João é um paciente com 70 anos e decide ir ao hospital após apresentar um quadro de febre alta, tosse persistente e produção de escarro com sangue. O exame de raios-X do tórax revela opacidades pulmonares bilaterais. O médico suspeita de tuberculose pulmonar e solicita exames para confirmação. Com base nisso, qual exame microbiológico é mais indicado para o diagnóstico definitivo de tuberculose pulmonar?