Esterilização: Métodos e Agentes

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ESTERILIZAÇÃO 
 
1. EMBASAMENTO TEÓRICO 
 
1.1 Introdução 
Os processos de esterilização possuem o objetivo de livrar dado objeto, superfície, 
substância, e afins, da presença de todos os microrganismos, tanto em sua forma 
vegetativa, como sob a forma de resistência, os endósporos. Várias metodologias podem 
ser empregadas, sendo limitante para sua utilização o sujeito da esterilização, bem como 
outros fatores, como tempo necessário para a conclusão do processo, volume de material, 
e instalações do local. 
A morte celular pode ser induzida por diversos tipos de agentes esterilizantes, que 
podem agir principalmente através da inutilização das proteínas (desnaturação e 
oxidação), alteração na fisiologia de membranas e danos ao material genético, sendo 
encontrados em estufas, autoclaves, antibióticos e diversos tipos de radiação ionizante e 
não ionizante. 
 
1.2 Calor Seco 
O calor é um dos agentes mais difundidos no quesito esterilização, devido ao seu 
baixo custo de emprego e manutenção, capacidade de tratar quantidades consideráveis 
de material a cada sessão, bem como sua alta taxa de efetividade. Sendo dividido em duas 
categorias, o calor úmido, quando é empregado água ou vapor de água em altas 
temperaturas com alto poder desnaturante, e o calor seco, desprovido de água ou qualquer 
outro líquido. 
 O calor seco é o princípio ativo encontrado nas estufas de esterilização. Seu 
funcionamento é baseado na convecção de massas de ar, onde o ar quente sobe e o frio 
desce, constituindo um ciclo que transporta o calor gerado até o material. Essa convecção 
é um processo lento, passivo e gradual, logo os ciclos de esterilização costumam ser bem 
demorados, partindo de 6 horas a 121°C até 30 minutos a 180°C, resultando na morte 
celular por oxidação proteica. 
Por conta de o aquecimento do material através do calor seco ocorrer de forma 
lenta e gradual, alguns cuidados são imprescindíveis para um ciclo de esterilização em 
estufa realmente eficaz: 
• Objetos úmidos estão proibidos: a diferença entre o calor específico entre o ar que 
circunda o objeto e a água que o cobre faz com que ele não chegue de fato na 
temperatura ideal; 
• Devem estar devidamente embalados: nada de embalagens plásticas, como caixas de 
ponteiras; 
• Jamais abrir a estufa durante um ciclo de esterilização: além de o ciclo necessitar ser 
reiniciado, caso o material esteja embrulhado utilizando jornal ou outros papeis, há o 
risco de sua combustão devido às altas temperaturas; 
• Nunca sobrecarregue o equipamento: o ar quente precisa se mover entre os utensílios 
durante o processo, portanto organiza-los demasiadamente próximos compromete o 
processo. (FIG 1.1) 
Figura 1.1 – Estufa de secagem utilizada no 
LADMI, note que a organização das placas no 
seu interior preza pela circulação de ar. 
Fonte: o autor 
 
 
 
1.3 Calor Úmido 
Já o calor úmido utiliza sempre água ou vapor d’água sob altas temperaturas, 
estando presentes nos diversos tipos de autoclave, bem como no processo de 
pasteurização amplamente empregado na indústria alimentícia. 
Uma autoclave é similar a uma panela de pressão doméstica. Nela, água é aquecida 
até seu ponto de ebulição, passando do estado liquido para o vapor, que se acumula no 
interior do equipamento, ocasionando um aumento de pressão. O acúmulo do vapor no 
interior do equipamento faz com que o nanômetro chegue na marca de 1 atm de pressão, 
ponto onde a água ferve a uma temperatura de 121°C. 
No LADMI, em salões de beleza, estúdios de tatuagem, hospitais, consultórios 
dentários, a autoclave é comumente utilizada com dois propósitos distintos, realizar a 
esterilização ou descontaminação do material. O material a ser esterilizado deve estar 
devidamente embalado, seja em jornal, seja em outro material próprio autoclavável, como 
o papel grau cirúrgico ou papel kraft, e passar por um ciclo de 121°C por 15 min, 
resultando em um material estéril, porém úmido, devendo secar preferencialmente em 
estufa. Já o ciclo para a descontaminação de material posterior ao uso consiste em 121°C 
por 30 min, devendo seguir para as etapas de limpeza, embalo, esterilização e secagem 
para enfim retornar ao estado de utilizável, portanto, estéril. 
 
1.4 Esterilização por filtração 
 A esterilização por filtração é amplamente utilizada para a esterilização de 
soluções que contenham substâncias termolábeis. Microrganismos podem ser removidos 
de líquidos, passando-os através de filtros com poros inferiores aos seus diâmetros muito 
pequenos, impedindo-lhes a passagem. É possível através do sistema de filtração com 
Kitasato e bomba de sucção. Além disso, podem ser utilizados filtros contendo 
membranas (de nitrocelulose ou acetato de celulose) com poros de 0,22um de diâmetro 
(Millipore, Sartorius). 
 
1.5 Radiações 
Assim como a ação do calor leva a morte celular devido a inutilização de 
proteínas, as radiações de modo geral visam atacar justamente a fonte de informação para 
a fabricação dessas proteínas, o próprio material genético celular, o DNA/RNA. 
As radiações comumente utilizadas pela medicina nuclear, empresas 
farmacêuticas e alimentícias são compostas pelos raios x e γ, com alto poder de 
penetração biológico, pois são capazes de realizar um dano celular irreparável mesmo em 
um curto período de exposição. Portando, necessitam de locais apropriados para sua 
contenção, utilizando paredes revestidas de aço, bem como os manipuladores protegidos 
por chumbo. São as chamadas radiações ionizantes, sendo utilizadas como método de 
esterilização apenas em grandes empresas por conta dos seus custos e riscos. 
Já o outro grupo, o das radiações não ionizantes, é caracterizado por não possuir 
grande poder de penetração, resultando em técnicas mais simplificadas de emprego e 
segurança, porém ainda mantendo um alto poder lesivo aos ácidos nucleicos. Por conta 
de sua fácil empregabilidade, no dia a dia está presente em praticamente todos os 
laboratórios que necessitam esterilizar uma certa superfície, como por exemplo, a mesa 
que compõe a câmara de fluxo laminar, utilizando-se de luz ultravioleta (FIG. 1.2). De 
forma geral, as radiações lesam as células devido a produção de dímeros de pirimidinas 
no DNA, levando a proteínas defeituosas devido ao embaralhamento das informações 
armazenadas lá, ocasionando a morte das células atingidas. 
 
Figura 1.2 – Lâmpada Ultravioleta (radiação não 
ionizante) utilizada como agente esterilizante em uma 
câmara de fluxo laminar no LADMI. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: o autor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prática nº2 – Esterilização de material em autoclave 
 
Objetivo: Compreender o método de operação da estufa, autoclave, e outros 
equipamentos de uso geral. 
 
Um passo a passo para o uso de autoclaves: 
• Certifique-se de que há água destilada suficiente no seu interior, caso não, complete até 
cobrir totalmente as resistências e de forma a não encostar no fundo da cesta da autoclave; 
• Distribua o material na (s) cesta (s) respeitando o ciclo atual, não misturando material 
para descontaminação com material a ser esterilizado; 
• Feche a tampa, trave-a corretamente, ligue o equipamento; 
• Com a válvula de pressão aberta, espere até que todo o vapor que está sendo formado 
tome o lugar do ar seco ambiente que preenche o equipamento (pode haver um leve 
aumento de pressão mesmo com a válvula aberta); 
• Feche a válvula de pressão e aguarde o manômetro chegar a marca de 1,0 atm/121°C, 
ponha o termostato no médio e inicie a contagem do ciclo; 
• Após o término, desligue o equipamento e aguarde o manômetro zerar antes de abrir a 
autoclave para retirar o material. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.8 – Autoclave utilizada no LADMI. 
A. Atente para as travar utilizadas para a vedação da câmara. Por questões de segurança, devem ser fechadas 
ortogonalmente entre si, de forma a distribuirigualmente a força entre os parafusos; B. Refere-se ao 
compartimento interno onde os cestos de esterilização são depositados. Ao fundo é possível vem seu suporte 
que possui a forma de um “x”, que além de manter os cestos fora do contato direto com a água quente ao 
fundo, demarca o nível de água que deve haver na câmara antes de ser utilizada. Por último, também é 
possível visualizar as resistências, peça responsável pela conversão da energia elétrica em térmica, 
aquecendo o aparelho; C. e D. Destacam os cestos vazados que comportam os materiais a serem 
autoclavados, onde os furos permitem a movimentação livre do vapor entre eles; E. água destilada 
amarelada devido ao acúmulo de resíduos de meio após um ciclo de descontaminação, nesse estado é 
necessário realizar a troca da água antes de reutilizar o equipamento; F. manômetro demarcando 1atm, 
pressão onde a água atinge os 121°C necessários para o processo de esterilização. 
Fonte: o autor 
A B 
C D 
E F 
EXERCÍCIOS 
1. Você já parou para pensar em quais produtos do seu dia a dia passam por 
processos de esterilização durante a fabricação? Cite alguns, bem como o método 
empregado. Qual a importância deste procedimento para nós, consumidores? 
2. Faça um esquema que sobre a aula de hoje contendo: o mecanismo de ação de 
cada método, onde é empregado, o protocolo e seus cuidados. 
3. Bacillus subtilis e Geobacillus stearothermophilus costumam ser utilizados 
como teste de controle de qualidade de equipamentos esterilizantes que utilizam calor. 
Cite para qual equipamento cada cepa é utilizada? Que características esses 
microrganismos possuem para que possam ser empregados com essa finalidade? E qual 
a importância desse tipo de acompanhamento? 
4. Você, como um jovem microbiologista, estava bastante apressado e fechou a 
válvula da autoclave imediatamente após veda-la. Como sua ação afetará o processo de 
esterilização do material? 
5. Algumas substâncias são conhecidas pelo termo termolábeis. O que isso 
significa? Elas necessitam de algum cuidado extra quanto a esterilização? Se possível, 
exemplifique. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
SOARES, Juarez Braga Soares; CASIMIRO, Antonio Renato S. de; ALBUQUERQUE, 
Laurênia Maria B. de. Microbiologia Básica, 2ª ed. Fortaleza: Edições UFC, 1987. 
175p. 
TORTORA, Gerard, J.; FUNKE, Berdell, R.; CASE, Christine, L. Cap 7: Controle do 
Crescimento Microbiano. In. ______. Microbiologia, 10ª ed. Porto Alegre: Artmed, 
2012. p. 185-209. 
VERMELHO, Alane Beatriz. Cap. 3: Métodos físicos e químicos de controle do 
crescimento microbiano. In. VERMELHO, A. B. et al. Práticas de microbiologia, 1ª 
ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. p. 29-78.