controle_de_ microorganismos

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CONTROLE DE 
MICRO-ORGANISMOS 
Doutoranda Fernanda Cristina de Campos Casale 
Departamento de Microbiologia e Imunologia 
Microbiologia de Alimentos 
fccampos@ibb.unesp.br 
História... 
Século III a.c. → Egípcios: embalsamento dos corpos 
2000 a.c.→ Antiga Mesopotâmia: os peixes eram dessecados 
e conservados em salmoura 
• 539 a.c. → Persas: armazenamento de água em recipientes 
de prata e cobre 
Recipiente de cobre 
• Século XVIII → descoberta de pequenos “animais” capazes 
de deteriorar alimentos e crescer em ambiente natural 
 
 Fervura e Filtração 
 
 
Indústria alimentícia (preservação) Produção de vinhos e cervejas 
PASTEURIZAÇÃO 
• 1846 → Ignaz Philipp Semmelweis: os médicos podem transportar a 
morte 
• 1867 → Joseph Lister: início das cirurgias antissépticas (fenol) 
 
 
O CONTROLE DO CRESCIMENTO 
MICROBIANO PODE PREVENIR 
Infecções 
Deterioração de alimentos 
Contaminação de 
medicamentos, 
cosméticos, água, meio 
ambiente, etc... 
Controle de uma população microbiana... 
 
 
Destruir Inibir Remover 
 
 
 
 
 
AGENTES FÍSICOS AGENTES QUÍMICOS 
Micro-organismos em números aceitáveis ou ausência 
NÍVEL DE CONTROLE DO 
CRESCIMENTO MICROBIANO 
 
 
Eliminação total Inibição do crescimento 
 MORTE (redução do metabolismo) 
 
 
 “Cida” “Stático” 
 bactericida bacteriostático 
 esporicida micostático 
 fungicida 
 viricida 
 amebicida 
 algicida 
 
Destruição ou remoção das formas de vida, vírus e esporos 
 TOTAL PARCIAL 
 
Objeto ou meio ambiente Superfícies Tecidos 
 inanimadas vivos 
 
 
 Esterilização 
 
 
 Desinfecção Antissepsia 
 
 
 
 
 
Esterilizante 
Desinfetante Antisséptico 
Definições: 
• Esterilização: Destruição ou remoção de TODAS as formas 
de vida microscópica de um objeto ou meio ambiente. 
 (bactérias vegetativas, esporos bacterianos, fungos, vírus e protozoários) 
 
• Desinfecção: Destruição de micro-organismos patogênicos 
presentes num material inanimado e/ou redução da 
contagem total . 
 - Desinfetante: Substância química que mata forma vegetativa de micro-
organismos patogênicos, mas não suas formas esporuladas. 
 
 
 
 
Definições: 
• Antissepsia: Destruição ou redução da contagem total de 
micro-organismos patogênicos presentes num tecido vivo. 
 - Antissépticos: Composto químico usualmente aplicado na superfície do 
corpo humano que previne a multiplicação dos micro-oganismos. 
 
• Assepsia: Conjunto de medidas para prevenir a entrada de 
micro-organismos num material (vivo ou não) ou reduzir o 
número dos já presentes → Profilaxia. 
 
• Sanitizantes: Substância química que mata 99,9% dos 
micro-organismos contaminantes de uma área. Usados 
normalmente em utensílios de cozinha em restaurantes, 
equipamentos de laticínios e indústria de alimentos. 
 
PADRÃO DE MORTE EM 
UMA POPULAÇÃO MICROBIANA 
 
 
Como podemos constatar se um micro-organismo esta morto? 
 
Respiração? Batimento cardíaco? Pressão arterial? 
 
 
 
Esporos? 
PERDA DA CAPACIDADE DE REPRODUÇÃO 
Morte exponencial... 
1 milhão de bactérias 
1º min 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
Morte exponencial... 
1 milhão de bactérias 
100.000 
1º min 
2º min 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
Morte exponencial 
1 milhão de bactérias 
100.000 
1º min 
2º min 
10.000 
3º min 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
Morte exponencial 
1 milhão de bactérias 
100.000 
1º min 
2º min 
10.000 
3º min 
1.000 
4º min 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
Morte exponencial 
1 milhão de bactérias 
100.000 
1º min 
2º min 
10.000 
3º min 
1.000 
4º min 
100 
5º min 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
Morte exponencial 
1 milhão de bactérias 
100.000 
1º min 
2º min 
10.000 
3º min 
1.000 
4º min 
100 
5º min 
10 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
Morte exponencial 
1 milhão de bactérias 
100.000 
1º min 
2º min 
10.000 
3º min 
1.000 
4º min 
100 
5º min 
10 1 
? 
AGENTE FÍSICO ou QUÍMICO 
6º min 
CONDIÇÕES QUE INFLUENCIAM A 
ATIVIDADE ANTIMICROBIANA 
1) Tamanho da população 
2) Intensidade ou concentração do agente microbicida 
3) Tempo de exposição ao agente microbicida 
4) Temperatura 
5) Natureza do material que contém os micro-organismos 
6) Características dos micro-organismos presentes 
 
 
MECANISMOS DE DESTRUIÇÃO DAS 
CÉLULAS MICROBIANAS 
• Alteração no estado físico 
do citoplasma 
• Rompimento da membrana 
ou parede celular 
• Inativação de proteínas 
(enzimas) 
• Danos aos ácidos nucléicos 
Métodos Físicos de 
Controle Microbiano 
1. Altas temperaturas 
2. Baixas temperaturas 
3. Radiação 
4. Filtração 
5. Diminuição da atividade de água 
 
 
Aplicação: dependente de vários fatores, como por 
exemplo a natureza do material 
ALTAS TEMPERATURAS 
CALOR SECO 
• Ar quente (forno) 
• Flambagem 
• Incineração 
 
 
 
 
CALOR ÚMIDO 
• Fervura 
• Autoclave 
• Pasteurização 
 
Mais eficiente: a água é melhor condutor de calor do que o ar 
Tempo necessário? 
 
 Inversamente proporcional à 
temperatura empregada 
 
 
Calor Seco 
1. Ar quente (fornos e estufas) → 160°C/2 h ou 180°C/1 h 
 
• Aplicação: vidrarias, óleos, pomadas, 
 instrumentos de metais com ponta. 
 
 
 
 
 
• Mecanismo de ação: 
 oxidação dos constituintes orgânicos celulares. 
• Esterilização: SIM. 
 
Calor Seco 
 2. Flambagem 
 
• Aplicação: fios de platina e pinças. 
• Mecanismo de ação: 
 oxidação dos constituintes 
 orgânicos celulares. 
• Esterilização: SIM. 
 
Calor Seco 
 3. Incineração 
 
• Aplicação: resíduos biológicos (carcaças), 
 lixo hospitalar, swabs, etc. 
• Mecanismo de ação: 
 oxidação dos constituintes 
 orgânicos celulares. 
• Esterilização: SIM. 
 
Calor Úmido 
 1. Fervura (100oC/10 min) 
 
• Aplicação: desinfecção doméstica. 
• Mecanismo de ação: 
 coagulação das proteínas pela quebra 
 das pontes de hidrogênio quem mantém 
 a proteína na sua estrutura tridimensional = desnaturação 
• Esterilização: NÃO, esporos e vírus sobrevivem. 
 
 Mas eliminam as toxinas do Clostridium botulinum 
 Toxina de Staphylococcus aureus e vírus da hepatite A → 30 min 
 
 
Calor Úmido 
2. Autoclave (vapor d’água sob pressão) 
 
 ↑ pressão - ↑ temperatura 
 121oC/ 15 min 
 
• Aplicação: Instrumentos cirúrgicos 
 vidraria, meios de cultura, etc. 
• Mecanismo de ação: desnaturação da proteína. 
• Esterilização: SIM. 
 
 
Calor Úmido 
 3. Pasteurização 
 
• Aplicação: Leite, sucos, molhos, 
 sopas, cremes, frutas enlatadas. 
 
 
 
 
• Mecanismo de ação: 
 desnaturação de proteínas. 
• Esterilização: NÃO. 
 
 
BAIXAS TEMPERATURAS 
Será que bactérias morrem 
à temperaturas abaixo de zero?Bactérias psicrotróficas podem crescer a zero grau. 
Mas a grande maioria das bactérias terão seu 
crescimento inibido em temperaturas abaixo de zero. 
 
• Aplicação: 
 uso doméstico (alimentos em geral) 
 - geladeira: 4oC 
 - freezer doméstico: -20oC 
 conservação de espécimes 
 - Freezer: -70oC 
 - N líquido: -196oC 
 
• Mecanismo de ação: 
 inibição do metabolismo. 
• Esterilização: NÃO. 
 
RADIAÇÃO 
Atividade antimicrobiana: menores que 295nm 
Radiação Não-Ionizante 
 Radiação Ultravioleta 
 
• Aplicação: salas cirúrgicas, salas assépticas onde produtos esterilizados 
são distribuídos, cabines de fluxo laminar. 
 
Baixo poder de penetração 
• Mecanismo de ação: morte ou mutação. 
 
 Excita os elétrons resultando na formação de dímeros de timina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Esterilização: SIM. 
 
Radiação Ionizante 
 Raios X e Gama 
 
• Aplicação: Produtos médicos descartáveis, gaze, luvas de látex, 
cotonete, algodão, próteses, cosméticos, alimentos, etc. 
Alto poder de penetração 
• Mecanismo de ação: morte ou mutação. 
 
 Ionização das moléculas, ou seja, conduzem elétrons 
constantemente até romperem moléculas em átomos 
 
H2O → OH
- + H+ 
 
 
 
 
 
 
• Esterilização: SIM. 
 
 
 
Radicais hidroxila interferem na transcrição do DNA 
 
FILTRAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
Retenção dos micro-organismos 
Alimentos irradiados tornam-se radioativos? 
 
 
 
 
 
OMS aprova a radiação ionizante na esterilização 
de aves (utilizado no Canadá) e para certos tipos 
de temperos e condimentos vegetais. 
NÃO 
 
Membranas Filtrantes 
Ésteres de celulose 
• Aplicação: 
 produtos termosensíveis (vitaminas e proteínas), 
 medicamentos, 
 meio de cultura, 
 água (diálise). 
• Mecanismo de ação: 
 retenção 
• Esterilização: SIM. 
 
 
 
 
Vantagem: coleta e diferenciação dos micro-organismos do meio 
(dependendo do poro utilizado) 
 
Filtros de Partículas de Ar de Alta Eficiência 
(HEPA - High Efficiency Particulate Air filters) 
• Aplicação: Manuseio de materiais perigosos como tecido animal 
doente, micro-organismos infecciosos ou manipulação gênica de 
micro-organismos. 
• Mecanismo de ação: 
 retenção. 
• Esterilização: NÃO 
 removem 99,97% de 
 partículas de 0,3 µm. 
 
 
Fluxo 
Laminar 
• Aplicação: 
 uso doméstico e indústria alimentícia 
• Mecanismo de ação: 
 diminuição da atividade metabólica das células vegetativas. 
• Esterilização: NÃO. 
 
 DESSECAÇÃO CONJUGAÇÃO COM SOLUTO 
 (açúcar ou sal) 
 
DIMINUIÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA 
Métodos Químicos de 
Controle Microbiano 
1. Desinfetantes e Antissépticos 
 - Fenol e Compostos fenólicos 
 - Álcool 
 - Halogênios 
 - Metais pesados 
 - Clorexidina 
 - Detergentes 
 - Agentes oxidantes 
 
2. Esterilizantes químicos 
 - Óxido de etileno 
 - Glutaraldeído 
 - Formaldeído 
 
Aplicação: dependente de vários fatores 
Características de Agente Químico “Ideal” 
 Efeito rápido 
 Amplo espectro antimicrobiano 
 Ação prolongada e irreversível 
 Estabilidade química 
 Inodoro ou odor agradável 
 Não causar danos ao homem 
 Fácil aplicação 
 Baixo custo 
 
 
NÃO EXISTE 
DESINFETANTES E ANTISSÉPTICOS 
Fenol e Compostos fenólicos 
 
• Mecanismo de ação: lesão membrana citoplasmática, desnaturação. 
 ↑ Concentração = bactericida 
 ↓ Concentração = bacteriostático 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR). 
• Tempo de exposição: alguns minutos. 
• Desvantagem: irritante para a pele e odor desagradável. 
 
 em detergentes ou sabão reduz as qualidades 
 irritativas com aumento da atividade antibacteriana 
• Vantagem: ação residual . 
 
• Aplicação: Sabonetes, xampus, pasta de dente, desodorantes, 
cosméticos, unguentos. 
 
• Cresóis 
 CREOLINA 
 
 
 
 
 
 
 TIMOL 
• Triclosano 
• Ortofenilfenol 
Álcoois 
 Etílico (70%) 
 
• Aplicação: superfícies humanas e inanimadas em geral. 
• Mecanismo de ação: desnaturação e remoção mecânica. 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), BAAR, fungos e vírus envelopados. 
• Tempo de exposição: 10 a 15 min. 
• Desvantagem: evaporação rápida sem deixar resíduos. 
• Vantagem: baixo custo, baixa toxicidade, fácil aquisição e aplicação. 
 
 
? 
Ajuda na entrada do álcool na célula 
↓ Volatilização 
 
Halogênios 
1. Iodo 
 
• Aplicação: antisséptico, desinfetante de pequenas quantidades de 
água (sanificar utensílios de alimentação), desinfetantes de ar 
(vapores). 
• Mecanismo de ação: Agente oxidante 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), BAAR, esporos, fungos, vírus e 
amebicida. 
• Tempo de exposição: alguns minutos. 
• Desvantagem: presença de material orgânico diminui sua eficiência. 
• Vantagens: ótimo agente microbicida. 
 
 
Halogênios 
2. Cloro 
 
• Aplicação: 
 - Cl gasoso liquefeito = água potável, piscinas e sistemas de tratamento 
 - Hipoclorito de cálcio = sanitização de utensílios de restaurantes e equipamentos de 
laticínios 
 - Hipoclorito (1%) = desinfecção doméstica e de alimentos (verduras, legumes e frutas) 
 
• Mecanismo de ação: Agente oxidante → HCl- + O+ 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), fungos 
• Tempo de exposição: alguns minutos. 
• Desvantagens: Irritante para a pele e corrosivo. 
• Vantagens: grande disponibilidade, baixo custo, ação residual. 
 
 
Ação microbicida ocorre somente na forma de ácido 
hipocloroso (HOCl), que se forma quando o cloro é 
adicionada à água → 250ppm/15min 
 
Metais pesados e seus compostos 
• Mecanismo de ação: Inativação de proteínas. 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-) 
• Tempo de exposição: enquanto em contato. 
• Desvantagem: intoxicação por absorção. 
• Vantagens: ↓ quantidades ↑ poder microbicida 
• Aplicações: 
 
MERCÚRIO ORGÂNICO: pequenos cortes, feridas e infecções de pele. 
 
 
 
Merbromin Nitromersol 
Timerosal 
NITRATO DE PRATA (1%): prevenção de infecções oculares por gonococos 
em recém-nascidos 
 Nitrato de prata (0,5%): 
 gaze embebida em queimaduras 
 para evitar infecções 
 
Moeda de prata em crescimento (ágar) 
Metais pesados e seus compostos 
SULFATO DE COBRE: 
 
 Algicida Fungicida 
(reservatórios de água e piscinas) (controle de infecções em plantas) 
 
 
 
 
Metais pesados e seus compostos 
ZINCO: fungicidas de plantas 
 
 
 
 
 
 
 unguentos (pé-de-atleta) antissépticos bucais 
 
 
Metais pesados e seus compostos 
Clorexicida 
 
 
• Mecanismo de ação: desorganização estrutural e funcional da MP 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), ↓ fungos e vírus. 
• Tempo de exposição: algunsminutos. 
• Desvantagem: acima de 2% tóxico. 
• Vantagens: efeito residual, eficaz na 
 presença de matéria orgânica, 
 pouco irritante às mucosas. 
• Aplicações: cortes e ferimentos, sabonetes, enxaguantes bucais, etc. 
Detergentes e Sabões 
• Aplicação: tudo que pode ser lavável. 
• Mecanismo de ação: Diminuem a tensão superficial (rompimento da 
membrana citoplasmática e remoção mecânica. 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), fungos, vírus, esporos. 
• Tempo de exposição: 10 min. 
• Vantagem: método simples, barato e eficaz. 
• Desvantagem: ação lenta e menos 
 duradoura. 
 
 
 
Detergentes e Sabões 
Compostos Quaternários de Amônio 
 
 Atividade microbicida, ação detergente, 
 baixa toxicidade, alta solubilidade em água, 
 alta estabilidade em solução e não são corrosivos. 
 
 
 
 
 
 Cloreto de benzalcônio Cloreto de cetilpiridínio 
 
 
 
 
Agentes Oxidantes 
• Aplicação: uso doméstico em geral, antisséptico de pequenas feridas. 
• Mecanismo de ação: oxidação dos constituintes celulares. 
• Espectro de ação: Gram (+) e (-), fungos. 
• Tempo de exposição: enquanto estiver em contato. 
• Desvantagem: baixa atividade residual. 
• Vantagem: baixo custo. 
 
 
 
 
 
 Peróxido de Hidrogênio 3% 
 
 
 
ESTERILIZANTES QUÍMICOS 
• Aplicação: materiais médicos sensíveis ao calor (bolsas de sangue 
para transfusão), equipamentos de cateterização, marcapassos, 
locais fechados (câmaras assépticas) 
• Mecanismo de ação: Inativação de enzimas 
• Espectro de ação: esterilizante 
• Tempo de exposição: variável. 
• Desvantagem: altamente tóxicos, muito tempo para agir. 
• Vantagem: Não corrosivos (metal, plástico e borracha). 
 
• ÓXIDO DE ETILENO (gás inflamável) = alto poder de penetração 
• GLUTARALDEÍDO (líquido oleoso) = equipamentos cirúrgicos 
• FORMALDEÍDO (gás tóxico) = penetração limitada 
 
 
OBRIGADA