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17/06/2016 1 Microbiologia I -Introdução • O manuseio efetivo dos microrganismos nos diferentes ambiente depende do conhecimento de como controlá- los • Existência de vários agentes físicos e químicos que podem ser usados para mantê-los em níveis aceitáveis • A escolha do melhor agente físico e/ou químico é dependente da resposta às seguintes perguntas: - Existe a necessidade de destruir ou remover todos os microrganismo? - É necessário destruir somente certos tipos? - É necessário previnir à multiplicação dos que estão presentes? 17/06/2016 2 II – Fundamentos do Controle Microbiano • Marcos históricos sobre o controle microbiano # Conhecimento sobre a preservação de alimentos antes mesmo da Microbiologia - Emprego da secagem e adição de sal ao alimento - A técnica de cozimento # Conhecimentos gerados no século XVIII para provar a Teoria da Biogênese - Fervura poderia matar vários microrganismos - Ação de substâncias químicas para matar microrg. - Emprego de filtros especiais para remoção de m microrganismos do ar e do líquido # Aplicação do conceito em hospitais durante o séc. XIX - Técnicas de limpeza - Lavagem rotineira das mãos - Esterilização de instrumentos cirúrgicos II – Fundamentos do Controle Microbiano • Definição de alguns termos empregados em Microbiologia: # Esterilização = envolve a destruição de todos os microrganismos presentes em um material, incluindo esporos # Microbioestáticos = agentes que inibem o crescimento dos microrganismos. Exemplos: Fungistático, bacteriostático # Agentes antimicrobianos = substância de origem físico-química e biológicas que matam os microrganismos ou previnem o seu crescimento Exemplos: Antibacterianos, antivirais, antifúngicos e antiprotozoários 17/06/2016 3 II – Fundamentos do Controle Microbiano • Classificação dos Agentes Antimicrobianos: # Agentes Físicos = temperatura, umidade, radiação eletromagnética pressão # Agentes Químicos = diferentes substâncias químicas # Agentes Biológicos = organismos com efeito antimicrobiano Exemplo: Vírus III – Aspectos Importantes sobre os Agentes antimicrobianos III-1. Padrão de morte da população microbiana após a exposição ao agente antimicrobiano III-2. Condições que influenciam a eficiência de um agente antimicrobiano III-3. Forma pela qual as células microbianas podem ser lesadas por um agente antimicrobiano 17/06/2016 4 III-1. Padrão de morte da população microbiana após a exposição ao agente antimicrobiano Critério de morte de um microrganismo: baseado na capacidade de se reproduzir Metodologia para a avaliação da eficiência de um agente antimicrobiano: uma amostra do material tratado é cultivado para determinar o número de sobreviventes. Forma da morte do microorganismo: via contato, porém nem todos os microrganismos morrem instantaneamente. Padrão de morte de uma população microbiana Observação: A morte microbiana ocorre em uma taxa constante, em um dado período de tempo, o qual é denominado Morte Exponencial 17/06/2016 5 III-2. Condições que influenciam a atividade antimicrobiana • Tamanho da população microbiana • Concentração ou intensidade do agente antimicrobiano • Tempo de exposição ao antimicrobiano • Temperatura em que os microrganismos são expostos ao agente antimicrobiano •Natureza do material que contém os microrganismos • Características dos microrganismos que estão presentes III-3. Mecanismos de destruição das células microbianas Os agentes antimicrobianos atuam de várias maneiras para inibir ou matar os microrganismos, seja: # Modificando a estrutura da célula Exemplo: danificando a parede e membranas # Afetando o metabolismo celular Exempo: quebrando moléculas celulares 17/06/2016 6 IV. Agentes Antimicrobianos IV-1. Agentes físicos IV-1.1. Temperatura elevada = é um dos agentes de maior eficiência, e consequentemente, um dos mais utilizados para matar microrganismos O calor pode ser aplicado: a) Condições úmidas ou calor úmido (vapor d’água) b) Secas c) Incineração (uso de temperaturas extremas) a) Calor Úmido = mais eficiente do que o calor seco para destruir os microrganismos Ação do Calor Úmido = desnaturação e coagulação de proteínas Ação do Calor Seco = oxidação dos constituintes orgânicos da célula (queima) Exemplo: Endosporos de Bacillus anthracis Calor úmido a 100 Graus Celcius = 2 a 15 minutos Calor seco a 140 Graus Celcius = 180 minutos 17/06/2016 7 # Endosporos bacterianos são mais resistentes do que as células vegetativas, que morrem entre 5 a 10 min a 60/7o Graus Celcius # Células vegetativas de leveduras e outros fungos são normal- mente destruídos entre 5 a 10 minutos pelo calor úmido a 50/60 Graus Celcius. Já os esporos de fungos no mesmo período de tempo são necessários a temperatura de 70 a 80 Graus Celcius Enfim, cada microrganismo responde à diferentes condições que levam a sua morte O calor úmido pode ser empregado na forma de: a.1) Valor d’água = o uso de dessa forma sob pressão é o método mais prático e seguro de aplicação do calor úmido Princípio empregado: Em um sistema fechado de volume constante, o aumento da pressão permitirá um aumento na temperatura Pressão de água (lb/pol2 Temperatura (Graus Celcius) 0 100 5 109 10 115 15 121.5 20 126.5 Pelczar Jr (1997) 17/06/2016 8 Princípio de Funcionamento da Autoclave Pressão 15 lb/pol2 Temperatura 121 C Rotina: Tempo de Funcionamento da Autoclave Depende: # Material que está sendo utilizado (consistência) # Volume do material Exemplo: 1000 tubos com 10mL líquido = 10 a 15 min 1 frasco com 10 litros = 1 hora a.2) Água fervente = a água no estado de ebulição mata os microrganismos vegetativos presente no líquido, exceto os endosporos. Exemplo: Endosporos resistem a 100 Graus Celcius/1h 17/06/2016 9 a.3) Pasteurização = consiste no aquescimento lento, a tem- peraturas controladas, a fim de garantir sua qualidade e destruir microrganismos nocivos. Exemplo: # Pasteurização do leite (Método batch) 62,8C/32 min # Pasteurização do leite – 71,7C por 15 seg, e resfria- mento rápido b) Calor seco = aplicação de temperaturas suficientemente altas que levam a morte dos microrganismos. Exemplo: Esterilização de vidrarias em laboratório A seco = 2 horas a 160/180 Graus Celcius Úmido = 15 minutos a 121 Graus Celcius c) Incineração = prática rotineira no laboratório. Exemplo: Alças de platina em Bico de Bunsen 17/06/2016 10 IV-1.2. Baixas temperaturas = controlam o crescimento microbiano mas não causam morte Formas de Preservação: a) Freezer (-20 Graus Celcius) b) Ultra freezer (Temp. inferior -70 Graus Celcius) c) Congelamento em N líquido (-196 Graus Celcius) Cuidado IV-1.3. Radiações eletromagnéticas = energia na forma de ondas eletromagnéticas transmitida através do espaço ou através de um material Tipos de Radiações (comp. de onda): a) Ionizante: radiações eletrônicas de alta energia, e que apresentam energia suficiente para causar ionização das moléculas, ou seja, tem a capacidade de romper moléculas, resultando na formação de átomos ou grupo de átomos. Exemplo: Raios X e Raios Gama b) Não ionizante = radiação eletrônica (podendo ser ou não de alta energia), mas que não tem capacidade de ionizar moléculas Exemplo: Luz Ultra-Violeta. 17/06/2016 11 IV-1.4. Filtração = não é um agente físico no sentido tradicional, como a temperatura e a radiação. Ele é um processo físico que permite esterilizar soluções. Membranas Filtrantes São discos de ésteres de celulose extremamente finos (150um), com poros o suficiente para impedir a passagem de microrganismos Filtros de Partículasde Ar de Alta Eficiência (HEPA) São filtros empregados em cabines especiais de segurança biológica para evitar contaminação do perador Classe Tipo I Classe Tipo II 17/06/2016 12 IV-1.5. Dessecação = consiste na retirada da umidade, fazendo com que as células quando forem dessecadas, interrompam suas atividades biológicas Emprego na Indústria Alimentícia • Secagem dos frutos •Carnes (charques) • Pães • Preservação de grãos (milho, feijão, soja, etc) Tempo de sobrevivência à dessecação • Da espécie e da forma do microrganismo (vegetativo/esporos) • Da intensidade de dessecação • Condições físicas envolvidas (luz, temp. e umidade) IV-1.5. Liofilização = processo na qual o microrganismos é submetido à desidratação extrema em temperatura de congelamento, sob condições do vácuo. 17/06/2016 13 IV-1.5. Liofilização = processo na qual o microrganismos é submetido à desidratação extrema em temperatura de congelamento, sob condições do vácuo.
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