em:	24	maio	2020.
BIOMA	4ME.	Microbioma humano:	avaliação	e	intervenções	personalizadas	e	a	
medicina	do	futuro.	2020.	Disponível	em:	https://bioma4me.com.br/microbioma-
humano-medicina/.	Acesso	em:	24	maio	2020.
BOSSOLAN,	N.	R.	S. Introdução à microbiologia. 2002. Disponível	em: 
paginapessoal.utfpr.edu.br	›	feltrin	›	at_download	›	file.	Acesso	em:	29	maio	2020.
 
BRANCALHÃO,	R.	M.	C.;	CAVÉQUIA,	M.	C.	O microscópio óptico.	2020.	
Disponível	em: http://projetos.unioeste.br/projetos/microscopio/index.
php?option=com_phocagallery&view=category&id=76&Itemid=140.	Acesso	em:	
24	maio	2020.
CAMARGO,	I.	Crescimento microbiano.	2019.	Disponível	em:	<http://biologia.
ifsc.usp.br/bio4/aula/aula06.pdf.	Acesso	em:	6	maio	2020.
CARVALHO,	C.	R.	G.	Microbiota humana:	implicações	na	saúde	e	na	doença.	
2020.	Disponível	em:	https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4449659/mod_
resource/content/1/microbiota-vfinal-2018.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
CARVALHO,	I.	T.	Microbiologia básica.	Recife:	EDUFRPE,	2010.	Disponível	
em: http://pronatec.ifpr.edu.br/wp-content/uploads/2013/06/Microbiologia_
Basica.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
82
CEBALHOS,	B.	S.	O.;	DINIZ,	R.	Técnicas de microbiologia sanitária e 
ambiental.	Grande:	EDUEPB,	2017.	Disponível	em:	http://www.uepb.edu.br/
download/ebooks/Tecnicas-de-Microbiologia.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
CHAVASCO,	K.	J.	et al. Microbiologia e microbiota humana.	2017.	Disponível	
em:	https://www.unifal-mg.edu.br/pet/sites/default/files/Apostila%20
Minicurso%20Microbiol%20Microb%20Hum-PET-Biologia-Unifal.pdf.	Acesso	
em:	29	maio	2020.
DALZOTO,	P.;	PIMENTEL,	I.	C.	Microbiologia ambiental.	2020.	Disponível	
em:	https://docs.ufpr.br/~microgeral/2014MicroambientalAULAS.pdf.	Acesso	
em:	29	maio	2020.
DIAS,	I.	S.	A história do surgimento da microbiologia:	fatos	marcantes.	
2020.	Disponível	em:	http://www.microbiologia.ufrj.br/portal/index.php/
pt/destaques/novidades-sobre-a-micro/384-a-historia-do-surgimento-da-
microbiologia-fatos-marcantes.	Acesso	em:	24	maio	2020.
ECOLOGIA	BÁSICA.	Ecologia:	histórico	e	estrutura.	2020.	Disponível	em:	
http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_3/4-Ecologia_
basica.pdf.	Acesso	em:	4	maio	2020.
EMBRAPA.	Engenharia genética:	decifrando	o	código	da	vida.	2015.	Disponível	
em:	https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/8533306/engenharia-
genetica-decifrando-o-codigo-da-vida.	Acesso	em:	6	maio	2020.
ESPER,	L.	M.	R.	Formação de biofilmes bacterianos.	2011.	Disponível	em:	
http://www.ufrgs.br/simposiomicro/esper.pdf.	Acesso	em:	9	maio	2020.
FIOCRUZ.	Bactéria alimentar é alvo de pesquisa.	2011.	Disponível	em:	http://
www.fiocruz.br/ioc/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1234&sid=32.	Acesso	
em:	4	maio	2020.
GALETTI,	S.	R.	Introdução	à	microscopia	eletrônica.	Biológico,	São	Paulo,	v.	65,	
n.	1/2,	p.	33-35,	2003.	Disponível	em:	http://www.biologico.sp.gov.br/uploads/
docs/bio/v65_1_2/galleti.pdf.	Acesso	em:	29	maio	2020.
GOMES,	A.	Microbiologia:	aulas	práticas	para	a	Engenharia	Ambiental.	2013.	
Disponível	em:	http://sites.unifoa.edu.br/portal_ensino/mestrado/mecsma/
arquivos/2013/pd14.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
INFORMES	TÉCNICOS	INSTITUCIONAIS.	Diarreia e rotavírus.	
2014.	Disponível	em:	https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_
arttext&pid=S0034-89102004000600014.	Acesso	em:	3	maio	2020.
83
JBPML.	Antony	van	Leeuwenhoek:	inventor	do	microscópio. J. Bras. Patol. 
Med. Lab., Rio	de	Janeiro,	v.	45,	n.	2,	p.	1,	2009.	Disponível	em:	http://www.
scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1676-24442009000200001&lng=en&
nrm=iso.	Acesso	em:	15	maio	2020.
LEÃO,	B.	A.	Agentes inibidores da atividade metabólica e do processo de 
adesão de Desulfotomaculum nigrificans em superfície de aço inoxidável.	
Viçosa:	Universidade	Federal	de	Viçosa,	2009.
LODISH,	H.	et al. Biologia celular e molecular.	Porto	Alegre:	Artmed,	2014.
MACHADO,	A.	Fisiologia e crescimento bacteriano.	2020.	Disponível	em:	
http://www.medicinabiomolecular.com.br/biblioteca/pdfs/Biomolecular/
fisiologia-e-crescimento-e-metabolismo-bacteriano.pdf.	Acesso	em:	9	maio	2020.
MADIGAN,	M.	T.;	MARTINKO,	J.	M.;	DUNLAP,	P.	V.;	CLARK,	D.	
P.	Microbiologia de Brock.	10.	ed.	Porto	Alegre:	Artmed,	2010.	Disponível	em:	
http://docente.ifsc.edu.br/leandro.parussolo/MaterialDidatico/Microbiologia%20
-%20Fase%205/Aula%201%20-%20Hist%C3%B3rico%20Microbiologia%20-%20
Fase%205.pdf.	Acesso	em:	29	maio	2020.
MICOPLASMAS.	Micoplasmas:	que	papel	nas	infecções	humanas.	2005.	
Disponível	em:	https://actamedicaportuguesa.com/revista/index.php/amp/
article/viewFile/1041/709.	Acesso	em:	9	maio	2020.
MICROBIOLOGIA	AMBIENTAL.	Introdução à microbiologia ambiental.	2020.	
Disponível	em:https://silo.tips/download/introduao-a-microbiologia-ambiental.	
Acesso	em:	24	maio	2020.
MICROBIOLOGY.	Efeito da pressão osmótica no crescimento bacteriano.	
2020.	Disponível	em:	http://www3.uma.pt/gcosta/docs/microbiology/prat5.pdf.	
Acesso	em:	29	maio	2020.
MICROSCOPIA	ELETRÔNICA.	Aula teórica.	2012.	Disponível	em:	http://micro-
esalq.blogspot.com/2012/03/aula-2-microscopia-eletronica.html.	Acesso	em:	24	
maio	2020.
MINISTÉRIO	DA	SAÚDE.	Doenças transmitidas por alimentos: causas, 
sintomas,	tratamento	e	prevenção.	2020.	Disponível	em:	http://www.saude.gov.
br/saude-de-a-z/doencas-transmitidas-por-alimentos.	Acesso	em:	3	maio	2020.
MOREIRA,	J.	L.	B.;	CARVALHO,	C.	B.	M.;	FROTA,	C.	C.	Visualização 
bacteriana e colorações.	Fortaleza:	Imprensa	Universitária,	2015.	Disponível	em:	
http://www.repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/16672/1/2015_liv_jlbmoreira.pdf.	
Acesso	em:	6	maio	2020.
84
NASCIMENTO,	J.	S.	Introdução à microbiologia.	2020.	Disponível	em:	http://
portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_4/6-Biologia_de_
Microrganismos.pdf.	Acesso	em:	29	maio	2020.
NICOLAU,	P.	B.	Microbiologia ambiental:	perspectiva	histórica.	2014.	
Disponível	em:	https://repositorioaberto.uab.pt/bitstream/10400.2/6221/1/UT1_
MicroAmb_IntroPBN.pdf.	Acesso	em:	4	maio	2020.
NÓBREGA,	F.	G.;	BOSSOLAN,	N.	R.	S.	Invisíveis, hóspedes e bem-vindos: 
os	microrganismos.	2017.	Disponível	em:	https://microbiologia.icb.usp.br/wp-
content/uploads/2017/01/introducao_microbiologia.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
NOGUEIRA,	J.	M.	R.;	MIGUEL,	L.	F.	S.	Bacteriologia.	2020.	Disponível	em:	
http://www.epsjv.fiocruz.br/sites/default/files/cap3.pdf.	Acesso	em:	9	maio	2020.
OLIVEIRA,	M.	A.	F.	M.	Microflora intestinal.	2013.	Disponível	
em:	http://www.rc.unesp.br/ib/ceis/mundoleveduras/2013/
DesenvolvimentodaMicrofloraIntestinal.pdf.	Acesso	em:	24	maio	2020.
OLIVEIRA,	D.	K.;	CARDOSO,	A.	M.	Biofilmes bacterianos:	um	desafio	para	a	
saúde.	2020.	Disponível	em:	https://www.newslab.com.br/wp-content/uploads/
yumpu_files/BIOFILMES%20MICROBIANOS%20UM%20DESAFIO%20
PARA%20A%20SA%C3%9ADE%20-%20Dalila%20K%C3%AAnia%20
Oliveira,%20Alessandra%20Marques%20Cardoso.pdf.	Acesso	em:	9	maio	2020.
OPAS	BRASIL.	Segurança dos alimentos é responsabilidade de todos.	2019.	
Disponível	em:	https://www.paho.org/bra/index.php?option=com_conten
t&view=article&id=5960:seguranca-dos-alimentos-e-responsabilidade-de-
todos&Itemid=875.	Acesso	em:	3	maio	2019.
PASSUROLO,	L.	Microbiologia.	2020.	Disponível	em:	http://docente.ifsc.edu.br/
leandro.parussolo/MaterialDidatico/Microbiologia%20-%20Fase%205/Aula%20
1%20-%20Hist%C3%B3rico%20Microbiologia%20-%20Fase%205.pdf.	Acesso	
em:	4	abr.	2021
PLATAFORMA	DE	MICROSCOPIA	ELETRÔNICA.	Tipos de microscópios 
eletrônicos.	2020.	Disponível	em:	http://www.meib.uff.br/?q=content/tipos-de-
miscrosc%C3%B3pios-eletr%C3%B4nicos.	Acesso	em:	29	maio	2020.
RICOBELO,	E.	C.	Microbiologia agrícola.	2020.	Disponível	em:	
https://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/producaovegetal/
everloncidrigobelo3646/1.-microorganismos-e-a-microbiologia.pdf.	Acesso	em:	
24	maio	2020.
85
RIZZO,	H.	et al.	Isolamento	e	PCR	para	detecção	de	Mollicutes	em	muco	vaginal	
e sua associação com problemas reprodutivos em ovinos criados na região de 
Piedade,	São	Paulo,	Brasil.	Ciência Rural,	v.	41,	n.	2,	p.	324-329,	2011.	Disponível	
em:	https://www.scielo.br/pdf/cr/v41n2/a857cr3868.pdf.	Acesso	em:	3	maio	2020.
ROCHA,	M.	C.	V.	Microbiologia ambiental.	Curitiba:	Intersaberes,	2020.
SANTOS,	D.	Transformação bacteriana.	2014.	Disponível	em:	https://
djalmasantos.wordpress.com/2014/03/10/transformacao-bacteriana/.	Acesso	em:	
4	maio	2020.
SBM.	Sociedade	Brasileira	de	Microbiologia.	Microbiologia ambiental.	
2020.	Disponível	em:	https://sbmicrobiologia.org.br/areas/microbiologia-
ambiental/#:~:text=A%20Microbiologia%20Ambiental%20%C3%A9%20
uma,desenvolvimento%20sustent%C3%A1vel%20da%20sociedade%20
moderna.	Acesso	em:	4	abr.	2021.
TEIXEIRA,	A.	F.	M.	Doenças microbianas de origem alimentar.	2020.	
Disponível	em:	http://www.ciencianews.com.br/arquivos/ACET/IMAGENS/
revista_virtual/biologia_molecular/biomol06.pdf.	Acesso	em:	4	maio	2020.
TORTORA,	G.	J.	et al.	Microbiologia.	São	Paulo:	Artmed,	2011.
VIEIRA,	D.	A.	P.;	FERNANDES,	N.	C.	A.	Q.	Microbiologia geral.	2012.	
Disponível	em:	http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/ifgo/tecnico_acucar_
alcool/microbiologia_geral.pdf.	Acesso	em:	29	maio	2020.
86
87
UNIDADE 2 — 
MICROBIOLOGIA APLICADA A 
PROCESSOS AMBIENTAIS
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• estudar os principais tipos de meios de cultura existentes ao estudo da 
microbiologia;
• conhecer os equipamentos essenciais à garantia da biossegurança e à 
confiabilidade das análises microbiológicas;
• identificar os métodos de semeadura e de quantificação de microrganismos 
rotineiramente utilizados em laboratório;
• aplicar os conhecimentos adquiridos no Tópico 1, no preparo de um meio 
de cultura caseiro, de forma a evidenciar o estudo dos MO na prática;
• verificar a importância do saneamento básico no controle da disseminação 
de doenças de transmissão hídrica;
• conhecer as principais doenças de veiculação hídrica transmitidas por 
vírus, bactérias, fungos, protozoários e helmintos;
• evidenciar as causas das florações de espécies de cianobactérias e 
consequências;
• analisar as metodologias de análise microbiológica da água aplicadas 
ao estudo de coliformes totais, termotolerantes e E. coli; análise da 
densidade de cianobactérias, presença/ausência e quantificação de Giardia 
e Cryptosporidium em amostras de água;
• abordar aspectos da microbiologia do ar e da microbiologia do solo no 
estudo de bioindicadores da qualidade ambiental.
Esta unidade será dividida em três tópicos. No decorrer da unidade, 
você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo 
apresentado.
TÓPICO 1 – MEIOS DE CULTURA MICROBIA E MÉTODOS DE 
QUANTIFICAÇÃO
TÓPICO 2 – MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
TÓPICO 3 – MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
88
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! 
Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
89
UNIDADE 2
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 1 — 
MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS 
DE QUANTIFICAÇÃO
Na Unidade 1, estudamos conteúdos fundamentais à compreensão da 
microbiologia ambiental, a exemplo da definição de célula, da importância dos 
MO para a espécie humana, da morfologia microbiana e das tipologias, além 
dos principais fatores que interferem no crescimento microbiano. Sempre que 
necessário, revisite o texto da Unidade 1 de forma a relembrar esses assuntos.
 
Neste tópico, estudaremos as tipologias de meios de cultivo existentes e 
as aplicações, além dos principais equipamentos necessários às análises rotineiras 
de um laboratório de microbiologia. Finalmente, veremos duas ferramentas/
métodos de contagem microbiana e de que maneira são utilizadas. Seguimos em 
frente. Bons estudos!
2 MEIOS DE CULTURA MICROBIANA
Os microrganismos, como os demais seres vivos, apresentam a necessidade 
de nutrientes adequados, além de características ambientais (físico-químicas) 
favoráveis. No laboratório, essas condições são providas pelo meio de cultura 
(meio de cultivo) e por meio das condições de incubação. O meio de cultivo 
apresenta nutrientes, salinidade e pH adequados para cada MO específico, 
em concentrações propícias ao crescimento, possibilitado condições ideais de 
aeração, umidade e temperatura de incubação em período de tempo necessário 
(CEBALHOS; DINIZ, 2017).
 
De modo a quantificar determinado MO de uma amostra, é preciso 
selecionar este para a obtenção de uma cultura pura. Contudo, nas matrizes 
ambientais (ex.: rio ou lagoa), os MO compõem agregados de comunidades 
mistas ou biofilmes. Aos procedimentos de seleção e de obtenção de uma cultura 
pura a partir de uma cultura mista, dá-se o nome de isolamento. Esse processoé possível através da semeadura da amostra em meios de cultura específicos 
(CEBALHOS; DINIZ, 2017).
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
90
De acordo com Cebalhos e Diniz (2017) e Vieira e Fernandes (2012), os 
meios de cultura podem ser classificados em:
• Meios líquidos: neles, os nutrientes se encontram dissolvidos em solução 
aquosa. Nesse meio, o crescimento bacteriano modifica o aspecto, e o meio sofre 
turvação, mudança da cor e produção de gás, por exemplo. Particularmente, 
as bactérias crescem dispersas no volume do meio, na superfície, e, nas 
proximidades desta, aeróbios, mais próximo do fundo, caso o metabolismo 
seja anaeróbio. Caso sejam facultativas, crescem em todo o meio.
• Meios semissólidos: além da composição (nutrientes), estes contam com uma 
pequena porcentagem de ágar, polissacarídeo oriundo de algas marinhas. 
Comumente empregados em tubos de ensaio e, por meio desse tipo de cultura, 
é possível observar a motilidade bacteriana. Também são utilizados para 
conservação de culturas bacterianas puras para utilização posterior.
• Meios sólidos: contam com uma porcentagem de ágar entre 1,5 e 2%. Esses 
meios possibilitam que as bactérias inoculadas fiquem aprisionadas no ágar 
e formem colônias visíveis a olho nu. Tomemos, como exemplo, que uma 
única célula de E. coli se multiplica a cada 30 minutos em condições ótimas de 
crescimento, ou seja, em 24 horas, uma colônia apresentaria 248 bactérias (283 
trilhões de bactérias). 
O ágar (ágar-águar), componente dos meios de cultura sólidos, é obtido 
de algas vermelhas da classe Rodophyta, comumente chamadas de “algas agarófilas ou 
agarófitas”. Esse composto apresenta a propriedade de se manter em estado líquido acima 
de 45°C, e, sólido, a temperaturas inferiores. A denominação ágar-ágar advém do idioma 
malaio e significa gelatina, repetida duas vezes pela tradição nas culturas da Polinésia para 
dar ênfase à palavra, que significa “pura gelatina”, com tradução, “gelatina-gelatina” ou “pura 
gelatina” (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
NOTA
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
91
FIGURA 1 – TIPOS DE MEIOS DE CULTURA QUANTO AO ESTADO FÍSICO
FONTE: <https://slideplayer.com/slide/5871849/>. Acesso em: 24 out. 2020.
Conforme a composição química, os meios de cultura podem ser 
classificados em:
• Meios de cultura naturais: essa denominação é empregada aos meios de 
cultura de origens vegetal (frutas, rodelas de batata), animal (ovos) ou de 
industrialização simples (pão). A utilização remonta aos primórdios das 
técnicas de microbiologia. Fungos e bolores, por exemplo, foram observados 
em frutas e no pão. Esses meios possibilitam o crescimento de MO 
decompositores heterótrofos de diferentes grupos (ex.: bolores, leveduras, 
bactérias). Apresentam, como desvantagem, a inespecificidade, aspecto que 
facilita a contaminação das culturas (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
•	 Meios	de	cultura	artificiais: apresentam compostos químicos definidos ou não, 
e, em geral, são chamados de meios complexos (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Outra classificação importante ao estudo desta disciplina se trata da 
diferenciação dos meios de cultura, segundo a fórmula química (função):
• Meios não seletivos: conhecidos por meios de cultura simples, permitem 
o crescimento de numerosas bactérias, que apresentam a capacidade de 
se desenvolver com esses nutrientes e em condições de temperatura e pH 
determinadas (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
• Meios seletivos: substâncias que incluem ou excluem algum ingrediente 
que favorece o crescimento de um MO determinado. Inibem o crescimento 
de alguns MO, mas permitem o crescimento de outros. São todos os meios 
empregados na confirmação bioquímica das bactérias (CEBALHOS; DINIZ, 
2017; NUTRIÇÃO MEIOS DE CULTURA, 2017).
• Meios de enriquecimento: apresentam compostos específicos para um 
determinado MO ou grupo de MO, o qual favorece o desenvolvimento seletivo 
sobre o restante da biota microbiana. Esses meios permitem o crescimento de 
microrganismos exigentes, de crescimento lento, mas não inibem o crescimento 
de outros. Têm a propriedade de estimular o crescimento de determinados 
microrganismos (CEBALHOS; DINIZ, 2017; CLASSIFICAÇÃO DE MEIOS DE 
CULTIVO, 2020).
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
92
Cabe destacar que a maioria dos meios de cultura seletivos facilita 
o procedimento de identificação de bactérias ou grupo de bactérias que se 
desenvolvem e ocasionam modificação na cor, em decorrência da alteração do 
pH e, ocasionalmente, pela produção de gás, em consequência do metabolismo 
das bactérias. Também são indicadores específicos de um meio de cultura a 
precipitação de componentes do meio e as atividades proteolítica (do grego, 
proteo = proteína, lise = quebra, separação) e lipolítica (“quebra”/degradação do 
lipídeo), a exemplo da digestão do ágar (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
 
Para que seja efetuada uma análise microbiológica (ex.: de uma amostra 
de água), os meios de cultura são adquiridos prontos e desidratados, cujo preparo 
deve ser realizado conforme as instruções dos fabricantes. Em sua maioria, 
contam com uma composição química definida, a saber: extrato de carne, 
leveduras, peptonas, sais e um indicador de pH, que sofre modificação de cor 
para condições ácidas alcalinas. Outros apresentam substâncias tamponadas, 
que evitam mudanças bruscas de pH (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
As peptonas são compostos derivados da hidrólise de proteínas de origem 
animal ou vegetal, que servem como fonte de nitrogênio orgânico para o cultivo de uma 
variedade de bactérias e de fungos (PROBAC, 2020).
NOTA
No caso dos meios de cultura líquidos, estes são distribuídos em tubos de 
ensaio e cobertos com tampa de metal ou acrílico. Não é indicado que os tubos 
sejam cobertos com tampões de algodão. De modo a detectar a produção de gás, 
é colocado, no interior do tubo, um pequeno tubo de ensaio invertido, chamado de 
Tubo de Durham. Este é esterilizado em conjunto para, depois, ser utilizado nas 
futuras análises microbiológicas. É importante salientar que, nos meios líquidos, 
é a turbidez do líquido que denota o crescimento microbiano. São comumente 
empregados em técnicas de quantificação de bactérias, especialmente, para 
coliformes (Técnica de Tubos Múltiplos), na rotina dos laboratórios das estações 
de tratamento de água, por exemplo (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
93
FIGURA 2 – TUBOS DE ENSAIO CONTENDO MEIOS DE CULTURA LÍQUIDOS: CALDO LACTO-
SADO (AMARELO) E VERDE BRILHANTE BÍLIS 2% (VERDE) DESTINADOS À QUANTIFICAÇÃO DE 
COLIFORMES TOTAIS EM AMOSTRAS DE ÁGUA
FONTE: <https://www.hexis.com.br/produto/caldo-lauril-sulfato-triptose-nmp-concentrado-pct-15un>. 
Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: Observe os pequenos tubos de ensaio (Tubo de Durham) no interior dos tubos 
de ensaio com tampa. Esses pequenos tubos coletam o gás produzido na fermentação da 
lactose nos dois meios de cultura (formação de bolha no tubo de Durham). Curiosidade: a 
bílis 2%, incluída no meio Verde Brilhante Bílis, seleciona as bactérias intestinais que são 
adaptadas à bílis secretada pela vesícula biliar (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Já os meios de cultivo com ágar são preparados e esterilizados em balões 
de vidro para, posteriormente, serem distribuídos em placas de Petri estéreis, com 
solidificação em temperatura-ambiente. Em seguida, são estocados na geladeira 
(dentro de caixas plásticas bem vedadas, de forma a evitar o ressecamento) 
(CEBALHOS; DINIZ, 2017).
3 EQUIPAMENTOS ESSENCIAIS À ROTINA DE UM 
LABORATÓRIO DE MICROBIOLOGIA
A semeadura no meio de cultura sólido (ou líquido), assim como todo 
o trabalho no laboratório de microbiologia, deve ser realizada sob condições de 
assepsia perto do Bico de Bunsen ou na câmara de fluxo laminar (CEBALHOS; 
DINIZ, 2017).
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
94
FIGURA 3 – CÂMARA DE FLUXO LAMINAR E BICO DE BUNSEN
FONTE: <https://www.tradeindia.com/fp3163844/Laminar-Airflow-Chamber.html>;<https://
www.medical-supply.ie/2019/04/03/is-it-safe-to-use-a-bunsen-burner-in-a-biological-safety-
cabinet-bsc/>. Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: A figura da esquerda denota uma câmara de fluxo laminar. A figura da direita 
demonstra a utilização do Bico de Bunsen em um procedimento microbiológico.
Acadêmico, você já deve ter notado que existem equipamentos comumente 
utilizados na rotina dos trabalhos em um laboratório de microbiologia ambiental 
ou de outras áreas de estudo da microbiologia. Entretanto, certos equipamentos 
são primordiais para o bom andamento e para a garantia de qualidade das 
análises a serem realizadas: câmara de fluxo, Bico de Bunsen, autoclave, estufa 
microbiológica e incubadora de banho de água (banho-maria). Qual a importância 
destes para as análises microbiológicas?
Também conhecida como cabine de segurança biológica, a câmara de 
fluxo laminar se trata do principal equipamento de contenção física para agentes 
infecciosos. Protege o material e o profissional na manipulação de materiais 
biológicos altamente infectantes, substâncias tóxicas e cultura de células 
(ANVISA, 2013).
 
O Bico de Bunsen é um equipamento aquecedor a gás com chama, cuja 
temperatura pode variar, conforme a regulagem. É suprido com gás liquefeito 
de petróleo (GLP) e proporciona uma chama que possibilita a realização da 
manipulação das análises microbianas. Por questões de segurança e de bom 
andamento das análises microbiológicas, deve-se verificar, com frequência, se 
não há vazamentos de gás nas conexões (RESENDE, 2014).
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
95
FIGURA 4 – PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO BICO DE BUNSEN
FONTE: <https://www.splabor.com.br/blog/uso-correto-do-bico-de-bunsen/como-utilizar-
corretamente-um-bico-de-bunsen//>. Acesso em: 24 out. 2020.
Robert Wilhelm Eberhard von Bunsen (1811-1899) foi um químico alemão que, 
dentre outros feitos, inventou o Bico de Bunsen (queimador de gás com elevado poder 
calorífico), utilizado até os dias de hoje rotineiramente em laboratórios (microbiologia, 
química etc.) (QUI FÁCIL, 2020).
NOTA
FIGURA 5 – ROBERT WILHELM EBERHARD VON BUNSEN
FONTE: <https://www.quifacil.com.br/robert-wilhelm-eberhard-von-bunsen>. Acesso em: 24 out. 2020.
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
96
A autoclave é um utensílio laboratorial indispensável à rotina de um 
laboratório de microbiologia. Trata-se de um equipamento cujo objetivo é 
a esterilização pelo calor úmido (vapor d’água sob pressão). Geralmente, é 
empregado para esterilizar águas de diluições, meios de cultura que suportem 
elevadas temperaturas (115-120°C), além de materiais contaminados que são 
descartados. Esse utensílio pode ser do tipo horizontal ou vertical, apresentando 
os seguintes componentes: caldeira cilíndrica hermeticamente fechada por uma 
tampa de bronze ou cobre, dotada de manômetro, válvula de escape de ar e de 
segurança. No interior, existe uma cesta metálica (móvel), na qual são colocados 
todos os materiais a serem esterilizados (RESENDE, 2014).
FIGURA 6 – ESQUEMA GERAL DE UMA AUTOCLAVE VERTICAL
FONTE: <https://www.researchgate.net/figure/figura-56-diagrama-e-asPeto-geral-de-uma-
autoClave-vertiCal_fig2_259296839>; <https://www.marcamedica.com.br/autoclave-vertical-
30l-prismatec>. Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: A – Esquema geral de uma autoclave. B – Imagem de uma autoclave vertical.
Você pode se perguntar: o que é esterilização? Bem, a esterilização 
é o processo pelo qual os microrganismos são mortos a tal ponto que não seja 
mais possível detectá-los no meio de cultura padrão, no qual, previamente, 
tinham proliferado. Usualmente, considera-se um artigo (recipiente com meio 
de cultivo, por exemplo) estéril quando a probabilidade de sobrevivência 
dos microrganismos é menor do que 1:1.000.000 (BRUCH; BRUCH apud 
BUSTAMANTE, 2020).
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
97
Portanto, é essencial, em um laboratório de microbiologia, demonstrar 
o controle e a eficiência da esterilização. Para tal procedimento, são efetuados 
monitoramentos mecânicos (controle e registro do tempo, temperatura e pressão 
durante a esterilização), e utilizados indicadores físicos ou biológicos. Como indicador 
físico, é muito utilizada a fita indicadora de esterilização (RESENDE, 2014).
FIGURA 7 – FITA INDICADORA DE ESTERILIZAÇÃO
FONTE: <https://www.marcamedica.com.br/autoclave-vertical-30l-prismatec>. 
Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: A – Fita indicadora de esterilização. B – Fita indicadora de esterilização antes 
e após o procedimento de autoclavagem. A tinta indicativa apresenta um substrato 
que reage a uma determinada temperatura, mudando a tonalidade. A única função é 
diferenciar um produto que passou pelo processo ou não de esterilização via autoclave.
Contudo, não podemos confundir o processo de esterilização com o 
procedimento de desinfecção. O segundo é definido como o processo que elimina 
todos os microrganismos ou objetos inanimados patológicos, com exceção dos 
endósporos bacterianos, ao contrário da esterilização, que apresenta a capacidade 
para a eliminação das estruturas (KALIL; COSTA, 1994).
A estufa microbiológica é um tipo específico de estufa que apresenta, 
além de uma porta metálica, uma porta de vidro. Conta com um sistema de 
aquecimento controlado por uma resistência elétrica. O aquecimento é controlado 
por meio de um termostato, com o acompanhamento da temperatura através 
de um termômetro analógico ou digital. Destaca-se que a temperatura não 
deve sofrer uma variação superior a ±0,5°C. Esse dispositivo é empregado para 
auxiliar no crescimento e na reprodução microbianos, pois fornece a temperatura 
adequada para cada espécie microbiana (RESENDE, 2014).
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
98
FIGURA 8 – ESTUFA MICROBIOLÓGICA
FONTE: <https://www.marcamedica.com.br/autoclave-vertical-30l-prismatec>. 
Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: Através do link https://www.youtube.com/watch?v=d_AxNiRIuBg, pode-se 
evidenciar o funcionamento de uma estufa com alguns recipientes para o cultivo de 
microrganismos.
Outro equipamento importante é chamado de incubadora de banho de 
água (banho-maria). É um dispositivo indispensável para realizações dos ensaios 
de coliformes termotolerantes (44,5°C ± 0,2°C). Este é dotado de um termômetro, 
termostato e tampa para o controle da temperatura do banho (RESENDE, 2014).
FIGURA 9 – DIFERENTES TIPOS DE INCUBADORA DE BANHO DE ÁGUA (BANHO-MARIA)
FONTE: <https://www.medicalexpo.com/prod/nueve/product-69565-608361.html>. 
Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: Através do link https://www.youtube.com/watch?v=76vNvN2bi-c, pode-
se visualizar o funcionamento de uma incubadora de banho de água, com alguns 
recipientes para o cultivo de microrganismos.
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
99
Acadêmico, realmente, o trabalho em um laboratório de microbiologia é 
meticuloso, pois exige uma série de equipamentos e de cuidados fundamentais 
às avaliações microbiológicas. Agora, partiremos para o estudo de técnicas de 
semeadura e dos métodos de quantificação de populações microbianas. Vamos lá?!
4 TÉCNICAS DE SEMEADURA E MÉTODOS DE 
QUANTIFICAÇÃO DE POPULAÇÕES MICROBIANAS
É importante frisar que a escolha da técnica para o cultivo de 
microrganismos em condições laboratoriais pode variar conforme o tipo de meio 
de cultura e a finalidade do cultivo. Entretanto, algumas regras básicas devem ser 
seguidas nas inoculações (VIEIRA; FERNANDES, 2012):
• A agulha e a alça bacteriológica devem ser esterilizadas por flambagem antes e 
após qualquer cultivo. Deve-se tomar cuidado para esfriá-las antes da coleta.
• Os recipientes devem sempre ser abertos próximos à chama do Bico de Bunsen. 
• Deve-se evitar, ao máximo, que as tampas dos tubos e as placas fiquem abertas 
sobre a bancada durante o cultivo.
FIGURA 10 – TIPO DE TÉCNICA DE SEMEADURA BACTERIANA - CUIDADOS DE ASSEPSIAFONTE: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4547451/mod_resource/
content/1/Pr%C3%A1ticas%201%2C%202%20e%203%20-%20Isolamento%2C%20
purifica%C3%A7%C3%A3o%20e%20Gram.pdf>. Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: Preparo de estoque de microrganismos em tubo inclinado a partir de colônias 
isoladas por estrias de esgotamento. a) Esterilização da alça por flambagem; b) Coleta de 
colônia isolada; c) Inóculo por estrias no tubo inclinado.
A semeadura pode ser efetuada por meio de estrias até o esgotamento, 
de forma a serem obtidas colônias isoladas, com o emprego de alças, que podem 
ser de platina ou de níquel-cromo. Também existem as alças bacteriológicas 
descartáveis, confeccionadas com material plástico (polipropileno). É possível 
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
100
efetuar, também, a inoculação em meio sólido por espalhamento na superfície, que 
consiste em colocar uma alíquota (parte) da amostra na superfície do meio sólido, 
preservando-se a esterilidade com a distribuição através da alça bacteriológica ou 
da alça de Drigalsky (de vidro ou de plástico) (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
FIGURA 11 – ALÇA BACTERIOLÓGICA E ALÇA DE DRIGALSKY
FONTE: <https://www.biosave.com.br/includes/pdf/copan_portuguese.pdf>; <https://
en.wikipedia.org/wiki/Cell_spreader>. Acesso em: 24 out. 2020.
Legenda: A – Alça de níquel-cromo e alça de plástico descartável. B –Tipos de alças 
de Drigalsky.
Poderemos evidenciar, a seguir, diferentes tipos de semeadura em tubos 
de ensaio e em placas de Petri.
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
101
FIGURA 12 – TIPOS DE SEMEADURA EM TUBOS E EM PLACAS
FONTE: <https://slideplayer.com.br/slide/3769438/>. Acesso em: 29 out. 2020.
Note que, dependendo do objetivo da avaliação microbiológica, podem 
ser empregadas diferentes técnicas de semeadura, pois estas apresentam objetivos 
distintos. A técnica de semeadura em meio líquido é destinada à observação da 
respiração das bactérias. Ao se realizar a semeadura em meio semissólido, objetiva-
se observar a motilidade bacteriana. No que tange à metodologia de semeadura 
em meio sólido inclinado, tem, por finalidade, a obtenção de uma concentração 
de massa bacteriana. Podemos observar, também, a técnica de semeadura por 
esgotamento em meio sólido (placa de Petri), que se destina a obter (isolar) cultura 
puras a partir de amostras que apresentem microbiota mista, sendo isso útil para 
o estudo da morfologia de colônia microbiológica (VIEIRA; FERNANDES, 2012).
Existe a técnica de semeadura denominada de pour-plate, também chamada 
de semeadura em profundidade, cujo objetivo da técnica é obter colônias isoladas 
(qualitativo) ou realizar contagem de colônias em placas (quantitativo). Nessa 
técnica, deve-se tomar cuidado para não adicionar o meio em temperatura elevada 
sobre o inóculo, pois isso pode matar as bactérias (VIEIRA; FERNANDES, 2012).
Ok, já estudamos as diferentes formas de semeadura utilizadas em 
microbiologia, entretanto, de que modo é realizada a quantificação microbiológica?
No caso das bactérias, existem dois métodos básicos para a enumeração 
de números viáveis de bactérias, a saber: a contagem de colônias em meios sólidos 
(ou “Unidades Formadoras de Colônia”, UFC, do inglês, Colony Forming Units, 
CFU) e a técnica do número mais provável, ou técnica NMP (do inglês, Most 
Probable Number, MPN) (NICOLAU, 2014).
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
102
4.1 CONTAGEM EM PLACAS
Na contagem das UFC, é necessário que as amostras sejam diluídas para 
que seja possível quantificar/enumerar o número de bactérias por meio da técnica 
de diluição em série. Nessa técnica, 1 ml (mililitro) é diluído pela adição de 9 
ml de uma solução esterilizada (água, tampão-fosfato, solução salina etc.), o que 
gera uma diluição de 1:10 (v/v) ou 10-1 da amostra original (a amostra original é 
diluída para 1/10) (NICOLAU, 2014).
De forma similar, são preparadas diluições em série 1:100 (10-2), 1:1000 (10-
3), 1:10.000 (10-4), 1:100.000 (10-5), e assim por diante. Finalmente, uma alíquota de 
0,1 ml de cada diluição é retirada e plaqueada no meio sólido adequado. Os meios 
são incubados nas condições adequadas ao crescimento das bactérias em análise. 
O número de colônias que cresce em cada meio possibilita que seja calculada a 
concentração de bactérias presente na amostra original, multiplicando pelo fator 
de diluição (NICOLAU, 2014).
FIGURA 13 – TÉCNICA DE DILUIÇÃO SERIADA E ESPALHAMENTO DE SUPERFÍCIE
Descartar 
a pipeta
Descartar 
a pipeta
Descartar 
a pipeta
Descartar 
a pipeta
FONTE: Adaptada de Guerra (2016)
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
103
Posteriormente ao período de incubação, são escolhidas as placas de Petri 
com, aproximadamente, 30 a 300 UFC (ou entre 25 e 250 UFC). Em seguida, é 
efetuada a contagem do número de colônias com o auxílio de um contador de 
colônias (CEBALHOS; DINIZ, 2017; GUERRA, 2016).
 
Para cada nível de diluição, existe uma quantidade de amostra presente 
no meio, por grama ou mililitro. Observemos o exposto a seguir:
QUADRO 1 – QUANTIDADE DE AMOSTRA EM CADA NÍVEL DE DILUIÇÃO POR MILILITRO
Nível da diluição Quantidade de amostra por mililitro (g ou mL)
10-1 0,1
10-2 0,01
10-3 0,001
10-4 0,0001
10-5 0,00001
FONTE: Guerra (2016, p. 4)
Partiremos, então, para o cálculo das UFC, por meio de exemplos práticos.
No caso da inoculação em superfície (spread plate), adota-se a seguinte 
metodologia para o cálculo das UFC. Utilizaremos o exemplo da figura anterior, 
demonstrado pela autora Guerra (2016):
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
104
Observação: No exemplo, a autora utiliza o cálculo demonstrando de que 
forma se expressa o resultado, quando da análise efetuada para a microbiologia de 
alimentos (UFC/g). Contudo, para a análise de amostras de água (por exemplo), 
a unidade a ser utilizada é UFC/mL (de amostra). 
Com relação à técnica de espalhamento em profundidade (pour plate), 
observe a figura a seguir, que demonstrará o procedimento de diluição. 
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
105
FIGURA 14 – TÉCNICA DE DILUIÇÃO SERIADA E ESPALHAMENTO EM PROFUNDIDADE
FONTE: Adaptada de Guerra (2016)
Agora, conheceremos o cálculo das UFC/mL de amostra, conforme o 
exemplo elaborado por Guerra (2016):
Descartar 
a pipeta
Descartar 
a pipeta
Descartar 
a pipeta
Descartar 
a pipeta
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
106
4.2 TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS (NMP)
Trata-se de um método estatístico de contagem microbiana. A unidade 
de expressão do resultado é número mais provável de unidade formadora de 
colônia por grama ou mililitro (NMP/g ou mL). Existem tabelas específicas para 
a análise microbiológica de água, que expressam o resultado como NMP/100 mL 
(GUERRA, 2016).
 
Para tal procedimento, diluições decimais da amostra são inoculadas em 
séries de tubos que apresentam meio líquido seletivo. Os tubos são positivos 
quando apresentam crescimento e/ou produção de gás de fermentação (VIEIRA; 
FERNANDES, 2012).
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
107
FIGURA 15 – TÉCNICA DE DILUIÇÃO DE TUBOS MÚLTIPLOS (NMP)
FONTE: Adaptada de Oliveira et al. (2020) 
Legenda: Neste exemplo (pesquisa realizada para enumeração de coliformes 
termotolerantes em amostras de água pluvial), a técnica de tubos múltiplos foi utilizada, 
em um primeiro momento, referindo-se à etapa presuntiva do referido estudo.
O número de tubos positivos e negativos de cada diluição é usado para 
determinar o número de microrganismos mais provável (NMP) presente na 
amostra da amostra original (não diluída), por meio da utilização de tabelas 
estatísticas de valores de NMP (APHA, 1998 apud NICOLAU, 2014).
Cabe salientar que os estudos envolvendo o NMP são compostos por três 
etapas (VIEIRA; FERNANDES, 2012):
• Teste presuntivo: possibilita estimar, preliminarmente, a densidadedo grupo 
bacteriano baseada no enriquecimento em meio minimamente restritivo. Os 
resultados do teste não podem ser usados sem confirmação posterior.
•	 Teste	confirmativo: trata-se da fase do NMP. Os tubos considerados positivos, 
no teste anterior, são inoculados em tubos de meio mais seletivo e inibidor. As 
reações positivas são lidas e a densidade calculada com a ajuda da tabela NMP. 
Esta etapa será demonstrada a seguir.
• Teste completo: esta etapa é empregada somente na determinação do número 
de coliformes totais. Os tubos positivos do teste anterior são submetidos a 
testes adicionais para isolamento e identificação dos microrganismos. Devido 
à morosidade do teste, normalmente, não é utilizado.
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
108
FIGURA 16 – TÉCNICA DE DILUIÇÃO DE TUBOS MÚLTIPLOS (NMP)
FONTE: Adaptada de Oliveira et al. (2020) 
Legenda: Etapa confirmativa da enumeração de coliformes termotolerantes das amostras 
de água pluvial.
A ocorrência de crescimento e a ausência de crescimento são marcadas 
+/-, respetivamente, na base da detecção de crescimento, por exemplo, por 
turbidimetria, produção de gás e desaparecimento de substrato. O número de 
tubos positivos e negativos de cada diluição é empregado para determinar o 
número de microrganismos mais provável que se encontrava na amostra original 
(não diluída), através do uso de tabelas estatísticas de valores de NMP (APHA, 
1998 apud NICOLAU, 2014).
Estudaremos um outro exemplo, mais esmiuçado, acerca do cálculo do NMP.
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
109
FIGURA 17 – TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS
FONTE: Adaptada de Guerra (2016)
Após o período de incubação, procede-se com a seguinte análise dos 
resultados obtidos (GUERRA, 2016):
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
110
Então, com base no exemplo apresentado, a contagem de tubos positivos 
(2-1-0) corresponde ao resultado de 15 NMP/g ou mL. Observaremos esse 
resultado na própria tabela do NMP.
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
111
TABELA 1 – TABELA DE NMP
FONTE: Adaptada de FDA (2020)
Legenda: MPN = NMP; Confidence range: intervalo de confiança. Observe que, a partir dos 
resultados obtidos, e por meio da observação da tabela, chegou-se ao resultado para o 
exemplo estudado = 15 NMP/g ou mL.
Neste tópico, vimos as diferentes classificações dos meios de cultura, 
conforme o estado físico e a finalidade do estudo (investigação a ser realizada), 
além dos equipamentos básicos essenciais às análises microbiológicas. Vimos, 
também, duas metodologias de isolamento, quantificação e identificação de 
populações microbianas. No próximo tópico, estudaremos a aplicação desses 
conhecimentos ao estudo da microbiologia da água. Vamos lá?! Bons estudos!
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
112
Vamos preparar nosso próprio meio de cultura e utilizá-lo em uma atividade 
prática? Mãos à obra!
ATIVIDADE PRÁTICA 1: Preparo de meio de cultura caseiro
Material necessário: um copo de vidro, 100 mL de água filtrada, duas colheres de café de 
ágar-ágar (encontrado em lojas de produtos naturais), duas colheres de café de açúcar, 
uma colher bem rasa de amido de milho, vela, potinhos transparentes ou placas de petri, 
papel-alumínio, filme de PVC.
Procedimento: 
a) Preparo do meio de cultura sólido:
1- Colocar 100 mL de água filtrada no copo e deixar em banho-maria por cerca de 
cinco minutos. 
2- Juntar o ágar-ágar, o açúcar e o amido de milho. Utilizar uma colher para mexer e 
para ajudar a diluir o ágar-ágar. 
3- Retirar do banho-maria após 10 minutos e tampar o copo com filme de PVC e papel-
alumínio. 
b) Esterilização do material em panela de pressão (baseado em SILVA, 2009): 
1- Em uma panela de pressão de tamanho médio, colocar, no fundo, bolas amassadas 
de papel-alumínio, procurando deixá-las niveladas (planas) e encher com água até 
mais ou menos a metade da altura do papel-alumínio. 
2- Colocar os potes, as placas de Petri (tampas separadas), o meio de cultura no copo 
e o que mais precisar ser esterilizado, envoltos em papel-alumínio, tomando cuidado 
para não deixar derramar o meio de cultura durante o processo. É recomendável 
que os potes ou as placas de petri não sejam vedados e sejam apenas embalados, 
pois esses materiais podem se quebrar com a pressão dentro da panela.
3- Tampar bem a panela (deve estar bem vedada), tirar o pino da tampa, ligar o fogo e 
aguardar sair vapor.
4- Assim que começar a sair o vapor, colocar o pino na tampa (com cuidado para não 
se queimar); aguardar 15 minutos. 
5- Após 15 minutos, desligar o fogo e aguardar cerca de três horas para abrir a panela 
de pressão (é preciso esperar esfriar).
c) Distribuição do meio de cultura nos recipientes:
1- Retirar o meio da panela de pressão, colocar em banho-maria (o meio, assim que 
esfria, se solidifica) ainda tampado e aguardar cerca de 10 minutos, até que o meio 
fique líquido. 
2- Acender uma vela e dispor os potes e as placas estéreis, ainda embalados, próximos 
à chama. 
3- Tirar o meio do banho-maria e distribuir nas placas e nos potes estéreis, tomando 
cuidado para não contaminar o meio e os recipientes. 
4- Tampar as placas e os potes, de modo que estes permitam uma visualização clara 
do meio de cultura. Guarde-os de cabeça para baixo, assim que o meio de cultura 
solidificar.
DICAS
TÓPICO 1 —MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO
113
 No primeiro recipiente, você ou um colega deverá encostar o dedo no meio 
de cultura sem lavar as mãos antes. No segundo, outro colega deverá encostar o dedo 
após lavar as mãos com sabonete líquido comum. No terceiro, um terceiro colega deverá 
encostar o dedo no meio após lavar as mãos com sabonete líquido, contendo ingrediente 
antibacteriano. No quarto e último potinho, um quarto colega, que utilizou sabonete 
líquido comum e passou álcool 70% em gel nas mãos, deverá encostar o dedo no meio 
de cultura. Os potinhos devem ser numerados e identificados, vedados com filme de PVC 
e deixados à temperatura-ambiente.
FIGURA 1 – MATERIAL PARA PREPARAÇÃO DO MEIO DE CULTURA CASEIRO UTILIZADO 
PARA CRESCIMENTO DE MICRORGANISMOS NAS PRÁTICAS “MÃOS LIMPAS?” E “E ISSO 
FUNCIONA?”
ATIVIDADE PRÁTICA 2: Crescimento de microrganismos em cultivo
 Nesta atividade, foram utilizadas, para o crescimento de microrganismos, placas 
de Petri e potinhos, contendo o mesmo meio de cultura da prática anterior, também 
previamente esterilizados. Foram necessários outros materiais, como cotonete, pedaços 
de papel-filtro e agentes de limpeza, como desinfetante, álcool e antisséptico bucal. 
 O objetivo desta prática é o de analisar a eficiência de diferentes produtos 
utilizados para limpeza e assepsia. Nesta prática, você fará a inoculação do meio de 
cultura com cotonetes em esfregaços de diferentes superfícies.
 Em toda superfície do meio na placa de Petri, esfregar o cotonete com sujeira do 
chão. A placa deve ser em quatro partes (com caneta para vidro), devendo ser adicionados 
pedaços de papel-filtro embebidos em diferentes concentrações de desinfetante, diluído 
em água.
 Na primeira parte, deverá ser adicionado o desinfetante puro; na segunda, 
desinfetante na concentração 50%; na terceira parte, desinfetante na concentração de 
33%; e, na quarta, desinfetante na concentração de 25%.
 Nos potinhos, devem ser adicionados papéis de filtro, contendo álcool 70% e 
antisséptico bucal, inoculados, respectivamente, com um cotonete esfregado embaixo das 
unhas e outro cotonete nos dentes. Para essas duas atividades práticas, é necessário deixar 
uma placa de petri e um potinho com meio de cultura esterilizado à temperatura-ambiente, 
como controle. O meio de cultura aqui descrito pode ser substituído por gelatina comum 
(CASSANTI et al., 2007; GENTILE, 2005), embora o ágar-ágar utilizado nesse meio seja um 
potente agente solidificante e não se liquefaz em temperatura-ambiente.
Leia mais em: http://www.decb.uerj.br/arquivos/monografias/Andr%C3%A9a%20Fonseca%20Ferreira%20-%20PPII%20-%20A%20import%C3%A2ncia%20da%20microbiolo.pdf.
114
Neste tópico, você aprendeu que:
• Conforme o estado físico, os meios de cultura podem ser classificados em 
sólidos, semissólidos e líquidos. A escolha por um ou mais tipos destes se 
processa em virtude do tipo de MO e do objetivo de avaliação microbiológica.
• De acordo com a composição, os meios de cultura podem ser classificados 
em naturais (cuja utilização remonta aos primórdios da microbiologia) e 
artificiais (com composição química definida). Estes últimos são adquiridos 
comercialmente, por meio de empresas especializadas.
• Outra classificação dos meios de cultura é a diferenciação destes segundo 
a fórmula química/função, sendo divididos em seletivos, não seletivos e de 
enriquecimento.
• Equipamentos, autoclave, Bico de Bunsen, câmara de fluxo e estufa 
bacteriológica são fundamentais à rotina de um laboratório de microbiologia, 
pois proporcionam biossegurança necessária aos procedimentos laboratoriais.
• Existem diferentes tipos de técnicas de semeadura microbiológica: semeadura 
em meio sólido; em meio semissólido; em meio sólido inclinado; e em meio 
sólido (placa de Petri).
 
• Há duas metodologias rotineiramente empregadas na contagem de MO: 
“Unidades Formadoras De Colónia”, UFC, ou do inglês Colony Forming Units, 
(CFU) e Técnica do Número mais Provável, ou técnica NMP, do inglês Most 
Probable Number (MPN).
RESUMO DO TÓPICO 1
115
1 (IFAP - Adaptado) Existem diversos meios de cultura que podem ser 
empregados para diversos tipos de análise microbiológica. Um desses 
meios de cultura é o ágar chocolate. Pesquise sobre este meio de cultura e 
assinale a alternativa correta.
a) ( ) Apenas uma espécie de bactéria cresce nesse meio de cultura.
b) ( ) É um meio de cultura que facilita o crescimento de vários tipos de 
microrganismos.
c) ( ) Pode-se adicionar sangue de cavalo, de coelho, ou de boi à composição 
desse meio de cultura.
d) ( ) Apesar de receber o nome chocolate, esse meio de cultura apresenta 
uma coloração verde.
2 Existem alguns métodos diferentes utilizados na contagem de microrganismos, 
e tais métodos ajudam na avaliação do crescimento microbiano. Acerca 
destes métodos de contagem, analise as alternativas a seguir e assinale a 
opção CORRETA:
 
a) ( ) A contagem em placas é um método utilizado para determinar a 
quantidade de células vivas e mortas. 
b) ( ) A contagem de microrganismos por plaqueamento somente pode ser 
utilizada para amostras com elevada concentração microbiana.
c) ( ) A técnica de determinação do número mais provável é realizada por 
meio da colocação de uma amostra em uma lâmina especial, com um 
poço com dimensão conhecida, a qual é levada ao microscópio para 
contagem celular.
d) ( ) A técnica de determinação do NMP é uma técnica estatística útil 
na contagem de microrganismos que possuem uma determinada 
característica metabólica.
3 Ao realizar uma análise de amostra de água de uma lagoa para análise 
microbiológica (coliformes termotolerantes), a partir de três diluições 
realizadas, você encontrou o seguinte resultado:
AUTOATIVIDADE
10-1 10-2 10-3
2 0 2
Por meio da análise da tabela do NMP (elencada neste tópico), qual o resultado 
(NMP) obtido?
4 Ao realizar uma análise de amostra de água de uma lagoa para análise 
microbiológica (coliformes termotolerantes), houve a necessidade de realizar 
a contagem de bactérias em placa, sendo encontrada uma média de 86 
colônias, para a diluição 10-1. Para tal resultado, calcule o valor de UFC/mL.
116
117
UNIDADE 2
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 2 — 
MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
A microbiologia das águas se refere à investigação de todo MO que 
apresenta habitat em águas (doces ou salgadas), ou que utiliza água em algum 
momento do ciclo de vida. É elevada a diversidade de grupos e de espécies de 
MO em corpos hídricos, em virtude da alta capacidade de suporte ao crescimento 
microbiano que o meio possui (ROCHA, 2020). 
Todo MO apresenta uma demanda conhecida como atividade de água, um 
indicativo da quantidade mínima do recurso necessária ao desenvolvimento. Para 
a maior parcela das bactérias e das leveduras, esse valor é alto. Assim, ambientes 
com elevada disponibilidade hídrica são favoráveis ao desenvolvimento 
(ROCHA, 2020).
 
Neste tópico, estudaremos a importância do saneamento básico na 
prevenção da ocorrência de doenças de transmissão hídrica, além das patologias 
decorrentes da ineficiência ou da não existência deste, causadas por bactérias, 
vírus, cianobactérias, fungos protozoários e helmintos. Finalmente, abordaremos 
metodologias para a identificação e a contagem dos MO nos corpos hídricos.
2 A QUESTÃO DO SANEAMENTO BÁSICO
Inúmeros MO são encontrados, naturalmente, em corpos d’água, a 
exemplo de muitas espécies de bactérias, arqueas, algas e protozoários. Em 
virtude da diferença de concentração salina, a população de MO, em mares e 
em oceanos, deve divergir daquela encontrada em corpos hídricos de água 
doce, apesar de algumas espécies poderem tolerar as variações, adequando a 
sobrevivência nos dois ambientes. Podemos citar, como exemplos desses MO, os 
gêneros Pseudomonas e Vibrio. Já outros MO não são naturalmente encontrados 
nesses ambientes, e são transportados para rios e para demais ambientes hídricos, 
por esgotos ou por águas superficiais, geralmente, com elevado potencial de 
causa de patologias à espécie humana e a outros animais (ROCHA, 2020).
É importante atentarmos ao fato de que a constante e intensa intervenção 
antrópica nos ambientes alterou a qualidade do ar, das águas e do solo, com 
descargas poluidoras que geraram profundas modificações na distribuição de 
118
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
diversas espécies de organismos (TUNDISI, 2011 apud CEBALHOS; DINIZ, 2017). 
Têm destaque os vetores de doenças infecciosas que deixaram os habitats naturais 
agredidos na busca de locais adequados para a adaptação e, por consequência, 
desenvolvimento e reprodução (ROCHA, 2020).
O saneamento básico apresenta um papel essencial no controle e na 
disseminação dessas doenças no ambiente, reduzindo os riscos de transmissão. 
Inúmeros estudos têm demonstrado as correlações entre a falta de saneamento (o 
que inclui acesso à água potável e esgotamento sanitário) e o aumento das taxas 
de morbidade e de mortalidade por doenças infeciosas, especialmente, a diarreia 
infantil (PRADO; MIAGOSTOVICH, 2014).
Fezes humanas e resíduos sólidos contaminados são os principais veículos 
de transmissão de doenças infecciosas propagadas pela água e as principais 
causas de mortalidade em crianças com idade inferior a dois anos. A pobreza e 
a desnutrição, ainda presentes no século XXI, favorecem a transmissão de MO 
patogênicos (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Cabe salientar que as fezes humanas e dos animais de sangue quente 
con têm componentes inorgânicos e microrganismos comensais que formam 
parte da biota normal, mas se o indivíduo está infec tado, existirão, também, 
microrganismos patogênicos (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
TABELA 2 – COMPOSIÇÃO QUÍMICA
FONTE: A autora
Legenda: note as elevadas concentrações de fósforo e de nitrogênio nas fezes e na urina 
humanas.
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
119
Nos indivíduos infectados, existem MO patogênicos. Os esgotos 
municipais, que agregam esgotos domésticos de bairros populosos, contêm 
elevada diversidade de microrganismos patogênicos, em geral, uma mistura de 
vírus, bactérias, protozoários e helmintos (CEBALHOS; DINIZ, 2017). 
Nos dias atuais, mais de um bilhão de pessoas no planeta não conta 
com acesso a banheiro. Obviamente, a situação afeta, especialmente, as nações 
com menos recursos e em desenvolvimento. Como consequência da falta de 
saneamento, cerca de um milhão de mortes é contabilizada anualmente no mundo, 
oriunda de doenças ligadas ao contato direto com fezes humanas e/ou esgoto 
a céu aberto. Conforme dados da Organização Mundial da Saúde (OMS), 88% 
das mortes por diarreiasresultantes desse contato são geradas por saneamento 
inadequado. Desses óbitos, 84% são de crianças. Esses dados demonstram que a 
falta de recursos básicos prejudica a saúde dos cidadãos (TRATA BRASIL, 2020).
Ao tratarmos do Brasil, nosso país não é diferente, visto que a porcentagem 
da população com acesso à rede de água e à coleta de esgoto é de 83,6% e 53,15%, 
respectivamente. O volume de esgoto tratado no país está próximo aos 46%. 
Como resultado da problemática, diversos setores do Brasil são seriamente 
afetados pelos baixos índices de saneamento básico, a exemplo do trabalho, 
turismo, preservação/conservação ambiental, educação e, especialmente, a saúde 
(TRATA BRASIL, 2020).
Vamos conhecer o SNIS? O SNIS se constitui no maior e mais importante 
sistema de informações do setor de saneamento do Brasil, apoiando-se em um banco 
de dados que contém informações de caráteres institucional, administrativo, operacional, 
gerencial, econômico-financeiro, contábil e de qualidade, sobre a prestação de serviços de 
água, de esgotos e de manejo de resíduos sólidos urbanos. Acesse o link a seguir e saiba 
mais: http://app4.mdr.gov.br/serieHistorica/.
DICAS
Em uma pesquisa realizada pelo Instituto Trata Brasil, denominada de 
“Benefícios Sociais da Expansão do Saneamento Brasileiro”, evidencia que, em 
20 anos, caso o país consiga universalizar o serviço de saneamento básico, o 
Sistema Único de Saúde (SUS) pode economizar até R$ 6 bilhões com custos por 
internações em virtude de doenças de veiculação hídrica (TRATA BRASIL, 2020).
120
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Acesse o levantamento Benefícios Sociais da Expansão do Saneamento 
Brasileiro e se aprofunde nessa temática: http://www.tratabrasil.org.br/images/estudos/itb/
beneficios/Relat%C3%B3rio-Benef%C3%ADcios-do-saneamento-no-Brasil-04-12-2018.pdf.
DICAS
A partir dessas informações, podemos notar a importância do saneamento 
básico à saúde da população, questão intimamente ligada aos aspectos econômicos. 
Inclusive, um dos objetivos do desenvolvimento sustentável (Agenda 2030) trata 
justamente desse aspecto, sendo intitulado de Água Potável e Saneamento. 
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
121
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UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Esse objetivo (Objetivo 6) apresenta, como finalidade, garantir a 
disponibilidade e a gestão sustentável da água potável e do saneamento para 
todos. Outros objetivos estão ligados a essa meta, a saber:
6.1 Até 2030, alcançar o acesso universal e equitativo à água potável e segura para todos.
6.2 Até 2030, alcançar o acesso a saneamento e à higiene adequados e equitativos 
para todos, e acabar com a defecação a céu aberto, com especial atenção para as 
necessidades das mulheres e meninas e daqueles em situação de vulnerabilidade.
6.3 Até 2030, melhorar a qualidade da água, reduzindo a poluição, eliminando despejo 
e minimizando a liberação de produtos químicos e materiais perigosos, reduzindo, à 
metade, a proporção de águas residuais não tratadas e aumentando, substancialmente, 
a reciclagem e a reutilização segura globalmente.
6.4 Até 2030, aumentar, substancialmente, a eficiência do uso da água em todos os 
setores, além de assegurar retiradas sustentáveis e o abastecimento de água doce para 
enfrentar a escassez de água, reduzindo, substancialmente, o número de pessoas que 
sofre com a escassez de água.
6.5 Até 2030, implementar a gestão integrada dos recursos hídricos em todos os níveis, 
inclusive, via cooperação transfronteiriça, conforme apropriado.
6.6 Até 2020, proteger e restaurar ecossistemas relacionados com a água, incluindo 
montanhas, florestas, zonas úmidas, rios, aquíferos e lagos.
6.a Até 2030, ampliar a cooperação internacional e o apoio à capacitação para os países 
em desenvolvimento em atividades e programas relacionados à água e saneamento, 
incluindo a coleta de água, a dessalinização, a eficiência no uso da água, o tratamento 
de efluentes, a reciclagem e as tecnologias de reuso.
6.b Apoiar e fortalecer a participação das comunidades locais, para melhorar a gestão da 
água e do saneamento.
Leia mais em: https://brasil.un.org/pt-br/sdgs/6.
DICAS
Já estudamos a importância do saneamento básico na prevenção da 
ocorrência de patologias de veiculação hídrica e do esforço mundial para que 
todos tenham acesso ao serviço. Agora, estudaremos as doenças de veiculação 
hídrica em si. Seguimos em frente!
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
123
2.1 FLORAÇÕES DE ESPÉCIES DE CIANOBACTÉRIAS E 
CONSEQUÊNCIAS
As cianobactérias são microrganismos com características procariontes 
(similares às bactérias), capazes de realizar a fotossíntese oxigênica (bactérias que 
realizam a fotossíntese com liberação de O2). De modo geral, as cianobactérias se 
apresentam enquanto colônias filamentosas móveis, chamadas de hormogônicas, de 
coloração azul esverdeada (ROCHA, 2020).
FIGURA 19 – COLÔNIAS FILAMENTOSAS DE CIANOBACTÉRIAS
FONTE: <https://www.luciacangussu.bio.br/artigo/cianobacterias-contam-ate-dez/>. 
Acesso em: 4 maio 2020.
Benéficos aos processos ambientais, esses organismos estão associados ao 
ciclo do carbono e do nitrogênio e são, inclusive, o principal grupo de organismos 
responsável pela fixação do nitrogênio molecular na Terra, com destaque para o 
gênero Trichodesmium.
 
Florações extensas das cianobactérias podem ser prejudiciais aos animais 
e, inclusive, à espécie humana, especialmente, quando ocorrem em reservatórios 
e em rios de abastecimento humano. Essa problemática se deve ao fato de que 
as cianobactérias são responsáveis pela produção de cianotoxinas, que podem 
apresentar ação neural ou hepática, gerando danos severos aos demais organismos 
(CARMICHAEL, 1992 apud ROCHA, 2020).
 
A presença de florações de cianobactérias em sistemas de abastecimento 
de água é um problema preocupante, visto que as etapas convencionais de 
tratamento não conseguem remover as cianotoxinas. Essa questão se torna ainda 
mais grave dados os resultados de estudos científicos recentes que indicam 
que a ingestão dessas toxinas aumenta o risco do desenvolvimento de doenças, 
a exemplo da esclerose lateral amiotrófica, em virtude da ação neurotóxica 
(CALLER et al., 2009; BANACK et al., 2005 apud ROCHA, 2020).
124
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Cerca de 40 espécies de cianobactérias produzem substâncias tóxicas 
(cianotoxinas), que são liberadas, especialmente, quando as células dos organismos 
envelhecem e se rompem espontaneamente, ou quando produtos químicos, como 
algicidas, são adicionados à água, para o controle (CANGUSSU, 2020).
 
A crescente eutrofização dos ambientes aquáticos tem sido produzida 
por ação antrópica, o que vem ocasionando um enriquecimento artificial desses 
ecossistemas, especialmente, fósforo e nitrogênio, gerando um aumento de 
eventos de eutrofização nos ambientes.
A eutrofização é definida como o aumento da concentração de nutrientes, 
especialmente, nitrogênio e fósforo, nos ecossistemas aquáticos. Esta pode ser de ordem 
natural (processo lento, porém, contínuo) ou artificial (provocada pela espécie humana) 
(ESTEVES, 1998).
NOTA
A eutrofização artificial é de origem humana e consequência do emprego 
extenso de fertilizantes na agricultura, contaminando rios, lagos e mananciais. 
Também resulta da descarga de águas residuárias (esgotos) industriais e 
domésticas sem nenhum tratamento, em virtude da elevada taxa de urbanização 
e da falta de saneamento básico, conforme já mencionado no início deste tópico. 
Esse enriquecimento artificial gera modificações na qualidade da água, como 
diminuição do oxigênio dissolvido, aumento dos custos de tratamento de 
água para consumo, morte extensiva de peixes, decréscimo na diversidadede 
espécies da comunidade fitoplanctônica e aumento da incidência de florações de 
microalgas, especialmente, de cianobactérias.
Em florações ocorridas em águas continentais, as cianobactérias estão entre 
os organismos mais presentes nesse tipo de fenômeno. As florações, geralmente, 
apresentam consequências visíveis e danosas aos organismos e ao meio ambiente. 
Alteram o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos, criam um biofilme superficial 
de cor verde, alterando a transparência da água e levando à desoxigenação de 
lagos e de rios. Também liberam compostos com gosto e odor desagradáveis, 
afetam a potabilidade da água para consumo humano e, até mesmo, em áreas de 
recreação, comprometendo a qualidade dos recursos hídricos.
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
125
FIGURA 20 – FLORAÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS EM UM CORPO HÍDRICO
FONTE: <https://conhecimentocientifico.r7.com/cianobacterias/>. Acesso em: 4 maio 2020.
2.2 DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS
Conforme já estudamos, as fezes contaminadas com microrganismos 
patogêni cos e os esgotos domésticos que as transportam são veículos de 
transmissão desses microrganismos, e, se despejados no ambiente sem 
tratamento adequado, favorecem a disse minação. As doenças infecciosas podem 
ser provocadas por vírus, bactérias, protozoários e helmintos patogênicos 
(CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Os vírus entéricos ou de disseminação entérica são, constantemente, objeto 
de estudos ambientais, e pertencem a diversas famílias e gêneros, estando associados 
a inúmeras doenças infecciosas. A terminologia “vírus entéricos” representa 
todos os grupos virais que residem no trato gastrointestinal humano e que, após 
a transmissão fecal-oral, podem gerar infecções em indivíduos susceptíveis. Esses 
“organismos” são altamente resistentes a condições ambientais desfavoráveis.
Os norovírus (NoV) constituem os principais agentes virais entéricos 
responsáveis pelos surtos de gastroenterite de veiculação hídrica no mundo, 
seguidos pelos adenovírus (AdV), echovírus e vírus da hepatite A (HAV) 
(SINCLAIR; JONES; GERBA, 2009 apud PRADO; MIAGOSTOVICH, 2014). 
O rotavírus do grupo A (RV-A), considerado o principal responsável pela 
gastroenterite infantil aguda, também tem sido relacionado a diversos surtos 
de gastroenterite de veiculação hídrica (MACHADO, 2012; BOSCH, 2008 apud 
PRADO; MIAGOSTOVICH, 2014).
126
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
A seguir, será possível evidenciar as doenças geradas por vírus presentes 
nos ecossistemas aquáticos e as doenças associadas.
QUADRO 2 – DOENÇAS OCASIONADAS POR VÍRUS PATOGÊNICOS
Gênero Nome popular Doenças associadas
Enterovirus Poliovírus (PV) Paralisia, meningite, febre
Coxsackievírus A Meningite, febre, doença 
respiratória, doença das mãos, 
pés e boca
Coxsackievírus B Miocardites, anomalias do 
coração, diabetes
Echovírus Meningite, febre, doença 
respiratória, gastroenterite
Hepatovirus Vírus da hepatite A (HAV) Hepatite
Rotavirus Rotavírus (RV) Gastroenterite
Norovirus Norovírus humano (HuNoV) Gastroenterite
Hepevirus Vírus da hepatite E (HEV) Hepatite
Mamastrovirus Astrovírus humano (HAsTV) Gastroenterite
Mastadenovirus Adenovírus humano (HAdV) Gastroenterite, doença 
respiratória, conjuntivite
Polyomavirus Poliomavírus humano (JCPyV) Leucoencefalopatia multifocal 
progressiva, doenças do trato 
urinário
Alphatorquevirus Torque teno vírus (TTV) Desconhecida/Hepatite
Kobuvirus Klasse vírus Gastroenterite
FONTE: Adaptado de Bosch et al. (2008) apud Prado e Miagostovich (2014)
Legenda: Leucoencefalopatia: doença que gera demielinização progressiva do sistema 
nervoso central, déficits neurológicos multifocais (ex.: complicações na visão, audição e 
fala) e morte, geralmente, em 9 meses (MANUAL MSD, 2020).
A detecção de vírus em amostras ambientais é um desafio, especialmente, 
em virtude da grande variedade e da complexidade de amostras. Ademais, 
exige uma etapa prévia de concentração de amostras destinadas à redução 
do volume, além do posterior emprego em análises moleculares (PRADO; 
MIAGOSTOVICH, 2014).
Cabe salientar que os vírus não têm sido integrados como padrões de 
monitoramento para mensurar a qualidade sanitária de efluentes produzidos por 
ETEs (Estações de Tratamento de Efluentes). É o caso das resoluções do CONAMA 
(Conselho Nacional do Meio Ambiente) 357/2005 e 430/2011. Esse fator gera a 
carência de medidas mais específicas, objetivando o controle da disseminação 
viral em corpos d’água (PRADO; MIAGOSTOVICH, 2014).
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
127
2.3 DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS
Dentre as espécies de bactérias que se apresentam como agentes 
causadores de doenças de veiculação hídrica, têm destaque aquelas pertencentes à 
família Enterobacteriaceae (ROCHA, 2020).
QUADRO 3 – DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA CAUSADAS POR BACTÉRIAS
Bactéria Doença associada
Salmonella enterica (subespécie enterica) Febre tifoide e salmonelose
S. typhi Febre tifoide
S. paratyphi Febre paratifoide
Escherichia coli Gastroenterite
Shigella dysenteriae Shigelose
Vibrio cholerae Cólera
Outros vibriões
Campylobacter jejuni Disenteria
Yersínia enterocolítica Diarreias e septicemias
Leptospira icterohaemorrhagiae Leptospirose
FONTE: Rocha (2020) e Feachem et al. (1983) apud Cebalhos e Diniz (2017)
Legenda: Febre tifoide: apresenta, enquanto sintomas característicos: febre prolongada; 
alterações intestinais, que vão da constipação à diarreia com sangue; cefaleia (dor de 
cabeça); falta de apetite; mal-estar; prostração; aumento do fígado e do baço; distensão; e 
dores abdominais, náuseas e vômitos. A febre paratifoide possui sintomatologia similar 
(DRAUZIO, 2012). Shigelose: infecção aguda do intestino. Os sintomas incluem febre, 
náuseas, vômitos e diarreia (MANUAL MSD, 2020). 
Acadêmico, não se assuste com a quantidade de nomes científicos dos 
organismos mencionados. Estes são importantes para que você tenha noção das patologias 
de veiculação hídrica e do papel do saneamento básico na prevenção dessas e de outras 
doenças relacionadas.
ATENCAO
Conforme já mencionado, a presença de MO causadores de doenças 
em ambientes aquáticos, em geral, deve-se à contaminação dos ambientes com 
material fecal, devido ao fato de que a maior parte desses organismos coloniza 
o trato gastrointestinal de seres humanos e de outros animais. Dessa forma, 
muitas espécies podem ser empregadas como indicadores de qualidade da 
128
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
água, a exemplo da bactéria Escherichia coli (ROCHA, 2020; CEBALHOS; DINIZ, 
2017). Essa bactéria integra o grupo conhecido como coliformes, formado por 
bactérias associadas a processos de decomposição, com fermentação da lactose e 
consequente produção de ácidos orgânicos e gás carbônico (ROCHA, 2020).
O grupo dos coliformes totais (CT) abrange bactérias Gram-negativas, 
que fermentam a lactose a 35oC, com produção de ácido e de gás. Esse grande 
grupo apresenta um subgrupo denominado, inicialmente, de coliformes fecais 
(atualmente, é chamado de coliformes termotolerantes). Cabe apontar que a 
bactéria E. coli é a única espécie que confirma a contaminação fecal (CEBALHOS; 
DINIZ, 2017). Assim, a seguir, poderemos evidenciar os três grupos de coliformes, 
atualmente, em utilização: coliformes totais (CT), coli formes termotolerantes 
(anteriormente, chamados de coliformes fecais – CF) e E. coli.
FIGURA 21 – COLIFORMES TOTAIS (GRANDE GRUPO DE MO) QUE INCLUEM COLIFORMES 
TERMOTOLERANTES E E. COLI
FONTE: Adaptada de Cebalhos e Diniz (2017)
A subdivisão do grupo coliformes, os coliformes termotolerantes, possui 
a capacidade de reprodução em temperatura acima de 40°C. Os organismos estão 
associados às fezes de animais endotérmicos (ex.: espécie humana). Esse grupo 
está incluso no grupo dos coliformes totais (CT), bactérias Gram-negativas que 
fermentam a lactose a 35°C, com produção de ácido e de gás (ROCHA, 2020).
As bactérias do gênero Enterococcus também pertencem ao grupo. 
Contudo, a maior presençaé de E. coli em amostras de águas contaminadas, 
quando comparadas aos demais coliformes termotolerantes, ligadas a técnicas 
simples e disseminadas para a detecção. Assim, há a escolha da espécie como 
uma bioindicadora adequada de contaminação de corpos d’água (ROCHA, 2020), 
mas o que é uma espécie/organismo bioindicador?
Como o próprio nome diz, esses organismos recebem a denominação de 
bioindicadores, pois apresentam a capacidade de inferir sobre a qualidade ambiental, 
são de fácil percepção e dão respostas pontuais, de acordo com a presença ou a 
ausência em uma determinada área ou local (CALLISTO; GONÇALVES-JÚNIOR; 
MORENO, 2005). A terminologia bioindicador é uma denominação genérica 
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
129
utilizada para diversos organismos vivos, que possuem essas características, 
podendo ser encontrados em diversos ambientes ao redor do mundo, e nos mais 
diversos tipos de hábitats (CONTI, 2008 apud FERNANDES; SOUZA, 2018). Os 
coliformes termotolerantes que estudamos são exemplos de bioindicadores.
2.4 DOENÇAS CAUSADAS POR FUNGOS
Os fungos passaram a receber mais atenção como contaminantes de água 
potável nas últimas décadas, pois infecções de origem fúngica têm se tornado cada 
vez mais comuns. Espécies potencialmente patogênicas, alergênicas e toxigênicas 
são isoladas de água, às vezes, em altas concentrações (YAMAGUCHI et al., 2007; 
HAGESKAL, 2009; NUNZIO; YAMAGUCHI, 2010 apud OTTONI et al., 2014).
Bactérias filamentosas dos gêneros Thiothrix, Beggiatoa e Sphaerotillus são 
abundantes nas regiões de rios e de represas, onde são descarregados os esgotos 
domésticos, assim como em pântanos, onde há abundante matéria orgânica em 
decom posição. Essas bactérias, com leveduras e fungos do gênero Geotrichum 
spp, por exemplo, e com cianobactérias filamentosas dos gêneros Oscllatoria e 
Phormidium, formam os denominados fungos dos esgotos (MARA, 1974 apud 
CEBALHOS; DINIZ, 2017).
 
Visualizam-se como tufos de fios esbranquiçados sobre um fundo 
aquático marrom-preto com filamentos ver des e escuros. Dessa forma, a presença 
dessas bactérias e desses fungos em quantidades excessivas, no ambiente, é um 
indi cador da entrada dos esgotos e de qualquer outro tipo de resíduo rico em 
matéria orgânica (MARA, 1974; BITTON, 2005 apud CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Há relatos de transmissão por águas recreacionais e por águas 
recreacionais de leveduras, como Cândida albicans e diversos fungos filamentosos. 
A detec ção desses MO confere importantes informações complementares acerca 
do grau de contaminação das águas. Entretanto, torna-se difícil o isolamento em 
monitoramentos de qualidade da água de monitoramento de rotina (CEBALHOS; 
DINIZ, 2017).
Uma grande diversidade de espécies de fungos foi isolada a partir da 
água potável, como fungos potencialmente patogênicos, alergênicos e espécies 
toxigênicas. Por exemplo, Aspergillus fumigatus foi recuperado a partir de 49% das 
torneiras investigadas no Hospital Universitário Rikshospitalet, em Oslo (capital 
da Noruega), em uma pesquisa efetuada por Warris e colaboradores (2001) 
(SILVA, 2014).
A. fumigatus se constitui como um dos mais importantes fungos 
patogênicos que causam infecções em pacientes imunocomprometidos (ex.: 
portadores de HIV) em hospitais. Devido à frequência crescente de pacientes 
imunodeprimidos, os hospitais estão enfrentando um grande desafio a respeito 
das infecções fúngicas oportunistas (DENNING, 2006 apud SILVA, 2014). Os 
130
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
resultados indicam que águas de hospitais podem conter uma grande diversidade 
de fungos, incluindo os potencialmente patógenos (SILVA, 2014). Suspeita-se que 
os fungos presentes na água podem se tornar aerossóis para o ar, quando a água 
passa por instalações (ex.: torneiras) e, desse modo, introduzida em indivíduos 
gravemente imunocomprometidos com alto risco de infecções fúngicas 
(ANAISSIE et al., 2002b; WARRIS et al., 2001 apud SILVA, 2012).
A espécie de fungo ocasiona uma série de doenças, como a aspergilose 
pulmonar invasiva. Esta é, agora, considerada como uma das principais causas 
de morte em doentes imunocomprometidos (KOUSHA; TADI; SOUBANI, 
2011; MONTEIRO et al., 2012). Como sintomas, os pacientes apresentam febre e 
infiltrados pulmonares, acompanhados de dor torácica e hemoptise (eliminação 
de sangue do trato respiratório pela tosse).
FIGURA 22 – A. FUMIGATUS E ASPERGILOSE PULMONAR INVASIVA
FONTE: <https://www.researchgate.net/figure/Figura-4-Microscopia-de-cultivo-de-Aspergillus-
-fumigatus-Gentileza-de-TM-Agustin_fig1_297753784>; <https://www.jornaldepneumologia.
com.br/detalhe_artigo.asp?id=629>. Acesso em: 3 maio 2020.
Legenda: A – Microscopia de cultivo de A. fumicatus. B – Tomografia computadorizada 
de pulmão de paciente acometido por aspergilose pulmonar invasiva. As setas indicam 
nódulos irregulares, uma das características da doença.
Podemos notar que, futuramente, o monitoramento dos sistemas 
de abastecimento de água para a ocorrência de fungos pode ser necessário, 
especialmente, em sistemas de água de hospitais. Demais pesquisas são 
fundamentais no que diz respeito ao estabelecimento de métodos precisos de 
investigação e aos efeitos do tratamento da água em relação aos fungos.
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
131
2.5 DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS
Os MO Cryptosporidium e Giardia são protozoários parasitas de transmissão 
hídrica que infectam uma ampla variedade de hospedeiros vertebrados, inclusive, 
humanos (XIAU; FAYER, 2008 apud FREGONESI et al., 2012). A cryptosporidiose 
e a giardíase se caracterizam por causar, nos indivíduos acometidos, quadros de 
diarreia de diversa severidade, causando sérias morbidades nos hospedeiros, 
principalmente, em indivíduos imunocomprometidos (LOBO et al., 2009 apud 
FREGONESI et al., 2012).
FIGURA 23 – CRYPTOSPORIDIUM E GIARDIA
FONTE: <http://www.bccdc.ca/health-info/diseases-conditions/cryptosporidium>. 
Acesso em: 3 maio 2020.
Legenda: A – Espécie de Cryptosporidium (Cryptosporidium parvum) em vermelho (esferas 
arredondadas). B – Espécie Giardia lamblia, causadora da giardíase.
A forma de transmissão de ambos os parasitas ocorre pela via fecal-oral, 
através do contato direto com as fezes de pessoas infectadas ou por contato 
indireto por ingestão de água ou de alimentos contaminados (XIAU; FAYER, 2008 
apud FREGONESI et al., 2012).
A análise de protozoários na água gera uma série de desafios científicos e 
tecnológicos, dado que os métodos reconhecidos internacionalmente são de alta 
especificidade tecnológica. Nota-se que a inserção desse tipo de metodologia 
na rotina de laboratórios certificadores da potabilidade da água ainda é 
incipiente no Brasil. As legislações pertinentes à temática vêm apresentando 
avanços recentes, com a inclusão da recomendação para o monitoramento 
de Cryptosporidium e de Giardia em associação com outros microrganismos 
indicadores (FREGONESI et al., 2012).
132
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
2.6 DOENÇAS CAUSADAS POR HELMINTOS
O termo helminto advém da palavra grega Helmis, que significa “vermes”. 
Os helmintos compõem um grupo numeroso de animais que compreende espécies 
de vida livre e parasitárias. Esses organismos constituem um grave problema de 
saúde pública em diversas regiões do mundo. A sua presença, na maioria dos 
casos, está associada ao baixo desenvolvimento econômico, à falta de saneamento 
básico e à falta de higiene (MUÑHOZ; FERNANDES, 2020).
Conforme a região analisada e a população, no Brasil, a frequência de 
infecção por enteroparasitas sofre variação. Na literatura científica, existem 
inúmeros artigos de estudos epidemiológicos na população do município em 
diversos estados do país.
A seguir, será possível verificar algumas das doenças ocasionadas por 
helmintos frequentes em fezes humanas que passam uma parte do ciclo de vida 
no ambiente aquático (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
QUADRO 4 – DOAENÇAS OCASIONADAS POR HELMINTOS
HelmintoTransmissão Doença associada
Schistosoma mansoni Homem e animais-caramujo 
aquático-homem Esquistossomose
Schistosoma haematobium Homem-caramujo aquático-homem Esquistossomose
Schistosoma japonicum Homem-caramujo aquático-homem Esquistossomose
Fasciola hepática Ovelha-caramujo aquático-homem Fasciolase
Clonorchis sinensis Homem ou animal-caramujo 
aquático-peixe-homem Clonorchíase
FONTE: Feachem et al. (1983) apud Cebalhos e Diniz (2017)
A esquistossomose é endêmica em vasta extensão do território nacional, 
considerada um grave problema de saúde pública no Brasil porque acomete 
milhões de pessoas, provocando um número expressivo de formas graves e 
óbitos. Comumente, é adquirida por meio da pele e de mucosas em consequência 
do contato humano com águas contendo formas infectantes do S. mansoni. A 
transmissão da doença depende da presença do homem infectado, excretando 
ovos do helminto pelas fezes, e dos caramujos aquáticos, que atuam como 
hospedeiros intermediários, liberando larvas infectantes do verme nas coleções 
hídricas utilizadas pelos humanos (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2014).
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
133
FIGURA 24 – S. MANSONI E ESQUISTOSSOMOSE
FONTE: <http://www.ufrgs.br/para-site/siteantigo/Imagensatlas/Animalia/Schistosoma%20mansoni.
htm>; <http://www.ccs.saude.gov.br/portinari/experimento02.php>. Acesso em: 3 maio 2020.
Legenda: A – Espécime (fêmea) de S. mansoni. B – Criança acometida por esquistossomose 
com sintoma típico (aumento do volume do abdômen – barriga d’água).
A redução da morbimortalidade da esquistossomose requer a detecção 
precoce e o tratamento de todos os portadores, evitando que a ação patogênica 
acumulativa dos ovos do S. mansoni gere alterações nos órgãos afetados, 
especialmente, no fígado, o que gera a hipertensão portal (aumento anormal da 
pressão sanguínea na veia porta) e outras formas graves da doença. A detecção e o 
tratamento dos portadores objetivam, também, reduzir a expansão geográfica da 
esquistossomose (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2014).
O controle duradouro e sustentável da esquistossomose depende da 
implementação de políticas públicas que melhorem as condições de vida 
das populações. Para isso, os gestores municipais do Sistema Único de Saúde 
(SUS), responsáveis pela execução das ações de vigilância e pelo controle 
da esquistossomose, devem buscar, em articulação com outros setores 
governamentais, a melhoria de vida das populações, por meio de ações/iniciativas 
de educação e de intervenção no meio ambiente (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2014).
3 ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA
Agora que já evidenciamos a importância de medidas adequadas de 
saneamento básico na promoção da qualidade de vida da população e das diversas 
patologias decorrentes da falta/ineficiência de ações, estudaremos os principais 
tipos de análises empregados para a verificação da qualidade de corpos hídricos 
no diagnóstico, na promoção e na manutenção dos serviços ecossistêmicos dos 
ambientes. Bons estudos e vamos em frente!
134
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
3.1 TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS
Conhecemos os fundamentos da técnica de tubos múltiplos neste tópico, mas, 
de que forma, esses conhecimentos são aplicados em uma análise rotineira dos MO?
Primeiramente, é necessário definir os volumes de amostra e diluições a 
serem realizadas. Conforme Cebalhos e Diniz (2017), para água potável, podem 
ser utilizados cinco tubos para 10 mL, cinco tubos para 1 mL e cinco tubos para 
0,1 mL. Mesmo não atingindo o volume recomendado de 100 mL, isso pode ser 
útil para algum dado que não faça parte da rotina de controle sistemático da 
qualidade da água. Para a água não potável, pode-se usar, sem restrições, o teste 
de tubos múltiplos de 15 tubos, ou seja, cinco tubos para cada volume e diluições 
de 1; 0,1 (10-1); 0,001 (10-2), 0,001 (10-3 mL); e assim por diante.
Já sabemos que a técnica está dividida nos ensaios presuntivo, confirmativo 
e fase completa. Para conhecer os meios de cultivo e as particularidades que 
envolvem as análises, observaremos o exposto a seguir.
QUADRO 5 – ETAPAS DA TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS PARA O GRUPO COLIFORMES
Meio de cultura Utilização
Temperatura 
e período de 
incubação
Especificações
Caldo Lauryl 
Triptose (CLT)
Isolamento 
presuntivo (fase 
presuntiva) de 
coliformes
35 ±0.5 °C ou 
37±0.5 °C
24h a 48h
As alíquotas da água a serem 
quan tificadas, ou as diluições, são 
inoculadas em tubos de ensaio com 
meio de cultura. Tubos positivos 
com turbidez e gás contêm presunti-
vamente coliformes totais). Aqueles 
tubos que são negativos, após as 24 
horas, ficam mais 24 horas na estufa.
Caldo Verde 
Brilhante Bílis 
2% (CVBLB)
Confirmação de 
coliformes totais 
(fase confirmativa)
35 ±0.5 °C ou 
37±0.5 °C
24h a 48h
Dos tubos positivos da etapa 
presuntiva anterior, repica-se, 
com alça bacteriológica estéril, a 
cultura do CLT para o caldo CVBLB, 
destinado à confirmação da presença 
de coliformes totais.
Caldo EC
Confirmação 
de bactérias 
termotolerantes
-
A partir de tubos positivos da fase 
presuntiva, efetua-se, de modo 
simultâneo, uma ou duas alças 
bacteriológi cas para tubos contendo 
o meio caldo EC (específico para 
coliformes termotolerantes) e para 
o CVBLB 2% (para investigação de 
coliformes totais). Os tubos inoculados 
com EC devem ser incubados a 44,5 
°C, durante 24 horas, de pre ferência 
em banho-maria, com recirculação de 
água, para garantir que todos os tubos 
recebam a mesma temperatura.
FONTE: Adaptado de Cebalhos e Diniz (2017)
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
135
Legenda: É importante lembrar que o aspecto da formação de bolhas de gás nos tubos de 
Durham é uma característica fundamental em todas as fases da técnica de tubos múltiplos. 
Por meio dos resultados para coliformes totais e termotolerantes, procede-se à consulta 
da tabela para o cálculo do NMP.
Para diferenciar, de modo seguro e rápido, o E. coli a partir dos tubos 
positivos de EC, usa-se o meio cromogênico EC-MUG. Esse meio é empregado 
para a confirmação de E. coli pela produção de fluorescência quando se ilumina 
com luz UV (λ 366 nm). Para identificar a presença de E. coli, deve-se trans ferir 
uma ou duas alças da cultura positiva nos tubos do teste confirmativo Verde 
Brilhante Bílis para o meio EC-MUG, além de incubar em banho-maria a 44,5 ± 
0,2°C por 24 ± 2 horas, man tendo o nível da água ou a temperatura homogênea 
na estufa. Observar os tubos e aqueles em que, houve crescimento (tur bidez), 
submetê-los à luz UV (λ 366 nm). A presença do brilho azul fluorescente é uma 
resposta positiva para E. coli (CEBALHOS; DINIZ, 2017). Os resultados também 
são expressos em NMP/100 mL, utilizando-se a tabela de NMP.
FIGURA 25 – RESULTADO POSITIVO E NEGATIVO PARA O TESTE COM EC-MUG
FONTE: <http://universe84a.com/mug-test/>. Acesso em: 4 out. 2020.
Legenda: Presence of blue fluorescence (presença de fluorescência); Lack of blu 
fluorescence (ausência de fluorescência azul). MUG test (teste MUG) – Positivo (esquerda) e 
negativo (direita).
136
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
E. coli é o único coliforme que produz a enzima ß-glu curonidase, que permite 
metabolizar parte da molécula MUG e produzir fluorescência. MUG é a sigla do composto 
4-metilumbeliferil-β-D-glucoronídeo, molécula sintética e marcada com a substância 
luminescente no fragmento 4-metilumbeliferil. A enzima ß-glucuronidase cliva o MUG 
em dois componentes: 4-metilumbeliferil e o ß-d-glucorini deo. Esse último composto é 
assimilado e metabolizado pela E. coli enquanto o primeiro fica livre no meio e expressa 
a marca de bioluminescência ao ser iluminado com UV (λ 366) (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
DICAS
3.2 TÉCNICA COLILERT®
O Colilert® é empregado na detecção e na enumeração de coliformes 
totais, e E. coli em amostras de água, por meio da hidrólise enzimática (quebra 
de moléculas por meio de enzimas) de substratos específicos, como ONPG e 
MUG. O substrato cromogênico ONPG (Orto-nitrofenil-β-D-galactopiranosídeo)é específico para a enzima constitutiva GAL (beta-galactosidade) presente nos 
coliformes. Já o substrato MUG é empregado, especificamente, para E.coli. 
(BUCKALEW et al., 2006; LOPEZ-ROLDAN et al., 2013 apud OLIVEIRA, 2013).
Acadêmico, os nomes das enzimas e dos substratos mencionados são 
importantes para o mecanismo do teste em si. Entretanto, não há necessidade de 
memorizá-los. É importante que você compreenda a finalidade do teste na obtenção de 
resultados de forma mais ágil.
IMPORTANTE
Colilert® se trata de um kit desenvolvido pela empresa IDEXX, de 
utilização fácil e prática, especialmente, quando da análise de numerosas amostras 
diariamente. Essa realidade ocorre, por exemplo, em companhias de água e de 
esgoto que devem monitorar a qualidade da água fornecida em diversos pontos 
da rede distribuidora (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
O kit conta com sacos de plástico estéreis com tiossulfato de sódio, que 
se destina à eliminação do cloro residual presente na água potável. Além disso, 
apresenta a marca para coletar 100 mL de amostra ou frascos de coleta estéril, 
também, com a marca de 100 mL. O meio de cultivo em pó é fornecido pelas cartelas 
plásticas e já vem esterilizado. A cartela possui ampolas plásticas individuais de 
fácil abertura, com a quantidade de meio estéril adequada para ser adicionada 
diretamente a 100 mL de amostra de água (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
137
FIGURA 26 – PRODUTOS COLILERT®
FONTE: <https://twitter.com/hashtag/colilert>. Acesso em: 4 out. 2020. 
Legenda: À esquerda – Cartelas COLILERT®; à direita – tubos com meio de cultivo para 
teste de presença/ausência.
Quando a amostra possui elevada contaminação microbiana, são 
elaboradas diluições seriadas com água destilada estéril adicionada do meio de 
cultivo em frascos estéreis, com capacidade superior a 100 mL (ex.: frascos de 200 
mL). Assim, são preparadas as diluições seriadas da mostra, sendo inoculadas, 
seguindo as orientações para NMP, ou seja, em 90 mL de água destilada estéril 
com meio de cultivo, são adicionados 10 mL de amostra de água que se pretende 
investigar. Desse modo, obtém-se a primeira diluição decimal (10/100 = 10-1) 
(CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Posteriormente à agitação da primeira diluição, retiram-se 10 mL e estes 
são adicionados em outro recipiente com 90 ML de água destilada estéril com 
meio de cultivo, agitando-se novamente. Temos, então, a diluição (10/100 = 10-2). 
O procedimento deve ser repetido até a última diluição desejada para o estudo/
monitoramento. Cada uma dessas diluições é inoculada em uma cartela diferente, 
de modo a se obterem resultados com células positivas e negativas (CEBALHOS; 
DINIZ, 2017).
De forma a se proceder com a execução do teste, o meio de cultura é 
dissolvido diretamente na amostra. Os resultados podem ser obtidos em até 18 
horas ou menos, dada a determinação simultânea da presença-ausência (P/A) de 
coliformes totais e de E. coli, altamente importante na situação de calamidade 
pública ou na necessidade de análises rápidas da qualidade microbiológica da 
138
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
água. O teste qualitativo pode ser empregado em análises de águas potáveis, pois 
devem apresentar, sempre, resultado negativo. Já o teste quantitativo (cartela) 
pode ser utilizado em avaliações da eficiência das estações de tratamento de 
água, da qualidade bacteriológica da água produzida na saída do tratamento e 
da água distribuída pela rede.
QUADRO 6 – ANÁLISES QUALITATIVA E QUANTITATIVA DO TESTE COLILERT®
Análise Quantitativa Princípio do teste
Temperatura 
e período de 
incubação
Especificações
São utilizadas 
cartelas espe cíficas 
com depressões 
ou cavidades 
denominadas células. 
Estas são preenchidas 
com 100 mL da amos tra 
(ou de suas soluções) 
, sendo adicionado, 
previamente, o meio de 
cultura.
Essas células 
representam repetições 
de um mesmo inóculo, 
ou seja, da mesma 
diluição da amostra. 
Desse modo, trata-se 
da aplicação do mesmo 
método estatístico 
da Técnica de Tubos 
Múltiplos, denominada 
de Técnica do NMP.
37°C 
18 - 24 horas.
Primeiramente, é 
observado se ocorreu 
mudança da cor do 
meio para amarela 
intensa em alguma 
célula, indicativo de 
resultado positivo 
para coliformes totais 
positivos. Em seguida, 
observa-se a mesma 
cartela sob UV (366 
nm). A presença de 
fluorescência azul 
confirma E. coli.
Análise Quantitativa Princípio do teste
Temperatura 
e período de 
incubação
Especificações
Adicionar o meio 
de cultura ao frasco, 
contendo a amostra.
Adição do meio de 
cultura em 100 mL da 
amostra de água.
35°C
24 h
Leitura dos 
resultados:
Incolor: negativo;
Amarelo: coliformes 
totais;
Amarelo/azul 
fluorescente: E. coli.
FONTE: Adaptado de Cebalhos e Diniz (2017)
Ambas as técnicas que estudamos (Técnica De Tubos Múltiplos e Colilert®) 
apresentam vantagens e desvantagens. Vamos conhecê-las?!
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
139
QUADRO 7 – VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS TÉCNICAS: TUBOS MÚLTIPLOS E COLILERT®
Técnicas de Tubos 
Múltiplos Vantagens Desvantagens
Esta técnica tem a vantagem 
de analisar tanto amostras 
límpidas como turvas.
Método laborioso, pois necessita de 
grandes quantidades de vidrarias e 
meio de culturas, sendo necessários 
repiques e longo tempo de incubação 
chegando a 96 horas
Colilert® Vantagens Desvantagens
Maior precisão.
Simples manuseio.
Rápida execução.
Não requer trabalho de 
preparo de meios de cultura; 
Tempo de resposta mais 
ágil, já que a determinação 
simultânea de coliformes 
(totais) e E. coli é efetuada 
após incubação das amostras 
a 35o C por 24 horas, não 
havendo necessidade de 
ensaios confirmativos
Necessidade do uso de uma seladora 
para lacrar a cartela antes da 
incubação.
Maior preço do método Colilert® 
elevando o custo da análise, em 
especial, do aparelho selador.
FONTE: Adaptado de Fundação Nacional de Saúde (2013), IFSC EDU (2020) e Fernandes e Gois (2015)
3.3 CONTAGEM DE BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS
 A realização da contagem de bactérias heterotróficas, definidas, 
genericamente, como MO, que necessitam de carbono orgânico como fonte de 
nutrientes, provê informações a respeito da qualidade bacteriológica da água de 
modo amplo. Inclusive, a técnica empregada para quantificar os MO heterótrofos 
na água objetiva atender às instruções do Standard Methods for the Examination of 
Water and Wastewater, publicação da American Public Health Association (APHA), 
American Water Works Association (AWWA) e Water Environment Federation 
(BRASIL, 2011). São em órgãos ambientais e de saúde norte-americanos.
Com a determinação da densidade total de bactérias hete rotróficas ou CPP, 
seja em águas brutas ou para consumo humano, é possível que sejam verificadas 
as condições higiênicas da fonte e das águas tratadas, de modo a se avaliar a 
eficiência das diversas etapas de tratamento, além de registrar as condições 
higiênicas ao longo da rede de distribuição (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Estudos confirmaram a associação existente entre a frequência de detecção 
de coliformes e a densidade de bactérias totais, entretanto, somente até níveis 
de contagem de 500 UFC/mL. Quando a população de bactérias ultrapassa as 
1000 UFC/mL, a frequência de detecção de coliformes decresce. Cabe salientar 
que todas as portarias do Ministério da Saúde que tratam da qualidade de água 
admitem a presença de, no máximo, 500 UFC/mL de água tratada (CEBALHOS; 
DINIZ, 2020).
140
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
O meio Plate Count Agar (PCA) é, também, chamado de Ágar Extrato 
Glicose Triptona. Esse meio pode ser utilizado no método “pour-plate”, e está disponível 
comercialmente na forma desidratada (STANDARD METHODS, 2018).
NOTA
Em seguida, espalha-se a amostra, movimentando o bastão (embebido 
em álcool a 96° e flambado) em círculos de dentro para fora da placa. Para cada 
análise, faz-se um branco, incubando uma placa sem amostra e um controle 
negativo. Incubam-seas placas invertidas em estufa a 35 ± 0,5°C por 48 horas. 
Após o tempo de incubação, conta-se o número de colônias presentes nas placas 
e se procede com o cálculo de UFC/mL da amostra. A ausência de crescimento na 
placa de branco valida as análises.
Agora que já conhecemos os princípios compreendidos na análise 
da contagem de bactérias heterotróficas, estudaremos a metodologia para a 
verificação, conforme APHA (2012) apud Glowacki e Crippa (2018).
O método empregado para análise se trata do spread plate, acerca do 
qual estudamos no Tópico 1. Contudo, é importante relembrar que a técnica se 
constitui no espalhamento uniforme da solução em placa com meio de cultivo 
apropriado. Para tal procedimento, a amostra deve ser analisada à temperatura-
ambiente. Separar duas placas de Petri contendo ágar padrão para contagem a 
cada diluição.
 
Na diluição, realiza-se a homogeneização da amostra 25 vezes por 
inversão e, nas proximidades do Bico de Bunsen, pipeta-se 1 mL para um tubo 
estéril, contendo 9 mL de água autoclavada. Em seguida, é homogeneizado o 
tubo em vórtex (agitador de tubo de ensaio), continuando a diluição seriada até 
atingir a solução desejada.
 
Para a inoculação, deve-se aproximar do Bico de Bunsen, além de pipetar 
100 uL (microlitros = 0,1 mL) da amostra no centro de cada placa. Geralmente, 
utiliza-se, como meio de cultura, o Plate Count Agar (PCA). 
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
141
FIGURA 27 – PROCEDIMENTO DE CONTAGEM DE COLÔNIAS EM CONTADOR DE COLÔNIA
FONTE: <https://microambiental.com.br/analises-de-agua/bacterias-heterotroficas-e-a-
qualidade-da-agua/>. Acesso em: 6 out. 2020.
3.4 DENSIDADE DE CIANOBACTÉRIAS
Conforme evidenciamos anteriormente, as cianobactérias representam 
um perigo adicional à qualidade da água pela capacidade potencial de numerosas 
espécies de produzirem cianotoxinas, que se bioacumulam nas células de 
protozoários, crustáceos, animais e espécie humana, sofrendo biomagnificação 
ao longo das cadeias e das teias alimentares (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
Você sabe o significado dos termos bioacumulação e biomagnificação? 
Bioacumulação é o termo geral que descreve um processo pelo qual substâncias (ou 
compostos químicos) são absorvidas pelos organismos. O processo pode ocorrer de forma 
direta, quando as substâncias são assimiladas a partir do meio ambiente (solo, sedimento, 
água), ou de forma indireta, pela ingestão de alimentos quem contêm as substâncias. Esses 
processos, frequentemente, ocorrem de forma simultânea, em especial, em ambientes 
aquáticos. Já a biomagnificação (ou magnificação trófica) é um fenômeno que ocorre 
quando há acúmulo progressivo de substâncias de um nível trófico para outro ao longo da 
teia alimentar. Assim, os predadores do topo têm grandes concentrações das substâncias 
do que as presas (MONTONE, 2020).
ATENCAO
142
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
No Brasil, a Portaria n° 2914/2011, do Ministério da Saúde, legisla a 
respeito de cianobactérias e de cianotoxinas nos mananciais (fontes de água que 
podem ser empregadas para o abastecimento público), e preconiza a frequência 
amostral em detrimento da densidade das células e do monitoramento das 
concentrações de cianotoxinas no manancial, ao longo do tratamento, na 
saída da ETA (Estação de Tratamento de Água) e na entrada das clínicas de 
hemodiálises (BRASIL, 2011).
A análise de cianobactérias pode ser realizada sob o enfoque qualitativo 
ou quantitativo.
 
Para a análise qualitativa, a amostra deve ser coletada, diretamente, 
com o auxílio de um recipiente de boca larga, garrafa de profundidade, ou 
concentrada com rede de plâncton. A amostra deve ser acondicionada em um 
recipiente de polietileno denso (150-300 mL), preservada em formol, de forma 
que a concentração final corresponda a 2%-4% do volume total (BRASIL, 2016). 
Em laboratório, é efetuada a análise, a partir das observações em microscópio 
óptico, dos aspectos morfológicos das cianobactérias e dos táxons identificados, 
de acordo com a bibliografia pertinente para o grupo em questão. Os organismos 
foram identificados através de chaves de identificação específicas. 
FIGURA 28 – REDE COLETORA DE PLÂNCTON
FONTE: <https://www.didaticasp.com.br/rede-de-fitoplancton-20-micras>; <https://www.resear-
chgate.net/figure/Figura-98-Rede-coletora-de-plancton-e-seus-componentes_fig6_216014721>. 
Acesso em: 6 out. 2020.
Legenda: A – Rede coletora de plâncton. B – Rede coletora de plâncton e de componentes.
No caso da análise quantitativa, tal amostra deve ser coletada, diretamente, 
com o auxílio de um recipiente de boca larga na superfície e com garrafa para 
as profundidades (para mananciais de abastecimento, no ponto de captação). O 
acondicionamento deve ser em recipiente de vidro ou de plástico do “tipo âmbar” 
(150-300 mL), fixado com lugol acético (1%). Pode ser empregado, também, um 
recipiente de plástico denso, envolvido com papel-alumínio ou madeira, desde 
que evite a incidência de luz. Quanto ao transporte, caso mantido sob refrigeração, 
o lugol conserva melhor as características de preservação (BRASIL, 2016).
 
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
143
Em laboratório, é empregado o método de sedimentação em Câmara de 
Utermöhl, realizada uma subamostragem de volumes de 10, 5 ou de 2 mL. A 
câmara deve permanecer em local plano para fornecer distribuição homogênea, e 
em ambiente úmido, para evitar a evaporação durante o tempo de sedimentação. 
Nesse caso, é necessária a utilização de um microscópio invertido para a contagem 
(RAMOS; LIRA; LIRA, 2015).
A contagem é realizada em campos por transecto, considerando o número 
de células de cada táxon, quando possível, ou o número de organismos, sendo 
este, posteriormente, convertido em um número de células a partir da média de 
células da população de cada táxon, previamente estabelecida. Os resultados são 
apresentados em células por mL de amostra (RAMOS; LIRA; LIRA, 2015).
FIGURA 29 – REPRESENTAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SEDIMENTAÇÃO DE AMOSTRAS EM 
CÂMARA DE UTERMÖHL
FONTE: <http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/uploads/2013/05/Giulliari.pdf>. 
Acesso em: 6 out. 2020.
144
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Após a contagem de células, é efetuado um cálculo com base no 
procedimento a seguir:
A conversão em células por mL (cél./mL ou cél.mL-1) foi desenvolvida 
a partir do cálculo do Fator (F), obtido pela fórmula a seguir: F = A/a/v: 
F = fator de conversão do número de células ou organismos contados 
por mL; A = área do fundo da cubeta; a = área contada (corresponde à 
área do campo objetiva x número de campos contados); v = volume de 
sedimentação (RAMOS; LIRA; LIRA, 2015, p. 3).
Por exemplo, considerando, durante uma análise quantitativa, foram 
contadas 500 células de cianobactérias na amostra, em uma cubeta de volume de 
10 mL, com uma objetiva (no microscópio) de aumento de 40X, analisado o total 
de 20 campos da objetiva (considerar A = 4,9 cm2 e área do campo da objetiva = 
0,002 cm2). Organizando os dados:
No caso, a contagem de cianobactérias está abaixo de 20.000 células/
ml. Caso estivesse acima desse valor, a Portaria n° 2.914/2011, do Ministério da 
Saúde, estabeleceria que fosse realizada a análise de cianotoxinas na água do 
manancial, no ponto de captação, com frequência semanal (BRASIL, 2011).
3.5 AVALIAÇÃO DE CRYPTOSPORIDIUM E DE GYARDIA
DADO VALOR
Área de Fundo (A) 4,9 cm2
Área de Campo da Objetiva 40X 0,002 cm2
Número de Campos Analisados 20
Área Contada (a)
0,04 cm2
Obs.: Este valor é obtido pela multiplicação 
da área de campo da objetiva pelo número 
de campos analisados.
Volume Sedimentado (v) 10 mL
Número de Células Contadas (ncélulas) 500 células
CÁLCULOS
Fator F
Densidade
CONCLUSÃO
Há 6125 células de cianobactérias a cada 1 mL de amostra.
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
145
FIGURA 30 – OOCISTOS DE CRYPTOSPORIDIUM SP. E CISTOS DE GIARDIA LAMBLIA
B
FONTE: <encurtador.com.br/crtvE>; <encurtador.com.br/ijkAD>. Acesso em: 6 out.2020. 
Legenda: A – Oocistos de Cryptosporidium sp. B – Cistos de Giardia lamblia.
Uma das principais características biológicas dos protozoários 
Cryptosporidium e Giardia é a acentuada resistência dos oocistos e dos cistos à 
desinfecção por cloro, cloramina e outros desinfectantes químicos empregados 
nos processos de tratamento da água (QUINTERO-BETANCOURT; ROSE, 2004 
apud FRANCO; BRANCO; LEAL, 2012). Essa questão, aliada ao aspecto da 
exigência da legislação nacional a respeito do levantamento e da quantificação 
dos MO para laboratórios certificadores da potabilidade de água, torna os estudos 
importantes na verificação da qualidade d’água para consumo humano.
Não há uma metodologia universalmente aceita para a avaliação de 
Cryptosporidium e de Giardia. Em 1997, a Agência de Proteção Ambiental dos 
Estados Unidos (USEPA) desen volveu o método1622 para análise de protozoários 
em águas. Foi aprimorado em 2005 e denominado de método 1623.
 
A verificação de protozoários na água gera uma série de desa fios técnico-
científicos, dado que as metodologias reconhecidas internacionalmente são de 
alta especificidade. A inserção desse tipo de metodologia na rotina de laborató-
rios certificadores da potabilidade da água ainda é incipiente no país. Contudo, 
a legislação vigente (exige que sejam quantificados oocistos de Cryptosporidium e 
cistos de Giardia em associação com E. coli ou coliformes termotolerantes quando 
a média geo métrica anual desses últimos, nos pontos de captação, seja superior a 
1.000 E.coli.100mL-1 (FRANCO; BRANCO; LEAL, 2012).
Quando a média aritmética da concentração de Cryptosporidium spp. for 
maior ou igual a 3,0. L-1, nos pontos de captação de água, a turbidez do efluente 
filtrado por filtração rápida deverá ser menor ou igual a 9,3 uT (unidade de 
turbidez). Alternativamente, deve-se utilizar desinfecção, que, comprovadamente, 
alcance a mesma eficiência na remoção de oocistos (CEBALHOS; DINIZ, 2017).
146
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
QUADRO 8 – MÉTODO 1623 PARA ANÁLISE DE CRYPTOSPORIDIUM E DE GIARDIA
Volume 
da amostra Tipo	de	filtro Eluição Centrifugação/
Concentração Purificação Visualização
Água bruta: 
10 litros.
Água 
tratada: até 
1000 litros.
Cápsulas 
de filtração; 
porosidade 
absoluta 
de 1,2 µm 
(micrômetros).
Adição de 
600 mL de 
solução 
PBST 1% 
(2 x).
A uma velocidade 
de 1.050 x g 
(força g), sendo, 
o volume final, 
reconstituído a 10 
mL.
Separação 
Imunomagnética 
(IMS).
Reação direta de 
imunofluorescência, 
teste confirmatório 
da morfologia 
com DAPI* e 
microscopia de 
interferência 
diferencial.
FONTE: Adaptado de Connel et al. (2000) apud Franco, Branco e Leal (2012)
DAPI = 4’,6’,diamidino-2-fenilindol.
Legenda: Solução PBST: solução-tampão salina-fosfato com Tween-20. É uma solução-
tampão comumente utilizada na bioquímica. Shaker: espécie de “agitador” de laboratório.
O método apresenta as etapas: filtração, eluição (espécie de diluição), 
concentração, purificação, separação imunomagnética, detecção, quantifi cação, 
coloração – DAPI e imunofluorescência. A separação imunomagnética (IMS) 
consiste na separação dos oocistos da matéria orgânica da água com uso de uma 
barra magné tica, a qual provê melhor e mais purificação da amostra. O método 
mostrou acurácia na concentração, identificação e quantificação dos oocistos e dos 
cistos de protozoários (McCUIN; CLANCY, 2002 apud CEBALHOS; DINIZ, 2017).
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
147
FIGURA 31 – DIAGRAMA DO MÉTODO 1623 DA USEPA/IMS
FONTE: <http://www.smarh.eng.ufmg.br/defesas/649M.PDF>. Acesso em: 9 maio 2020.
1- Coleta da amostra: 10L água 
bruta em galão de polietileno 
previamente homogenezado com 
solução PBST 1%
2a- Filtração em bomba 
peristáltica 4L/s: módulo de 
filtro em espuma FILTA-MAX)
2b- Retenção do material 
particulado nos discos de 
espuma
3a- Expansão 
dos discos de 
espuma para 
promover o 
desprendimento 
do material 
retido3b- Eluição das amostras 
em Stomacher. Adição de 
de 600 mL de solução PBST 
(2x)e agitação durante 5 min. 
(cada vez)
4a- Transferência da 
amostra eluída para os 
tubos de centrífuga
5a- Separação 
Imunomagnetica. 
Ressuspensão do pellet 
com uso do vortex, 
transferência da amostra 
para o tubo de lado chato 
e posterior adição do 
reagente imunoenzimático 
Sistema Dynal/Biobeads4b- Concentração das 
amostras: 15 min centrifugação 
a 15000 e 2700rpm
4c- Obtenção do pellet final 
(0,2-0,4 mL)
5d- Etapa de dissociação 
térmica a 80°C durante 
10 min. Nessa etapa o 
conjugado - Biobeads-(oo) 
cistos - se desprende
5c- Tubo de lado chato colocado 
numa parede imantada e com a 
rotação manual de 90° durante 
2 min é promovido o arraste do 
conjugado - Biobeads-(oo) cistos - 
para a parede do tubo. Após isso, o 
sobrenadante é descartado
5b- Rotação a 18rpm durante 1 
hora para promoção da reação 
imunoezimática (os anticorpos 
presentes no kit Biobeads vão 
reagir com os antígenos contidos na 
amostra- oocistos de Cryptosporidiume 
cistos de Gardia)
5e- Amostra transferida para um tudo 
eppendorf e novamente colocada 
em uma parede imantada, dessa vez 
somente os Biobeads serão arrastados 
durante rotação manual de 360° por 1 
minuto, deixando, assim os (oo) cistos 
livres na amostra
6a- Amostra com os (oo) cistos 
transferida para os poços das lâminas 
juntamente com os reagentes do kit 
Merifluor que correspondem à etapa 
de Microscopia por Epifluorescência
6b- Após coloração dos (oo)
cistos, a lâmina é selada e 
levada ao microscópio óptico 
para quantificação 
148
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Legenda: (2a e 2b) – filtração; (3a e 3b) – eluição; (4a e 4b) – concentração; (5a, 5b, 5c, 5d e 
5e) – separação Imunomagnética; (6a e 6b) – detecção e quantificação.
Todo o procedimento de verificação da presença e da quantificação desses 
MO em amostras de água é meticuloso, exigindo uma equipe técnica de laboratório 
altamente especializada. A seguir, você poderá acessar um resumo esquemático de todo 
o procedimento de análise fundamentado no método 1623: https://www.scielo.br/pdf/esa/
v22n1/1809-4457-esa-S1413_41522016143529.pdf. Conheça, também, o mecanismo de 
funcionamento da microscopia de interferências diferencial em https://www.youtube.com/
watch?v=Oipc5BgkrRc. A partir dos seis minutos e 14 segundos, é fornecida a explicação 
do mecanismo.
DICAS
Após a análise em microscópio (microscopia de interferência diferencial), 
o cálculo do número médio de cistos e de oocistos por litro (L) é realizado, de 
acordo com a equação descrita por Breternitz (2018):
Sendo: 
F = fração do pellet 
purificado por IMS;
R = fração de 
amostra analisada 
no microscópio;
V = volume de 
amostra filtrada (L).
Os resultados são expressos em número de cistos de Giardia e de oocistos 
de Cryptosporidium/L.
Apesar das restrições e das discussões acerca do método 1623, é uma 
ferramenta adequada para a detecção de protozoários em amostras de água. 
Para a implementação, é necessária uma boa experiência dos analistas, além de 
consideráveis investimentos financeiros (FRANCO; BRANCO; LEAL, 2012).
Já tivemos contato com algumas metodologias utilizadas para a análise 
microbiológica da água. Na Unidade 3, estudaremos a questão da microbiologia 
aplicada aos processos de tratamento de efluentes e nos aprofundaremos na 
legislação inerente à microbiologia ambiental. Seguimos em frente! 
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
149
LEITURA COMPLEMENTAR
DESAFIOS NO COMBATE À GIARDÍASE
Pesquisa identifica, em humanos, tipo de giárdia, até então associada a 
animais. Especialistas alertam para a importância do saneamento e do 
tratamento adequado
Um estudo realizado por pesquisadores do Instituto Oswaldo Cruz 
(IOC/Fiocruz), com 89 crianças menores de quatro anos, frequentadoras de uma 
creche em uma comunidade carioca, identificou que 44 delas, quase 50% do total, 
estavam infectadas pelo parasito intestinal Giardia lamblia. Esse protozoáriopode 
prejudicar o desenvolvimento das crianças e levar à desnutrição infantil, nos casos 
mais graves. Os cientistas do Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas 
do IOC, que conduziram a investigação, realizaram a caracterização molecular 
dos patógenos. Verificaram que 29 crianças apresentaram infecção por parasitos 
giárdia do genótipo A, o mais comum em casos humanos no Rio de Janeiro, e 
15 revelaram presença do genótipo E, que foi considerado, por muito tempo, o 
causador de infecções unicamente em animais de produção, como cavalos, bois 
e porcos. Publicado na revista científica ‘The Journal of Infectious Diseases’, 
o estudo teve colaboração da Universidade do Estado do Rio de Janeiro e foi 
apoiado pelo programa Brasil sem Miséria.
ALIANDO DIFERENTES MÉTODOS DE ANÁLISE, O ESTUDO CONTRIBUI PARA 
CONFIRMAR O POTENCIAL DE INFECÇÃO HUMANA POR PARASITOS GIÁRDIA 
DO GENÓTIPO E
150
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
De acordo com os especialistas, devido à falta de saneamento básico na 
comunidade, uma alta taxa da parasitose intestinal já era esperada, porém, é a 
primeira vez que a infecção humana pelo genótipo E é identificada em um número 
significativo de pacientes. “Com poucas ocorrências relatadas na literatura científica, 
que já havia registrado casos isolados, ainda existia dúvida acerca do potencial 
de infecção do genótipo E em humanos. O percentual expressivo de casos, nesse 
trabalho, foi uma surpresa, e contribui para confirmar essa hipótese”, afirma Maria 
Fantinatti, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical do 
IOC e primeira autora do artigo. Coordenadora do trabalho, a pesquisadora Alda 
Maria Da-Cruz, chefe do Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas do 
IOC, diz que o achado levanta diversas questões, especialmente, relativas ao ciclo 
de transmissão da giárdia, já que outros animais, além de gatos e de cães, podem 
atuar como fontes de contaminação, aumentando a possibilidade de infecção. 
“É possível que o genótipo E esteja se disseminando em humanos a partir do 
contato com as fezes de outras pessoas infectadas. No entanto, também é preciso 
considerar a possibilidade de que as fezes de animais tenham um papel importante 
na disseminação da doença”, pondera a pesquisadora.
IMPORTÂNCIA DO SANEAMENTO 
Amostras da água que abastece a creche foram analisadas na pesquisa, 
e 35 dos 36 educadores também passaram por exames de fezes. Considerando 
que não foi detectada contaminação, e que todos os funcionários apresentaram 
resultado negativo para enteroparasitos, os pesquisadores avaliam que as crianças 
possam ter adquirido a giardíase na comunidade onde moram. No local, a coleta de 
esgoto e a água tratada não chegam a todas as casas. Nessas condições, os cistos de 
giárdia, que são liberados nas fezes dos pacientes e de animais infectados, podem 
contaminar as fontes de abastecimento de água, facilitando a disseminação do 
protozoário. Além de permanecerem viáveis no ambiente por meses, os cistos 
do parasito são resistentes ao cloro. “A infecção acontece quando as pessoas 
ingerem os cistos da giárdia. Uma vez que o tratamento da água se torna difícil 
em determinadas localidades e o uso de cloro não é suficiente para eliminar o 
parasito, o consumo de água contaminada constitui uma importante via de 
transmissão. O contato com superfícies contaminadas e o hábito comum entre as 
crianças em idade pré-escolar, de colocar as mãos e os objetos na boca, também 
podem favorecer a propagação do agravo”, explica Fantinatti. “Geralmente, as 
crianças de menor idade são as mais afetadas, pois a imunidade ainda se encontra 
pouco estimulada, impedindo o controle da infecção”, acrescenta.
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
151
ASSIM COMO O DIAGNÓSTICO E O TRATAMENTO, O SANEAMENTO É APONTADO, 
POR ALDA MARIA DA-CRUZ E MARIA FANTINATTI, COMO FUNDAMENTAL PARA 
INTERROMPER O CICLO DE TRANSMISSÃO DA GIARDÍASE
Em muitos casos, a infecção é assintomática. Quando ocorrem sintomas, 
as manifestações mais frequentes são diarreia e dor abdominal, comuns 
em diversas enfermidades. Já nos casos de infecções graves, o quadro pode 
evoluir para desnutrição infantil, com impacto direto no desenvolvimento das 
crianças. O diagnóstico é feito através do exame parasitológico de fezes, com 
a detecção dos cistos de giárdia nas amostras. Segundo Alda, esse é um dos 
desafios no enfrentamento do agravo. Se o exame não for solicitado, os pacientes 
assintomáticos podem ficar sem tratamento. Outra questão é a conscientização 
do uso indiscriminado de vermífugos, que não possuem ação contra giárdia. 
“Existe a impressão de que as parasitoses intestinais são uma questão já resolvida 
no Brasil ou que não afetam os centros urbanos, mas elas permanecem como 
um importante problema de saúde pública”, ressalta a médica, especialista 
em doenças infecciosas e parasitárias, lembrando que, além do tratamento, o 
saneamento é fundamental para prevenir a reinfecção.
OS GENÓTIPOS 
A classificação dos diferentes genótipos de giárdia é feita a partir da análise 
de regiões específicas do DNA do parasito. Dentre as oito variedades, apenas A e 
B são tradicionalmente conhecidas por infectar seres humanos e alguns animais, 
incluindo cães e gatos. Os demais genótipos são encontrados, unicamente, em 
determinados hospedeiros: C e D em cães domésticos e selvagens, F em gatos, G em 
ratos e camundongos, e H em focas. Com relação ao genótipo E, os achados recentes 
152
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
em diferentes espécies, incluindo coelhos e primatas, além de seres humanos, 
apontam para a hipótese de que os avanços nas técnicas de genotipagem estejam 
permitindo a identificação de um fenômeno que ocorria despercebidamente no 
passado. Por outro lado, segundo as especialistas, é preciso, também, considerar 
a possibilidade de adaptação da variedade de giárdia. “Uma vez que o contato 
com fezes de animais, como cavalos, bois e porcos, ocorre mais frequentemente, é 
possível que os parasitos do genótipo E tenham se adaptado, tornando-se capazes 
de infectar os pacientes e outros hospedeiros”, comenta Alda.
PRÓXIMOS PASSOS
 
 Os cientistas planejam avaliar quais as vias mais comuns de transmissão 
e a disseminação de giárdia do genótipo E. As análises devem incluir amostras de 
fezes de animais, solo, água e alimentos produzidos e consumidos na comunidade 
estudada. O trabalho também deve ser expandido para outros bairros do Rio.
Reportagem: Maíra Menezes 
Edição: Cristiane Albuquerque e Vinícius Ferreira 
02/01/2017
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=2699&sid=32&tpl=printerview>. 
Acesso em: 9 maio 2020.
153
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você aprendeu que:
• Diversos MO não são naturalmente encontrados nos ambientes aquáticos e são 
transportados para rios e para demais ambientes hídricos por esgotos ou por 
águas superficiais, geralmente, com elevado potencial de causar patologias à 
espécie humana e a outros animais.
• O saneamento básico possui um papel essencial no controle e na disseminação 
dessas doenças no ambiente, reduzindo os riscos de transmissão.
• Fezes humanas e resíduos sólidos contaminados são os principais veículos 
de transmissão de doenças infecciosas propagadas pela água e as principais 
causas de mortalidade em crianças com idade inferior a dois anos.
• Ao tratarmos do Brasil, nosso país não é diferente, visto que a porcentagem 
da população com acesso à rede de água e à coleta de esgoto é de 83,6% e de 
53,15%, respectivamente.
• Florações extensas das cianobactérias podem ser prejudiciais aos animais e, 
inclusive, à espécie humana, especialmente, quando ocorrem em reservatórios 
e em rios de abastecimento humano.
• A eutrofização artificial é de origem humana e consequência do emprego 
extenso de fertilizantes na agricultura, contaminando rios, lagos e mananciais. 
É gerada da descarga de águas residuárias (esgotos) industriais e domésticas 
semnenhum tratamento, em virtude da elevada taxa de urbanização e da falta 
de saneamento básico.
• Os “vírus entéricos” têm essa denominação pois esta representa todos os grupos 
virais que residem no trato gastrointestinal humano e que, após a transmissão 
fecal-oral, podem gerar infecções em indivíduos susceptíveis.
• Muitas espécies de bactérias podem ser empregadas como indicadores de 
qualidade da água, a exemplo da bactéria Escherichia coli. Essa espécie integra 
o grupo conhecido como coliformes, formado por bactérias associadas a 
processos de decomposição, com fermentação da lactose e consequente 
produção de ácidos orgânicos e de gás carbônico.
• Existem organismos que recebem a denominação de bioindicadores, pois 
apresentam a capacidade de inferir sobre a qualidade ambiental. São de fácil 
percepção e dão respostas pontuais, de acordo com a presença ou a ausência 
em uma determinada área ou local.
154
• A espécie A. fumigatus é um dos mais importantes fungos patogênicos que 
causam infecções em pacientes imunocomprometidos (ex.: portadores de HIV) 
em hospitais. Devido à frequência crescente de pacientes imunodeprimidos, os 
hospitais estão enfrentando um grande desafio em respeito a infecções fúngicas 
oportunistas.
• A cryptosporidiose e giardíase se caracterizam por causar, nos indivíduos 
acometidos, quadros de diarreia de diversa severidade, causando 
sérias morbidades nos hospedeiros, principalmente, em indivíduos 
imunocomprometidos.
• A esquistossomose é endêmica em vasta extensão do território nacional, 
considerada um grave problema de saúde pública no Brasil porque acomete 
milhões de pessoas, provocando um número expressivo de formas graves e óbitos.
• Para se diferenciar, de modo seguro e rápido, E. coli a partir dos tubos positivos 
de EC, usa-se o meio cromogênico EC-MUG. Esse meio é empregado para a 
confirmação de E. coli pela produção de fluorescência quando se ilumina com 
luz UV (λ 366 nm).
• O método Colilert® se trata de um kit desenvolvido pela empresa IDEXX, 
de utilização fácil e prática, especialmente, quando da análise de numerosas 
amostras diariamente.
• A realização da contagem de bactérias heterotróficas, definidas, genericamente, 
como MO, que necessitam de carbono orgânico como fonte de nutrientes, provê 
informações a respeito da qualidade bacteriológica da água de modo amplo.
• Não há uma metodologia universalmente aceita para a avaliação de Cryptosporidium 
e de Giardia. Em 1997, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos 
(USEPA) desen volveu o método1622 para a análise de protozoários em águas. 
Foi aprimorado em 2005 e denominado de método 1623. 
155
1 (IFAP - Adaptado) Existem diversos meios de cultura que podem ser 
empregados para diversos tipos de análise microbiológica. Um desses 
meios de cultura é o ágar chocolate. Pesquise sobre este meio de cultura e 
assinale a alternativa correta.
a) ( ) Apenas uma espécie de bactéria cresce nesse meio de cultura.
b) ( ) É um meio de cultura que facilita o crescimento de vários tipos de 
microrganismos.
c) (X) Pode-se adicionar sangue de cavalo, de coelho, ou de boi à composição 
desse meio de cultura.
d) ( ) Apesar de receber o nome chocolate, esse meio de cultura apresenta 
uma coloração verde.
2 Quando se realiza uma análise de água, devem ser avaliados diversos 
parâmetros, além dos estudos microbiológicos. Além disso, conforme o 
objetivo do estudo, inúmeras variáveis são estudadas (pH, temperatura, 
turbidez etc.). Comumente, costuma-se empregar os chamados índices 
de qualidade da água, que fornecem um resultado da condição de 
determinado corpo hídrico. Muito utilizado no Brasil, o IQA (Índice de 
Qualidade da Água) é um desses indicadores qualitativos. Dessa forma, 
quais os parâmetros/variáveis considerados para o cálculo do índice?
3 Em um manancial da cidade “X”, foi detectada, em 2019, uma média 
geométrica anual maior ou igual a 2500 Escherichia coli/100mL. A partir 
desse resultado, qual o procedimento a ser realizado, conforme a Portaria 
no 2.914/2011, do Ministério da Saúde?
a) ( ) Monitoramento de cistos de Giardia spp e oocistos de Cryptosporidium 
spp.
b) ( ) Monitoramento das espécies de macroinvertebrados bentônicos.
c) ( ) Levantamento das espécies de macrófitas aquáticas do local.
d) ( ) Análise genética dos peixes encontrados no manancial.
AUTOATIVIDADE
156
157
UNIDADE 2
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 3 — 
MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
Na primeira parte deste tópico, estudaremos os principais grupos de MO 
existentes no solo e a importância destes enquanto bioindicadores de qualidade 
do ambiente. Na sequência, veremos algumas metodologias utilizadas em 
análises microbiológicas do solo e finalidades.
 
Posteriormente, evidenciaremos a importância do estudo da microbiologia 
do ar, especialmente, em ambientes internos, além de conhecer metodologias 
empregadas no estudo de MO presentes no ar.
Bons estudos!
2 MICROBIOLOGIA DO SOLO
O solo é considerado um dos mais importantes reservatórios de 
biodiversidade do planeta terra, em virtude da enorme variedade de organismos 
vivos que habitam esse ambiente. Os organismos do solo são classificados em 
microrganismos (bactérias, fungos, algas e protozoários) e macrorganismos 
(fauna do solo), do qual fazem parte, por exemplo, nematoides, minhocas e 
cupins. Esses dois grupos de organismos, em especial, os microrganismos, são 
responsáveis pela realização de processos essenciais à manutenção da vida na 
Terra (BIOLOGIA DO SOLO, 2020).
2.1 COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA EXISTENTE NO SOLO
Fungos, bactérias e minhocas (Filo Annelida) são os grupos que possuem 
grande biomassa. Em relação à biomassa, os organismos do solo podem 
ultrapassar mais de 10 toneladas por hectare, quantidade que equivale ou, até 
maior, do que as melhores produções agrícolas (MOREIRA; MOREIRA, 2006). 
158
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
TABELA 3 – TAMANHO, DENSIDADE E BIOMASSA DOS PRINCIPAIS GRUPOS DE ORGANISMOS 
DO SOLO POR M2
FONTE: Adaptada de Metting-Jr. (1992) e Decaens et al. (1994) apud Moreira e Moreira (2006)
Legenda: *Baseado na largura do corpo; **Ordem de grandeza; ***Inclui actinomicetos e 
cianobactérias.
A diversidade biológica é definida enquanto variabilidade existente 
entre os organismos vivos. Usualmente, é atribuída à diversidade de espécies. 
Contudo, pode ser mensurada em diversos níveis taxonômicos (família, gênero, 
espécie etc.) ou, ainda, em relação a determinadas características genéticas ou 
fenotípicas (morfológicas, bioquímicas, fisiológicas). A diversidade funcional de 
MO do solo é elevada, ocorrendo, até mesmo, entre espécies do mesmo gênero 
(MOREIRA; MOREIRA, 2006).
A maioria das bactérias presentes no solo é aeróbia e heterotrófica, ou seja, 
necessita do O2 para o crescimento e de uma fonte de carbono orgânico para a 
nutrição. No solo, existem, também, as bactérias, que conseguem viver na presença 
e/ou na ausência de O2 (p.ex.: Pseudomonas aeruginosa). Além dessas, existem 
aquelas que crescem somente na ausência de O2, como as bactérias do gênero 
Clostridium (BIOLOGIA DO SOLO, 2020). Esses MO exercem uma importante 
função na decomposição da matéria orgânica, na ciclagem de nutrientes, na 
fixação biológica de nitrogênio e no desenvolvimento de patologias. Além disso, 
também são bioindicadoras da qualidade do solo (DIONÍSIO et al., 2016).
Conforme demonstrado, a população estimada de bactérias no solo é de 
1014 organismos por grama de solo. Outros autores apontam um valor de 108 a 
109. Contudo, esse número pode variar, conforme a metodologia utilizada para a 
contagem (MOREIRA; MOREIRA, 2006).
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
159
As bactérias que apresentam importância agrícola (que fixam nitrogênio 
atmosférico) podem ser reunidas em três categorias (DIONÍSIO et al., 2016):
• Simbiontes (nodulam leguminosas): Rhizobium e Bradyrhizobium.
• Associativas (vivem endofiticamente ou na rizosfera de gramíneas):Azospirillum, Herbaspirillum e Gluconobacter.
• De vida livre: Beijerinkia, Derxia e Azotomonas.
Bactérias endofíticas são MO que habitam o interior da planta sem causar 
danos aparentes ao hospedeiro e exercem vários efeitos benéficos, como a supressão de 
doenças e a promoção do crescimento das plantas. A simbiose é restrita às leguminosas e 
se caracteriza pela formação de estruturas especializadas nas raízes, chamadas de nódulos, 
nos quais ocorre o processo de fixação biológica de nitrogênio (EMBRAPA, 2020).
NOTA
Entretanto, os gêneros de grande ocorrência no solo são: Pseudomonas, 
Artrhobacter, Achromobacter, Flavobacterium, Xanthomonas e Micrococcus (EWEIS et 
al., 1999 apud DIONÍSIO et al., 2016).
Com relação aos fungos, estima-se que somente 5% desses organismos 
existentes nos solos tenham sido descritos. Muito progresso tem sido feito em 
relação à catalogação de fungos superiores, que formam sistemas de reprodução 
macroscópicos (cogumelos). Já os micorrízicos, que formam relações mutualistas 
com plantas, foram pouco estudados. Os fungos micorrízicos arbusculares são 
comuns em todo o mundo, porém, apenas as espécies associadas a plantas 
de interesse agrícola foram estudadas de maneira adequada. Já os fungos 
ectomicorrízicos apresentam um grau de especificidade superior aos arbusculares 
(BIODIVERSIDADE DOS SOLOS, 1998).
Os fungos apresentam importância fundamental nos diversos ambientes, 
estando entre os principais responsáveis pela ciclagem de nutrientes, sobretudo, 
nos ecossistemas florestais. O solo é considerado um dos principais “habitats” 
para esses organismos, e os filamentosos e as leveduras representam os maiores 
contribuintes da biomassa microbiana do solo, constituindo um grupo de 
indivíduos organotróficos responsáveis, primariamente, pela decomposição de 
compostos orgânicos (HYDE 1997 apud MAIA et al., 2020).
 
Os organismos são encontrados no solo, em comunidades, variando de 
10 a 1000 microrganismos por grama de solo, assim como são predominantes em 
26 solos ácidos, nos quais sofrem menor competição, porém, o valor ótimo de pH 
varia, conforme a espécie (BRANDÃO, 1992 apud COSTA, 2015).
160
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
O aporte de matéria orgânica pode ser considerado um dos principais 
elementos para a manutenção da comunidade de fungos no solo, no que tange 
à formação dos macroagregados, visto que esses microrganismos produzem 
substâncias diretamente envolvidas na estabilização dos agregados, e agem 
diretamente pelo entrelaçamento de hifas nas partículas do solo (MILLER; 
JASTROW, 1990 apud COSTA, 2015).
FIGURA 32 – AGREGAÇÃO DO SOLO
FONTE: <https://tinyurl.com/y3lpee29>. Acesso em: 4 maio 2020.
HIFA DE FUNGO
SILTE
ARGILA
AREIA
ACTINOMICETO
MATÉRIA ORGÂNICA
BACTÉRIA
Legenda: Durante o processo de agregação, as partículas minerais do solo (silte e areia 
fina) são cobertas com resíduos decompostos de plantas ou de animais e outros materiais 
orgânicos. As hifas de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) também possuem 
importância na formação de agregados no solo.
De acordo com Garret (1963) apud Costa (2015), os fungos do solo podem 
ser agrupados na seguinte classificação ecológica: 
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
161
QUADRO 9 – FUNGOS EXISTENTES NO SOLO
Gênero ou Divisão (Filo) 
ou Ordem
Classificação	
ecológica Definição
Bloteus, Amanita, 
Telephora, Pisolithus, 
Rhizoctonia, Glomuse, 
Gigaspora
Micorrízicos
Micorriza: associação simbiótica 
mutualística entre raízes de plantas e 
de fungos do solo.
Armillara, Fomes e 
Ophiobolus Parasitas
Parasitismo: relação desarmônica, na 
qual ocorrem prejuízos de diversos 
níveis ao hospedeiro, podendo chegar 
à morte.
Phytium, Rhizoctonia e 
Fusarium Saprófitas Alimentam-se de matéria orgânica no 
processo de decomposição.
Zigomicetos e 
Deuteromicetos
Saprófitas 
obrigatórios
Fungos que vivem, exclusivamente, 
em matéria orgânica morta, podendo 
parasitar organismos vivos.
Trichoderma e Penicillium Celulolíticos Capazes de degradar celulose.
Basidiomicetos Lignolíticos Digerem madeira e outros materiais 
lenhosos.
Pilobolus, Ascodesmus, 
Sordaria e Coprinus Coprófilos Adaptados a viver e a se alimentar de 
excrementos de herbívoros.
Ordens Zoophagales 
(Oomicetos) e Moniliales 
(Deuteromicetos)
Predatórios Capturam e parasitam amebas e 
nematoides.
FONTE: A autora
Legenda: Os nomes dos gêneros de fungos estão diferenciados em itálico.
Cabe salientar que os fungos, com as bactérias heterotróficas, são os 
principais decompositores da biosfera, degradando os produtos orgânicos e 
reciclando carbono, nitrogênio e outros compostos do solo e do ar. Muitos fungos 
são economicamente importantes para o homem, como destruidores de alimentos 
estocados e outros materiais orgânicos (LEITE, 2008 apud MEIRA, 2009).
Os fungos, com as bactérias, são MO fundamentais na degradação de 
resíduos sólidos urbanos (RSU). Em compostos de RSU, têm sido encontrados 
fungos do gênero Aspergillus, inclusive, da espécie A. fumigatus, que é responsável 
por infecções graves em seres humanos e em animais. Como os fungos são 
microrganismos formadores de esporos, a presença, ao longo do processo de 
degradação de RSU em aterros, sugere que possam permanecer, por muito 
tempo, no ambiente do aterro, mesmo após a estabilização do material orgânico 
(ALCÂNTARA, 2007 apud MEIRA, 2009).
Faz-se necessário o estudo da ação dos fungos na massa de resíduos, 
visto que esses MO são os primeiros degradadores a surgir no processo de 
biodegradação. São eles que devem “preparar o terreno”, de forma que os outros 
162
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
MO possam atuar. Isso graças ao poderoso arsenal enzimático, que torna os 
fungos capazes de degradar macromoléculas, ou seja, de transformar produtos 
complexos em produtos menos complexos ou mais fáceis de assimilação 
(ALMEIDA, 2015).
Em aterros de RSU, as bactérias sempre apresentaram destaque, o que 
gerou pouca literatura disponível, sobretudo, na identificação de fungos. A 
identificação de organismos fúngicos pode gerar dados científicos diversos, 
inclusive, auxiliando no melhoramento de processos metabólicos. Apesar da 
crescente descoberta no que se refere à identificação de fungos e ao papel ou nicho 
ecológico, existe uma grande lacuna no conhecimento, sobretudo, na eficiência 
desses organismos em RSU (ALMEIDA, 2015).
Na sequência, veremos algumas metodologias destinadas ao estudo de 
fungos (microscópicos) e bactérias presentes no solo.
2.2 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DO 
SOLO
Quando falamos da qualidade do solo, é necessário o entendimento de 
que esta está relacionada a reações biológicas e bioquímicas catalisadas pelos 
MO. Essas reações são responsáveis pela decomposição de resíduos de plantas, 
animais, urbanos e industriais, pela ciclagem biogeoquímica (incluindo a 
fixação de N2), pela formação de agregados do solo e pela taxa de decomposição 
de materiais orgânicos (ELSAS, 1997 apud SILVERIA; FREITAS, 2007). Por isso, 
em virtude das características, os MO do solo são considerados indicadores 
sensíveis na avaliação do impacto humano sobre os processos biológicos do solo 
(DICK, 1994; DORAN; PARKINSON, 1994; TURCO et al., 1994 apud SILVEIRA; 
FREITAS, 2007).
O emprego de métodos microbiológicos para indicar a qualidade do 
solo vem sendo pesquisado, pois os MO mantêm uma íntima relação com as 
propriedades químicas e físicas do solo, e porque são responsáveis por inúmeros 
processos biológicos e bioquímicos, sendo sensíveis às alterações de origens 
naturais e antropogênicas que ocorrem no solo (SILVERIA; FREITAS, 2007).
Os parâmetros microbianos sensíveis às variações provocadas no solo 
pelos elementos poluidores são divididos em três grupos (BROOKES, 1995; 
OBBARD, 2001 apud FORTES NETO; FERNANDES; JANEL, 2007): 
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
163
• Aquele que mede a atividade microbiana global.
• Aquele quedetermina o tamanho da população de um organismo ou da 
comunidade de um grupo funcional.
• Aquele que correlaciona a atividade com a comunidade microbiana 
predominante no solo.
Um dos métodos microbiológicos mais empregados em avaliações de 
impacto ambiental sobre a microbiota do solo é a quantificação da biomassa 
microbiana do solo. É considerada um agente de transformação, pelo qual passam 
todos os materiais orgânicos adicionados ao solo, e um reservatório de nutrientes, 
sendo, o estudo, de grande importância em sistemas de manejo do solo, uma vez 
que influi na dinâmica dos nutrientes e na fertilidade do solo (BROOKES, 1995 
apud FORTES NETO; FERNANDES; JANEL, 2007).
QUADRO 10 – MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DE BIOMASSA MICROBIANA DO SOLO
Método Especificações
Microscopia direta
Pode prover informações úteis da 
natureza e da composição da microbiota 
do solo. Na microscopia direta, as 
biomassas de bactérias e fungos devem 
ser analisadas separadamente.
Clorofórmio-fumigação-
incubação (CFI)
Possibilita a obtenção de resultados 
referentes à taxa de respiração do solo e, 
ao mesmo tempo, de estimar a biomassa 
microbiana pela diferença de emissão 
de CO2 entre amostras de solo não 
fumigadas e fumigadas.
Clorofórmio-fumigação-
extração (CFE)
Mais indicado em virtude de que, o 
carbono, proveniente da comunidade 
microbiana morta, é determinado por 
extração química.
FONTE: Jenkinson e Powlson (1976) e Brookes e McGrath (1984) apud Fortes Neto, 
Fernandes e Janel (2007) e Silva (2014)
Legenda: Os métodos CFI e CFE são baseados na esterilização parcial (fumigação) das 
amostras de solo com clorofórmio.
164
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
FIGURA 33 – MÉTODOS DE CFI E CFC
FONTE: Adaptada de Silva (2014)
Legenda: A – Método CFI. B – Método CFE. 
Os valores de carbono de biomassa microbiana, obtidos pelos métodos 
descritos, são expressos em mgC-1 solo (mgC = miligrama de carbono).
Outro método, que, inclusive, complementa as análises de CFI e de 
CFE, trata-se da respirometria. Pelo fato de não ser possível mensurar as taxas 
de respiração no interior das células, são empregadas as medidas de volume de 
oxigênio consumido ou de CO2 produzido (BERNARDES; SOARES, 2005).
É uma metodologia que determina a quantidade de carbono liberado 
na forma de CO2, resultante da decomposição da matéria orgânica pela 
comunidade microbiana quimiorganotrófica aeróbia do solo. Possibilita que seja 
quantificado o carbono que está sendo degradado no solo, além de verificar se 
as condições climáticas, o manejo do solo e a presença de elementos poluentes 
estão ou não comprometendo a atividade microbiana durante a decomposição e 
a mineralização do carbono no solo (FORTES NETO; FERNANDES; JANEL, 
2007). A liberação de CO2 é um método que, quando realizado em condições 
controladas de umidade (40-50% da capacidade de campo) e de temperatura 
(15-25oC), provê resultados confiáveis acerca da poluição do solo (JENKINSON; 
POWLSON, 1976 apud FORTES NETO; FERNANDES; JANEL, 2007). Do mesmo 
modo que outras atividades metabólicas, a respiração depende do estado 
fisiológico das células e é influenciada por diferentes fatores, como umidade, 
temperatura e disponibilidade de nutrientes no solo.
 
O ensaio de respirometria apresenta, como finalidade principal, estimar 
o período de tempo necessário à estabilização de um resíduo orgânico inserido 
no solo, além de obter as taxas de aplicação mais convenientes e de detectar uma 
possível toxicidade aos MO do solo em virtude da presença de determinados 
elementos no resíduo (NUVOLARI, 1996 apud COSTA, 2009). Uma das técnicas 
de respirometria que tem se destacado se trata da liberação de CO2 através da 
captura da substância por composto alcalino (geralmente, hidróxido de potássio 
– KOH ou hidróxido de sódio – NaOH), com a posterior precipitação na forma de 
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
165
carbonato de bário (BaCO3), por meio da adição de solução saturada de cloreto de 
bário (BACl2). A NaOH excedente é, então, titulada com ácido clorídrico (HCl), 
possibilitando o cálculo da produção de gás carbônico (MARIANI, 2005 apud 
COSTA, 2009).
Observe, a seguir, um respirômetro, para mensurar a produção de CO2 
em solo.
FIGURA 34 – FOTOGRAFIA DE UM RESPIRÔMETRO DE BARTHA
FONTE: Adaptada de Costa (2009)
A respirometria, enquanto metodologia fundamentada em respostas 
biológicas aos componentes das águas residuárias ou resíduos sólidos a 
determinadas condições do ambiente, pode ser utilizada no projeto, no controle 
operacional e na modelagem de unidades de tratamento (BERNARDES; 
SOARES, 2005). No caso da decomposição de resíduos orgânicos, uma alta 
taxa de respiração pode ser interpretada como uma característica desejável, ao 
se considerar que a decomposição dos resíduos orgânicos deve disponibilizar 
nutrientes para as plantas (p. ex.: no caso da compostagem) (JUNIOR; MENDES, 
2007). Os resultados do teste de respirometria são expressos em E CO2 (%), em 
função de determinado tempo de estudo.
166
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Com relação à microscopia direta, uma diluição da amostra do solo é 
espalhada em camada fina sobre uma lâmina de vidro. Posteriormente à fixação 
e à coloração do esfregaço, os MO podem ser contados pelo exame microscópico. 
Como o princípio básico da metodologia é efetuar uma estimativa da biomassa 
microbiana por meio do biovolume dos MO, existe a necessidade da estimativa 
da densidade específica, além do conteúdo de umidade dos microrganismos, 
para a conversão de biovolume à biomassa (ALEXANDER, 1977; GRISI; GRAY, 
1985; DE-POLLI; GUERRA, 1999 apud CARDOSO, 2004).
 
Embora o método possa ser empregado para estimar a população 
microbiana total, técnicas de colorações especiais são necessárias para discriminar 
microrganismos vivos de mortos, pois, muitas vezes, é difícil distinguir partículas 
microscópicas do solo de células microbianas (CASIDA, 1976; GRISI; GRAY, 1985; 
SCHEU; PARKINSON, 1994 apud CARDOSO, 2004). Na microscopia direta, os 
MO podem ser corados por várias formas e observados por diferentes técnicas 
ópticas. Quando são solos bem drenados, o método é comumente utilizado como 
padrão, sendo, a expectativa geral, de que todos os demais métodos apresentem 
boa correlação (SEGANFREDO, 1999 apud CARDOSO, 2004).
A microscopia direta é muito utilizada para fungos micorrízicos 
arbusculares (FMA). Aspectos ligados ao tamanho do esporo, forma, coloração, 
ornamentação, número de paredes internas e externas e reação ao reagente de 
Melzer podem ser utilizados na identificação de tipos morfológicos presentes 
no solo. Além disso, é um método simples, rápido e econômico, e envolve 
equipamentos simples, como o microscópio óptico ou o estereomicroscópio 
(SILVEIRA; FREITAS, 2007). Uma importante aplicação desse tipo de estudo 
se trata da avaliação da sensibilidade da diversidade de FMA em indicar a 
reabilitação de solos minerados (SILVEIRA; FREITAS, 2007).
FIGURA 35 – ESTRUTURAS DE FMA
FONTE: <https://www.agrolink.com.br/fertilizantes/nutricao-via-raizes---absorcao-
radicular_361459.html>. Acesso em: 6 maio 2020.
Legenda: Esquema que demonstra as estruturas dos FMA (hifas, vesículas e arbúsculos).
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
167
3 MICROBIOLOGIA DO AR
A qualidade do ar interno se tornou uma importante preocupação de 
saúde pública, em virtude de a maioria das pessoas passarem mais de 90% do 
tempo em ambientes fechados (casas, escritórios e escolas). O ar, em ambientes 
internos, pode ser poluído por inúmeros compostos, dentre estes, os MO 
(bactérias e fungos) compõem o grupo mais importante. É estimado que um terço 
das reclamações da qualidade do ar interno (do inglês, indoor air quality – IAQ) se 
deve à contaminação microbiológica (POPE et al., 1993 apud NARUKA; GAUR, 
2013). A exposição a esses contaminantes microbiológicos pode causar alergias 
e doenças respiratórias. Inclusive, diversaspesquisas relataram a presença dos 
contaminantes em diferentes ambientes internos, como hospitais (DOUWES et 
al., 2003 apud NARUKA; GAUR, 2013).
Ambientes aclimatados artificialmente apresentam uma infinidade 
de componentes químicos (substâncias tóxicas, carcinogênicas, radioativas) e 
biológicos (microrganismos patogênicos) emitidos por diversas fontes, e que, 
dependendo das condições físicas (umidade do ar, temperatura do ar, ventilação 
inadequada) do ambiente, podem interagir entre si (LEE, 2006 apud MORAIS et 
al., 2010).
O ar dos ambientes internos pode ser mais poluente do que o ar exterior 
(LEE, 2006 apud MORAIS et al., 2020). O fenômeno de recirculação de ar é 
responsável pelo aumento de microrganismos na ordem de 1.000 a 100.000 vezes 
em relação ao ar externo. Ademais, a limpeza inadequada dos filtros e dutos de ar 
refrigerado possibilita o desenvolvimento de partículas microbianas, incluindo 
fungos, vírus, ácaros, bactérias, que podem levar os ocupantes de ambientes 
climatizados a contraírem doenças respiratórias, infecciosas ou alérgicas 
(CARTAXO et al., 2007 apud MORAIS et al., 2020).
Certos MO causam reações alérgicas, cujos sintomas incluem espirros, 
olhos lacrimejantes, tosse, deficiência respiratória, letargia, febre e problemas 
digestivos, além de serem causadores de pneumonia, rinite e asma.
De forma geral, as principais doenças associadas a poluentes biológicos 
são o Mal dos Legionários (ou legionelose, pois tem, como agente, a bactéria 
gram-negativa do gênero Legionella); a febre do umidificador (doença que se 
desenvolve a partir de exposições a toxinas de microrganismos, especialmente, 
daqueles que crescem nos sistemas de ventilação dos edifícios); asma brônquica 
(espasmos associados à inalação de aerossol biológico); pneumonite alérgica ou 
alveolite extrínseca; e pneumonia (infecção pulmonar associada a bactérias, como 
Streptococcus pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Staphylococcus aureus, Legionella 
eHaemophilus influenzae, vírus e alguns tipos de fungos).
A carência de uma política preventiva nos programas de manutenção nos 
sistemas de refrigeração e ventilação pode ser fator determinante para a ocorrência 
de poluentes biológicos (microrganismos patogênicos), os quais podem constituir 
uma ameaça à saúde dos ocupantes (COSTA et al., 2006 apud MORAIS et al., 2020).
168
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Você já ouviu falar dos bioaerossóis? Um aerossol se trata de uma dispersão 
coloidal de um sólido ou líquido em um gás, ou seja, um gás que apresenta uma suspensão 
de matérias sólidas ou líquidas sob a forma de partículas muito finas (COUTO, 2020). 
Portanto, os bioaerossóis podem ser definidos como componentes microbiológicos 
presentes (suspensos) no ar atmosférico.
ATENCAO
FIGURA 36 – FONTES DE BIOAEROSSÓIS EM AMBIENTES INTERNOS
FONTE: Adaptada de Prussin II, Marr e Marr (2015)
Legenda: as fontes de bioaerossóis microbianos em ambientes internos podem incluir: 
humanos, outros animais, plantas, sistemas de encanamento, ressuspensão de poeira 
assentada e ar exterior. Os pontos verdes e vermelhos representam MO, que podem 
ser benéficos ou prejudiciais à saúde humana, respectivamente (PRUSSIN II; MARR; 
MARR, 2015).
A partir dessas informações, podemos notar que a avaliação microbiológica 
da qualidade do ar é um critério importante que deve ser considerado quando os 
ambientes internos de trabalho (escolas, hospitais) são projetados para promover 
um ambiente seguro.
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
169
3.1 AVALIAÇÃO MICROBIOLÓGICA DO AR
No Brasil, de acordo com a Consulta Pública no 109, de 2003, da Agência 
Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), o indicador biológico de qualidade 
de ar ambiental interior é a contagem total de bactérias e de fungos, que não deve 
ultrapassar os níveis relacionados a seguir:
QUADRO 11 – PARÂMETROS DE QUALIDADE BIOLÓGICA DO AR
Variáveis e 
Componentes Nível 0 Nível 1 Nível 2 Nível 3
Partículas 
biológicas totais 
no ar ambiental
≤ 750 ufc/m3 = 500 ufc/m3 = 200 ufc/m3 = 50 ufc/m3
FONTE: A autora
Os nomes dos gêneros de fungos estão diferenciados em itálico.
Legenda: Os níveis de risco são relativos a: nível 0: área onde o risco não excede aquele 
encontrado em ambientes de usos público e coletivo; nível 1 = área onde não foi constatado 
o risco de eventos adversos relacionados à qualidade do ar, porém, algumas autoridades, 
organizações ou investigadores sugerem que o risco deva ser considerado; nível 2: área 
onde existem fortes evidências de risco de ocorrência de eventos adversos relacionados 
à qualidade do ar de ocupantes ou de pacientes que utilizam produtos manipulados nas 
áreas, baseadas em estudos experimentais, clínicos ou epidemiológicos bem delineados; 
nível 3: área onde existem fortes evidências de alto risco de eventos adversos de ocupantes 
ou de pacientes que utilizam produtos manipulados, baseados em estudos experimentais, 
clínicos ou epidemiológicos bem delineados (BRASIL, 2003).
Para que se efetue a determinação do número de amostras a serem 
efetuadas, deve-se observar a área construída do edifício. Além disso, indica-se 
que as amostras sejam coletadas a 1,5 metro de distância do chão.
QUADRO 12 – DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE AMOSTRAS EM FUNÇÃO DA ÁREA 
CONSTRUÍDA DO EDIFÍCIO
Área construída No mínimo de amostras a serem coletadas
Até 1.000 1
1.000 a 2.000 3
2.000 a 3.000 5
3.000 a 5.000 8
5.000 a 10.000 10
10.000 a 15.000 15
15.000 a 20.000 18
20.000 a 30.000 21
Acima de 30.000 25
FONTE: Adaptado de Brasil (2003)
170
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
Ainda, segundo a Resolução n° 9, o tempo mínimo de incubação para 
fungos é de sete dias, com temperatura de 25°C. Para bactérias, é de, no mínimo, 
dois dias, com temperatura de 37°C23 (BRASIL, 2003).
Acadêmico, a partir do estudo da microbiologia da água, do solo e do ar, 
nota-se que o Brasil necessita de avanços, especialmente, no estudo dessas duas 
últimas áreas da microbiologia. Contudo, as informações já nos fornecem um 
escopo necessário aos assuntos que serão abordados na Unidade 3. Verificaremos 
questões inerentes ao tratamento de efluentes, além de nos aprofundarmos nas 
questões relativas à legislação ambiental aplicada ao estudo da microbiologia. 
Sigamos em frente e bons estudos!
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
171
LEITURA COMPLEMENTAR
PRESENÇA COMPROVADA DO CORONAVÍRUS NO AR REFORÇA 
NECESSIDADE DA BOA VENTILAÇÃO DE AMBIENTES
Testes realizados no Hospital das Clínicas identificaram o vírus em 
microgotículas expelidas pelas pessoas e que podem ficar durante horas 
suspensas no ar
Uma pesquisa realizada no Hospital das Clínicas (HC), da Faculdade de 
Medicina da USP (FMUSP), comprova a presença do coronavírus em suspensão 
no ar. O vírus foi identificado em microgotículas que as pessoas expelem quando 
conversam ou expiram e podem ficar suspensas no ar durante horas, havendo 
possibilidade de transmissão da doença. Os resultados do estudo reforçam a 
necessidade de manter uma ventilação adequada em ambientes fechados, para 
diminuir o risco de contaminação pelo vírus. A pesquisa utilizou a tecnologia de 
monitoramento da qualidade do ar SPIRI, desenvolvida pela Omni-electronica, 
startup residente na incubadora do Centro de Inovação, Ciência e Tecnologia 
(Cietec), instituição ligada à USP e ao Instituto de Pesquisas Energéticas e 
Nucleares (Ipen).
De acordo com o engenheiro Arthur Aikawa, CEO da Omni-electronica, 
o projeto teve início em abril, com apoio do programa VedacitLabs. “A pesquisa 
buscou evidenciar a presença do vírus suspenso no ar, relacionando-a com 
indicadores de qualidade do ar interior (QAI) da Associação Brasileira de 
Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e Aquecimento (Abrava). Alinhada 
com órgãos internacionais, reforça a importância de manter ventilação adequada 
em ambientes fechados, como forma de mitigar o risco de contaminação”, afirma. 
“A tecnologia SPIRItem a capacidade de monitorar, em tempo real, a QAI, além 
de permitir a gestão da qualidade do ar desses locais”.
As análises foram realizadas no HC durante dois meses. “Os estudos 
começaram em junho, depois de um período de aprovação interna do HC, 
viabilização dos equipamentos para amostragem do ar e alinhamento com 
laboratórios para verificação das amostras”, conta Aikawa. “O monitoramento 
com sensores tem a capacidade de indicar o risco de contaminação por meio de 
bioaerossóis, em tempo real, para todos os ocupantes de ambientes internos. Já 
o procedimento de detecção da presença do vírus envolve coleta de amostra e 
análise laboratorial para atestar a contaminação ou não de um ambiente”.
VÍRUS NO AR
Ao todo, já foram realizadas mais de 20 amostras coletadas ao longo de, 
ao menos, 150 horas de estudo de campo. “A equipe de pesquisadores capturou 
o vírus SARS-CoV-2 suspenso no ar em ambiente hospitalar. Além disso, com 
172
UNIDADE 2 —MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
o auxílio da Tecnologia SPIRI, pôde demonstrar que, mesmo em hospitais, a 
renovação adequada do ar tem capacidade para mitigar o risco de contaminação”, 
explica o engenheiro. “Ou seja, garantir a ventilação adequada pode ser a maior 
arma na luta contra o coronavírus”.
As amostras estão associadas a dados em tempo real da QAI, como 
concentração de dióxido de carbono (CO2), um indicador da eficácia da ventilação 
em ambientes internos.
“Dessa forma, fica validada a hipótese de que o vírus é transmissível 
não somente por grandes gotículas durante tosse ou espirro, mas, também, por 
microgotículas que as pessoas expelem quando conversam ou expiram”, destaca 
Aikawa. “Essas partículas, chamadas de bioaerossóis, são tão leves que podem 
ficar suspensas no ar durante horas se o ambiente não tiver ventilação suficiente”.
EQUIPE DE PESQUISADORES CAPTUROU O VÍRUS SARS-COV-2 SUSPENSO NO 
AR EM AMBIENTE HOSPITALAR; COM O AUXÍLIO DA TECNOLOGIA SPIRI, FOI 
DEMONSTRADO QUE, MESMO EM HOSPITAIS, A RENOVAÇÃO ADEQUADA DO 
AR TEM CAPACIDADE PARA MITIGAR O RISCO DE CONTAMINAÇÃO PELO 
CORONAVÍRUS
As amostras colhidas e analisadas em laboratório podem identificar a 
presença ou não do SARS-CoV-2 com emissão de laudo técnico, por meio de 
dispositivos de sensoriamento em tempo real instalados nos ambientes internos. “Os 
indicadores de risco de contaminação, entre outras informações, são visualizados 
na plataforma AMI-Hub e auxiliam o responsável pelo edifício na manutenção 
da QAI”, afirma o engenheiro. “Os dados também podem ser informados aos 
ocupantes, como forma de tranquilizá-los a respeito da permanência no local. 
Alarmes e relatórios de conformidade podem ser configurados”.
Um artigo científico da pesquisa está em processo de publicação e deve ser 
concluído ainda neste mês de agosto. O estudo foi realizado pelos pesquisadores 
Arthur Aikawa, Matheus Manini, John Esquiagola, Paulo Henrique Peitl Gregório, 
Alessandro Mariani e Renato Astorino Filho. Para realizar o trabalho, a Omni-
TÓPICO 3 —MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR
173
Electronica teve o apoio do Instituto Central do Hospital das Clínicas (ICHC), 
da FMUSP, da incubadora de empresas do Cietec, da Fundação de Amparo à 
Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), por meio do Programa de Pesquisa 
Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), e do VedacitLabs.
FONTE: <https://jornal.usp.br/ciencias/presenca-do-coronavirus-no-ar-reforca-necessidade-da-
boa-ventilacao-de-ambientes/>. Acesso em: 4 maio 2020.
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CHAMADA
174
RESUMO DO TÓPICO 3
Neste tópico, você aprendeu que:
• Fungos, bactérias e minhocas (Filo Annelida) são os grupos que possuem 
grande biomassa. Com relação à biomassa, os organismos do solo podem 
ultrapassar mais de 10 toneladas por hectare, quantidade que equivale, ou até 
é maior do que as melhores produções agrícolas.
• A maioria das bactérias presentes no solo é aeróbia e heterotrófica, ou seja, 
necessitam do O2 para o crescimento e de uma fonte de carbono orgânico para 
a nutrição.
• Os fungos apresentam importância fundamental nos diversos ambientes, 
estando entre os principais responsáveis pela ciclagem de nutrientes, sobretudo, 
nos ecossistemas florestais.
• Com bactérias heterotróficas, os fungos são os principais decompositores da 
biosfera, degradando os produtos orgânicos e reciclando carbono, nitrogênio e 
outros compostos do solo e do ar.
• Ao se abordar a questão da qualidade do solo, é importante a compreensão de 
que esta está relacionada às reações biológicas e bioquímicas catalisadas pelos 
MO. Essas reações são responsáveis pela decomposição de resíduos de plantas, 
animais, urbanos e industriais, pela ciclagem biogeoquímica (incluindo a 
fixação de N2), pela formação de agregados do solo e pela taxa de decomposição 
de materiais orgânicos.
• Um dos métodos microbiológicos mais empregados em avaliações de impacto 
ambiental da microbiota do solo é a quantificação da biomassa microbiana.
• O ar dos ambientes internos pode ser mais poluente do que o ar exterior (LEE, 
2006 apud MORAIS et al., 2020). O fenômeno de recirculação de ar é responsável 
pelo aumento de MO na ordem de 1.000 a 100.000 vezes em relação ao ar externo.
• Certos MO presentes no ar causam reações alérgicas, cujos sintomas incluem 
espirros, olhos lacrimejantes, tosse, deficiência respiratória, letargia, febre e 
problemas digestivos, além de serem causadores de pneumonia, rinite e asma.
• No Brasil, de acordo com a Consulta Pública no 109, de 2003, da Agência 
Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), o indicador biológico de qualidade 
de ar ambiental interior é a contagem total de bactérias e de fungos, que não 
deve ultrapassar valores estipulados pela norma.
175
1 Em um levantamento da qualidade do ar de uma sala de espera de 
hospital, foi encontrada uma quantidade de partículas biológicas totais 
que	 classificou	 esta	 sala	 como	 nível	 2,	 de	 acordo	 com	 os	 parâmetros	
apresentados na Consulta Pública nº 109, de 2003, da Agência Nacional 
de	Vigilância	 Sanitária	 (ANVISA).	Dessa	 forma,	 o	 número	de	UFC de 
fungos e de bactérias permitido para esse local é de:
a) ( ) 450 ufc/m3.
b) ( ) 200 ufc/m3.
c) ( ) ≤ 750 ufc/m3.
d) ( ) 500 ufc/m3.
2	 No	inverno	é	comum	observar	um	aumento	significativo	de	casos	relacionados	
aos	vírus	Influenza	(gripe)	e	Rhinovírus	(resfriado)	devido	a	alguns	fatores	
como a diminuição da imunidade, o aumento da umidade ambiente e o ato 
de frequentar ambientes aglomerados, quentes e com falta de circulação de 
ar. Em certa situação, num escritório de 100m2, um colaborador com resfriado 
espirrou e, com isso, liberou, no ambiente interno:
a) ( ) Bioaerossóis.
b) ( ) Aerossóis químicos.
c) ( ) Aerossóis físico-químicos.
d) ( ) Partículas inorgânicas.
3 Em um experimento de deposição de resíduos de mineração em uma mina 
de extração de ferro, foi necessário analisar os impactos sobre a biologia do 
solo da região. Para tal análise, foi empregado o método de:
a) ( ) Verificação da microbiota presente na água.
b) ( ) Análise de parâmetros físicos do solo.
c) ( ) Quantificação da biomassa microbiana do solo.
d) ( ) Medição da temperatura do local.
4 Para a análise do processo de decomposição dos resíduos, é fundamental 
que seja mensurado o mecanismo de atividade dos fungos no local. Explique 
a razão da importância desse levantamento.
AUTOATIVIDADE
176
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, M. V. A. Identificação	de	fungos	filamentosos	presentes	
em um biorreator de resíduos sólidos urbanos. 2015. Disponível em: 
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/handle/riufcg/4030/
M%C3%81RBARA%20VILAR%20DE%20ARA%C3%9AJO%20
ALMEIDA%20-%20DISSERTA%C3%87%C3%83O%20PPGECA%202015.
pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 6 maio 2020.
ANVISA. AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA.Microbiologia 
clínica para o controle de infecção relacionada à assistência à saúde. Brasília: 
Anvisa, 2013. Disponível em: http://www3.iq.usp.br/uploads/grupos/grupo4/
Biosseguran%C3%A7a/Manuais%20de%20Biosseguran%C3%A7a/Manual_
Biosseguranca_ANVISA.pdf. Acesso em: 6 maio 2020.
BERNARDES, R. S.; SOARES, S. R. A. Fundamentos da respirometria no 
controle da poluição da água e do solo. Brasília: Ed. da UnB: Finatec, 2005. 
BIODIVERSIDADE DOS SOLOS. Grupo de trabalho temático: microrganismos 
e biodiversidade de solos. 1998. Disponível em: https://www.mma.
gov.br/estruturas/sbf_chm_rbbio/_arquivos/Microrganismos%20e%20
Biodiversidade%20de%20solos.pdf. Acesso em: 9 maio 2020.
BIOLOGIA DO SOLO. Agricultura familiar e sustentabilidade biologia do 
solo. 2020. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/16159/
Curso_Agric-Famil-Sustent_Biologia-Solo.pdf?sequence=1&isAllowed=y. 
Acesso em: 9 maio 2020.
BOSCH, A. et al. New tools for the study and direct surveillance of viral 
pathogens in water. Curr Opin Biotechnol, v. 19, n. 1, p. 295-301, 2008.
BRANDÃO, L. H.; DOMINGOS, P. Fatores ambientais para a floração de 
cianobactérias tóxicas. Saúde & Ambiente em Revista, Duque de Caxias, v. 1, n 
.2, p. 40-50, 2006.
BRASIL. Ministério da Saúde. Orientações técnicas para o monitoramento de 
cianobactérias/cianotoxinas nos mananciais de abastecimento de água para 
consumo humano. Brasília: Ministério da Saúde, 2016. Disponível em: <http://
bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/orientacoes_tecnicas_cianobacterias_
cianotoxinas_agua.pdf>. Acesso em: 06 nov. 2020.
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria n° 2.914, de 12 de dezembro de 2011. 
Dispõe sobre normas de potabilidade de água para o consumo humano. 
Brasília: SVS, 2011. Disponível em: http://www.abq.org.br/cbq/2012/
trabalhos/4/826-13089.html. Acesso em: 6 maio 2020.
177
BRASIL. Ministério da Saúde. Consulta Pública n° 109, de 11 de dezembro de 
2003. Disponível em: http://www4.anvisa.gov.br/base/visadoc/CP/CP%5B6046-
2-0%5D.PDF. Acesso em: 18 maio 2009.
BRETERNITZ, B. S. Ocorrência	e	identificação	de	Cryptosporidium	e	Giardia	
em	amostras	de	água	superficial	destinadas	ao	abastecimento	humano. 2018. 
Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6143/tde-23042018-
131236/publico/BrunaSuellenBreternitzREVISADA.pdf. Acesso em: 6 maio 2020.
BUSTAMANTE, F. Conceitos básicos de esterilização. 2020. Disponível em: 
http://www.cvs.saude.sp.gov.br/up/SEC%20SAUDE%20S%20PAULO%202017.
pdf. Acesso em: 24 out. 2020.
CALLISTO, M.; GONÇALVES-JÚNIOR, J. F.; MORENO, P. Invertebrados 
aquáticos como bioindicadores. In: GOULART, E. M. A. Navegando o Rio das 
Velhas das Minas aos Gerais. Belo Horizonte: Editora CEMIG, 2005.
CANGUSSU, L. Cianobactérias contam até dez? 2020. Disponível em: https://
www.luciacangussu.bio.br/artigo/cianobacterias-contam-ate-dez/. Acesso em: 4 
maio 2020.
CARDOSO, M. O. Métodos para quantificação da biomassa microbiana do solo. 
Agropecuária Técnica, v. 25, n. 1, p. 1, 2004.
CEBALHOS, B. S. O.; DINIZ, R. Técnicas de microbiologia sanitária e 
ambiental. Grande: EDUEPB, 2017. Disponível em: http://www.uepb.edu.br/
download/ebooks/Tecnicas-de-Microbiologia.pdf. Acesso em: 24 jun. 2020.
CETESB. Manual de cianobactérias planctônicas: legislação, orientações para 
o monitoramento e aspectos ambientais. São Paulo: CETESB, 2013. Disponível 
em: https://cetesb.sp.gov.br/laboratorios/wp-content/uploads/sites/24/2015/01/
manual-cianobacterias-2013.pdf. Acesso em: 6 maio 2020.
CLASSIFICAÇÃO DE MEIOS DE CULTIVO. Meios de cultivo. 
2020. Disponível em: http://webcache.googleusercontent.com/
search?q=cache:6RADdTxxmbAJ:paginapessoal.utfpr.edu.br/arcoelho/
microbiologia/Aula%25206-Classificacao%2520de%2520meios%2520de%2520Culti
vo.pdf/at_download/file+&cd=2&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br. Acesso em: 24 out. 2020.
COSTA, F. L. B. Identificação	de	fungos	isolados	de	cavidades	naturais	
subterrâneas	do	Parque	Estadual	do	Sumidouro. 2015. Disponível em: https://
repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-B27NAS/1/tese_f_bio_bondezan_
vers_o_final.pdf. Acesso em: 9 maio 2015.
COSTA, M. R. Uso da respirometria para avaliação da biodegradação aeróbia 
de lixiviado de resíduos sólidos urbanos em latossolo vermelho-escuro. 
2009. Disponível em: https://repositorio.unb.br/bitstream/10482/9878/1/2009_
MelissaRianiCosta.pdf. Acesso em: 4 maio 2020.
178
COUTO, G. H. Microbiologia ambiental. 2020. Disponível em: http://
paginapessoal.utfpr.edu.br/gustavocouto/microbiologia-ambiental/Aula_
Microbiologia%20do%20ar.pdf/view. Acesso em: 6 maio 2020.
DIONÍSIO, J. A. et al. Guia prático de biologia do solo. Curitiba: SBCS/NEPAR, 
2016. Disponível em: http://www.dsea.ufpr.br/publicacoes/guia_pratico_
biologia_solo.pdf. Acesso em: 9 maio 2020.
DRAUZIO. Febre tifoide. 2012. Disponível em: https://drauziovarella.uol.com.
br/doencas-e-sintomas/febre-tifoide/. Acesso em: 4 maio 2020.
EMBRAPA. Fixação biológica de nitrogênio. 2020. Disponível em: https://www.
embrapa.br/tema-fixacao-biologica-de-nitrogenio/perguntas-e-respostas. Acesso 
em: 9 maio 2020.
ESTEVES, F. A. Fundamentos de limnologia. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 1998.
FDA. FDA,	bacterial	analytical	manual,	appendix	2. 2020. Disponível 
em: http://www.fda.gov/Food/ScienceResearch/LaboratoryMethods/
BacteriologicalAnalyticalManualBAM/ ucm109656.htm. Acesso em: 3 maio 2020.
FERNANDES, L. L.; GOIS, R. V. Avaliação das principais metodologias 
aplicadas às análises microbiológicas de água para consumo humano voltadas 
para a detecção de coliformes totais e termotolerantes. Revista	Científica	da	
Faculdade de Educação e Meio Ambiente, v. 6, n. 2, p. 49-64, 2015.
FERNANDES, U. L.; SOUSA, G. F. Introduzindo conceitos sobre bioindicadores 
aquáticos em práticas de educação ambiental. Experiências em Ensino de 
Ciências, v. 13, n. 1, p. 1, 2018.
FERREIRA, S. C. Identificação	de	bactérias	endofíticas	isoladas	
de	raízes	de	mandioca	(Manihot	esculenta	crantz)	com	
potencial aplicação na agricultura. 2020. Disponível em: http://
repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/968#:~:text=As%20
bact%C3%A9rias%20endof%C3%ADticas%20s%C3%A3o%20
microrganismos,promo%C3%A7%C3%A3o%20do%20crescimento%20das%20
plantas. Acesso em: 9 maio 2020.
FORTES NETO, P.; FERNANDES, S. A. P.; JAHNEL, M. C. Microbiota do solo 
como indicadora da poluição do solo e do ambiente. 2007. Disponível em: 
http://www.iac.agricultura.sp.gov.br/publicacoes/arquivos/microbiota.pdf. 
Acesso em: 6 maio 2020.
FRANCO, R. M. B.; BRANCO, N.; LEAL, D. A. G. Parasitologia ambiental: 
métodos de concentração e detecção de Crypstosporidium spp. e Giardia spp. em 
amostras de água. Revista de Patologia Tropical, v. 41, n. 2, p. 119-135, 2012.
179
FREGONESI, B. M. et al. Cryptosporidium e Giardia: desafios em águas de 
abastecimento público. Mundo da Saúde, São Paulo, v. 36, n. 4, p. 602-609, 2012.
FUNDAÇÃO NACIONAL DE SAÚDE. Manual prático de análise de água: 
Fundação Nacional de Saúde. 4. ed. Brasília: Funasa, 2013. Disponível em: http://
www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/manual_pratico_de_analise_de_
agua_2.pdf. Acesso em: 4 maio 2020.
GLOWACKI, D. S.; CRIPPA, L. B. Avaliação microbiológica da qualidade da 
água em bebedouros de uma instituição de ensino superior de Caxias do Sul-RS. 
2018. Disponível em: http://www.rbac.org.br/artigos/avaliacao-microbiologica-
da-qualidade-da-agua-em-bebedouros-de-uma-instituicao-de-ensino-superior-
de-caxias-do-sul-rs/. Acesso em: 6 maio 2020.
GUERRA, A. F. Métodos de contagem microbiana. 2016. Disponível em: 
http://files.microbiologia-de-alimentos.webnode.com/200000184-5c3f35d384/
M%C3%A9todos%20de%20contagem%20microbiana.%20Valen%C3%A7a,%20
1%C2%AA%20Edi%C3%A7%C3%A3o,%202016,%2028p.pdf. Acesso em: 3 
maio 2020.
HAYLEEYESUS, S. F.; MANAYE, A. M. microbiological quality of indoor air in 
university libraries. Asian Pac J Trop Biomed, v. 4, n. 1, p. 312-317, 2014.
IFSC EDU. Metodologia do Colilert. 2020. Disponível em: https://moodle.
ifsc.edu.br/pluginfile.php/164509/mod_resource/content/1/Aula%20colilert.pdf#:~:text=Vantagens%3A,de%20cultura%2C%20%2D%20R%C3%A1pida%20
execu%C3%A7%C3%A3o.&text=Desvantagens%3A,elevando%20o%20custo%20
da%20an%C3%A1lise. Acesso em: 4 maio 2020.
JUNIOR, F. B. R.; MEDES, I. C. Biomassa microbiana do solo. 2007. Disponível 
em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/572256/1/doc205.
pdf. Acesso em: 6 maio 2020.
KALIL, E. M.; COSTA, A. J. F. Desinfecção e esterilização. Acta Ortop Bras, v. 2, 
n. 4, p. 1-4, 1994. Disponível em: https://docs.ufpr.br/~microgeral/arquivos/pdf/
pdf/Esterilizacao.pdf. Acesso em: 24 out. 2020.
KOUSHA, M.; TADI, R.; SOUBANI, A. O. Pulmonary aspergillosis: a clinical 
review. European	Respiratory	Review, v. 20, n. 121, p. 156–174, 2011.
LENZI, F. S.; MOREIRA, I. M.; TAVARES, D. F. Qualidade do ar em diferentes 
ambientes do Hospital Regional de São José. Florianópolis: Universidade 
Federal de Santa Catarina, 2007. 
MAIA, L. C. et al. Fungos. 2020. Disponível em: https://www.mma.gov.br/
estruturas/chm/_arquivos/14_Biodiv_14_Cap04a.pdf. Acesso em: 9 maio 2020.
180
MANUAL MSC. Leucoencefalopatia multifocal progressiva. 2020. Disponível 
em: https://www.msdmanuals.com/pt/profissional/dist%C3%BArbios-
neurol%C3%B3gicos/infec%C3%A7%C3%B5es-encef%C3%A1licas/
leucoencefalopatia-multifocal-progressiva-lmp. Acesso em: 4 maio 2020.
MANUAL MSD. Shigelose. 2020. Disponível em: https://www.
msdmanuals.com/pt-pt/profissional/doen%C3%A7as-infecciosas/bacilos-
gram-negativos/shigelose#:~:text=Shigelose%20%C3%A9%20uma%20
infec%C3%A7%C3%A3o%20aguda,meio%20de%20cultura%20de%20fezes. 
Acesso em: 4 maio 2020.
MEIRA, R. C. Influência de fungos e bactérias aeróbias totais na biodegradação 
de resíduos sólidos urbanos da cidade de Campina Grande – PB em escala 
experimental. Engenharia Ambiental - Espírito Santo do Pinhal, v. 6, n. 3, p. 
333-349, 2009.
MINISTÉRIO DA SAÚDE. Vigilância	da	Esquistossomose	Mansoni: diretrizes 
técnicas. Brasília: Ministério da Saúde, 2014. Disponível em: http://bvsms.saude.
gov.br/bvs/publicacoes/vigilancia_esquistossome_mansoni_diretrizes_tecnicas.
pdf. Acesso em: 3 maio 2020.
MONTEIRO, M. C. et al. A new approach to drug discovery: highthroughput 
screening of microbial natural extracts against aspergillus fumigatus using 
resazurin, Journal of Biomolecular Screening, v. 17, n. 4, p. 542–549, 2012.
MONTONE, R. C. Bioacumulação	e	Biomagnificação. 2020. Disponível em: 
http://www.io.usp.br/index.php/oceanos/textos/antartida/31-portugues/
publicacoes/series-divulgacao/poluicao/811-bioacumulacao-e-biomagnificacao. 
Acesso em: 6 maio 2020.
MORAIS, G. R. et al. Qualidade do ar interno em uma instituição de ensino 
superior brasileira. Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 2, p. 305-310, 2010.
MOREIRA, F. M. S.; MOREIRA, J. O. S. Microbiologia e bioquímica do solo. 
2. ed. Lavras: Editora UFLA, 2006. Disponível em: http://www.esalq.usp.br/
departamentos/lso/arquivos_aula/LSO_400%20Livro%20-%20Microbiologia%20
e%20bioquimica%20do%20solo.pdf. Acesso em: 9 maio 2020.
MUÑHOZ, S. S.; FERNANDES, A. P. M. Principais doenças causadas por 
helmintos. 2020. Disponível em: https://midia.atp.usp.br/plc/plc0501/impressos/
plc0501_07.pdf. Acesso em: 3 maio 2020.
NARUKA, K.; GAUR, J. Microbial air contamination in a school. Int.J.Curr.
Microbiol.App.Sci, v. 2, n. 12, p. 404-410, 2013.
NICOLAU, P. B. Métodos em microbiologia ambiental. 2014. Disponível em: 
https://repositorioaberto.uab.pt/bitstream/10400.2/6136/1/UT3_metodos_em_
micro_ambiental.pdf. Acesso em: 31 out. 2020.
181
NUTRIÇÃO MEIOS DE CULTURA. Meios de cultura. 2017. Disponível em: 
https://edisciplinas.usp.br/mod/resource/view.php?id=2197996. Acesso em: 30 
out. 2020.
OLIVEIRA, A. P. et al. Coliformes termotolerantes em águas pluviais recebidas 
pelo ribeirão Pirapitinga no município de Catalão-GO. 2020. Disponível em: 
https://openaccess.blucher.com.br/article-details/coliformes-termotolerantes-
em-aguas-pluviais-recebidas-pelo-ribeirao-pirapitinga-no-municipio-de-catalao-
go-19964. Acesso em: 3 maio 2020.
OLIVEIRA, C. F. P. M. Aplicação do Colilert® à enumeração de Escherichia 
coli em alimentos. 2013. Disponível em: https://iconline.ipleiria.pt/
bitstream/10400.8/1075/1/Projeto%20Catarina%20Oliveira.pdf. Acesso em: 4 
maio 2020.
OTTONI, L. C. C. et al. Ocorrência de fungos em água para consumo humano. 
Enciclopédia	Biosfera,	Centro	Científico	Conhecer, Goiânia, v. 10, n. 18, p. 1, 2014.
PRADO, T.; MIAGOSTOVICH, M. P. Virologia ambiental e saneamento no 
Brasil: uma revisão narrativa. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, v. 30, n. 7, p. 
1367-1378, 2014.
PROBAC. Água peptonada. 2020. Disponível em: http://www.probac.com.br/
Anexos/Bulas/Isentos/%C3%81gua%20Peptonada%200,1Rev.02.pdf. Acesso em: 
24 maio 2020.
PRUSSIN II, A.; MARR, L.; MARR, L. Sources of airborne microorganisms in the 
built environment. Prussin and Marr Microbiome, v. 3, n. 76, p. 1, 2015.
QUI FÁCIL. Robert Bunsen. 2020. Disponível em: https://www.quifacil.com.br/
robert-wilhelm-eberhard-von-bunsen. Acesso em: 31 out. 2020.
RAMOS, C. P. S.; LIRA, O. O.; LIRA, G. A. S. T. Cianobactérias em mananciais 
utilizados por sistemas autônomos de abastecimento de água e esgoto (saae) de 
municípios da Zona Mata Sul de Pernambuco. Vigil. Sanit. Debate, v. 1, n. 1, p. 
1-9, 2015.
RESENDE, F. M. Manual de segurança: laboratório de microbiologia. 2014. 
Disponível em: http://www.ctdr.ufpb.br/ctdr/contents/documentos/pdf/manual-
de-seguranca-do-laboratorio-de-microbiologia-v-01-2014. Acesso em: 31 out. 2020.
ROCHA, M. C. V. Microbiologia ambiental. Curitiba: Intersaberes, 2020.
SILVA, A. O. Biomassa microbiana do solo em cultivos de pinhão-manso 
consorciado com espécies vegetais e métodos comparativos de análise do 
carbono microbiano. 2014. Disponível em: https://files.ufgd.edu.br/arquivos/
arquivos/78/MESTRADO-BIOLOGIA-GERAL/Disserta%C3%A7%C3%B5es%20
Defendidas/24.%20Alessandra%20Oliveira%20da%20Silva%20
-DISPON%C3%8DVEL.pdf. Acesso em: 4 maio 2020.
182
SILVA, P. B. R. Ocorrência	de	fungos	filamentosos	em	água	e	em	biofilme	de	
reservatório de água potável. 2013. Disponível em: https://repositorio.ufpe.br/
bitstream/123456789/25796/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O%20Patricia%20
Barbosa%20Rodrigues%20Silva%202013.pdf. Acesso em: 3 maio 2020.
SILVEIRA, A. P. D.; FREITAS, S. S. Microbiota do solo e qualidade ambiental. 
Campinas: Instituto Agronômico, 2007. Disponível em: http://www.iac.agricultura.
sp.gov.br/publicacoes/arquivos/microbiota.pdf. Acesso em: 9 maio 2020.
STANDARD METHODS. Heterotrophic plate cont. 2018. Disponível em: 
https://www.standardmethods.org/doi/10.2105/SMWW.2882.188. Acesso em: 4 
maio 2020.
TRATA BRASIL. A	importância	do	saneamento	básico	para	a	saúde	da	
população. 2020. Disponível em: http://www.tratabrasil.org.br/blog/2020/08/06/
a-importancia-do-saneamento-basico-para-a-saude-da-populacao/. Acesso em: 4 
maio 2020.
VIEIRA, D. A. P.; FERNANDES, N. C. A. Q. Microbiologia geral. 2012. 
Disponível em: http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/ifgo/tecnico_acucar_
alcool/microbiologia_geral.pdf. Acesso em: 29 maio 2020.
183
UNIDADE 3 — 
TRATAMENTO DE EFLUENTES, 
BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO 
APLICADA À MICROBIOLOGIA 
AMBIENTAL
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
•	 diferenciar	 os	 conceitos	 dos	 termos	 “esgoto”,	 efluentes	 domésticos	 e	
efluentes	industriais;
•	 estudar	aspectos	 inerentes	à	microbiologia	envolvida	no	tratamento	de	
efluentes	líquidos;
•	 conhecer	alguns	dos	principais	parâmetros	 ligados	à	questão	da	digestão	
microbiológica	dos	efluentes	líquidos;
•	 identificar	 os	 microrganismos	 envolvidos	 no	 tratamento	 de	 efluentes	
líquidos;
•	 entender	 a	 importância	 dos	 flocos	 biológicos	 para	 o	 processo	 de	 lodos	
ativados;
•	 verificar	a	diferença	entre	processos	de	tratamento	aeróbios	e	anaeróbios	
sob	o	ponto	de	vista	microbiológico;
•	 compreender	 o	 conceito	 de	 biorremediação	 e	 a	 aplicabilidade	 dessa	
técnica;
•	 identificar	 os	 principais	 microrganismosenvolvidos	 no	 processo	 de	
biorremediação;
•	 analisar	 os	 principais	 instrumentos	 legais	 ligados	 à	 microbiologia	 da	
água,	do	solo	e	do	ar.
Esta	unidade	será	dividida	em	três	tópicos.	No	decorrer	da	unidade,	
você	 encontrará	 autoatividades	 com	 o	 objetivo	 de	 reforçar	 o	 conteúdo	
apresentado.
TÓPICO	1	–	TRATAMENTO	DE	EFLUENTES	LÍQUIDOS
TÓPICO	2	–		BIORREMEDIAÇÃO:	FUNDAMENTOS	E	 
EXEMPLOS	PRÁTICOS
TÓPICO	3	–	LEGISLAÇÃO	AMBIENTAL	APLICADA
184
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em 
frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as 
informações.
CHAMADA
185
UNIDADE 3
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 1 — 
TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
Ao	iniciarmos	a	Unidade	3,	é	importante	conceituar	o	termo	“efluente”,	
comumente	chamado	de	“esgoto”.
O	esgoto	pode	se	tratar	da	água	oriunda	do	banho,	da	limpeza	de	roupas	
ou	da	descarga.	Apesar	do	“esgoto”	residencial	ser	o	tipo	mais	comum,	não	é	o	
único.	Também	pode	ser	gerado	em	estabelecimentos	comerciais,	órgãos	públicos	e	
indústrias	(ELETROREDE,	2018).
Observe	 que	 a	 palavra	 “esgoto”	 não	 é	 inicorreta.	 Contudo,	 quando	
tratamos	 de	 estudos	 científicos,	 devemos	 ter	 conhecimento	 da	 terminologia	
adequada	relacionada	à	área	que	desejamos	nos	aprofundar.
Efluente é todo resíduo líquido ou gasoso, proveniente das diversas atividades 
humanas, que é lançado no meio ambiente. Resulta de atividades industriais, agrícolas ou 
dos esgotos domésticos urbanos. Desse modo, águas residuárias, ou, no caso, efluentes, 
podem ser entendidas como águas resultantes do contato e/ou da utilização humana 
para os diversos fins (VON SPERLING, 1989 apud PUTTI et al., 2015). Então, sabemos, 
agora, que o termo mais adequado a ser utilizado nos nossos estudos se trata de efluentes 
ou águas residuárias.
NOTA
Existe	diferença	entre	efluentes	domésticos	e	industriais?
Os	efluentes	líquidos	industriais	são	originários	das	águas	empregadas	
na	área	de	utilidades	e/ou	processos	 industriais.	As	características	dependem	
da	 natureza	 da	 indústria	 (metalúrgica,	 têxtil,	 alimentícia	 etc.),	 das	matérias-
primas	 processadas,	 das	 etapas	 de	 transformação	 utilizadas	 no	 processo,	 da	
incorporação	 de	 substâncias	 indesejáveis	 à	 água	 (ex.:	 detergentes,	 solventes,	
pigmentos,	óleos	etc.),	do	porte	da	indústria	e	do	modelo	de	gestão	utilizado	
(CAMMAROTA,	2011).
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
186
Um	 efluente	 doméstico	 se	 trata	 de	 toda	 água	 residuária	 gerada	 pelas	
atividades	e	necessidades	humanas	em	uma	residência	e	que	fluem	através	da	
rede	de	 esgoto.	 Podem,	 igualmente,	 ser	 lançadas	diretamente	no	 ambiente	 ou	
redirecionadas	para	estações	de	tratamento.	A	Norma	Brasileira	NBR	9648/1986	
define	o	esgoto	doméstico	como	despejo	líquido	resultante	do	uso	da	água	para	
higiene	 e	 necessidades	 fisiológicas	 humanas.	 Já	 o	 esgoto	 sanitário	 é	 definido	
como	o	despejo	líquido	constituído	dos	esgotos	doméstico	e	industrial,	água	de	
infiltração	e	contribuição	pluvial	parasitária	(ABNT,	1986	apud	LOPES,	2015).
Cabe	destacar	que	esgoto	sanitário	ou	doméstico	é	aquele	oriundo	de	
residências,	estabelecimentos	comerciais,	instituições	ou	quaisquer	edificações	
que	dispõem	de	instalações	de	banheiros,	lavanderias	e	cozinhas.	Compõe-se,	
essencialmente,	 da	 água	 de	 banho,	 excretas	 (fezes	 e	 urina),	 papel	 higiênico,	
restos	de	comida,	sabão,	detergentes	e	águas	de	lavagem	(INSTITUTO	TRATA	
BRASIL,	2012).
Contribuição pluvial parasitária é a parcela do deflúvio superficial 
inevitavelmente absorvida pela rede de esgoto sanitário. Deflúvio superficial significa 
escoamento superficial.
NOTA
Existem	diferenças	importantes	entre	os	efluentes	domésticos	e	industriais.	
Podemos	 aferir,	 então,	 que	 existe	uma	 classificação	que	diferencia	 os	 tipos	de	
efluentes	(“esgotos”)	existentes,	a	saber	(INSTITUTO	TRATA	BRASIL,	2012):
 
•	 Efluentes	domésticos:	oriundos,	principalmente,	de	residências,	estabelecimentos	
comerciais,	 instituições	 ou	 qualquer	 edificação	 que	 dispõe	 de	 instalações	 de	
banheiros,	lavanderias	e	cozinhas.	Compõem-se,	essencialmente,	da	água	de	banho,	
excretas,	papel	higiênico,	restos	de	comida,	sabão,	detergentes	e	águas	de	lavagem.
•	 Efluentes	 industriais:	 compreendem	 os	 resíduos	 orgânicos,	 de	 indústria	
de	 alimentos,	 matadouros	 etc.;	 águas	 residuárias	 agressivas,	 procedentes	
de	 indústrias	de	metais	etc.;	 águas	 residuárias	procedentes	de	 indústrias	de	
cerâmica,	água	de	refrigeração	etc.
• Águas pluviais:	águas	originárias	das	chuvas.
•	 Água	de	infiltração:	águas	do	subsolo	que	se	introduzem	na	rede.
Agora	que	 já	conhecemos	esses	conceitos	principais	e	os	 tipos	de	efluentes,	
passaremos	ao	estudo	dos	microrganismos	envolvidos	no	tratamento	de	efluentes	
líquidos.	Vamos	lá?!
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
187
2 PARÂMETROS ENVOLVIDOS NO TRATAMENTO 
BIOLÓGICO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS
Antes	de	iniciarmos	os	estudos	referentes	aos	parâmetros	propriamente	
ditos,	é	essencial	que	conheçamos	a	composição	do	esgoto	doméstico.		
QUADRO 1 – COMPOSIÇÃO DO ESGOTO DOMÉSTICO
Componente Porcentagem/concentração
Proteínas 40%-60%
Carboidratos 25%-50%
Gorduras	e	óleos 10%
Ureia	(NH3-N) 25-50	mg/L
P	total 8-15	mg/L
Traços	de	compostos	orgânicos	
(pesticidas,	surfactantes,	fenóis	e	
outros	poluentes).
FONTE: Adaptado de Metcalf e Eddy (1991) apud Araujo (2021)
Legenda:	P	=	fósforo.
Então,	 podemos	 aferir	 que	 o	 tratamento	 de	 esgotos	 tem	 a	 finalidade	 de	
remover	 a	matéria	 orgânica	 (reduzir	 a	DBO),	 o	material	 em	 suspensão,	 além	da	
remoção	de	patógenos	e	de	nutrientes	(N	e	P	–	nitrogênio	e	fósforo)	(ARAUJO,	2021).
Dentro	desse	contexto,	os	processos	de	tratamento	de	esgotos	sanitários	são	
classificados,	usualmente,	em	função	do	grau	de	redução	dos	sólidos	em	suspensão	
e	da	demanda	bioquímica	de	oxigênio	–	DBO,	originária	da	eficiência	de	uma	ou	de	
mais	 unidades	 de	 tratamento	 (JORDÃO;	 PESSÔA,	 2011	 apud	 DIELLE,	 2014).	 Essa	
classificação	 subdivide	 todo	 o	 tratamento	 dos	 efluentes	 sanitários	 em:	 tratamento	
preliminar,	tratamento	primário,	tratamento	secundário	e	tratamento	terciário.
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
188
FIGURA 1 – ETAPAS DO TRATAMENTO DE ESGOTOS
FONTE: Adaptada de Dielle (2014)
Os	 tratamentos	 de	 efluentes	 mais	 utilizados	 mundialmente	 são	 os	
biológicos,	 que	 apresentam,	 como	 elemento	 principal,	 os	 microrganismos,	
realizando	a	remoção	da	matéria	orgânica	e	de	outros	compostos.	Para	tal	ação,	
diversas	tipologias	são	empregadas,	dentre	elas,	a	mais	utilizada,	mundialmente,	
é	a	de	lodos	ativados	(MOREIRA,	2018).
O	 tratamento	 biológico	 se	 caracteriza	 como	 método	 mais	 eficiente	 de	
remoção	da	matéria	orgânica	dos	efluentes	líquidos.	O	próprio	efluente	apresenta	
grande	 diversidade	 de	 bactérias	 e	 de	 protozoários	 para	 compor	 as	 culturas	
microbiais	 mistas	 que	 processam	 os	 poluentes	 orgânicos.	 A	 utilização	 desse	
processo	 necessita	 do	 controle	 da	 vazão,	 da	 recirculação	 dos	microrganismos	
decantados,	 do	 fornecimento	 de	 oxigênio	 e	 de	 outros	 fatores.	 Os	 fatores	 que	
mais	afetam	o	crescimento	das	culturas	são	a	temperatura,	a	disponibilidade	de	
nutrientes,	o	fornecimento	de	oxigênio,	o	pH,	a	presença	de	elementos	tóxicos	e	
a	insolação	(SAEE,	2006).
Na	presença	de	oxigênio	livre	(dissolvido),	são	as	bactérias	aeróbias	que	
promovem	a	decomposição.	Na	ausência	do	oxigênio,	a	decomposição	se	dá	pela	
ação	das	bactérias	anaeróbias.	A	decomposição	aeróbia	se	diferencia	da	anaeróbia	
pelo	tempo	de	processamento	e	pelos	produtos	resultantes.	Em	condições	naturais,	
a	decomposição	aeróbia	necessita	de	três	vezes	menos	tempo	do	que	a	anaeróbia,	
resultando	gás	carbônico,	água,	nitratos	e	sulfatos,	substâncias	inofensivas	e	úteis	à	
vida	vegetal.	O	resultado	dadecomposição	anaeróbia	é	a	geração	de	gases,	como	
sulfídrico,	metano,	nitrogênio,	amoníaco	e	outros,	geralmente,	gases	bem	pouco	
cheirosos	(SAEE,	2006).
A	 decomposição	 do	 esgoto	 é	 um	 processo	 que	 demanda	 vários	 dias,	
iniciando-se	 com	 uma	 contagem	 elevada	 de	 DBO	 (Demanda	 Bioquímica	 de	
Oxigênio),	 que	 vai	 decrescendo	 e	 atinge	 o	 valor	 mínimo	 ao	 se	 completar	 a	
estabilização.	A	determinação	da	DBO	é	importante	para	indicar	o	teor	de	matéria	
orgânica	biodegradável,	definir	o	grau	de	poluição	que	o	“esgoto”	pode	causar	
ou	a	quantidade	de	oxigênio	necessária	para	submeter	o	esgoto	a	um	tratamento	
aeróbio	(SAEE,	2006).
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
189
Além	 da	 DBO,	 outros	 parâmetros	 importantes	 a	 serem	mensurados	
se	tratam	da	medição	do	carbono	orgânico	(Carbono	Orgânico	Total	–	COT)	
e	 da	 Demanda	 Química	 de	 Oxigênio	 –	 DQO	 (VON	 SPERLING,	 2014	 apud 
MOREIRA,	2018).
QUADRO 2 – DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE AMOSTRAS EM FUNÇÃO DA ÁREA CONSTRU-
ÍDA DO EDIFÍCIO
Parâmetro Definição
DBO	–	Demanda	Bioquímica	
de	Oxigênio
Quantidade	de	oxigênio	dissolvido	necessário	para	estabilizar	
a	matéria	orgânica	biodegradável.	Para	padronizar	os	testes,	
convencionou-se	realizar	a	análise	no	5°	dia	a	uma	temperatura	
de	20°C	(DBO5
20)	(VON	SPERLING,	2014).	Como	o	processo	
é	demorado,	cerca	de	20	dias	até	a	estabilização	total	da	
matéria	orgânica,	determinou-se	que	a	análise,	no	20°	dia,	seria	
considerada	a	DBO	última	(DBOu).
DQO	–	Demanda	Química	de	
Oxigênio
Quantidade	de	oxigênio	dissolvido	necessário	para	oxidação	
química	da	matéria	orgânica,	obtida	através	de	um	forte	
oxidante	em	meio	ácido.	O	teste	tem	a	duração	de	duas	a	três	
horas	para	ser	realizado,	porém,	oxida	as	frações	biodegradável	
e	inerte,	dando	um	indicativo	superestimado	do	consumo	
de	oxigênio	no	tratamento	biológico	dos	esgotos	(VON	
SPERLING,	2014).
COT	–	Carbono	Orgânico	
Total
Medido	diretamente	por	meio	de	instrumentos	que	aferem	o	
carbono	liberado	na	forma	de	CO2.	Para	que	somente	o	carbono	
orgânico	seja	lido,	é	importante	que	todo	carbono	inorgânico	
seja	eliminado	antes	da	análise	ou	que	seja	feita	uma	correção	
nos	cálculos.	O	processo	de	determinação	da	matéria	orgânica	
por	COT	é	utilizado	em	estudos	que	exigem	uma	análise	mais	
aprofundada,	devido	aos	custos	mais	elevados	da	técnica	(VON	
SPERLING,	2014).
FONTE: Adaptado de Moreira (2018)
A	 relação	 DQO/DBO	 pode	 ser	 empregada	 como	 indicativo	 da	
biodegradabilidade	dos	despejos,	o	que	propicia	auxílio	na	escolha	do	tratamento	
a	ser	empregado	(VON	SPERLING,	2014	apud	MOREIRA,	2018).
QUADRO 3 – RELAÇÃO DQO/DBO
5
20
Relação	DQO/	DBO5
20	baixa <	2,5	(fração	biodegradável	elevada)
Relação	DQO/	DBO5
20	intermediária 2,5	<	DQO/DBO5	20	<	4
Relação	DQO/	DBO5
20	elevada >	4	(fração	inerte	elevada)
FONTE: Adaptado de Von Sperling (2016)
No	 caso	 de	 uma	 relação	 DQO/DBO	 baixa,	 a	 fração	 biodegradável	 é	
elevada,	o	que	indica	a	utilização	de	tratamento	biológico,	ao	passo	que	quando	
da	 relação	 DQO/DBO	 elevada,	 a	 fração	 inerte,	 ou	 seja,	 não	 biodegradável,	 é	
alta,	 não	 em	 termos	 de	 poluição	 do	 corpo	 hídrico	 receptor.	 Para	 os	 efluentes	
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
190
domésticos	brutos,	a	relação	DQO/DBO	se	encaixa	na	faixa	de	1,7	a	2,4.	Ao	fim	
do	tratamento	biológico,	o	efluente	final	apresenta	valores	de	DQO/DBO5	superiores	
a	3.	Quanto	maior	esse	valor,	maior	a	eficiência	do	tratamento	(QUÍMICA	DAS	
ÁGUAS,	2021).
É	importante	salientar	que	processos	(aeróbios	ou	anaeróbios),	isolados	ou	
combinados,	representam	a	fase	biológica	do	tratamento	de	esgoto,	denominada	de	
etapa secundária.	O	tratamento	primário	consiste,	basicamente,	na	sedimentação	
do	esgoto	para	remoção	de	resíduos	sólidos.	O	efluente	do	tratamento	secundário	
ainda	pode	conter	íons	de	fosfato	e	de	nitrato,	que	são	removidos,	quimicamente,	
na	 terceira	 etapa.	O	 efluente	 final	 de	 um	processo	 adequado	 de	 tratamento	 de	
esgoto	possui	 concentração	baixa	de	matéria	orgânica	e	de	nutrientes,	podendo	
ser	lançado	em	rios,	 lagos	e	oceanos	sem	causar	impactos	significativos	ao	meio	
ambiente	(HAGLER,	2005).
3 MICRORGANISMOS ENVOLVIDOS NO TRATAMENTO 
BIOLÓGICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
A	coleta	e	o	 tratamento	de	esgoto	 integram	os	serviços	de	saneamento,	
cuja	importância	verificamos	ao	longo	das	Unidades	1	e	2.	A	finalidade	da	coleta	
é	transportar	os	efluentes	domésticos	para	longe	das	residências.	Já	a	finalidade	
do	 tratamento	 é	 diminuir	 a	 carga	 poluidora	 para	 que	 retorne	 à	 natureza	 sem	
causar	impactos	ambientais	significativos	ao	meio	ambiente.	
Ao	 chegarem	 na	 estação	 de	 tratamento	 de	 esgoto	 (ETE),	 os	 efluentes	
domésticos	passam	por	diversos	processos	que	reduzem	a	alta	concentração	de	
compostos	orgânicos	e	de	outros	nutrientes	e	elementos	que	os	tornam	prejudiciais	
ao	meio	ambiente.
 
Dentro	 desse	 contexto,	 os	 microrganismos	 desempenham	 um	 papel	
preponderante	 em	 sistemas	 de	 tratamento	 biológico	 de	 esgoto,	 sendo	 os	
responsáveis	pela	estabilização	da	matéria	orgânica	e	remoção	de	nutrientes,	a	fim	
de	gerar	um	efluente	com	características	que	permitam	o	lançamento	em	corpo	
d’água,	de	acordo	com	os	limites	previstos	pela	legislação	em	vigor	(CAMPOS;	
PIVELI;	BUENO,	2012).
 
Os	organismos	presentes	nos	efluentes	domésticos	variam	de	acordo	com	
o	processo	de	 tratamento.	 Em	 tratamentos	 aeróbios,	 a	 presença	de	 bactérias	 e	
de	protozoários	é	expressiva,	contando	com	a	presença	de	micrometazoários	em	
menor	escala	(METCALF;	EDDY,	2003	apud	MOREIRA,	2018).
 
Esta	questão	pode	ser	observada	na	figura	a	seguir,	que	representará	a	
predominância	dos	principais	microrganismos	presentes	no	tratamento	aeróbio.	
Por	meio	dela,	poderemos	notar	que,	na	entrada	da	matéria	orgânica,	no	reator,	
a	 presença	 de	 bactérias	 é	 baixa,	 e	 podem	 ser	 encontradas	 amebas,	 devido	 à	
grande	 disponibilidade	 de	 matéria	 orgânica.	 O	 número	 de	 bactérias	 cresce	
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
191
exponencialmente	e,	 com	isso,	os	protozoários	flagelados	aumentam,	devido	à	
abundância	de	alimento.	Com	a	posterior	queda	de	matéria	orgânica	no	sistema,	
o	número	de	bactérias	atinge	o	ápice	e	a	presença	de	protozoários	ciliados	de	vida	
livre	dá	um	indicativo	de	menor	carga	orgânica.	Quando	há	existência	de	pouca	
matéria	 orgânica,	 a	 presença	 de	 bactérias	 diminui	 pela	 predação	 de	 ciliados	
fixos	(encontrados	em	sistemas	estáveis)	e	rotíferos	e	pela	competição	do	pouco	
alimento	(VON	SPERLING,	2011	apud	MOREIRA,	2018).
GRÁFICO 1 – PREDOMINÂNCIA DE MICRORGANISMOS NO TRATAMENTO AERÓBIO 
DE EFLUENTES
FONTE: Adaptada de Von Sperling (1995) apud Barboza (2021)
Conforme	Richard	 (1989)	 apud	Campos,	 Piveli	 e	 Bueno	 (2012),	 é	muito	
comum,	em	análises	microscópicas	de	uma	amostra	de	lodo	biológico	proveniente	do	
tanque	de	aeração	de	um	sistema	de	tratamento	biológico	aeróbio,	a	identificação,	
além	da	 quantificação	de	protozoários.	 Segundo	 o	mesmo	 autor,	 protozoários	
estão	sempre	presentes	no	lodo	biológico	em	uma	faixa	populacional	que	pode	
variar	de	10	a	100.000	organismos/mL.
 
Os	 protozoários	 se	 alimentam	 em	 uma	 razão	 de	 500	 bactérias/hora,	
contribuindo,	de	forma	importante,	para	a	clarificação	do	efluente.	Esse	aspecto,	
aliado	à	 facilidade	de	 identificação	microscópica	e	à	sensibilidade	a	mudanças	
ambientais,	faz	com	que	seja	uma	ferramenta	de	avaliação	de	funcionamento	e	de	
eficiência	do	sistema.
 
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
192
Podemos	 compreender	 que	 os	 protozoários	 ciliados	 são	 essenciais	
para	 a	 produção	 de	 um	 efluente	 de	 boa	 qualidade.	 A	 atividade	 predatória	
desses	organismos	sobre	o	 crescimento	disperso	bacteriano	é	 responsável	pela	
clarificação	e	pela	redução	do	número	de	coliformes	durante	o	processo	de	lodo	
ativado	 (CURDS,1973).	Assim,	 a	 seguir,	 estarão	 relacionadas	 fotomicrografias	
de	protozoários	ciliados	encontrados	em	um	sistema	de	tratamento	combinado	
UASB	–	lodo	ativado.
FIGURA 2 – FOTOMICROGRAFIAS DE PROTOZOÁRIOS CILIADOS
FONTE: Adaptada de Von Sperling (1995) apud Barboza (2021)
Legenda:	bacterívoros	sésseis	(a-f);	ciliados	rastejantes	(g-h);	espécie	Vorticella spp.	(a-c)	
e	 após	 coloração	 específica	 (d);	 colônia	 de	 indivíduos	da	 espécie	Epistylis plicatilis	 (e);	
colônia	 de	 indivíduos	 da	 espécie	 Carchesium polypinum	 (f);	 Chilodonella uncinata	 (g);	
Drepanomonas revolula	(h);	Barras	de	escala	=	20	µm	(micrômetros).
No	 caso	 das	 Archaeas	 (Arqueias),	 conforme	 Fredriksson	 (2012)	 apud 
Moreira	 (2018),	 ainda	existe	pouca	 informação	a	 respeito	das	 comunidades	de	
Acrhaeas	em	lodos	ativados.	Embora	estas	estejam	presentes,	parecem	ser	de	menor	
importância	 para	 a	 remoção	 de	 nitrogênio	 e	 de	 carbono,	 quando	 comparadas	
às	bactérias.	Entretanto,	é	possível	que	as	Arqueias	apresentem	outras	funções,	
como	uma	relação	de	simbiose	com	bactérias	e,	se	presentes	em	lodos	ativados,	
as	 metanogênicas	 podem	 contribuir	 para	 a	 estrutura	 do	 floco	 biológico,	 que	
estudaremos	na	sequência.
Não	 podemos	 nos	 esquecer	 das	 bactérias,	 dos	 microrganismos	 mais	
importantes	no	tratamento	de	efluentes	líquidos,	responsáveis	diretamente	pela	
degradação	da	matéria	orgânica.	As	bactérias	heterotróficas	apresentam	função-
chave	no	tratamento	biológico,	sendo	responsáveis	pela	degradação	da	matéria	
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
193
orgânica,	desempenham,	também,	a	função	de	se	aglomerar	em	estruturas,	como	
flocos,	biofilmes	e	grânulos.	Estes	últimos	podem	ocorrer	de	forma	dispersa,	ou	
seja,	a	biomassa	cresce	no	meio	líquido	sem	nenhuma	estrutura	de	sustentação	
(flocos),	ou	de	forma	aderida,	ou	seja,	a	biomassa	cresce	aderida	a	um	meio	suporte	
artificial,	natural,	ou	a	própria	biomassa	aglomerada	(grânulos),	originando	um	
biofilme	(VON	SPERLING,	2011	apud	MOREIRA,	2018).
FIGURA 3 – FLOCO BIOLÓGICO
FONTE: <https://slideplayer.com.br/slide/5615769/>. Acesso em: 24 jan. 2021.
Legenda:	A	 –	 estrutura	de	um	floco	 biológico	 típico.	 B	 –	 fotomicrografia	de	um	floco	
biológico.
Nos	 lodos	ativados	típicos,	o	crescimento	da	biomassa	ocorre	de	forma	
dispersa,	 dando	 origem	 aos	 flocos.	 Essas	 estruturas	 possuem	 a	 finalidade	
essencial	na	eficiência	do	processo	de	tratamento,	apresentando	uma	estrutura	
heterogênea	 composta	de	material	orgânico	adsorvido,	 células	vivas	 e	mortas,	
material	inerte	dos	esgotos	etc.	(VON	SPERLING,	2011	apud	MOREIRA,	2018).
A	 aeração	 tem	 influência	 sobre	 o	 tamanho	 dos	 flocos,	 o	 que	 gera	 a	
separação	 do	 líquido	 através	 da	 sedimentação,	 possibilitando	 que	 o	 efluente	
saia	 clarificado	 ao	 fim	 do	 processo	 de	 tratamento.	 Os	 flocos	 são	 constituídos	
não	 somente	de	bactérias,	mas,	 também,	de	protozoários,	 fungos,	nematoides.	
Essa	diversidade	microbiana	proporciona	uma	característica	de	biofilme	a	partir	
da	qual	 exoenzimas	hidrolisam	o	material	particulado	antes	da	metabolização	
pelas	 bactérias	 e,	 dentro	 do	 floco,	 ocorre	 um	 gradiente	 de	 nutrientes	 e	 de	
oxigênio	disponível.	A	formação	desses	flocos	ocorre	com	a	presença	de	bactérias	
filamentosas	que	exercem	a	função	de	matriz	estrutural,	permitindo	a	aderência	
das	bactérias	formadoras	de	flocos	e	de	outros	microrganismos	(VON	SPERLING,	
2011	apud	MOREIRA,	2018).
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
194
Exoenzimas são enzimas extracelulares que degradam moléculas orgânicas 
complexas em moléculas simples assimiláveis pelo microrganismo. A reação de hidrólise 
enzimática se trata daquela em que uma enzima “quebra” uma molécula em outros 
compostos menores com o emprego de água. Daí o termo hidrólise, do grego, hidro-, 
água, e -lysis, separação.
NOTA
A	 respeito	 da	 hidrólise,	 esta	 apresenta	 duas	 importantes	 funções	 no	
tratamento	biológico.	Uma	delas	se	trata	do	fato	de	que	muitas	estações	recebem	
apenas	substratos	complexos.	No	caso,	a	hidrólise	é	primordial	na	promoção	de	
substratos	 solúveis	 à	 biomassa,	 pois	 somente	 substâncias	 solúveis	 podem	 ser	
absorvidas	e	degradadas	pelas	bactérias.	Já	a	segunda	finalidade	está	no	fato	de	
que,	em	qualquer	unidade	de	tratamento	biológico,	ocorre	morte	bacteriana,	e	a	
hidrólise	possibilita	a	 solubilização	e	a	degradação	dos	componentes	 celulares	
(ELIOSOV;	ARGAMAN,	1995	apud	PUC-RIO,	2021).
Para	 o	 sucesso	 da	 operação	 de	 uma	 estação,	 utilizando	 o	 processo	 de	
flocos,	é	necessário	equilíbrio	entre	as	bactérias	filamentosas	e	as	formadoras	de	
flocos	para	obter	boas	sedimentabilidade	e	adensibilidade	do	lodo.	Caso	exista	
predominância	 das	 bactérias	 formadoras	 de	 floco,	 obtém-se	 um	 floco	 pouco	
rígido,	pequeno,	fraco,	e,	a	essa	condição,	é	dado	o	nome	de	“pin-point floc”.	Já	na	
ocorrência	de	predominância	por	parte	das	bactérias	filamentosas,	os	filamentos	
se	 projetam	 para	 fora	 do	 floco,	 impedindo	 que	 ocorra	 aderência	 entre	 eles,	
ocupando	um	volume	maior,	condição	conhecida	como	“sludge bulking”.	
FIGURA 4 – EXEMPLOS DE BACTÉRIAS FILAMENTOSAS E FORMADORAS DE FLOCOS
FONTE: <https://www.researchgate.net/figure/Excessive-growth-of-a-Microthrix-parvicella-b-
Nostocoida-limicola-II-with-no_fig4_8015120>; <https://www.ecologycenter.us/wastewater-
treatment-2/info-gyb.html>. Acesso em: 24 jan. 2021.
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
195
Legenda:	 A	 –	 fotomicrografia	 da	 bactéria	 filamentosa	 Nostocoida limicola	 II.	 B	 –	
fotomicrografia	de	um	floco	formado	pela	bactéria	da	espécie	Zoogloea ramigera.
A	seguir,	poderemos	evidenciar	os	diferentes	tipos	de	flocos	que	podem	
se	formar	em	um	processo	de	tratamento	de	efluentes.
FIGURA 5 – INFLUÊNCIA DE ORGANISMOS FILAMENTOSOS NA ESTRUTURA DO FLOCO
FONTE: <https://www.semanticscholar.org/paper/Activated-Sludge-and-Aerobic-Biofilm-
Reactors-Sperling/2b5225eab436034d8340a8b6de97074ca573a172>. Acesso em: 24 jan. 2021.
Legenda:	Da	esquerda	para	a	direita,	podemos	notar	a	estrutura	de	um	floco	ideal;	ao	
centro, o chamado pint-point floc;	à	direita,	o	sludge bulking
Estudaremos	 os	 principais	 processos	 de	 tratamento	 biológico	 sob	 o	
enfoque	da	microbiologia	ambiental.	Seguimos	em	frente!
4 LODOS ATIVADOS
O	sistema	de	tratamento	de	esgotos	por	meio	de	ativados	foi	concebido	
no	Reino	Unido,	por	Ardern	e	Lockett,	em	1914.	A	primeira	versão	do	sistema	era	
por	tanques	que	operavam	com	ciclos	de	enchimento	e	esvaziamento,	similares	
aos	reatores	de	batelada	sequenciais	atuais.	Posteriormente,	foi	concebida	a	versão	de	
fluxo	contínuo,	mais	utilizada	atualmente	(VON	SPERLING,	2016).
O	 sistema	 é	 vastamente	 utilizado	 mundialmente	 para	 o	 tratamento	 de	
despejos	domésticos	e	industriais,	em	situações	em	que	é	necessária	uma	elevada	
qualidade	do	efluente,	além	de	reduzidos	requisitos	de	área	disponível.	Contudo,	
o	sistema	de	lodos	ativados	inclui	um	índice	de	mecanização	superior	ao	de	outros	
sistemas	de	tratamento,	gerando	uma	operação	mais	sofisticada	e	grandes	consumos	
de	energia	elétrica	(VON	SPERLING,	2016).	Assim,	a	seguir,	será	possível	observar	
um	esquema	das	unidades	da	etapa	biológica	dos	lodos	ativados.
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
196
FIGURA 6 – TRATAMENTO AERÓBIO POR LODO ATIVADO
FONTE: Adaptada de Von Sperling (2007)
Legenda:	tanque	de	aeração	(reator);	tanque	de	decantação	(decantador	secundário).
Vamos observar algumas das características morfológicas e microbiológicas 
do lodo ativado? Acesse o link e confira: https://www.youtube.com/watch?v=HXf-5aVS36g.
DICAS
Conforme	já	estudamos,	o	sistema	de	lodos	ativados	se	fundamenta	em	
promover	o	desenvolvimento	de	uma	cultura	microbiológica	na	forma	de	flocos	
(lodos	ativados)	em	um	tanque	de	aeração,	que	é	alimentada	pela	carga	orgânica	
contida	no	efluentea	tratar	(SILVEIRA,	2010).
No	 reator,	 ocorrem	 as	 reações	 bioquímicas	 de	 remoção	 da	 matéria	
orgânica	e,	 em	determinadas	 condições,	da	matéria	nitrogenada.	A	biomassa	
se	 utiliza	 do	 substrato	 presente	 no	 esgoto	 bruto	 para	 se	 desenvolver.	 No	
decantador	 secundário,	 ocorre	 a	 sedimentação	 dos	 sólidos	 (biomassa),	
permitindo	que	o	efluente	final	 saia	 clarificado.	Os	 sólidos	 sedimentados,	no	
fundo	do	decantador	secundário,	são	recirculados	para	o	reator,	aumentando	
a	 concentração	 de	 biomassa,	 o	 que	 é	 responsável	 pela	 elevada	 eficiência	
do	 sistema.	 A	 biomassa	 consegue	 ser	 facilmente	 separada	 no	 decantador	
secundário,	devido	à	propriedade	de	flocular.	Isso	se	deve	ao	fato	de	as	bactérias	
possuírem	uma	matriz	gelatinosa,	que	permite	a	aglutinação	das	bactérias	e	de	
outros	microrganismos,	como	protozoários	(VON	SPERLING,	2016).
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
197
Outro	 aspecto	 relevante	 é	 o	 tempo	 de	 retenção	 dos	 sólidos,	 aspecto	
denominado de idade do lodo.	 É	 essa	 a	 maior	 permanência	 dos	 sólidos	 no	
sistema	que	garante	a	elevada	eficiência	dos	sistemas	de	lodos	ativados.	Isso	se	
deve	 ao	 fato	 de	 que	 a	 biomassa	 conta	 com	 tempo	 suficiente	 para	metabolizar	
praticamente	toda	a	matéria	orgânica	dos	esgotos	(VON	SPERLING,	2016).
4.1 PROCESSOS ANAERÓBIOS
A	digestão	anaeróbia	é	uma	das	melhores	alternativas	para	o	tratamento	
de	 subprodutos	 altamente	 poluidores,	 como	 resíduos	 sólidos,	 efluentes	 da	
agroindústria,	esgoto	sanitário	doméstico	e	dejetos	de	animais.	A	produção	de	
metano	 e	 de	 efluente	 estabilizado	 é	muito	 importante	 na	 digestão	 anaeróbia	 e	
pode	 ser	utilizada	 como	combustível	 e	biofertilizante	 (CHERNICHARO,	2007;	
GERARDI,	2003;	METCALF;	EDDY,	2003;	SPEECE,	1996;	VEERESH	et al.,	2005	
apud	BRUNO;	OLIVEIRA,	2008).
O	 processo	 anaeróbio,	 nas	 últimas	 décadas,	 contou	 com	 significativos	
avanços	 do	 conhecimento	dos	 fundamentos,	 principalmente,	 na	microbiologia	
e	na	concepção	dos	reatores.	Para	o	tratamento	de	efluentes	industriais	com	alto	
teor	de	matéria	orgânica,	 têm	sido	aplicados	os	reatores	biológicos	anaeróbios,	
em	virtude	das	vantagens	técnicas	e	econômicas,	e	um	dos	principais	é	o	reator	
anaeróbio	 de	 fluxo	 ascendente	 com	 manta	 de	 lodo	 (UASB).	 No	 tratamento	
anaeróbio,	 ocorre	 elevada	 remoção	 de	 material	 orgânico	 suspenso	 e	 solúvel,	
inclusive,	 substâncias	 tóxicas,	 como	os	 fenóis,	porém,	a	 remoção	de	nutrientes	
é	 baixa	 (CHERNICHARO,	 2007;	 GERARDI,	 2003;	 METCALF;	 EDDY,	 2003;	
SPEECE,	1996;	VEERESH	et al.,	2005	apud	BRUNO;	OLIVEIRA,	2008).
A	 digestão	 anaeróbica	 pode	 ser	 considerada	 um	 processo	 no	 qual	
vários	 grupos	 de	 microrganismos	 trabalham	 em	 sinergia	 na	 conversão	 da	
matéria	 orgânica	 complexa	 em	 produtos	 finais,	 como	 metano,	 dióxido	 de	
carbono,	 sulfeto	 de	 hidrogênio,	 água	 e	 amônia	 (CHERNICHARO,	 2007	 apud 
VIANA;	SILVA;	SILVA-NETO,	2017).	Os	ciliados	participam	do	processo	de	três	
formas:	(1)	consumindo	bactérias	e	contribuindo	para	o	controle	e	a	renovação	
populacional,	(2)	abrigando,	dentro	das	próprias	células,	bactérias	metanogênicas	
imprescindíveis	 ao	 tratamento;	 e	 (3)	 consumindo	matéria	 orgânica	 dissolvida.	
Além	disso,	os	 ciliados	excretam	compostos	que	podem	aumentar	a	atividade	
bacteriana	 nesses	 sistemas	 (NISBET,	 1984	 apud	 MADONI,	 2011	 apud	 VIANA;	
SILVA;	SILVA-NETO,	2017).
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
198
FIGURA 7 – ETAPAS DA DIGESTÃO ANAERÓBIA
FONTE: <https://www.guiadaengenharia.com/reatores-uasb/>. Acesso em: 9 fev. 2021.
Legenda:	H2CO2:	ácido	metanoico	(fórmico);	CH4:	metano;	CO2:	dióxido	de	carbono.
A	 respeito	 das	 bactérias	 presentes	 no	 processo	 de	 digestão	 anaeróbia,	
de	acordo	com	Chernicharo	(1997),	Von	Sperling	(1996)	e	McCarty	(1964)	apud 
Hamerski	(2012),	são	divididas	em	três	importantes	grupos	com	comportamentos	
fisiológicos	diferenciados.	Estas	consomem	oxigênio	a	partir	dos	sais	inorgânicos,	
produzindo	a	forma	reduzida	dos	elementos	iniciais,	além	da	produção	de	CH4 
e de CO2.	Todo	o	processo	de	digestão	anaeróbia	pode	ser	simplificado	em	um	
mecanismo	de	duas	fases.	Na	primeira,	ocorre	a	formação	de	ácidos	(acidogênese),	
por	meio	da	fermentação	ácida	e	da	oxidação	anaeróbia.	Já	na	segunda	fase,	há	
a	 formação	do	metano,	através	da	metanogênese	 (CHERNICHARO,	1997	apud 
HAMERSKI,	2012).
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
199
FIGURA 8 – PRINCIPAIS BACTÉRIAS ENVOLVIDAS NO PROCESSO DE DIGESTÃO ANAERÓBIA
FONTE: Von Sperling (1996), McCarty (1964) e Chernicharo (1997) apud Hamerski (2012)
O	tratamento	de	esgotos	por	reatores	UASB	é	reconhecido	como	um	dos	
métodos	que	causam	menos	danos	ao	ambiente	(NAIR;	AHAMMED,	2013	apud 
VIANA;	SILVA;	SILVA-NETO,	2017),	e	é	indicado	para	a	utilização	em	países	em	
desenvolvimento,	tendo	em	vista	o	baixo	custo	operacional	e	a	baixa	geração	de	
resíduos	desse	tipo	de	reator.
 
O	 UASB	 é	 um	 reator	 anaeróbio	 de	 manta	 de	 lodo,	 caracterizado	 por	
conter	câmara	de	digestão,	separador	trifásico,	zona	de	sedimentação	e	zona	de	
acumulação	de	gás	(JORDÃO;	PESSÔA,	2011;	VON	SPERLING,	2005).
FIGURA 9 – ESQUEMA DE UM REATOR UASB
FONTE: <http://h2oengenharia.com.br/pt/uasb/>. Acesso em: 9 fev. 2021.
Legenda:	Reator	UASB	–	Upflow Anaerobic Sludge Blanket.	Trata-se	de	um	reator	anaeróbio	
de	fluxo	ascendente	de	alta	eficiência.
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
200
Ademais,	 os	 reatores	 do	 tipo	 UASB	 empregam	 biomassa	 suspensa	 ou	
aderida,	denominada	de	manta	de	lodo,	para	a	degradação	da	matéria	orgânica	
presente	no	esgoto	afluente.	O	esgoto	entra	no	reator	pela	parte	inferior	e	segue	
um	fluxo	ascendente	até	ser	retirado,	na	parte	superior,	pelas	calhas	de	coleta	de	
esgoto	tratado.
 
As	 bactérias	 presentes	 na	 biomassa	 dos	 reatores	 UASB	 formam	 flocos	
de	boa	sedimentabilidade.	Assim,	com	o	passar	do	tempo,	parte	da	biomassa	se	
deposita	no	fundo	do	reator	formando	uma	camada	denominada	de	leito	de	lodo.	
Nessa	camada,	encontra-se	a	porção	já	inativa	da	biomassa,	caracterizando	o	lodo	
dos	reatores	UASB	como	um	lodo	estabilizado	(DIELLE,	2014).
 
Seguindo	o	fluxo	ascendente,	após	percorrer	a	manta	de	lodo,	o	efluente	
passa	por	um	sistema	de	 separação	 trifásica	no	 interior	dos	 reatores	UASB.	O	
separador	 trifásico	 apresenta	 vertedouros	 que,	 ao	 entrarem	em	 contato	 com	o	
efluente,	possibilitam	a	sedimentação	das	partículas	sólidas	que	retornam	para	
a	parte	inferior	do	reator.	As	bolhas	de	gás,	geradas	na	reação	de	decomposição	
anaeróbia	 da	matéria	 orgânica,	 passam	 por	 um	 canal	 de	 coleta	 no	 centro	 do	
reator	e	são	removidas	na	parte	superior.	Dessa	forma,	somente	a	porção	líquida	
do	esgoto	sai	através	das	calhas,	 conferindo,	ao	efluente	dos	 reatores	UASB,	a	
característica	de	efluente	clarificado	(DIELLE,	2014).
Agora, vamos assistir a uma animação que demonstra o funcionamento de um 
reator do tipo UASB. Acesse o link e confira: https://www.youtube.com/watch?v=xa5WwUS8-fM.
DICAS
Acadêmico,	 agora	 que	 conhecemos	 as	 diferenças	 existentes	 entre	 os	
tratamentos	 aeróbios	 e	 anaeróbios	 de	 efluentes	 líquidos,	 estudaremos	 as	
vantagens	e	as	desvantagens	desses	dois	processos.• 
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
201
QUADRO 4 – VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS PROCESSOS AERÓBIOS E ANAERÓBIOS
Processos Vantagens Desvantagens
Aeróbios
• Elevados	níveis	de	eficiência	na	
remoção	da	DBO5	(de	até	98%).
• Riscos	reduzidos	de	emissões	
de	odor.
• Maior	capacidade	de	absorver	
substâncias	de	menor	
biodegradabilidade	e	mesmo	
compostos	que	poderiam	ser	
tóxicos.
• Sistemas	providos	de	aeração	
natural	(ex.:	lagoas)	necessitam	de	
grandes	áreas	para	a	instalação,	o	
que	pode	dificultar	ou	inviabilizar	
o	uso	em	determinadas	regiões.
• Sistemas	aeróbios	mecanizados	
tambémnecessitam	de	áreas	
consideráveis	e	apresentam	
valores	de	investimento	em	
instalação	e	operação	elevados	
em	função	da	necessidade	de	
equipamentos	tecnologicamente	
superiores,	além	do	consumo	de	
energia	elétrica	com	os	sistemas	
de	aeração	forçada.
• Maior	geração	de	lodo.
• O	lodo	produzido	não	é	
tão	digerido	quanto	o	lodo	
produzido	por	reatores	UASB,	
por	exemplo.	Dessa	forma,	
quanto	maior	a	quantidade	de	
lodo	gerado,	mais	constante	é	a	
rotina	de	descarte,	o	que,	com	
o	consumo	de	energia	elétrica	
para	aeração,	eleva	os	custos	
operacionais	desses	sistemas.
Anaeróbios
• Baixa	produção	de	sólidos	
(cerca	de	10	vezes	inferior	
quando	comparada	a	processos	
aeróbios).
• Baixo	consumo	energético,	o	
que	reduz	o	custo	operacional.
• Baixa	demanda	de	área.
• Produção	de	metano,	um	gás	
combustível	que	pode	ser	
empregado	na	produção	de	
energia.
• Possibilidade	de	preservação	
da	biomassa.
• Tolerância	de	elevadas	cargas	
orgânicas.
• Aplicabilidade	em	pequenas	e	
em	grandes	escalas.
• Baixo	consumo	de	nutrientes.
• Bactérias	suscetíveis	à	inibição	por	
alguns	compostos.	
• Lenta	partida	do	processo	na	
ausência	de	inóculo.
• Necessidade	de	pós-tratamento.
• Geração	de	efluente	com	aspecto	
desagradável.
• Remoção	de	N	(nitrogênio),	P	e	
patógenos	é	insatisfatória.
FONTE: Adaptado de Chernicharo (1997) apud Wetlands (2019)
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
202
Membranas de tratamento de água e seus processos
Filtrando contaminantes, mesmo em escala nanométrica, as membranas são um pilar 
dos tratamentos de água e efluentes
NOTA
DOIS PROCESSOS DE MEMBRANA, ULTRAFILTRAÇÃO E OSMOSE REVERSA, SÃO 
USADOS PARA TRATAR O RIO COM LIMO NAS INSTALAÇÕES DE CENTRAL 
PUERTO, EM BUENOS AIRES, ARGENTINA
 No tratamento da água, as membranas são barreiras que permitem a passagem 
da água, mas impedem a passagem de substâncias indesejadas. Ao trabalhar de maneira 
muito semelhante às paredes celulares dos nossos corpos, as membranas técnicas filtram 
sais, impurezas, vírus e outras partículas de água.
 Um processo de membrana é qualquer método que se baseia em uma barreira de 
membrana para filtrar ou remover partículas da água. O fluido passa através da membrana, 
devido à diferença de pressão entre um lado da membrana e o outro. Os contaminantes 
permanecem de um lado. Embora muitos tipos de meios de filtração sejam usados para 
tratamento de água, como argila, limo e areia, uma das propriedades que distingue as 
membranas é a capacidade de separar substâncias menores de um líquido, como sais e íons.
 As membranas foram aplicadas, pela primeira vez, nos processos de tratamento 
de água na década de 1960, mas somente na década seguinte foram cada vez mais usadas 
para dessalinização. Agora, a lista de processos de membrana usados no tratamento de 
água foi expandida para incluir o seguinte:
• Osmose Direta.
• Osmose Reversa.
• Microfiltração.
• Ultrafiltração.
• Nanofiltração.
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
203
 Diferentes processos requerem diferentes tipos de membrana, em termos gerais, 
funcionando como uma peneira ou separando a água das impurezas em nível molecular. 
As membranas são feitas de camadas à base de polímeros, cerâmicas e outros materiais. 
Estão sendo feitas pesquisas acerca dos materiais poliméricos em bloco, óxido de 
alumínio, grafeno e outros nanomateriais, como nanotubos de carbono. As membranas 
têm diferentes graus de permeabilidade:
• membranas de microfiltração (têm o maior tamanho de poro): de 0,1 a 10 mícrons.
• membranas de UF: de 0,1 a 0,01 mícrons.
• membranas de nanofiltração: de 0,01 a 0,035 mícrons.
• membranas de osmose reversa (efetivamente não porosas): de 0,0001 a 1 mícron.
Tipos e Configurações de Membrana
 As membranas são, geralmente, classificadas como isotrópicas ou anisotrópicas. 
As membranas isotrópicas mostram uma composição e estrutura física uniformes no corte 
transversal, enquanto as membranas anisotrópicas não são uniformes no corte transversal. 
Elas são, geralmente, formadas por camadas estruturadas e materiais diferentes.
 Os tipos de membranas de uso geral incluem tubulares, fibras ocas e lâminas 
planas. Esses tipos são aplicados em diferentes configurações, como membranas de 
lâminas planas, usadas na Solução Compacta Inteligente  NIROBOX ™, ou enroladas 
em espiral, como aquelas usadas no Reator de Biofilme de Membrana Aerada (MABR), 
como as Plantas de Tratamento de Efluentes Compactos Inteligentes Aspiral ™, ambas da 
Fluence.
As propriedades ideais das configurações de membrana de tratamento de água são:
• Realmente compacto.
• Baixa resistência ao fluxo tangencial.
• Distribuição uniforme de velocidade sem regiões mortas.
• Alta turbulência no lado retido para minimizar incrustações e ajudar na transferência de 
massa.
• Fáceis manutenção e limpeza.
• Baixo custo unitário.
David C. Sammon explica as capacidades das membranas no artigo Processos de Membrana:
 Em geral, os processos de membrana oferecem a possibilidade de separar a água 
de vários tipos de solutos e separá-los pelo tamanho ou porque alguns são ionizados e 
outros não. Além desses casos, nos quais é alcançado um alto grau de separação, há 
muitos em que a composição do material dissolvido é alterada. Um exemplo é a osmose 
reversa, com o permeado com um teor de sal consideravelmente reduzido.
Osmose direta e reversa
 Na purificação da água, as membranas são utilizadas na osmose e na osmose 
reversa, além de outros processos.
 A osmose direta, ou simplesmente osmose, é um processo físico no qual um 
solvente se move através de uma membrana semipermeável. É mais conhecido como o 
processo que as células usam para transportar água. A água está presente nos dois lados 
da membrana, com diferentes níveis de minerais dissolvidos nos dois lados. 
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
204
 A água com a maior concentração de solutos é diluída naturalmente. Jean-
Antoine Nollet, cientista e clérigo francês, observou, pela primeira vez, a osmose, em 1748, 
e cunhou o termo com base nas palavras gregas endosmose e exosmose.
A osmose reversa (RO), pelo contrário, depende da pressão para forçar a água através de 
uma membrana, separando a água das impurezas. Uma pesquisa de 2018, realizada por 
profissionais da indústria, acerca da eficácia das tecnologias de reuso de água, colocou 
a RO entre as mais bem classificadas. Embora a RO seja frequentemente usada para a 
dessalinização, também é usada para o tratamento de efluentes e reuso de água. Ainda, 
para a remoção de vestígios de fosfatos, cálcio, metais pesados e outras substâncias.
Microfiltração e ultrafiltração
 Nas tecnologias de membrana baseadas em partículas de bloqueio, incluindo 
microfiltração e ultrafiltração, o tamanho dos poros é importante, pois determina o 
tamanho das partículas e microrganismos que podem atravessar a barreira. As membranas 
de poros pequenos, utilizadas na ultrafiltração, bloqueiam proteínas, ácidos graxos, 
macromoléculas, bactérias, protozoários, vírus e sólidos em suspensão.
Desafios do processo de membrana
 A eficácia do tratamento da membrana, geralmente, depende das condições. 
Por exemplo, para que as tecnologias de osmose reversa funcionem eficientemente, a 
manutenção da membrana deve ser impecável ou ela pode ficar suja com incrustações 
ou biofilmes, um problema eterno. Impurezas podem reduzir a eficácia e aumentar o 
consumo de energia. Muita pesquisa é dedicada ao design de membranas para resistir a 
incrustações, através de revestimentos especializados e de outros tratamentos, como a 
alteração da carga do material da membrana.
 Em meados da década de 2010, pesquisadores, em Israel, desenvolveram um 
importante processo sem produtos químicos para evitar impurezas na membrana no 
processo de dessalinização de RO. O processo evita a incrustação da membrana, reduz os 
custos químicos e torna a dessalinizaçãomais ecológica. 
 O pré-tratamento, com um filtro de bio-floculação rápida granular (RBF) em duas 
etapas, um bio-floculador de primeira etapa (BF) e um filtro de leito de mídia misto (MBF), 
evita que agentes sujos cheguem à membrana.
 Tudo isso fez com que o processo fosse muito mais rentável, o que gerou um 
crescimento global exclusivo da tecnologia.
Aproveitamento das Propriedades dos Biofilmes
 As membranas usadas no tratamento e no reuso de efluentes também são 
vulneráveis à incrustação de biofilme. A formação de biofilmes, nas membranas de 
filtração, e a obstrução resultante dos poros (incrustações biológicas), são problemas 
difíceis enfrentados pelas operações.
 Em algumas aplicações, a desinfecção de membranas a 85°C é usada para 
manutenção sem produtos químicos. No entanto, em um reator de biofilme de 
membrana aerada (MABR), o biofilme é, realmente, usado para fazer o trabalho pesado no 
processo de tratamento. As membranas usadas no MABR, um tratamento biológico, são 
semipermeáveis em escala molecular, para auxiliar na aeração sem bolhas, o que permite 
o crescimento robusto de microrganismos úteis.
TÓPICO 1 —TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
205
 A membrana aerada em espiral vertical é permanentemente limpa com bolhas do 
fundo, o que evita o entupimento, devido ao crescimento excessivo de biofilme.
Tratamentos Combinados
 Os processos de membrana são frequentemente combinados com outros 
processos para fornecer soluções abrangentes de tratamento de água. Por exemplo, a 
instalação da Central Puerto, Buenos Aires, Argentina, precisava tratar a água do rio antes 
de ser utilizada em equipamentos industriais. A ultrafiltração foi usada em combinação 
com osmose reversa para criar a água desmineralizada para a caldeira de alta pressão da 
planta. O processo de ultrafiltração ajudou em problemas de incrustação de membranas. 
O tratamento da água de minas é outro exemplo de processo combinado. Normalmente, 
os efluentes das operações de mineração são extremamente altos no total de sólidos em 
suspensão e coloides. A ultrafiltração pode remover essas partículas para prepará-las para o 
tratamento com osmose reversa. Em alguns casos, a água passa por osmose reversa duas 
vezes para atingir as especificações finais e alcançar um tratamento completo da água. 
FONTE: https://tratamentodeagua.com.br/membranas-tratamento-agua-processos/. 
Acesso em: 6 fev. 2021.
206
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 Efluente	 é	 todo	 resíduo	 líquido	 ou	 gasoso	 que,	 proveniente	 das	 diversas	
atividades	 humanas,	 é	 lançado	 no	 meio	 ambiente.	 Resulta	 de	 atividades	
industriais,	agrícolas	ou	dos	esgotos	domésticos	urbanos.
•	 Os	 efluentes	 líquidos	 industriais	 são	 originários	 das	 águas	 empregadas	 na	
área	 de	 utilidades	 e/ou	 processos	 industriais.	 As	 características	 dependem	
da	natureza	da	 indústria	 (metalúrgica,	 têxtil,	 alimentícia	 etc.),	das	matérias-
primas	processadas,	das	etapas	de	 transformação	utilizadas	no	processo,	da	
incorporação	de	 substâncias	 indesejáveis	à	água	 (ex.:	detergentes,	 solventes,	
pigmentos,	óleos	etc.),	do	porte	da	indústria	e	do	modelo	de	gestão	utilizado.
•	 Um	efluente	doméstico	se	trata	de	toda	água	residuária	gerada	pelas	atividades	e	
necessidades	humanas	em	uma	residência	e	que	flui	através	da	rede	de	esgoto.
•	 Existe	 uma	 classificação	 que	 diferencia	 os	 tipos	 de	 efluentes	 (“esgotos”)	
existentes:	efluentes	domésticos,	efluentes	industriais,	águas	pluviais	e	águas	
de	infiltração.
•	 O	 tratamento	 de	 esgotos	 tem	 a	 finalidade	 de	 remover	 a	 matéria	 orgânica	
(reduzir	a	DBO),	o	material	em	suspensão,	além	da	remoção	de	patógenos	e	de	
nutrientes	(N	e	P	–	nitrogênio	e	fósforo).
•	 Os	tratamentos	de	efluentes	mais	utilizados	mundialmente	são	os	biológicos,	
que	 apresentam,	 como	 elemento	principal,	 os	microrganismos,	 realizando	 a	
remoção	da	matéria	orgânica	e	de	outros	compostos.
•	 O	 tratamento	 biológico	 é	 o	 método	 mais	 eficiente	 de	 remoção	 da	 matéria	
orgânica	 dos	 efluentes	 líquidos.	 O	 próprio	 efluente	 apresenta	 grande	
diversidade	de	bactérias	e	de	protozoários	para	compor	as	culturas	microbiais	
mistas	que	processam	os	poluentes	orgânicos.
•	 Além	 da	 DBO,	 outros	 parâmetros	 importantes	 a	 serem	 mensurados	 são	 a	
medição	do	carbono	orgânico	(Carbono	Orgânico	Total	–	COT)	e	a	Demanda	
Química	de	Oxigênio.
•	 A	relação	DQO/DBO	pode	ser	empregada	como	indicativo	da	biodegradabilidade	
dos	despejos,	o	que	propicia	auxílio	na	escolha	do	tratamento	a	ser	empregado.
•	 Os	MO	desempenham	um	papel	preponderante	 em	sistemas	de	 tratamento	
biológico	 de	 esgoto,	 sendo	 os	 responsáveis	 pela	 estabilização	 da	 matéria	
orgânica	e	pela	remoção	de	nutrientes.
RESUMO DO TÓPICO 1
207
•	 Os	 protozoários	 ciliados	 são	 essenciais	 para	 a	 produção	 de	 um	 efluente	 de	
boa	qualidade.	A	atividade	predatória	desses	organismos	sobre	o	crescimento	
disperso	bacteriano	é	responsável	pela	clarificação	e	pela	redução	do	número	
de	coliformes	durante	o	processo	de	lodo	ativado.
•	 As	bactérias	heterotróficas	apresentam	função-chave	no	tratamento	biológico,	
sendo	responsáveis	pela	degradação	da	matéria	orgânica.	Ainda,	aglomeram-
se	em	estruturas,	como	flocos,	biofilmes	e	grânulos.
 
•	 Nos	 lodos	 ativados	 típicos,	 o	 crescimento	 da	 biomassa	 ocorre	 de	 forma	
dispersa,	dando	origem	aos	flocos.	Para	o	sucesso	da	operação	de	uma	estação,	
utilizando	o	processo	de	flocos,	é	necessário	um	equilíbrio	entre	as	bactérias	
filamentosas	e	as	formadoras	de	flocos.
•	 Os	 flocos	 são	 constituídos	 não	 somente	 de	 bactérias,	 mas,	 também,	 de	
protozoários,	fungos	e	nematoides.	Essa	diversidade	microbiana	proporciona	
uma	característica	de	biofilme.
 
•	 O	sistema	de	lodos	ativados	se	fundamenta	em	promover	o	desenvolvimento	de	
uma	cultura	microbiológica	na	forma	de	flocos	(lodos	ativados)	em	um	tanque	de	
aeração,	que	é	alimentada	pela	carga	orgânica	contida	no	efluente	a	tratar.
•	 Para	o	tratamento	de	efluentes	industriais	com	alto	teor	de	matéria	orgânica,	
têm	sido	aplicados	os	reatores	biológicos	anaeróbios,	em	virtude	das	vantagens	
técnicas	 e	 econômicas,	 e	 um	 dos	 principais	 é	 o	 reator	 anaeróbio	 de	 fluxo	
ascendente	com	manta	de	lodo	(UASB).
•	 A	digestão	anaeróbica	pode	ser	considerada	um	processo	no	qual	vários	grupos	
de	microrganismos	trabalham	em	sinergia	na	conversão	da	matéria	orgânica	
complexa	em	produtos	finais,	 como	metano,	dióxido	de	 carbono,	 sulfeto	de	
hidrogênio,	água	e	amônia.
•	 Os	 reatores	 do	 tipo	 UASB	 empregam	 biomassa	 suspensa	 ou	 aderida,	
denominada	de	manta	de	lodo,	para	a	degradação	da	matéria	orgânica	presente	
no	esgoto	afluente.
•	 As	 bactérias	 presentes	 na	 biomassa	 dos	 reatores	UASB	 formam	flocos	 de	 boa	
sedimentabilidade.	Assim,	com	o	passar	do	tempo,	parte	da	biomassa	se	deposita	
no	fundo	do	reator,	formando	uma	camada	denominada	de	leito	de	lodo.
•	 Existem	 vantagens	 e	 desvantagens	 no	 emprego	 de	 processos	 aeróbios	 e	
anaeróbios	no	tratamento	de	efluentes	líquidos.
208
1	 A	 avaliação	 dos	 parâmetros	 DBO	 e	 DQO	 é	 comumente	 utilizada	
na	 determinação	 do	 grau	 de	 poluição	 das	 águas	 e	 dos	 efluentes	
líquidos.	 A	 respeito	 dos	 parâmetros	 	 DQO,	 DBO5	 e	 COT,	 utilizados	
no	 controle	 do	 tratamento	 de	 efluentes,	 é	 CORRETO	 afirmar: 
a)	(			)	A	DBO5	se	refere	à	quantidade	de	oxigênio	dissolvido	necessária	para	
que	a	matéria	orgânica	contida	no	efluente	seja	reduzida	a	5%	do	valor	
original.
b)	(			)	A	 relação	 DQO/DBO5	 fornece	 indicações	 da	 biodegradabilidade	 do	
efluente	e	do	tipo	de	processo	a	ser	utilizado	no	tratamento.
c)	 (			)	Uma	relação	DQO/DBO	baixa	sinaliza	que	a	porção	biodegradável	é	
baixa,	o	que	indica	a	utilização	de	tratamento	químico.
d)	(			)	A	 análise	 de	 COT	 requer	 a	 necessidade	 de	 eliminação	 de	 50%	 do	
carbono	inorgânico	da	amostra.
2	 No	que	diz	 respeito	ao	 reator	do	 tipo	UASB	−	 reator	anaeróbio	de	fluxo	
ascendenteem	manto	de	lodo,	analise	as	sentenças	que	seguem:
I-	 O	 reator	 UASB	 é	 uma	 tecnologia	 de	 tratamento	 biológico	 de	 esgotos	
fundamentada	na	decomposição	aeróbia	facultativa	da	matéria	orgânica.	
Apresenta	 uma	 coluna	 de	 escoamento	 ascendente,	 composta	 por	 uma	
zona	 de	 digestão	 aeróbia,	 uma	 zona	 de	 sedimentação,	 e	 o	 dispositivo	
separador	de	fases	gás-sólido-líquido.	
II-	 O	esgoto	adentra	no	reator	e,	após	ser	distribuído	pelo	fundo,	segue	uma	
trajetória	ascendente,	desde	a	parte	mais	baixa	até	encontrar	a	manta	de	
lodo,	 ocorrendo	 a	mistura,	 a	 biodegradação	 e	 a	 digestão	 anaeróbia	 da	
matéria	orgânica,	 tendo,	como	subproduto,	a	geração	de	gases	metano,	
carbônico	e	sulfídrico.	
III-	Ainda	em	escoamento	ascendente,	e	através	de	passagens	definidas	pela	
estrutura	dos	dispositivos	de	coleta	de	gases	e	de	sedimentação,	o	esgoto	
alcança	a	zona	de	sedimentação.	
IV-	A	manutenção	de	um	leito	de	sólidos	em	suspensão	constitui	a	manta	de	
lodo,	e,	em	função	do	fluxo	contínuo	e	ascendente	de	esgotos,	ocorre	a	
decomposição	do	substrato	orgânico	pela	ação	de	organismos	anaeróbios.
Agora,	assinale	a	alternativa	CORRETA:
a)	(			)	As	sentenças	II,	III	e	IV	estão	corretas.
b)	(			)	As	sentenças	I,	II,	e	III	estão	corretas.
c)	 (			)	As	sentenças	I,	III,	e	IV	estão	corretas.
d)	(			)	As	sentenças	I,	II,	III	e	IV	estão	corretas.
AUTOATIVIDADE
209
3	 O	tratamento	do	esgoto,	por	meio	de	um	processo	denominado	de	“lodo	
ativado”,	é	baseado	na	capacidade	natural	de	depuração	ou	“purificação”	
da	água	com	elevados	níveis	de	matéria	orgânica,	por	meio	da	atividade	
de	 microrganismos	 e	 micrometazoários	 (animais	 microscópicos).	 À	
medida	 que	 os	 microrganismos	 modificam	 as	 características	 físicas	 e	
químicas	da	água,	determinados	grupos	funcionais	vão	se	tornando	mais	
abundantes.	Ao	mesmo	tempo,	as	relações	tróficas	entre	os	organismos	
também	 determinam	 mudanças	 na	 composição	 e	 na	 abundância	 da	
microfauna	 (fauna	de	 organismos	microscópicos).	O	 acompanhamento	
dessas	mudanças	permite	avaliar	a	eficiência	de	cada	etapa	do	processo	
de	 depuração	 da	 água.	Dentre	 os	 organismos	 atuantes	 nesse	 processo,	
podemos	destacar	quatro	grupos	funcionais:	
I.	 Protozoários	 Ciliados	 e	 Flagelados:	 se	 alimentam	 da	 matéria	 orgânica	
dissolvida	na	água.
II.	 Protozoários	 Ciliados	 Bacterívoros:	 se	 alimentam	 de	 bactérias	
heterotróficas.
III.	Bactérias	Heterotróficas:	se	alimentam	da	matéria	orgânica	dissolvida	na	água.
IV.	Anelídeos	e	Rotíferos:	se	alimentam	dos	protozoários.
A	partir	do	enunciado,	responda	à	seguinte	questão:	Qual	(ou	quais)	dos	quatro	
grupos	funcionais	poderiam	ser	encontrados	com	maior	abundância	na	fase	ini-
cial	(esgoto	bruto)	do	processo	de	depuração	da	água?
210
211
UNIDADE 3
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 2 — 
BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
Acadêmico,	 neste	 tópico,	 abordaremos	 a	 biorremediação.	Com	 certeza,	
você	 já	 deve	 ter	 ouvido	 falar	 a	 respeito	 dos	meios	 de	 comunicação	 em	 geral,	
especialmente,	nos	estudos/casos	de	 contaminação	de	águas	por	petróleo	e	da	
utilização	de	microrganismos	para	a	remoção,	não	é	mesmo?!	Então,	vamos	lá...	
Qual	é	o	conceito	de	biorremediação?
2 CONCEITOS DE BIORREMEDIAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO
Biorremediação	 é	 definida	 como	 o	 processo	 no	 qual	 organismos	
vivos,	 normalmente,	 plantas,	 microrganismos	 ou	 enzimas,	 são	 empregados,	
tecnologicamente,	 para	 remover	 (remediar)	 ou	 reduzir	poluentes	no	 ambiente	
(GAYLARD;	BELLINASO;	MANFIO,	2005	apud	PEREIRA;	FREITAS,	2012).
O	processo	metabólico	que	tem	se	mostrado	mais	apto	em	biodegradar	
moléculas	xenobióticas	(moléculas	estranhas	ao	ambiente	natural)	recalcitrantes	
(moléculas	de	difícil	degradação)	nos	processos	de	biorremediação	é	o	microbiano,	
uma	vez	que	os	microrganismos	desempenham	a	tarefa	de	reciclar	a	maior	parte	
das	moléculas	da	biosfera,	participando	dos	principais	ciclos	biogeoquímicos	e	
representando,	portanto,	o	suporte	de	manutenção	da	vida	na	Terra	(GAYLARD;	
BELLINASO;	MANFIO,	2005	apud	PEREIRA;	FREITAS,	2012).
Outro	 conceito	 é	 apresentado	 por	 Yakubu	 (2007),	 que	 define	 a	
biorremediação	como	um	processo	biotecnológico	no	qual	se	utiliza	o	metabolismo	
de	microrganismos	 para	 a	 eliminação	 rápida	 de	 poluentes,	 com	 a	 finalidade	 de	
diminuir	 a	 concentração	 a	 níveis	 aceitáveis,	 transformando-os	 em	 compostos	 de	
baixa	toxicidade.	
Conceito	similar	é	trazido	pela	Agência	de	Proteção	Ambiental	Americana	
(EPA),	 cuja	 biorremediação	 é	 definida	 como	 o	 uso	 de	 microrganismos	 para	
limpar/descontaminar	 solos	 e	 águas	 subterrâneas	 contaminadas.	 Assim,	 a	
biorremediação	estimula	o	crescimento	de	certos	microrganismos	que	utilizam	
os	contaminantes	como	fonte	de	alimento	e	de	energia.	Contaminantes	tratados,	
empregando-se	a	biorremediação,	incluem	óleo	e	outros	derivados	de	petróleo,	
solventes	e	pesticidas	(EPA,	2012).
212
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
FIGURA 10 – ESQUEMA SIMPLIFICADO DA AÇÃO DE MICRORGANISMOS EM PROCESSOS DE 
BIORREMEDIAÇÃO
FONTE: <https://www.researchgate.net/figure/Figura-2-Esquema-simplifi-cado-da-acao-de-
microorganismos-em-processos-de-biorremediacao_fig1_260766257>. Acesso em: 9 fev. 2021.
A	 biorremediação	 pode	 ser	 classificada	 em	 in-situ e ex-situ (off-site). 
Conforme	o	nome	já	menciona,	a	primeira	se	caracteriza	por	ser	um	tratamento	
realizado	 no	 próprio	 local	 de	 contaminação.	 Já	 a	 segunda,	 por	 ser	 realizada	
fora	de	onde	ocorreu	a	contaminação,	é	um	tratamento	que	requer	a	escavação	
e	 a	 remoção	 do	 solo	 contaminado	 para	 outro	 local	 (ANDRADE;	AUGUSTO;	
JARDIM,	 2010).	 São	 exemplos	 de	 biorremediação	 in-situ:	 atenuação	 natural,	
bioaumentação,	 bioestimulação,	 fitoremediação	 e	 landfarming.	 Como	 exemplos	
de	ex-situ,	citam-se	a	compostagem	e	os	biorreatores.
 
Cabe	 salientar	 que	 a	 biorremediação	 ex-situ, ou	 off-site,	 normalmente,	
apresenta	 aumento	 dos	 custos	 do	 tratamento,	 pois	 envolve,	 além	 dos	 custos	
relacionados	com	o	tratamento	propriamente	dito,	custos	com	o	desenvolvimento	
da	área	que	deve	receber	o	solo,	remoção	do	solo,	transporte	e	disposição	final	
do	solo	 tratado,	além	de	outras	exigências,	como	o	treinamento	de	um	grande	
número	 de	 pessoas.	 Ainda,	 essa	 prática	 apresenta	 a	 desvantagem	 de	 que	 a	
remoção	do	solo	deve	ser	realizada	com	todos	os	cuidados	para	que	não	ocorra	a	
propagação	da	contaminação	para	meios,	a	princípio,	não	afetados,	necessitando	
da	realização	prévia	de	uma	análise	de	risco	por	diferentes	vias	de	contaminação,	
um	incremento	dos	custos	do	tratamento,	como	aérea,	aquática	etc.	(ANDRADE	
et al.,	2010	apud	ALVES,	2014).
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
213
Quanto	ao	tipo	de	metabolismo,	a	biorremediação	pode	ser	classificada	
de	 aeróbia,	 anaeróbia	 e	 cometabólica.	 Na	 biorremediação	 aeróbia,	 há	 reações	
microbianas	que	exigem	oxigênio	para	acontecerem.	No	caso,	a	bactéria	emprega	
um	substrato	carbônico	como	doador	de	elétrons,	e	oxigênio,	como	aceptor.	Já	na	
biorremediação	anaeróbia,	ocorrem	reações	na	ausência	de	oxigênio,	abrangendo	
muitos	processos,	 incluindo	fermentação,	metanogênese,	decloração	redutiva	e	
condições	de	redução	de	sulfato	e	de	nitrato.
FIGURA 11 – BIORREMEDIAÇÃO - AERÓBIA E ANAERÓBIA
FONTE: <https://www.researchgate.net/figure/Illustrating-the-difference-between-aerobic-and-
anaerobic-bioremediation_fig2_336446238>. Acesso em: 6 fev. 2021.
A decloração redutiva utiliza processos químicos e biológicos para acelerar 
a redução de compostos organoclorados (compostos orgânicos que contêm cloro na 
composição química). São substâncias largamente empregadas na fabricação de pesticidas.
NOTA
214
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
Dependendo	 do	 contaminante,	 um	 subconjunto	 dessas	 atividades	 pode	
ser	cultivado.No	metabolismo	anaeróbio,	nitrato,	sulfato,	CO2, materiais oxidados 
ou	componentes	orgânicos	podem	substituir	o	oxigênio	como	aceptor	de	elétrons	
(EPA,	2021).
FIGURA 12 – REAÇÃO QUÍMICA DE CORROSÃO DO ALUMÍNIO (AL) EM SOLUÇÃO AQUOSA DE 
ÁCIDO CLORÍDRICO (HCL)
FONTE: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conceito-exemplos-agente-redutor-agente-
oxidante.htm>. Acesso em: 9 fev. 2021.
Legenda:	Observe	como	o	Al	transferiu	elétrons,	isso	significa	que	ocasionou	a	redução	
dos	cátions	H+
(aq).	Essa	é	a	razão	pela	qual	é	denominado	de	agende	redutor.	Já	o	cátion	
H+
(aq)	retirou	os	elétrons	do	alumínio,	causando	a	oxidação	do	metal,	portanto,	atua	como	
um	agente	oxidante.
Outra	classe	de	biorremediação	é	a	biorremediação	cometabólica.	Os	MO	
não	obtêm	energia	a	partir	da	degradação	de	carbono	ou	contaminante.	Esse	tipo	
de	biorremediação	pode	ser	aeróbio	ou	anaeróbio.	No	primeiro,	o	contaminante	
é	oxidado	por	uma	enzima	ou	cofator	produzido	durante	o	metabolismo	microbiano	
ou	outro	componente	que	contenha	oxigênio.	Já	no	segundo,	o	contaminante	é	
reduzido	por	enzima	ou	cofator	produzido	durante	o	metabolismo	microbiano	
ou	 outro	 componente	 no	 ambiente	 desprovido	 de	 oxigênio.	 Nesses	 casos,	 a	
biodegradação	do	contaminante	não	provê	energia	ou	crescimento	para	o	MO	
mediador	da	reação	(EPA,	2000	apud	EPA,	2021).
É	 importante	 destacar	 que	 a	 abordagem	 de	 biorremediação	 mais	
adequada	(aeróbia,	anaeróbia	ou	cometabólica)	depende	do	tipo	do	contaminante	
e	 das	 condições	 presentes	 no	 local	 (ex.:	 temperatura,	 pH,	 concentração	 do	
contaminante	etc.)	(EPA,	2021).	Assim,	a	seguir,	estarão	dispostos	alguns	exemplos	
da	 biodegradabilidade	 de	 certos	 contaminantes	 e	 as	 condições	 preferenciais	
(aeróbias	ou	anaeróbicas)	de	degradação.	
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
215
QUADRO 5 – BIODEGRADABILIDADDE DO CONTAMINANTE E CONDIÇÕES PREFERENCIAIS 
DE DEGRADAÇÃO
Contaminante Degradabilidade	microbiana Condições	
preferenciais
Hidrocarbonetos de óleo 
mineral	 Alta Baixa
Hidrocarbonetos	de	óleo	
mineral	de	cadeia	curta x Aeróbica
Hidrocarbonetos	de	óleo	
mineral	de	cadeia	longa/
ramificada
x Aeróbica
Cicloalcanos x Aeróbica
Pesticidas
g-Hexaclorocicloexano	
(Lindano)	–	inseticida	sólido x Anaeróbio/aeróbico
Atrazinas	(herbicidas) x Aeróbica
Dioxinas
PCDD/F	(dioxinas+furanos) x Anaeróbica
Componentes	inorgânicos
Amônio x Anaeróbio/aeróbio
Nitrato x Anaeróbica
Sulfato x Anaeróbica
FONTE: Adaptado de EPA (2021)
A	 biorremediação	 é	 considerada	 o	 aprimoramento	 dos	 processos	 de	
biodegradação.	 Nesse	 contexto,	 os	 principais	 agentes	 dessa	 aceleração	 são	
(MORAIS	FILHO;	CORIOLANO,	2016;	VICENTE,	2020):
•	 Bioestímulo	 (bioestimulação):	 acréscimo	 de	 nutrientes.	 Trata-se	 de	 criar	
condições	para	o	aumento	de	populações	autóctones	degradadoras	do	poluente.	
•	 Bioaumento	(bioaumentação):	introdução	de	microrganismos	degradadores	
do	 poluente.	 Nesse	 caso,	 existem	 três	 tipos	 de	 técnicas	 que	 podem	 ser	
empregados:	 utilização	 de	 MO	 autócnones:	 isolamento	 e	 seleção	 de	
microrganismos	 a	 partir	 de	 amostras	 do	 próprio-ambiente	 a	 ser	 tratado;	
utilização	de	MO	alóctones: seleção	de	microrganismos	a	partir	de	amostras	de	
coleções	de	cultura	ou	de	outro	ambiente;	OGMS:	introdução	de	organismos	
geneticamente	modificados.
•	 Biorremediação	 intrínseca:	 atenuação	 natural/monitorada.	 Está	 baseada	 no	
monitoramento	da	capacidade	de	biodegradação	dos	microrganismos	nativos	
de	degradarem	o	 contaminante,	 sem	que	haja	o	 acréscimo	de	nutrientes	ou	
qualquer	adequação	do	ambiente.	Dessa	forma,	os	microrganismos,	no	local,	
passam	a	utilizar	o	contaminante	como	fonte	de	carbono	(energia)	para	reduzir,	
com	o	tempo,	os	níveis	de	concentração.
216
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
A	partir	do	exposto,	podemos	notar,	acadêmico,	que	a	biorremediação	é	
uma	tecnologia	de	grande	complexidade,	e	a	implementação	ocorre	em	fases	que	
abarcam	um	estudo	do	ambiente,	do	tipo	de	contaminante	e	dos	riscos	envolvidos.
FIGURA 13 – ESQUEMA GERAL DAS ETAPAS PARA A DEFINIÇÃO E A IMPLEMENTAÇÃO DE UM 
PROCESSO DE BIORREMEDIAÇÃO
FONTE: <https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-15052017-160603/
publico/2017ConicelliBiossorcao.pdf>. Acesso em: 9 fev. 2021.
A	seguir,	conheceremos	alguns	dos	principais	MO	utilizados	no	processo	
de	biorremediação.	Sigamos	em	frente!
3 MICRORGANISMOS EMPREGADOS NO PROCESSO DE 
BIORREMEDIAÇÃO
No	 caso	 específico	 da	 utilização	 de	 microrganismos,	 estes	 podem	 ser	
de	 ocorrência	 natural	 (nativos)	 ou	 cultivados,	 sendo	 que	 bactérias,	 fungos	
filamentosos	 e	 leveduras	 são	 os	 mais	 utilizados,	 porém,	 as	 bactérias	 são	 os	
principais	 microrganismos	 que	 atuam	 na	 biorremediação	 de	 contaminantes	
(GAYLARDE	et al.,	2005;	CASTELO-GRANDE	et al.,	2007;	ROCHA	et al.,	2009;	
ANDRADE	et al.,	2010	apud	BRAUN	et al.,	2019).
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
217
A	eficiência	de	um	microrganismo	ou	outro	no	processo	de	biorremediação	
é	 dependente,	 em	 muitos	 casos,	 da	 estrutura	 da	 molécula	 e	 da	 presença	 de	
enzimas	hábeis	em	degradar	o	produto,	as	quais	apresentam	especificidade	para	
a	maioria	dos	substratos	(MEYER,	1978	apud	PEREIRA;	FREITAS,	2012).	É,	por	
meio	desse	mecanismo,	que	a	biorremediação	é	efetivada.
Os	fungos	apresentam	diversas	características	que	os	tornam	organismos	
interessantes	para	a	aplicação	em	sistemas	de	biorremediação.	Esses	organismos	
possuem	 a	 capacidade	 de	 crescer	 sob	 condições	 de	 estresse	 ambiental,	 que	
podem	 gerar	 limitação	 do	 crescimento	 de	 bactérias,	 além	 do	 próprio	 modo	
de	 crescimento	 induzido	 quimiostaticamente,	 em	 direção	 à	 fonte	 de	 carbono	
orgânico,	através	do	alongamento	e	da	ramificação	das	hifas,	que	possibilitam	
a	colonização	de	grandes	áreas.	Outra	característica	 importante	é	o	sistema	de	
biodegradação	 fúngico,	 efetuado	por	 enzimas	 extracelulares.	Assim,	 o	 contato	
superficial	com	o	contaminante	é	otimizado,	aumentando	a	biodisponibilidade	
e,	por	 consequência,	 a	biodegradação	 (CHANDER;	ARORA;	BATH,	2004	apud 
PEREIRA;	FREITAS,	2012).
Os	 fungos	 são	 capazes	 de	 transformar	 e	 de	mineralizar	 contaminantes	
ambientais,	 como	 hidrocarbonetos	 aromáticos	 policíclicos,	 corantes	 azo,	
herbicidas	e	outros	compostos	tóxicos,	através	da	ação	das	enzimas	extracelulares	
(SOARES,	2012).
Muitos	 fungos,	 incluindo	 as	 espécies	 Aspergillus niger, Aspergillus 
terreus, Cladosporium oxysporum, Mucor thermohyalospora, Fusarium ventricosum, 
Phanerochaete chrysosporium e Trichoderma harzianum	 têm	 sido	 testados	 pela	
habilidade	em	degradar	o	composto	endosulfan	(BHALERAO;	PURANIK,	2007	
apud	GUPTA	et al.,	2020),	um	tipo	de	inseticida	e	acaricida.
León-Santiesteban	et al.	(2016)	apud	Gupta	et al.	(2020)	reportaram	que	um	
tipo	de	fungo	Rhizopus oryzae	CDBB-H-1877	apresenta	o	potencial	de	biossorção	
da	substância	pentaclorofenol	(desinfetante,	fungicida,	bactericida	etc.),	por	meio	
da	 metilação	 e	 da	 descloração.	 Estudos	 demonstraram,	 também,	 que	 poucos	
fungos	zigomicetos	e	Aspergillus	spp.	apresentam	as	capacidades	de	descolorir	e	
de	desintoxicar	efluentes	de	indústrias	têxteis.	
Biossorção é um processo que emprega materiais biológicos, como 
adsorventes. Esse método tem sido largamente estudado por diversos pesquisadores 
enquanto técnica alternativa aos métodos convencionais para remoção de metais pesados 
de efluentes líquidos.
NOTA
218
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
FIGURA 14 – DIAGRAMA SIMPLIFICADO DAS INTERAÇÕES FÚNGICAS COM 
HIDROCARBONETOS DE PETRÓLEO E METAIS TÓXICOS
FONTE: <https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-020-10854-y>. Acesso em: 6 fev. 2021.
Legenda:	com	a	biomineralização,	os	microrganismos	(neste	caso,	os	 fungos)	excretam	
substâncias	que	provocam	a	precipitaçãodos	metais	sob	uma	forma	insolúvel,	reduzindo	
a	mobilidade	no	solo.
Algumas	espécies	de	fungos,	como	Penicillium chrysogenum, Scedosporium 
apiospermum, Penicillium digitatum e Fusarium solani	 são,	 também,	 conhecidas	
pela	 capacidade	 de	 degradação	 de	 bifenilos	 policlorados	 (conhecidos	 como	
PCBs).	Esses	fungos	demonstram	o	envolvimento	de	enzimas		não	lignolíticas	na	
degradação	dos	PCBs	(TIGINI	et al.,	2009	apud	GUPTA	et al.,	2020).
Pesquisas	apontam	a	levedura	Saccharomyces cerevisiae	com	potencial	de	
remover	vários	tipos	de	corantes	têxteis	diazo	(AKSU,	2003	apud	TOLLER,	2019).	
A	biomassa	de	S. cerevisiae	também	foi	empregada	como	adsorvente	na	remoção	
de	chumbo	(Pb2+)	(FERREIRA	et al.,	2007	apud	TOLLER,	2019),	além	de	possuir	
capacidade	de	bioacumular	diversos	metais,	como	prata,	cádmio,	cobalto,	cobre,	
urânio,	zinco	e	tório	(LEMOS	et al.,	2008	apud	TOLLER,	2019).
Os PCBs (do inglês, polychlorinated biphenyls), ou por ascarel, são misturas 
de até 209 compostos clorados, que variam de nome, de acordo com a posição relativa 
dos átomos de cloro na estrutura. Essas substâncias integram o grupo genericamente 
denominado de dioxina e foram sintetizadas, inicialmente, por volta de 1800, na Alemanha, 
porém, a produção industrial teve início a partir de 1922.
NOTA
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
219
Na	literatura,	há,	também,	vasta	documentação	da	utilização	de	bactérias	
em	processos	de	biorremediação.	Bactérias	do	gênero	Curpiadivus	sp.	por	exemplo,	
possuem	grande	importância	na	biorremediação	de	metais	tóxicos	de	solos,	pois,	
além	de	apresentarem	diversos	mecanismos	de	 resistência	a	essas	 substâncias,	
especialmente,	ao	metal	cobre,	podendo	sobreviver	em	ambientes	com	elevadas	
concentrações,	 são	 compostos	 por	 facilitadores	 de	 difusão,	 aumentando	 a	
capacidade	de	retenção	dos	metais	(GAD;	WHITE,	1989;	VANDAMME;	COENYE,	
2004	apud	BRAUN,	2019).
	 Surgiram	 bons	 resultados	 na	 degradação	 da	 gasolina	 comercial	 por	
bactérias	 das	 espécies	 Pseudomonas putida e Pseudomonas aeruginosa. Outros	
gêneros	bacterianos	têm	sido	descritos	como	potenciais	degradadores	de	petróleo	
de	 ambientes	 contaminados,	 como	 Acidovorans, Acinetobacter, Agrobacterium, 
Alcaligenes, Aeromonas, Arthrobacter, Beijemickia, Burkholderia, Bacillus, Comomonas, 
Corynebacterium, Cycloclasticus, Flavobacterium, Gordonia, Microbacterium, Moraxella, 
Mycobacterium, Micrococcus, Neptunomonas, Nocardia, Paracoccus, Pasteurella, 
Polaromonas, Pseudomonas, Ralstonia, Rhodococcus, Sphingomonas, Stenotrophomonas, 
Streptomyces e Vibrio (CRAPEZ	et al.,	2002;	JACQUES	et al.,	2007;	MANDRI;	LIN,	
2007	apud	TONINI;	REZENDE;	GRATIVO,	2010	apud	PEREIRA;	FREITAS,	2012).
Pesquisas	 têm	 sido	 conduzidas	 com	 a	 bactéria	Alcanivorax borkumensis, 
como	potencial	MO	degradador	 de	 hidrocarbonetos,	 substâncias	 presentes	 no	
petróleo.	 Trata-se	 de	 um	 organismo	 aeróbio	 com	 a	 capacidade	 de	 empregar	
alcanos	 como	 fonte	 de	 carbono.	 Os	 resultados	 são	 promissores	 e	 oferecem	 a	
esperança	de	uma	técnica	eficaz	e	ecológica	para	fazer	descontaminações	em	caso	
de	derramamento	de	óleo		(CICLO	VIVO,	2018).
FIGURA 15 – FOTOMICROGRAFIA DA BACTÉRIA ALCANIVORAX BORKUMENSIS
FONTE: <https://throughthesandglass.typepad.com/through_the_sandglass/2010/06/
alcanivorax-borkumensis---oil-eating-bacteria-where-are-you.html>. Acesso em: 6 fev. 2021.
220
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
Acadêmico, assista ao vídeo que explica a ação dos microrganismos na 
descontaminação de ambientes que sofreram derramamento de petróleo: https://www.
youtube.com/watch?v=a_HWlFzgQiM&feature=emb_logo.
DICAS
Obviamente,	existem	vantagens,	mas,	 também,	limitações	da	técnica	de	
biorremediação: 
QUADRO 6 – VANTAGENS E LIMITAÇÕES DA TÉCNICA DE BIORREMEDIAÇÃO
Vantagens Limitações
•	 Capacidade	de	microrganismos	
biodegradarem	substâncias	nocivas	em	vez	de	
transferir	o	contaminante	de	um	meio	a	outro.
•	 Baixo	custo,	quando	comparado	a	outras	
técnicas	de	remediação.
•	 Elevada	diversidade	de	ação,	permitindo	a	
incorporação	dessa	técnica	a	uma	variedade	
de	agentes	contaminantes	e	poluentes.
•	 Capacidade	de	degradar	substâncias	
perigosas	em	vez	de	apenas	transferir	o	
contaminante	de	um	meio	para	outro.
•	 Produtos	utilizados	não	apresentam	risco	
ao	meio	ambiente	e	não	são	tóxicos.
•	 Uso	em	áreas	de	proteção	ambiental.
•	 Pode	ser	usado	com	outras	tecnologias	de	
tratamento.
•	 Necessidade	de	um	melhor	entendimento	
em	relação	à	ação	microbiológica	sobre	os	
resíduos	a	serem	biorremediados.
•	 Método	em	evolução	no	Brasil.
•	 Necessidade	de	acompanhamento	durante	
o	processo.
•	 Muitas	moléculas	não	são	biodegradáveis.
•	 Substâncias	tóxicas,	ao	microrganismo,	
inviabilizam	o	tratamento.
•	 Requisitos	e	eficiência	de	remoção	podem	
variar,	consideravelmente,	de	um	local	
para	outro.
•	 Há	um	risco	para	a	acumulação	de	
produtos	tóxicos	da	biodegradação.
FONTE: Adaptado de Lacerda, Navoni e Amaral (2019)
Enzimas formam tesoura molecular que destrói PET
Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/04/2019
Enzimas que comem PET
 Em 2016, um grupo de pesquisadores japoneses descobriu uma bactéria que 
cresce no PET (polietileno tereftalato), no material das garrafas de refrigerante, e se 
alimenta, parcialmente, do polímero tão difícil de degradar.
NOTA
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
221
 Descobriram que a bactéria Ideonella sakaiensis possui duas enzimas especiais, 
PETase e MHETase. A PETase decompõe o plástico em blocos de construção de PET 
menores, principalmente, o MHET, e a MHETase divide esse MHET em dois blocos 
precursores básicos do PET, o ácido tereftálico e o etilenoglicol.
 Ambos os componentes são muito valiosos para sintetizar um PET novo sem a 
adição de petróleo, para um ciclo de produção e recuperação sustentável e fechado.
PETase e MHETase
 Para desfrutar de todo o potencial dessa dupla, é necessário desvendar a estrutura 
tridimensional das duas enzimas, permitindo a construção de versões sintéticas otimizadas, 
que não atendam apenas às necessidades das bactérias, mas à necessidade de lidar com 
imensos volumes de lixo.
 Em abril de 2018, a estrutura da PETase foi, finalmente, resolvida, de forma 
independente por vários grupos de pesquisa. Agora, Gottfried Palm e colegas da 
Universidade Greifswald, na Alemanha, desvendaram a estrutura da MHETase.
 "A MHETase é, consideravelmente, maior do que a PETase, e ainda mais complexa. 
Uma única molécula de MHETase consiste em 600 aminoácidos, ou cerca de 4.000 
átomos. A MHETase tem uma superfície que é, aproximadamente, duas vezes maior do 
que a superfície da PETase e tem, portanto, um potencial consideravelmente maior de 
otimização para a decomposição do PET," disse o professor Gert Weber.
 Decifrar a estrutura permitiu que os pesquisadores vissem exatamente onde a 
molécula MHET, produzida pela PETase, liga-se à MHETase, onde é quebrada em dois 
componentes formadores.
 Foi possível produzir uma variante MHETase com atividade otimizada, a fim de 
utilizá-la, com a PETase, para uma reciclagem sustentável do PET. Os resultados foram tão 
promissores que a equipe chamou o composto de "tesoura molecular para cortar PET".
ESTRUTURA DA MHETASE
222
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
Ciclo biotecnológico
 Foi um primeiro passo, mas otimizações adicionais serão necessárias porque nem 
a PETase e nem a MHETase são, particularmente, eficientes do ponto de vista de uma 
reciclagem em escala industrial.
 A equipe planeja complementar esses estudos de otimização com trabalhos das 
estruturas biológicas, a fim de desenvolver, sistematicamente, enzimas de digestão de 
plástico para aplicações ambientais.
 Produzir esses tipos de enzimas em ciclos biotecnológicos fechados, por exemplo, 
pode ser uma maneira de quebrar os plásticos PET e outros polímerosnos blocos básicos. 
Essa também seria a chave para uma solução de longo prazo para a reciclagem dos 
resíduos plásticos: A produção de plástico seria um ciclo fechado e não mais dependente 
do petróleo.
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=enzimas-
tesoura-molecular-destroi-pet&id=010125190416#.YB8JtOhKjIV. Acesso em: 6 fev. 2021.
Acadêmico,	estudamos	o	papel	dos	fungos	e	das	bactérias	no	processo	de	
biorremediação,	além	de	conhecermos	as	vantagens	e	as	 limitações	da	 técnica.	
Verificamos,	 também,	 a	 grande	 potencialidade	 da	 biorremediação,	 pois	 esta	
otimiza	 reações	 que	 já	 ocorrem	 no	 ambiente	 natural.	 Partimos,	 então,	 para	 a	
leitura	complementar,	que	apresentará	outros	casos	práticos/avanços	obtidos	na	
área.	Bons	estudos!
Microrganismos são alternativa sustentável para recuperação de áreas contaminadas
O avanço da microbiologia tem estimulado o uso de fungos e bactérias no tratamento de 
poluentes – a chamada biorremediação
Luanne Caires
 A discussão dos combustíveis está em alta no Brasil. Em maio, caminhoneiros de 
todo o país iniciaram uma paralisação motivada, principalmente, pelo aumento do preço do 
diesel, o que afetou o abastecimento de produtos e causou prejuízos para alguns setores, 
mas os impactos dos combustíveis vão muito além dos aspectos econômicos. Eles geram 
um custo ambiental elevado: segundo o último relatório da Companhia Ambiental do Estado 
de São Paulo (Cetesb), há 5.942 áreas com algum grau de contaminação no estado, sendo 
72% delas em decorrência da atividade de postos de combustíveis. A recuperação dessas 
áreas conta com aliados muito importantes, mas pouco lembrados: os microrganismos.
 
NOTA
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
223
 Bactérias dos gêneros Bacillus, Pseudomonas, Rhodobacter e Achromobacter 
são exemplos de microrganismos capazes de degradar petróleo e derivados por um 
processo conhecido como biorremediação. Além das bactérias, fungos e plantas, também 
são utilizados para remover ou degradar contaminantes ambientais.
 A contaminação por petróleo, metais pesados, agrotóxicos, esgoto e outros 
resíduos também pode ser revertida com a aplicação dessa técnica versátil e, muitas vezes, 
mais barata e ecologicamente sustentável do que as técnicas tradicionais.
MICRORGANISMOS QUE ESTÃO NATURALMENTE NO AMBIENTE SÃO ELEMENTOS 
IMPORTANTES NA DEGRADAÇÃO DO PETRÓLEO, TRANSFORMANDO-O EM GÁS 
CARBÔNICO E ÁGUA
FONTE: Fisheries and Oceans, Canadá
 Comparada a outros métodos físicos e químicos, a biorremediação se destaca 
por otimizar processos que já ocorrem naturalmente. Os microrganismos presentes nas 
áreas contaminadas são resistentes às condições alteradas pelos poluentes, e muitas das 
espécies têm mecanismos para transformar ou incorporar o contaminante. Elen Aquino, 
pesquisadora da Unifesp e do Centro de Pesquisa em Meio Ambiente da USP (Cepema), 
explica que, por essa razão, a busca por organismos biorremediadores é realizada em locais 
com contaminação comprovada, pois, nessas áreas, o conjunto de bactérias (microbiota) 
já está adaptado ao contaminante de interesse.
 “Amostras do ambiente contaminado são coletadas, e os microrganismos são 
selecionados e criados em laboratório, etapa que pode variar de dias a meses, dependendo 
da toxicidade do poluente e da biodiversidade contida na amostra ambiental. Depois, os 
microrganismos passam para um reator industrial, para aumento de escala e geração 
de um produto biotecnológico, etapa, geralmente, realizada por empresas da área de 
saneamento”, diz Aquino.
Escolha da melhor técnica
 Depois que os microrganismos com potencial são encontrados, a aplicação 
da biorremediação se dá de duas formas. A primeira delas é baseada no princípio da 
bioestimulação, utilizando microrganismos do próprio local contaminado e estimulando a 
atividade com a adição de nutrientes, oxigênio e outros compostos.
224
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
 Em locais nos quais os microrganismos nativos são insuficientes para a 
degradação do contaminante, pode haver a aplicação de microrganismos externos, 
gerando uma atividade mais eficiente. Essa técnica é conhecida como bioaumentação e 
tem risco ambiental reduzido, pois os microrganismos adicionados ao local precisam ser 
específicos para biodegradar o contaminante, e atuam sem interferência nos processos 
naturais típicos da área.
 A escolha da melhor técnica depende das características dos próprios poluentes e 
das condições ambientais da área contaminada, como temperatura, acidez ou alcalinidade 
e concentração de nutrientes. Segundo Aquino, “áreas contaminadas com compostos 
orgânicos são as que apresentam melhores resultados, porque o próprio contaminante 
serve de fonte de alimento para os microrganismos, e pode ser completamente degradado 
a gás carbônico, água e sais minerais. Os compostos mais difíceis de se degradar são 
os orgânicos clorados [como muitos pesticidas], por serem altamente tóxicos, e os 
compostos inorgânicos, como os metais pesados. A mistura de substâncias também pode 
inibir a biodegradação de alguns contaminantes da amostra”.
 Quando a eficiência da biorremediação é baixa, são utilizados procedimentos 
complementares. Juliana Freitas, pesquisadora do Laboratório Multidisciplinar em 
Mineralogia, Águas e Solos (Lamas – Unifesp), diz que não existe solução única para todos 
os problemas, e explica que, nos casos em que as condições naturais não são propícias 
para a biorremediação, geralmente, utiliza-se uma combinação dessa técnica com 
métodos físicos e químicos, como remoção, oxidação química e extração de vapores.  “Às 
vezes, já há condições naturais propícias para a biodegradação, e, às vezes, não. Então, 
você precisa fazer alterações para que ela seja viável, combinar as técnicas para ter um 
resultado mais interessante”, afirma.
 Independentemente da técnica escolhida, algumas etapas são essenciais ao 
processo. A professora Aquino complementa com o passo a passo: primeiro, o local 
contaminado deve ser devidamente avaliado para que se escolha a melhor tecnologia de 
remediação naquele caso; depois, o produto biotecnológico deve ser liberado pelo órgão 
de controle ambiental competente, com testes de eficiência e de toxicidade para o ser 
humano e para outros organismos do meio ambiente.
Petróleo, solventes e metais como principais alvos
 No Brasil, a principal contaminação de áreas ocorre por resíduos de postos de 
combustíveis, seguidos por metais e solventes halogenados (aqueles com cloro, flúor, 
bromo e iodo, muito utilizados em indústrias). Ao menos, essa é a realidade para os estados 
de São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais, únicos estados brasileiros com informações 
sistematizadas de áreas contaminadas.
 O padrão é semelhante ao de outros lugares do mundo: na Europa, os metais 
pesados e óleos minerais contribuem com 60% da contaminação de solos e 53% da 
contaminação de águas subterrâneas; já nos Estados Unidos, os produtos de petróleo, 
solventes e metais também são os poluentes mais comuns.
 Exemplos bem-sucedidos do uso de microrganismos no combate a esses 
poluentes são antigos. No caso dos postos de combustíveis, métodos físicos e químicos 
ainda predominam, mas a biorremediação de petróleo foi essencial em contaminações 
em escalas maiores.
 Em 1989, um petroleiro norte-americano da Exxon Valdez se chocou contra um 
recife no Alasca e ocasionou o vazamento de 42 mil toneladas de petróleo no oceano, um 
dos mais graves vazamentos de óleo da história. Com a dificuldade de remoção física do 
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
225
poluente, a petrolífera adotou a técnica de biorremediação e utilizou cerca de 48 toneladas 
de fertilizantes, distribuídos em diferentes pontos da costa, para aumentar a população 
natural de bactérias capazes de degradar o petróleo. Os resultados foram positivos. Em três 
anos, a área contaminadafoi reduzida para quase 1% da extensão original, e a população 
bacteriana retornou aos níveis considerados normais antes do acidente.
 Em 2010, as bactérias também foram responsáveis por grande parte da degradação 
de óleo no Golfo do México, após a explosão da plataforma de perfuração Deepwater 
Horizon, que operava para a petrolífera British Petroleu (BP). O acidente derramou milhões 
de litros de petróleo no mar e atingiu mais de dois mil quilômetros de costa.
 Na mineração, a biorremediação tem sido mais voltada para o uso das plantas 
como transformadoras ou acumuladoras dos contaminantes, porém, pesquisas 
mostraram a utilidade dos microrganismos como remediadores, com várias espécies 
de bactérias e fungos capazes de degradar cobre, chumbo, urânio e outros metais. As 
próprias mineradoras estão interessadas no desenvolvimento de técnicas que utilizam 
os microrganismos. É o caso da Vale, que, em 2015, estabeleceu uma parceria com a 
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) para pesquisar microbiota capaz de degradar 
o creosoto, substância utilizada antigamente, pela empresa, para conservação de madeira 
em ferrovias. 
 Parcerias poderiam ser úteis no caso do desastre ambiental causado pelo 
rompimento da barragem de Fundão, no município de Mariana (MG), há dois anos e meio. 
No entanto, o uso da biorremediação não consta nos planos de remediação propostos 
pela Samarco após o acidente.
Campos e plantações
 Apesar de ser menos registrada nos levantamentos de áreas contaminadas, a 
poluição decorrente de práticas agrícolas também tem preocupado os especialistas. No 
campo, por exemplo, com o uso de pesticidas. Segundo Jackson Marcondes, professor 
do Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária da Unesp, a agricultura sempre 
se depara com novas formas de antigos problemas. “Até há pouco tempo, as plantas 
transgênicas eram vistas como uma forma importante de reduzir os pesticidas, mas, hoje, 
as plantas que foram lançadas há algumas décadas não são mais resistentes às pragas, 
porque os insetos já evoluíram. Buscam-se novas ferramentas de transgenia e novos 
inseticidas para combater esses insetos, mas se a indústria lança novos pesticidas tóxicos, 
que oferecem risco ao ambiente, ela tem que trabalhar paralelamente em métodos para 
controlar a disseminação, e a biorremediação é uma boa medida”, afirma Marcondes.
 Outro problema apontado pelo pesquisador é o excesso de matéria orgânica nos 
plantios, como é o caso do reaproveitamento da vinhaça das indústrias sucroalcooleiras 
nas lavouras de cana-de-açúcar. A vinhaça é o resíduo que sobra após a destilação do 
caldo de cana fermentado para a obtenção de etanol e, para cada litro de etanol produzido, 
são gerados cerca de 13 litros de vinhaça. Como a vinhaça é rica em nutrientes, algumas 
usinas aplicam esse produto de volta na área de cultivo, como forma de aumentar a 
produtividade e de reduzir o uso de fertilizantes químicos. Contudo, é preciso cuidado. O 
poder poluidor da vinhaça é cerca de cem vezes maior do que o do esgoto doméstico, 
pois contém muita matéria orgânica, baixo pH, é muito corrosiva e sai dos destiladores a 
altas temperaturas (de 85 a 90°C). Com isso, os impactos negativos podem ser grandes 
no solo, rios, nascentes e lençóis freáticos, pois o escoamento de água carrega a vinhaça. 
Uma solução é o uso de microrganismos. “No tratamento de subprodutos da indústria 
sucroalcooleira, como a própria vinhaça, você pode ter microrganismos que atuem como 
226
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
biotransformadores dessa matéria que, de maneira geral, é tóxica in natura para a própria 
lavoura. Os microrganismos transformam [a vinhaça] em uma forma mais aproveitável, em 
termos de nutrientes, com papel mais efetivo na produção e no crescimento das plantas”, 
complementa Marcondes.
Alternativa sustentável, mas ainda pouco utilizada
 O investimento em processos de biorremediação cresceu muito nos últimos 30 
anos em decorrência da crescente preocupação ambiental e das vantagens associadas à 
degradação de contaminantes por microrganismos. Segundo levantamento realizado pela 
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o número de patentes registradas na área 
de biorremediação saltou de 3, em 1982, para 529, em 2014.
 Os principais países responsáveis por esse aumento são Estados Unidos, China 
e Japão, especialmente, devido a esforços de empresas. As universidades e os órgãos 
governamentais aparecem em segundo plano, indicando que a iniciativa privada domina 
a pesquisa e a aplicação da biorremediação. Esse crescimento no uso da técnica se 
reflete em movimentação financeira: de acordo com pesquisa realizada pela organização 
Transparency Market Research, o mercado global de tecnologias e serviços de 
biorremediação foi avaliado em US$ 32 bilhões em 2016, e deve atingir os US$ 65 bilhões 
até 2025.
ORIGEM DAS PATENTES EM BIORREMEDIAÇÃO
FONTE: Carmo e colaboradores (2015)
 Apesar do crescimento do setor, a aplicação de técnicas de biorremediação ainda 
não é muito difundida entre as empresas que atuam no ramo de recuperação de áreas 
contaminadas no Brasil. Em São Paulo, das mais de 5 mil áreas contaminadas, apenas 70 
passaram por algum processo de biorremediação, o que corresponde a menos de 2%.
 
 Nos Estados Unidos, essa porcentagem é de 13% para tratamento no local (in situ) 
e de 11% para tratamento fora da localidade (ex situ), considerando as áreas remediadas 
pelo Superfund, principal programa federal de remediação. 
 Não é só em número de áreas contaminadas que a aplicação da biorremediação 
é limitada no Brasil. De acordo com levantamento do Instituto de Pesquisas Tecnológicas 
da USP (IPT), apenas 52% das empresas que atuam na cadeia produtiva de gerenciamento 
de áreas contaminadas (GAC) utilizam essas técnicas. Para as empresas, a principal 
dificuldade envolvida no processo é o longo tempo de operação da biorremediação em 
comparação com tecnologias físicas e químicas tradicionais.
TÓPICO 2 —BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS
227
O longo tempo do processo reduz o retorno financeiro da empresa e dificulta que se 
deem respostas rápidas aos envolvidos, como clientes, comunidade, poder público e 
imprensa. Essa pressão é maior quando a contaminação coloca em risco a população ou 
causa danos irreversíveis ao ecossistema.
 A estimulação do uso da biorremediação pode ser favorecida com o 
desenvolvimento de pesquisas que acelerem o processo. Como em outras áreas do 
conhecimento, a maior parte da pesquisa no país é feita nas universidades, e não nas 
empresas. Por essa razão, aproximar os meios acadêmico e empresarial é importante para 
a difusão de novas tecnologias. Em fevereiro desse ano, o governo regulamentou a nova 
Lei de Inovação, que pode ajudar na aproximação de órgãos públicos, universidades e 
iniciativa privada. No entanto, para Aquino, ainda há um longo caminho. “A parceria público-
privada ainda é tímida, principalmente, pela falta de conhecimento dos mecanismos de 
transferência de tecnologia. O Brasil ainda não possui uma ‘cultura’ de transferência de 
tecnologia e as instituições científicas e tecnológicas (ICTs) apresentam dificuldades 
diversas para a estruturação dos núcleos de inovação. Nesse sentido, a autoavaliação 
institucional e a criação de um planejamento estratégico das ICTs despontam como um 
importante ponto de partida para a elaboração de uma política institucional de inovação, 
gestão de propriedade intelectual e, consequentemente, implementação de um núcleo 
de inovação tecnológica”, afirma a pesquisadora.
Organizar e difundir informação é essencial
 Além de promover a integração entre empresas e centros de pesquisa e tecnologia, 
organizar as informações das áreas contaminadas e técnicas de remediação é essencial. 
No Brasil, o Banco de Dados Nacional sobre Áreas Contaminadas foi instituído por lei, em 
2009, e deveria disponibilizar informações das áreas contaminadasde todos os estados 
brasileiros. Entretanto, apenas três têm essas informações disponíveis: São Paulo, Rio de 
Janeiro e Minas Gerais. Nos outros estados a situação é preocupante porque o sistema 
de gerenciamento de áreas contaminadas é incipiente, mesmo com a industrialização 
aumentando rapidamente.
 Juliana Freitas destaca que parte do problema é a baixa quantidade de pessoas 
treinadas para o trabalho com áreas contaminadas. “Há uma situação muito desigual entre 
os estados. Existe uma legislação federal para o acompanhamento de áreas contaminadas 
e a tendência é que isso se torne mais comum nos outros estados nos próximos anos, 
mas ainda é um esforço grande ter um órgão ambiental com pessoas capacitadas para 
trabalharem com áreas contaminadas. Boa parte dos órgãos ambientais sofre com o baixo 
número de profissionais com capacitação para conduzir investigações nesse setor, analisar 
os resultados e fazer uma análise um pouco mais completa. Então, o desenvolvimento das 
técnicas acaba acontecendo mais entre as empresas de consultoria. O órgão ambiental 
acaba ficando mais na parte de controle e fiscalização das empresas”, afirma Freitas.
 A divulgação sistematizada de informações facilita o conhecimento da sociedade e 
das empresas acerca do tamanho do problema e do potencial do uso de microrganismos 
como solução. “Hoje, temos uma série de recursos que podem ser explorados 
biotecnologicamente, mas falta difusão do conhecimento, investimentos público e privado 
na aplicação efetiva desses recursos, investimento em pesquisa. Por meio do conhecimento, 
as pessoas que atuam nessa área, realmente, podem vislumbrar a biorremediação como 
algo que traga um benefício não só ecológico, mas de sustentabilidade econômica. Esse 
processo leva tempo, depende de dinheiro e, obviamente, de difusão do conhecimento 
para o grande público”, diz Marcondes.
228
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
 Para Freitas, as perspectivas são otimistas. Segundo ela, o uso da biorremediação 
tem crescido, principalmente, devido aos avanços nas técnicas de microbiologia: 
“embora a aplicação das técnicas de biorremediação tenha uma defasagem em relação 
ao desenvolvimento de técnicas de sequenciamento genético e outras possibilidades 
biotecnológicas, as aplicações ajudam, cada vez mais, na recuperação das áreas 
contaminadas”, afirma a pesquisadora do Lamas.
 Luanne Caires é formada em Biologia (USP). Cursa mestrado em Ecologia (USP) 
e é aluna de especialização em Jornalismo Científico (Labjor/Unicamp).
FONTE: ahttps://www.comciencia.br/microrganismos-sao-alternativa-sustentavel-para-
recuperacao-de-areas-contaminadas/. Acesso em: 6 fev. 2020.
229
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 Biorremediação	se	trata	da	técnica	pela	qual	organismos	vivos,	normalmente,	
plantas,	microrganismos	ou	enzimas,	são	empregados,	tecnologicamente,	para	
remover	(remediar)	ou	reduzir	poluentes	no	ambiente.
•	 A	biorremediação	pode	ser	classificada	em	in-situ e ex-situ (off-site). A	primeira	se	
caracteriza	por	ser	um	tratamento	realizado	no	próprio	local	da	contaminação.	
Já	a	segunda,	por	ser	realizada	fora	do	local	no	qual	ocorreu	a	contaminação,	é	
um	tratamento	que	requer	a	escavação	e	a	remoção	do	solo	contaminado	para	
outro	local.
•	 Quanto	ao	tipo	de	metabolismo,	a	biorremediação	pode	ser	classificada	aeróbia,	
anaeróbia	e	cometabólica.
 
•	 A	biorremediação	aeróbia	envolve	reações	microbianas	que	exigem	oxigênio	
para	acontecer.
 
•	 No	 caso	 da	 biorremediação	 anaeróbia,	 ocorrem	 reações	 na	 ausência	 de	
oxigênio,	abrangendo	muitos	processos,	incluindo	fermentação,	metanogênese,	
decloração	redutiva	e	condições	de	redução	de	sulfato	e	de	nitrato.
•	 Existe	a	biorremediação	cometabólica,	os	MO	não	obtêm	energia	a	partir	da	
degradação	de	carbono	ou	contaminante.
•	 A	técnica	de	biorremediação	mais	adequada	(aeróbia,	anaeróbia	ou	cometabólica)	
depende	do	tipo	do	contaminante,	e	das	condições	presentes	no	local.
•	 Os	 principais	 agentes	 da	 aceleração	 da	 biorremediação	 são:	 bioestímulo	
(bioestimulação),	bioaumento	(bioaumentação)	e	biorremediação	intrínseca.	
•	 Na	biorremediação,	que	emprega	MO,	estes	podem	ser	de	ocorrência	natural	
(nativos)	ou	cultivados,	sendo	que	bactérias,	fungos	filamentosos	e	leveduras	
são	os	mais	utilizados.
•	 Os	 fungos	 apresentam	 as	 capacidades	 de	 transformar	 e	 de	 mineralizar	
contaminantes	 ambientais,	 como	 hidrocarbonetos	 aromáticos	 policíclicos,	
corantes	 azo,	 herbicidas	 e	 outros	 compostos	 tóxicos	 através	 da	 ação	 das	
enzimas	extracelulares.
•	 As	bactérias	apresentam	grande	aplicabilidade	em	processos	de	biorremediação,	
sendo	capazes,	inclusive,	de	degradar	plástico,	petróleo	e	outras	substâncias.
230
1	 No	processo	de	biorremediação,	diversas	condições	devem	ser	observadas	
para	a	implementação.	Muito	estudo	é	necessário	para	que	a	técnica	mais	
adequada	seja	empregada.	A	respeito	dessas	condições/fatores,	 leia,	 com	
atenção,	as	sentenças	a	seguir:
I-	 Biodegradabilidade	do	contaminante.
II-	 Tipo	de	metabolismo	microbiano.
III-	Natureza	do	contaminante.
IV-	Condições	do	local	no	qual	o	poluente	é	encontrado	não	interferem	no	processo.
Agora,	assinale	a	alternativa	CORRETA:
a)	(			)	As	sentenças	I,	II,	III	e	IV	estão	corretas.
b)	(			)	As	sentenças	I,	II	e	III	estão	corretas.
c)	 (			)	As	sentenças	I,	II	e	IV	estão	corretas.
d)	(			)	As	sentenças	I,	III	e	IV	estão	corretas.
2	 A	biorremediação	é	um	processo	essencial	na	remoção	e/ou	redução	dos	
contaminantes	presentes	no	ambiente,	mas,	assim	como	diversas	técnicas	
utilizadas	na	resolução	desse	tipo	de	problema,	ela	apresenta	vantagens	e	
limitações.	Cite	três	vantagens	e	três	limitações	da	biorremediação.	
3	 A	biorremediação	é	um	processo	de	 recuperação	de	áreas	 contaminadas	
pelo	 qual	 os	 resíduos	 orgânicos	 são	 biologicamente	 degradados,	 sob	
condições	 controladas.	 Quanto	 a	 esse	 tema,	 identifique	 as	 afirmativas	 a	
seguir	como	verdadeiras	(V)	ou	falsas	(F):	
(			)	 Os	 resíduos	 orgânicos	 devem	 ser	 biologicamente	 degradados	 até	 um	
estado	 inócuo,	ou	até	níveis	 abaixo	da	 concentração	 estabelecida	pelas	
autoridades	reguladoras.	
(			)	 As	técnicas	permitem	o	tratamento	dos	resíduos	nos	locais	contaminados	
ou	 em	 outros	 locais,	 quando	 há	 a	 escavação	 e	 a	 remoção	 das	 áreas	
contaminadas	do	local	original.	
(			)	 Quanto	à	origem	dos	microrganismos,	estes	podem	ser	produzidos	por	
bioestimulação,	isolados	de	outras	áreas,	com	origem	laboratorial,	levados	
para	o	local	contaminado,	ou	por	bioadição	dos	próprios	microrganismos	
degradadores	presentes	na	comunidade	local.	
(			)	 Pode-se	utilizar	bactérias,	fungos	ou	plantas	para	degradar	substâncias	
perigosas	para	a	saúde	humana	ou	para	o	ambiente.	
Assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	CORRETA,	de	cima	para	baixo:
a)	 (			)	V	–	V	–	F	–	V.
b)	(			)	V	–	F	–	F	–	V.
c)	 (			)	F	–	F	–	V	–	F.
d)	(			)	F	–	V	–	F	–	F.
e)	 (			)	F	–	F	–	V	–	V.
AUTOATIVIDADE
231
UNIDADE 3
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 3 — 
LEGISLAÇÃO AMBIENTAL APLICADA
Este	 tópico	 é	 dedicado	 ao	 estudo	 dos	 principais	 instrumentos	 legais	
relacionados	à	qualidade	da	água,	do	solo	e	do	ar,	sob	o	enfoque	da	microbiologia	
ambiental.	Vamos	conhecê-los?!
2 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
Quando	 se	 discute	 a	 respeito	 da	 análise	 da	 água,	 sistemas	 de	
monitoramento	 qualitativos	 e	 quantitati	vos	 desta	 abrangem	 a	 avaliação	 de	
variáveis	microbiológicas	e	sanitárias	(bactérias	coliformes	totais	e	termotolerantes,	
Escherichia coli e	 enterococos	 etc.)	 e	 se	 consti	tuem	 técnicas	 essenciais	 para	 as	
políticas	públicas	e	as	ações	de	gestão	(CEBALHOS;	DINIZ,	2017).
	Podemos	citar	a	classificação	dos	cor	pos	de	água	em	classes,	conforme	
a	qualidade	das	águas	e	a	definição	dos	usos	e	dos	tipos	de	tratamen	to	a	serem	
aplicados	nessas	águas	para	a	potabilização.	Abordaremos,	mais	 especificamente,	
a	 ResoluçãoCONAMA	 No	 357/2005	 (BRASIL,	 2005),	 que	 “dispõe	 sobre	 a	
classificação	 dos	 corpos	 de	 água	 e	 for	nece	 diretrizes	 ambientais	 para	 o	 seu	
enquadramento,	 bem	 como	 estabelece	 as	 condições	 e	 padrões	 de	 lançamento	
de	 efluentes,	 e	 dá	 outras	 providências”;	 a	 Resolução	 CONAMA	N°	 274/2000	
(BRASIL,	2000),	que	“define	os	critérios	de	bal	neabilidade	em	águas	brasileiras”;	
e	a	Portaria	N°	2914/2011	(BRASIL,	2011),	do	Ministério	da	Saúde,	que	“dispõe	
sobre	os	procedimentos	de	controle	e	de	vigilância	da	qualidade	da	água	para	
consumo	humano	e	seu	padrão	de	potabilidade”	(CEBALHOS;	DINIZ,	2017).
A	respeito	da	Resolução	CONAMA	No	357/2005,	esta	estabelece	as	classes	
da	qualidade	da	água	a	partir	dos	usos,	a	saber:
Art.	4°	As	águas	doces	são	classificadas	em:	
I-	 classe	especial:	águas	destinadas:	
a)	ao	abastecimento	para	consumo	humano,	com	desinfecção;	
b)	à	preservação	do	equilíbrio	natural	das	comunidades	aquáticas;	e,	
c)	à	 preservação	 dos	 ambientes	 aquáticos	 em	 unidades	 de	 conservação	 de	
proteção	integral.	
232
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
II-	classe	1:	águas	que	podem	ser	destinadas:	
a)	ao	abastecimento	para	consumo	humano,	após	tratamento	simplificado;	
b)	à	proteção	das	comunidades	aquáticas;	
c)	à	recreação	de	contato	primário,	como	natação,	esqui	aquático	e	mergulho,	
conforme	Resolução	CONAMA	n°	274,	de	2000;	
d)	à	 irrigação	 de	 hortaliças	 que	 são	 consumidas	 cruas	 e	 de	 frutas	 que	 se	
desenvolvam	rentes	 ao	 solo	 e	que	 sejam	 ingeridas	 cruas	 sem	remoção	de	
película;	e	
e)	à	proteção	das	comunidades	aquáticas	em	Terras	Indígenas.	
III-	classe	2:	águas	que	podem	ser	destinadas:	
a)	ao	abastecimento	para	consumo	humano,	após	tratamento	convencional;	
b)	à	proteção	das	comunidades	aquáticas;	
c)	à	recreação	de	contato	primário,	como	natação,	esqui	aquático	e	mergulho,	
conforme	Resolução	CONAMA	n°	274,	de	2000;	
d)	à	irrigação	de	hortaliças,	plantas	frutíferas	e	de	parques,	jardins,	campos	de	
esporte	e	lazer,	com	os	quais	o	público	possa	vir	a	ter	contato	direto;	e	
e)	à	aquicultura	e	à	atividade	de	pesca.	
IV-	classe	3:	águas	que	podem	ser	destinadas:	
a)	ao	abastecimento	para	 consumo	humano,	 após	 tratamento	 convencional	
ou	avançado;	
b)	à	irrigação	de	culturas	arbóreas,	cerealíferas	e	forrageiras;	
c)	à	pesca	amadora;	
d)	à	recreação	de	contato	secundário;	e	
e)	à	dessedentação	de	animais.	
V-	 classe	4:	águas	que	podem	ser	destinadas:	
a)	à	navegação;	e	
b)	à	harmonia	paisagística.
No	 que	 tange	 à	 questão	 do	 limite	 de	 organismos	 indicadores	 de	
contaminação	de	corpos	da	água,	para	as	águas	doces	de	Classe	1,	é	estabelecido:
g)	coliformes	 termotolerantes:	 para	 o	 uso	 de	 recreação	 de	 contato	 primário,	
deverão	ser	obedecidos	padrões	de	qualidade	de	balneabilidade,	previstos	
na	Resolução	CONAMA	n°	274,	de	2000.
Para	 os	 demais	 usos,	 não	 deverá	 ser	 excedido	 um	 limite	 de	 200	
coliformes	termotolerantes	por	100	mililitros	em	80%	ou	mais,	de,	pelo	menos,	
6	 (seis)	 amostras,	 coletadas	 durante	 o	 período	 de	 um	 ano,	 com	 frequência	
bimestral.	A	E. Coli	poderá	ser	determinada	em	substituição	aos	parâmetros	
coliformes	 termotolerantes,	 de	 acordo	 com	 limites	 estabelecidos	pelo	 órgão	
ambiental	competente.
TÓPICO 3 — LEGISLAÇÃO AMBIENTAL APLICADA
233
Já	para	as	águas	doces	de	Classe	2,	devem	ser	cumpridas	as	exigências:
Art.	15°.	Aplicam-se,	às	águas	doces	de	classe	2,	condições	e	padrões	da	
classe	1	previstos	no	artigo	anterior,	com	exceção	do	seguinte:
II-	coliformes	termotolerantes:	para	uso	de	recreação	de	contato	primário,	deverá	
ser	 seguida	 a	 Resolução	 CONAMA	 n°	 274,	 de	 2000.	 Para	 os	 demais	 usos,	
não	deverá	 ser	 excedido	um	 limite	de	1.000	 coliformes	 termotolerantes	por	
100	mililitros	 em	 80%	 ou	mais	 de,	 pelo	menos,	 6	 (seis)	 amostras	 coletadas	
durante	o	período	de	um	ano,	com	frequência	bimestral.	A	E. coli	poderá	ser	
determinada	 em	 substituição	 ao	 parâmetro	 coliformes	 termotolerantes,	 de	
acordo	com	limites	estabelecidos	pelo	órgão	ambiental	competente.
Lembre-se, acadêmico, de que estudamos a questão da contagem de 
coliformes termotolerantes na Unidade 2 (Tópico 1 - Meios de cultura microbiana e métodos 
de quantificação). Caso seja necessário, retome os estudos desse conteúdo.
ATENCAO
Para	as	águas	doces	de	Classe	3,	os	critérios	microbiológicos	devem	seguir:
g)	coliformes	 termotolerantes:	 para	 o	 uso	 de	 recreação	 de	 contato	 secundário,	
não	 deverá	 ser	 excedido	 um	 limite	 de	 2500	 coliformes	 termotolerantes	 por	
100	mililitros	 em	 80%	 ou	mais	 de,	 pelo	menos,	 6	 (seis)	 amostras,	 coletadas	
durante	o	período	de	um	ano,	com	frequência	bimestral.	Para	dessedentação	
de	 animais	 criados	 confinados,	 não	 deverá	 ser	 excedido	 o	 limite	 de	 1000	
coliformes	termotolerantes	por	100	mililitros	em	80%	ou	mais	de,	pelo	menos,	
6	 (seis)	 amostras,	 coletadas	 durante	 o	 período	 de	 um	 ano,	 com	 frequência	
bimestral.	 Para	 os	demais	usos,	 não	deverá	 ser	 excedido	um	 limite	de	 4000	
coliformes	termotolerantes	por	100	mililitros	em	80%	ou	mais	de,	pelo	menos,	
6	(seis)	amostras	coletadas	durante	o	período	de	um	ano,	com	periodicidade	
bimestral.	A	 E. Coli	 poderá	 ser	 determinada	 em	 substituição	 ao	 parâmetro	
coliformes	 termotolerantes,	 de	 acordo	 com	 limites	 estabelecidos	 pelo	 órgão	
ambiental	competente.
h)	cianobactérias	 para	 dessedentação	 de	 animais:	 os	 valores	 de	 densidade	 de	
cianobactérias	não	deverão	exceder	50.000	cel/ml,	ou	5mm3/L.	
É	 importante	destacar	 que,	 conforme	 a	 referida	 resolução,	 as	 águas	de	
contatos	primário	e	secundário	são	definidas	da	seguinte	forma:
XXX-	 recreação	de	 contato	primário:	 contato	direto	 e	prolongado	com	a	água	
(como	natação,	mergulho,	 esqui-aquático),	 na	qual	 a	possibilidade	de	o	
banhista	ingerir	água	é	elevada;	
234
UNIDADE 3 —TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
XXXI-	recreação	de	contato	secundário:	refere-se	àquela	associada	a	atividades	
em	que	o	contato	com	a	água	é	esporádico	ou	acidental	e	a	possibilidade	
de	ingerir	água	é	pequena,	como	na	pesca	e	na	navegação	(como	iatismo).
Para	as	águas	doces	de	classe	4,	de	acordo	com	o	Art.	17°:
As	águas	doces	de	classe	4	observarão	as	seguintes	condições	e	padrões:
 
I-	 materiais	flutuantes,	inclusive,	espumas	não	naturais:	virtualmente	ausentes;	
II-	 odor	e	aspecto:	não	objetáveis;	
III-	 óleos	e	graxas:	toleram-se	iridescências;	
IV-	substâncias	facilmente	sedimentáveis	que	contribuam	para	o	assoreamento	
de	canais	de	navegação:	virtualmente	ausentes;	
V-	 fenóis	totais	(substâncias	que	reagem	com	4	-	aminoantipirina)	até	1,0	mg/L	
de	C6H5OH;	VI	–	OD	superior	a	2,0	mg/L	O2	em	qualquer	amostra;	e	VII	-	
pH:	6,0	a	9,0.
No	 caso	das	 águas	 salinas	 (águas	 com	 salinidade	 igual	 ou	 superior	 a	
30	‰),	sendo	o	caso	da	água	do	mar,	os	seguintes	padrões	microbiológicos	são	
estabelecidos:
g)	coliformes	termolerantes:	para	o	uso	de	recreação	de	contato	primário,	deverá	
ser	seguida	a	Resolução	CONAMA	n°	274,	de	2000.	Para	o	cultivo	de	moluscos	
bivalves	destinados	à	alimentação	humana,	a	média	geométrica	da	densidade	
de	 coliformes	 termotolerantes	de,	 um	mínimo,	de	 15	 amostras	 coletadas	no	
mesmo	local,	não	deverá	exceder	43	por	100	mililitros,	e	o	percentil	90%	não	
deverá	ultrapassar	88	coliformes	termolerantes	por	100	mililitros.	Esses	índices	
deverão	 ser	 mantidos	 em	monitoramento	 anual	 com	 um	mínimo	 de	 cinco	
amostras.	Para	os	demais	usos,	não	deverá	 ser	 excedido	um	 limite	de	1.000	
coliformes	termolerantes	por	100	mililitros	em	80%	ou	mais	de,	pelo	menos,	
6	(seis)	amostras	coletadas	durante	o	período	de	um	ano,	com	periodicidade	
bimestral.	A	 E. Coli	 poderá	 ser	 determinada	 em	 substituição	 ao	 parâmetro	
coliformes	 termotolerantes,	 de	 acordo	 com	 limites	 estabelecidos	 pelo	 órgão	
ambiental	competente.