4ª aula_micro

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MÉTODOS FÍSICOS E QUÍMICOS APLICADOS 
AO CONTROLE DO CRESCIMENTO 
MICROBIANO
O bem estar da humanidade depende em grande parte da capacidade do
homem em controlar a população dos microrganismos, visando:
- Prevenir a transmissão de doenças. 
- Evitar a decomposição de alimentos. 
- Evitar a contaminação da água e do ambiente.
Esse controle de microrganismos é possível pela ação de agentes físicos e
químicos, que possuem propriedades de matar a célula microbiana, ou de impedir a
sua reprodução.
POR QUE CONTROLAR O 
CRESCIMENTO MICROBIANO?
“CONDIÇÕES SANITÁRIAS DE UM POVO
É REFLEXO DA COMPETÊNCIA DO CONTROLE
EFICAZ DAS POPULAÇÕES MICROBIANAS”
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
1. Esterilização
2. Desinffecção
3. Anti-sepsia
4. Degerminação
5.Sanitização
1. ESTERILIZAÇÃO:
- Destruição de todas as formas de vida microbiana, incluindo os
endósporos (formas mais resistentes)
- Método mais comum: Aquecimento
- Esterilização comercial: tratamento de calor suficiente para matar os
endósporos do Clostridium botulinum nos alimentos enlatados.
2. DESINFECÇÃO:
- Processo que promove a inibição, morte ou remoção de vários
microrganismos patogênicos e saprófitas, sem eliminar todas as
formas de vida.
(destruição dos patógenos vegetativos e não dos endósporos)
- Métodos: - substâncias químicas
- radiação ultravioleta
- água fervente
- vapor
MODIFICAÇÕES DA DESINFECÇÃO:
(A) DEGERMINAÇÃO: remoção mecânica dos microrganismos, em vez
da morte, em uma área limitada.
****mata somente os microrganismos e não os endósporos
Ex. quando a pele é esfregada com álcool antes de receber a injeção.
(B) SANITIZAÇÃO: Processo que leva à redução dos microrganismos, a
níveis seguros, de acordo com os padrões de saúde pública (elimina
99,9% das formas vegetativas).
Ex. lavagem de copos, talheres e louças com alta temperatura ou
aplicando desinfetante químico.
Curiosidades
-SUFIXO CIDA: Nome dos tratamentos que causam a morte direta dos micróbios 
(MORTE). Ex: germicida, fungicida
-SUFIXO STÁTICO/STASE: Inibem o crescimento e multiplicação. Ex: bacteriostase 
ou bacteriostático
-SEPSE: Termo grego= estragado/podre (indica contaminação). Ex: Asséptico = sem 
contaminação
FUNGICIDA/BACTERICIDA: Quando um determinado produto exerce uma
ação específica sobre determinado grupo de microrganismos.
FUNGISTÁTICO/BACTERIOSTÁTICO: devem ser usados apenas quando
eles inibem as atividades vitais daquele determinado microrganismo sem
matá-lo.
Padrão de Morte Microbiana
TAXA DE MORTE MICROBIANA
Tempo (min.) Mortes/min. nº de cél. vivas
0 0 1.000.000
1 900.000 100.000
2 90.000 10.000
3 9.000 1.000
4 900 100
5 90 10
6 9 1
Taxa de Morte é normalmente constante (Para cada 1 min. – 90 % da pop. morre)
Da mesma forma que no crescimento a morte microbiana ocorre de forma
exponencial. Após uma rápida redução da população, a taxa de morte
torna-se mais lenta devido à sobrevivência de células maus resistentes.
Da mesma forma que no crescimento a morte microbiana ocorre de forma
exponencial. Após uma rápida redução da população, a taxa de morte torna-se
mais lenta devido à sobrevivência de células maus resistentes.
Fatores que influenciam o tratamento 
microbiano
1. Tamanho da população
2. Natureza da População
3. Concentração dos Agentes
4. Tempo de Exposição
5. Temperatura
6. Condições Ambientais
1.Tamanho da População
- Quanto > a população microbiana > o tempo de tratamento
2. Natureza da População
- Presença de Endósporos mais resistentes 
- Diferentes estágios de crescimento (células jovens mais 
suscetíveis , do que as da fase estacionária
- Presença de Mycobacterium (mais resistentes)
3. Concentração do Agente
- Quanto mais concentrado o agente > a eficiência
- Exceção álcool
4.Tempo de Exposição
- De acordo com a OMS o tempo mínimo de exposição é de 30min
5. Temperatura
- Temperaturas mais altas: > a eficiência o tratamento
- 1°C aumenta 10x 
6. Condições Ambientais
- Presença de matéria orgânica: inibe a ação dos 
antimicrobianos químicos
- pH do meio e calor: ácido (potencializa o resultado)
Proteínas:
- Enzimas = vitais para o desenvolvimento celular (ligações 
covalentes e pontes de hidrogênio são rompidas por certos 
produtos químicos e calor).
DNA, RNA:
- Fonte de informação genética (lesão por calor, radiação ou 
substâncias químicas são letais para a célula).
1. Danos às proteínas e ácidos nucléicos
Mecanismos de Ação dos Agente de Controle 
Microbiano
2. Alteração da permeabilidade da membrana
Membrana Plasmática: 
- localizada imediatamente no interior da parede celular
- regula ativamente a passagem de nutrientes para dentro 
da célula e a eliminação de dejetos da mesma
Lesão na membrana: causa o vazamento do conteúdo celular
no meio (agentes químicos e antibióticos).
Principais Métodos do Controle 
Microbiano
1. Controle por agentes Físicos 
- Calor (seco ou úmido)
- Pasteurização
- Filtração
- Baixas temperaturas
- Ressecamento
- Pressão Osmótica
- Radiação
2. Controle por agentes Químicos
- Desinfetantes
1) CALOR:
- Mata os microrganismos desnaturando suas enzimas
- Resistência ao calor varia de acordo com o microrganismo
•Ponto de Morte Térmica (PMT): < temperatura em que todos os microrganismos serão mortos
por calor em 10 min.
•Tempo de Morte Térmica (TMT): período mínimo de tempo em que todos os microrganismos
serão mortos.
•Tempo de Redução Decimal (TRD ou D): o tempo, em min, em que 90 % de uma população
microbiana em uma determinada temperatura serão mortas.
AGENTES FÍSICOS
A) calor seco: 
-Incineração: processo drástico de eliminação dos microrganismos e que destroem o 
produto.
•Flambagem: processo onde o material é levado diretamente ao fogo, seja seco ou embebido em 
álcool (utilizado na desinfecção de alças de vidro).
•Estufa esterilizante: amplamente utilizada para as vidrarias e outros materiais (160 ºC/2 h ou 
180 ºC/1 h). 
B) calor úmido: 
- Esterilização por calor úmido: - Fervura (100 ºC)
- Vapor de fluxo livre
- Autoclave
2. PASTEURIZAÇÃO
Louis Pasteur: descobriu um método prático de prevenir a deterioração da cerveja e vinho
através de um aquecimento leve (suficiente para matar microrganismos que causavam a
deterioração sem alterar o sabor do produto).
- Principalmente utilizado na Indústria de Laticínios
- Teste de eficiência: atividade da fosfatase (enzima presente no leite que após a
pasteurização deve estar inativada).
- Tratamento Clássico: 63 ºC por 30 min
-Pasteurização de Alta Temperatura e Curto Tempo (HTST – high temperature short-
time): 72 ºC por 15 s
EX: Pasteurização do Leite
3. FILTRAÇÃO:
- Passagem de um líquido ou gás através de um material semelhante a uma tela, com poros
pequenos o suficiente para reter os microrganismos
-
Bactérias retidas na superfície de um filtro do tipo Isopore®
(Adaptado de Prescott et al., Microbiology, 1997)
4. BAIXAS TEMPERATURAS
-Depende do tipo do microrganismos e da intensidade da aplicação
-- Diminuição/interrupção do metabolismo celular
-Refrigeradores comuns (0-7°C): efeito bacteriostático
-- Psicrófilos: crescem em baixas temperaturas
-- Mesófilos: patógenos humanos (temperatura ambiente).
5. RESSECAMENTO
Na ausência de água, os microrganismos não podem crescer ouse reproduzir, mas
podem permanecer viàveis por anos através de formas de resistência (endósporos)
6. PRESSÃO OSMÓTICA
•Concentrações de sais – Plasmólise
•Processo semelhante ao ressecamento
•Bastante utilizado na conservação de alimentos. Ex: curar carnes (sal) e conservar frutas (açúcar).
•Fungos – maisresistentes em crescer em baixas concentrações de água e altas concentrações de 
sais.
7. RADIAÇÃO
- Radiação tem vários efeitos sobre as células, dependendo do seu comprimento de onda, 
intensidade e duração.
Dois tipos de radiação que mata microrganismos:
- Radiação Ionizante
- Radiação não-ionizante
Radiação ionizante:
• Radiações de pequeno comprimento de onda e portanto de alta energia e penetrabilidade.
• Raios Gama, raios X ou feixes de elétrons de alta Energia.
- Principal efeito da Radiação Ionizante: 
Radiação não-ionizante:
•Possui um comprimento de onda > que da Radiação Ionizante 
•Luz Ultra Violeta (UV): comprimento de onda de 4 a 400 nm, sendo o comprimento de 260 nm o 
mais eficiente.
Desvantagem - apresenta baixa penetrabilidade (não atravessa vidros, filmes escuros e outros 
materiais). 
2. MÉTODO QUÍMICO
Os agentes químicos são usados para controlar o crescimento de
microrganismos em ambos os tecidos vivos e os objetos
inanimados (DESINFETANTES).
AGENTES QUÍMICOS: dificilmente se obtém a esterilidade (a
maioria não reduz a população microbiana e nem removem as
formas vegetativas dos patógenos).
PROBLEMA: ação dos agentes é diferente para cada micróbio.
- Alta toxicidade para os microrganismos 
- Solúvel em água 
- Estabilidade elevada 
- Inócuo para o homem e animais 
- Ausência de afinidade por matéria orgânica estranha 
- Toxicidade para os microrganismos em temperatura 
ambiente 
- Capacidade de penetração 
- Não ser corrosivo e nem manchar 
- Desodorante 
- Detergente 
CARACTERÍSTICAS 
DOS AGENTES 
QUÍMICOS
TIPOS DE DESINFETANTES
1. Compostos Orgânicos (Fenol e Compostos Fenólicos, Álcoois, Compostos de Amônio
Quaternário -Quats)
2. Halogênios
3. Metais Pesados e seus compostos
4. Outros (Peroxigênios, Quimioesterilizantes Gasosos, Agentes de superfície, Biguanidas,
Antibióticos)
•Fenol e compostos fenólicos
- Pastilhas de Garganta: apresenta fenol que tem um efeito analgésico mas baixo efeito
antimicrobiano. Em conc. > 1% (sprays para garganta), > efeito antibacteriano.
- Ação: lesam a membrana plasmática, inativam as enzimas e desnaturam as proteínas.
Álcoois
•Matam efetivamente as bactérias e fungos, mas não os endósporos e os vírus não-
envelopados.
- Os mais utilizados: Etanol (70 %) e Isopropanol
Vantagens: agem e depois evaporam sem deixar resíduo.
Mecanismos de ação: desnaturação das proteínas, rompimento da membrana e
dissolução de muitos lipídios.
Halogênios
Iodo: Anti-séptico para a pele a 2%, ou em solução com iodeto de potássio. Eficaz contra
bactérias fungos, vírus e protozoários parasitas. Em concentrações elevadas elimina esporos.
Desvantagens: danos à pele, manchas e alergias
Mecanismo do I2: o iodo se combina ao aminoácido tirosina, um componente de
muitas enzimas e outras proteínas celulares, inibindo a função proteíca. Também
oxida os grupos sulfidrila (- SH) de certos aminoácidos que são importantes para
manter a estrutura das proteínas.
Cloro: Utilizado no tratamento de águas e nas indústrias de laticínios e alimentos. Aplicado
na forma de gás, hipoclorito de sódio ou cálcio. Eficaz contra bactérias fungos, vírus com a
desvantagem de descorar alguns materiais.
Ácido Hipocloroso: ação ainda desconhecida.
É um forte oxidante que impede o funcionamento de boa parte do sistema enzimático
celular.
Metais Pesados e seus compostos
- Bastante utilizados como germicidas ou anti-sépticos.
- Prata, Mercúrio, Cobre e Zinco.
- Ação Oligodinâmica (oligo = pouco) = < [metais] - > atividade antimicrobiana
- Nitrato de Prata 1 %, Cloreto de Mercúrio, Sulfato de Cobre, Cloreto de Zinco.
Mecanismos de ação: quando os íons de metal se combinam com os grupos 
sulfidrilas nas proteínas celulares ocorre a desnaturação.
Agentes de Superfície
Agentes de superfície (tensoativos ou surfactantes) podem
reduzir a tensão superficial entre as moléculas de um líquido.
- sabão: pouco valor anti-séptico (mais importante na remoção mecânica através da 
esfregação).
- detergentes: ânion da molécula reage com a membrana plasmática (atuam sobre um 
amplo espectro de micróbios e não são tóxicos) 
Agentes Antimicrobianos e Antibióticos
Agente Microbiano: qualquer composto utilizado para tratar doenças produzidas
por patógenos . Podem eliminar ou impedir o crescimento de microrganismos,
pode ser de origem sintética ou natural.
Antibióticos: - Descoberto 1929 por Alexandre Fleming (S.aureaus). 
- Penicillium = Penicilina = Antibiótico
Mecanismos de ação dos antibióticos:
- Inibem síntese de: parede celular (antibacteriano)
Membrana citoplasmática
Síntese protéica
DNA
Antibióticos que atuam na síntese de parede
- Citoplasmática: fosfonomicina, cicleserina
- Membrânica: bacitracina
- Extra-membrânica: Penicilina, Cefalosporia, Vancomicina
Antibióticos -lactâmicos: Penicilina, Cefalosporia= atuam na formação da parede celular
- Resistência a -lactâmicos
- Intrínsica: (Gram + e Gram-)
- Adquirida: Cromossômica (mutação)
Plasmidial (Plasmídio R= gene da -lactamase)
Antibióticos que atuam na membrana citoplasmática
1. Polimiscina (antibacteriano)
2. Polienos: Nistatinas e Anfotericina = antifúngicos
3. Imidazólicos: miconazol e cetoconazol= antifúngicos (síntese de ergosterol)
Figura 3. Antibiograma