Aula 6-Controle do crescimento DOS MICROORGANISMOS

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Controle de microrganismos 
Ignaz Philipp Semmelweis 
(lavagem das mãos) 
Joseph Lister 
(ácido carbólico -desinfetante) 
Tortora cap 07 
Controle do crescimento de 
microrganismos 
Importância do controle microbiano: 
1. Prevenir e controlar as doenças 
infecciosas; 
2. Preservar os alimentos; 
3. Inibir microrganismos deteriorantes; 
4. Impedir a contaminação de culturas 
puras. 
 
Veio a termo um século após a descoberta dos microrganismos 
Pasteur (Biogenese) – Microrganismos eram a causa da putrefação e azedamento. 
Koch (Postulados) – microrganismos causadores de doenças (Antraz, tuberculose) 
Joseph Lister 1860 promoveu o conceito da Anti-sepsia: 
Incisões cirúrgicas livres de contaminação reduziu mortes por infecções. 
Usou fenol para esterilizar o equipamento dando origem às técnicas assépticas 
 
Consequencias para humanidade 
 Causas de morte 
Definições importantes 
 Esterilização 
 
Remoção ou destruição de TODAS 
as formas de vida num objeto 
ou material incluindo 
endosporos e outras estruturas 
mais resistentes. 
 
 Desinfecção 
 
A remoção ou destruição da 
MAIORIA das formas de vida 
num objeto ou material, 
especialmente patógenos 
vegetativos (não formam 
endosporos). 
 
 Antissepsia 
 
A remoção ou destruição da 
MAIORIA das formas de vida 
em tecido vivo, especialmente 
patógenos vegetativos (não 
formam endosporos. 
 
 
Desinfetantes? 
Desinfetantes: Produtos usados 
para desinfetar uma superficie ou 
material inerte. 
Desinfecção 
 
A remoção ou destruição 
da MAIORIA das 
formas de vida 
num objeto ou 
material, 
especialmente 
patógenos 
vegetativos (não 
formam 
endosporos). 
Os antimicrobianos atuam de várias formas 
para inibir microrganismos 
Mecanismos de ação estão 
associados com 
aspectos estruturais da 
célula: 
 
◦ Alteração da 
permeabilidade da 
membrana; 
◦ Rompimento da parede 
celular; 
◦ Dano aos ácidos nucléicos 
e às proteínas. 
Desinfetantes: agentes químicos 
ÁLCOOL 
Álcoois 
 
 Bactericida e fungicida 
◦ Não matam endosporos e vírus 
não envelopados 
 Ação: 
◦ Causa a desnaturação de 
proteínas, rompe membranas e 
dissolve lipídeos. 
 
 Etanol 100% menos efetivo que 
70% (porque água necessária na 
desnaturação) 
 Causa a desidratação da pele 
 Isopropanol mais efetivo que 
etanol 
Desinfetantes: agentes químicos 
ÁLCOOL 
Álcoois 
 
 Também usado em 
degerminação: A remoção 
mecânica de microrganismos 
Agentes Químicos 
ÁLCOOL 
Obs. Benzoato de denatônio ou Bitrex = sabor amargo 
Alcool etílico hidratado 
65o INPM 
Agentes de superfície 
SURFACTANTES 
 Sabão (surfactante ionico) 
◦ Reduz a tensão de superfícies entre 
as moleculas em líquido 
Repelido pela água Afinidade pela água 
1.água 2. molécula do sabão 3. sujeira 
Agentes de superfície 
SURFACTANTES 
 Sabão (surfactante ionico) 
◦ Reduz a tensão de superfícies entre 
as moleculas em líquido 
◦ Ação: remoção mecânica dos 
microrganismos juntamente com óleo 
da pele 
◦ São considerados degerminantes 
Acidos graxos – ion sódico 
Fragâncias (e oleos como citronelol, geraniol, etc) , 
metais (titânio), 
agentes quelantes (EDTA e ac etidronico) 
Mica (silicato) dioxido de titânio (cor e bactericida) 
degerminação: A remoção 
mecânica de microrganismos 
Desinfetantes: Agentes Químicos 
Compostos de amônio quaternário - QUATS 
 Detergentes iônicos 
 Ação: Provavelmente desfazem a 
membrana plasmática e/ou 
desnaturação de enzimas 
 Gram positivas são mais sensíveis 
que Gram negativas 
 Endosporos são em geral 
resistentes 
 Efetivos contra: bactérias fungos, 
virus e protistas 
 
Desinfetantes: Agentes Químicos 
Compostos de amônio quaternário - QUATS 
Cloreto de Alquil Dimetil Benzil Amônio 
Agentes Químicos 
FENÓIS 
 Usado por Lister, hoje é 
pouco utilizado, irrita a pele 
(possivelmente cancerígeno) 
 Ação: lesão na membrana 
plasmática, desnaturação de 
proteínas. 
 
 
A) Fenol 
B) O-fenilfenol 
C) Hexaclorofenol 
Anti-séptico 
Timol (composto fenólico) 
Eucaliptol, sacarina, sucralose (sabor), mentol 
(anestésico), flúor, cloreto de zinco (ver metais), 
ácido benzóico (baixa o pH intracelular) 
Remove microrganismos de tecido vivo 
Triclosan 
 Triclosan: tricloro hidroxi 
difenil eter 
 Fenol e éter 
 Atua em muitos 
componentes celulares, ex. 
inibe a síntese bacteriana de 
ácidos graxos 
 FDA americana restringe o 
uso pelos mesmos motivos 
que antibioticos – uso 
excessivo = resistência triclosan 
ã ã ã
Agentes Químicos 
HALOGÊNIOS: Cl, I, Br, F 
Cloro 
 Agente oxidante 
 Ação: destrói a cadeia 
transportadora de elétrons, 
destrói atividade enzimática 
 Eficaz como gás (Cl2) 
 Mais utilizado: hipoclorito de 
sódio (água sanitária 
 
Agentes Químicos 
HALOGÊNIOS 
Hipoclorito de sódio 
2,0 a 2,5% 
Normalmente usado como desinfetante 
Agentes Químicos 
HALOGÊNIOS 
Iodo 
 I2 efetivo contra: todos os tipos de 
bactéria, endosporos, fungos e 
alguns vírus 
 Ação: ligam com o aminoácido 
tirosina - perda de função protéica 
 Oxida grupos sulfidrila (-SH) de 
aminoácidos (causando alteração 
da estrutura da proteína) 
Agentes Químicos 
HALOGÊNIOS 
Iodeto de potássio 
Normalmente usado com anti séptico 
Agentes Químicos 
Metais Pesados: Ag, Ag, Cu, Zn, etc. 
 Ação: Ligação dos íons metálicos com 
grupos sulfidrila nas proteínas - 
desnaturação 
 Nitrato de Prata: gotas usado nos EUA para 
tratar os olhos de recém nascidos contra 
gonorréia (depois de passagem através do 
canal do útero). Hoje se usa antibióticos 
 Cloreto de mercúrio: espectro muito amplo 
de atividade - antigamente usado como 
desinfectante (bacteriostático). Problema 
com mercúrio: tóxico para humanos 
(carcinogênico). 
 Mercúrio orgânico menos tóxico: presente 
em anti-sepsias mercurocromo, e mertiolate) 
 Sulfato de cobre: Algicida para piscinas, 
reservatórios (1ppm) 
Agentes Químicos 
Agentes oxidantes 
 Peróxidos. Ação: oxidação de componentes 
celulares 
 Peróxido de hidrogênio: anti-séptico comum em 
casa. Desinfectante efetivo (mata até endosporos) 
– usado na indústria de empacomento de 
alimentos. Usado para limpar lentes de contato. 
Usado para irrigar feridas profundas – liberando 
oxigênio, e prevenindo crescimento de 
anaeróbicos 
 Peróxido de benzoila: também para tratar feridos 
infectados por patógenos anaeróbicos (exemplo – 
para tratar acne, causado por bactéria anaeróbica) 
 Ácido peracético – Esporicida efectivo, mata 
endosporos e vírus 30 min, fungos e bactérias 5 
min. Aplicação: esterilização de alimentos como 
legumes, frutas e vegetais (porque não deixa 
resíduo) 
Agentes Químicos 
Agentes oxidantes 
 Peróxidos. Ação: oxidação de 
componentes celulares 
 Peróxido de hidrogênio: anti-séptico 
comum em casa. Desinfectante 
efetivo (mata até endosporos) – 
usado na indústria de empacomento 
de alimentos. Usado para limpar 
lentes de contato. Usado para irrigar 
feridas profundas – liberando 
oxigênio, e prevenindo crescimento 
de anaeróbicos 
 Peróxido de benzoila: também para 
tratar feridos infectados por 
patógenos anaeróbicos (exemplo – 
para tratar acne, causado por 
bactéria anaeróbica) 
 Ácido peracético – Esporicida 
efectivo, mata endosporos e vírus 30 
min, fungos e bactérias 5 min. 
Aplicação: esterilização de alimentos 
como legumes, frutas e vegetais 
(porque não deixaresíduo) 
Agentes Químicos 
Aldeídos 
 Atividade antimicrobiana muito 
grande 
 Ação: inativam proteínas através de 
formação de ligações cruzadas 
covalentes com grupos funcionais 
(NH2, OH, COOH, SH) 
 Formaldeído (gás de formaldeido 
formalina) 
 Glutaraldeído 
 Aplicações: desinfectar instrumentos 
hospitalares, embalsamar corpos, 
produção de vacinas (inativar 
bactérias e vírus na solução) 
Resumo do modo de ação de compostos químicos 
Veja no Tortora 
(aqui só tem um exemplo) 
Exercício 
Qual desinfetante é mais eficiente? 
Definições importantes 
 Microbicidas: Agentes antimicrobianos 
que matam microrganismos. 
 
◦ Micro: microrganismos 
◦ Cida – que causa morte 
 
◦ Fungicida – matam fungos 
◦ Viricidas – matam vírus 
◦ Bactericidas – matam bactérias 
 
 
Os antimicrobianos podem ser agentes 
físicos ou químicos 
 
 Em microbiologia o critério de morte bacteriana: 
◦ Baseado na perda da capacidade de reprodução. 
 
 Avaliação da eficiência de um agente antimicrobiano: 
◦ Uma amostra do material submetido à ação do agente é cultivada; 
◦ Determina-se o número de sobreviventes (podem se multiplicar). 
 
• Na presença de 
agentes de controle as 
bactérias morrem a 
uma taxa constante. 
• A cada minuto de 
exposição, 90% da 
população é atingida. 
Qual o mais eficiente? 
definições 
Sanitização: 
 
Estratégia para redução 
da contagem microbiana 
para níveis seguros para a 
saúde pública (minimizar 
transmissão de doenças de 
uma pessoa para outra ) 
Ex: desinfecção de louças e talheres em restaurantes por meio 
de lavagem em altas temperaturas ou desinfecção química 
Calor seco 
Incineração : 
Processo de eliminação de 
microrganismos, com destruição do 
produto; 
 Materiais contaminados: lixo 
hospitalar (swabs, curetagem, etc); 
Flambagem : 
O material (seco ou embebido em 
álcool) é submetido à chama direta; 
 Bastante utilizado para esterilização 
de alças na semeadura de amostras; 
Forno esterilizante (160°C/2 h ou 
180°C/1 h). 
Amplamente utilizada para vidrarias 
e outros materiais 
Calor úmido 
 Um tipo de esterilização por calor úmido é a fervura; 
◦ Mais utilizado de forma doméstica ; 
◦ Elimina dentro de aproximadamente 10 min: Formas 
vegetativas dos patógenos bacterianos; quase todos os vírus e 
fungos e seus esporos 
 
◦ Alguns vírus da hepatite podem sobreviver até 30' de fervura; 
◦ Alguns endosporos (bacterianos) podem resistir à fervura por 
mais de 20 horas; 
 O vapor de fluxo livre é equivalente à temperatura em 
água fervente (100°C); 
 
 Esterilização ou desinfecção? 
Pressão de água (lb/pol2) Temperatura (°C) 
0 100 
5 110 
10 116 
15 121 
20 126 
30 135 
 
Pasteurização 
 Louis Pasteur – descobriu método para prevenir deterioração 
de cerveja e vinho: aquecimento leve, pouco tempo, suficiente 
para matar maioria de microrganismos. 
 
 Usado com leite – 
 originalmente para eliminar Mycobacterium tuberculose. 
◦ Metodo clássico: 63 oC por 30 min. 
◦ Metodo atual: 72 oC 15 segundos 
(HTST High temp short time) 
◦ UHT (Ultra high temperature): 
140 oC 3 segundos. 
 
 
 
◦ Pasteurização NÃO mata TODOS os microrganismos. 
◦ Causa REDUÇÃO do numero de microrganismos. 
 
Tindalização 
Método usado para meios que não podem ser 
aquecidos acima de 100 oC. 
 
◦ Usa vapor a 100 oC. 
◦ Tratamento por 3 dias seguidos a 100 oC por 30 
minutos. 
 Dia 1: Mata células vegetativas e endosporos que sobrevivem e 
germinam 
 Dia 2: Endosporos que germinaram morrem apesar de ainda 
existirem endosporos. 
 Dia 3: O resto de endosporos que germinaram no dia 2 são 
mortos. 
Temperaturas baixas 
 Refrigeração 
 Usado mais para preservação de alimentos e 
microrganismos. 
 Funciona como bacteriostático inibindo o 
crescimento populacional. 
 Algumas bactérias são resistentes à 
temperaturas baixas (Listeria monocytogenes) 
-20ºC 4ºC 
Radiação 
 Radiação ionizante 
◦ Raios gama, Raio X 
◦ Comprimento de onda 
curto, mais energia 
◦ Alta penetração 
 
 Radiação não ionizante 
◦ UV 
◦ Comprimento de onda alto, 
menos energia 
◦ Baixa penetração 
 
Formação de radicais e íons – tóxicos a célula 
– desnatura proteínas e danifica DNA 
Radiação ionizante 
 Raio-X 
◦ Não é muito prático – 
muito caro e difícil 
direcionar os raios 
 Raios g (Gama) 
◦ Esterilização de materiais 
grossos (alimentos 
empacotados, garrafas , 
produtos farmacêuticos, 
materiais médicos 
descartáveis (luvas, 
seringas etc. ) 
◦ Alimentos 
Ultravioleta 
 Fortemente absorvida por 
moléculas de DNA, 
principalmente em comprimentos 
de onda próximos de 260 nm. 
 Danifica o DNA das células 
expostas (formação de ligações 
entre timinas adjacentes na fita, 
inibindo a replicação do DNA 
(dímeros de timina) e formação 
de mutantes. 
 Limitação: UV tem um poder de 
penetração muito pequeno – os 
microrganismos devem ser 
expostos diretamente aos raios 
(amostras cobertas com papel, 
vidro, etc. não serão esterilizadas) 
 Usado para diminuir a população 
de microrganismos no ar 
(=germicida) em hospitais, 
câmaras de fluxo laminar, etc. 
 
Filtração 
Agentes mecânicos 
 
 A passagem de um líquido ou gás através de um 
material com poros suficiente para reter os mos 
 Usado para esterilizar materiais suscetíveis ao 
calor (meios, antibióticos, vacinas, enzimas) 
 Filtros de porcelana, vidro de asbestos 
 peneiras mecânicas e depende da carga elétrica 
do organismo 
 Filtros de membranas: ésteres de celulose, 
polímeros plásticos 
 Diâmetro do poro uniforme, 
 Espessura 0,1mm 
 Poros de 0,22 – 0,45um (prevenir bactérias, mas 
não vírus e mycoplasma) 
 Poros de 0,01um (prevenir vírus) 
 Dependendo do filtro – pode esterilizar ou não 
(se retém vírus ou não) 
 
Filtração de ar 
Ultrasom 
 
 Vibração de células – causa lise 
 Bacilos mais suscetíveis do que cocos (paredes 
mais fracas) 
 Ultrasônicos com água é mais eficiente (porque 
moléculas de água vibram também, aumentando a 
temperatura) 
 Usado em conjunto com outros métodos de 
esterilização 
 
Pressão osmótica 
 Uso de altas concentrações de sal ou 
acúcar 
 Dessecação 
 A célula não se reproduz, mas pode 
permanecer viável 
 Usado para conservação de alimentos 
Os antimicrobianos podem ser agentes 
físicos ou químicos 
 Físicos 
◦ Calor (úmido ou 
seco); 
◦ Baixas Temperaturas; 
◦ Radiação (ionizante 
ou não-ionizante); 
◦ Filtração; 
◦ Dessecação; 
◦ Pasteurização; 
◦ Pressão Osmótica. 
 Químicos - classes 
◦ Fenol e derivados; 
◦ Biguanidas; 
◦ Halogênios; 
◦ Álcoois; 
◦ Metais pesados; 
◦ Surfactantes; 
◦ Quaternários de 
amônia; 
◦ Aldeídos; 
◦ Detergentes 
Antibiograma 
MIC (Concentração inibitória mínima) 
MIC (Concentração inibitória mínima) 
Fatores que influenciam a efetividade dos 
tratamentos antimicrobianos 
1) Número de 
microrganismos 
◦ Quanto maior o número de 
microrganismos, maior o 
tempo necessário para 
eliminá-los. 
 
2) Influências ambientais 
◦ material orgânico inibe a ação 
dos agentes antimicrobianos 
(hospitais, fluidos humanos) 
◦ Biofilmes 
◦ Proteínas e gorduras: 
protegem a bactéria. 
Fatores que influenciam a efetividade dos 
tratamentos antimicrobianos 
3) Intensidade ou 
concentração do agente 
microbicida: 
 
◦ Quanto menor a intensidade 
ou concentração, maior o 
tempo para destruir apopulação. 
 
4) Tempo de exposição ao 
agente microbicida: 
 
◦ Quanto maior o tempo de 
exposição, maior o número de 
células mortas. 
5) Temperatura em que os 
microrganismos são expostos ao 
agente microbicida: 
 
◦ Quanto maior a temperatura, mais 
eficaz é o agente, logo mais rapidamente 
a população morre. 
 
6) Características dos 
microrganismos que se deseja 
controlar: 
 
◦ microrganismos diferem em sua 
resistência a agentes microbicidas. Ex: 
Gram positivas são mais resistentes ao 
calor que Gram negativas. 
 
 
 Ao selecionar métodos de controle microbiano deve-se 
considerar: 
◦ A natureza da substância/objeto que é submetida ao 
processo; 
 Vitaminas/antibióticos em uma solução podem ser inativados pelo 
calor; 
 Materiais de borracha e látex são danificados pelo aquecimento 
repetido; 
◦ Relação custo x benefício; 
 Pode ser mais barato usar instrumentos descartáveis pré-
esterilizados