Aula 5 Controle crescimento microbiano

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23/03/2017 
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Controle do crescimento 
microbiano 
• Eliminação parcial (redução do número de indivíduos) 
• Eliminação total 
• Inibição do crescimento 
 
Níveis de Controle 
Definições 
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Definições 
Esterilização: é a destruição total de todas as formas 
microbianas, incluindo as formas mais resistentes como esporos 
bacterianos. 
Desinfecção: é a destruição da maioria das formas microbianas, 
sendo que esporos bacterianos e outros organismos 
relativamente resistentes (tais como micobactérias, vírus e 
fungos) podem permanecer viáveis. 
Antissepsia: é o uso de antissépticos para reduzir o número de 
micróbios na superfície da pele ou em outros tecidos vivos. 
 Como são aplicados em tecidos vivos, os antissépticos 
são, geralmente, menos tóxicos que os desinfetantes (agentes 
aplicados em materiais inanimados). 
 
 
 
Germicida: mata microrganismos, mas não endósporos. 
“Cida”: Qualquer agente que promova a morte (ex: bactericida, 
fungicida). 
“Stático”: Qualquer agente que promova a inibição do 
crescimento (bacteriostático, fungistático). 
Definições 
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• Forma exponencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Padrão de crescimento microbiano 
• Forma exponencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Após uma rápida redução do número, a taxa de morte pode 
tornar-se mais lenta, devido à sobrevivência de células mais 
resistentes. 
Padrão de morte microbiana 
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Tamanho da população: quanto maior a população, maior o 
tempo necessário à sua eliminação. 
 
 
Fatores que influenciam a morte 
microbiana 
Natureza da população: se nesta população de microrganismos 
existirem endósporos, os quais são muito mais resistente, sua 
eliminação não ocorrerá tão facilmente. 
Células em diferentes estágios de crescimento: células mais jovens 
tendem a ser mais suscetíveis que células em fase estacionária. 
 
 
Fatores que influenciam a morte microbiana 
Esporo 
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Ambiente: - presença de matéria orgânica (dificulta a ação do 
produto: competição pelo produto ou proteção do microrganismo). 
 - pH: quando é ácido, favorece a eliminação térmica. 
 - altas concentrações de açúcar, proteínas ou lipídeos 
 diminuem a penetrabilidade do calor. 
Temperatura: dentro de limites, o aumento da temperatura torna 
o processo mais eficiente. Para agentes químicos, geralmente o 
aumento de 1°C da temperatura aumenta em 10 vezes a eficiência 
do processo, o que também permite a diluição do agente. 
Concentração do agente: geralmente, quanto mais concentrado, 
melhor (exceto álcool). A relação entre a concentração e a 
eficiência via de regra não é linear. 
Tempo de exposição: de acordo com normas da OMS. 
Fatores que influenciam a morte microbiana 
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Ação dos agentes de controle microbiano 
 
• Alteração da permeabilidade da membrana plasmática 
 – Lipídios 
 – Proteínas de membrana 
• Danos às proteínas 
 – Desnaturação 
• Danos aos ácidos nucléicos 
 – Replicação de DNA e síntese proteica 
 
• Controle por agentes físicos: 
 - calor úmido 
 - calor seco 
 - filtração 
 - radiação ultravioleta e ionizante 
 
• Controle por agentes químicos: 
 - glutaraldeído 
 - formaldeído 
 - óxido de etileno 
 - gás de formaldeído 
 
Principais métodos de controle microbiano 
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Formas de Esterilização 
 
• Calor (úmido ou seco) 
• Radiação 
• Filtração 
 
 
Aplicação: dependente de vários fatores, como por exemplo a 
natureza do material. 
Esterilização pelo calor 
 
• Tempo necessário: 
 - Inversamente proporcional à temperatura empregada. 
 - Diretamente proporcional ao tamanho da carga 
 microbiana no material. 
 - Dependente do tipo e formas de vida dos 
 microrganismos presentes. 
 
• Dois parâmetros a serem controlados: 
- Temperatura (superiores à temperatura máxima de 
crescimento) 
- Tempo 
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Calor úmido: é um processo mais eficiente devido ao maior poder 
de penetração do vapor d’água. 
A morte é decorrente da desnaturação de ácidos nucléicos e 
proteínas, podendo também romper membranas. 
Esterilização pelo calor úmido 
Autoclave (121°C/20 minutos): processo mais utilizado em 
microbiologia. 
Destrói células vegetativas e esporos, em 10 a 12 minutos. 
Indicadores da eficiência de esterilização: fita termocrômica; 
ampolas contendo esporos de Bacillus stearotermophilus ou de 
Clostridium PA3679, os quais são inoculados em meios de cultura 
após o processo de esterilização. 
Esterilização pelo calor úmido 
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Água em ebulição (100°C/30 min.) 
A título de comparação, a eliminação de esporos de C. botulinum 
pela fervura, requer cerca de 5,5 horas. Por outro lado, a 120°C, 
estes esporos são eliminados após 4 a 5 minutos. 
 
 
Pasteurização (63°C/30 min - pasteurização lenta, ou 72°C/15 seg - 
pasteurização rápida) 
O tratamento térmico é breve para evitar alterações significativas no 
sabor e teor nutricional de alimentos porém alguns microrganismos 
podem persistir e causar deterioração. 
A Pasteurização não elimina todos os microrganismos (não é 
esterilização). 
Tem como alvo microrganismos patogênicos tipicamente presentes 
em alimentos. 
Processo muito utilizado para conservação de leite e bebidas. 
Calor seco: aplicado principalmente a instrumentos e 
materiais sólidos (por exemplo vidraria). 
Age através da oxidação. 
Requer uma temperatura e um tempo maior que o calor 
úmido (170-180°C/ 2 horas) - o ar é menos condutor da 
temperatura que a água. 
 - Incineração: processo drástico de eliminação de 
microrganismos, que destrói o produto. 
 - Ao rubro: processo onde os materiais são 
levados à incadescência, promovendo a destruição de 
todos os microrganismos. 
 - Flambagem : processo onde o material é 
submetido diretamente ao fogo, seja seco ou embebido 
em álcool. 
 
 
Esterilização pelo calor seco 
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Filtração: remove bactérias e fungos do ar ou de soluções. 
 
Membranas filtrantes: correspondem ao tipo mais comum de filtro 
esterilizante, em microbiologia. 
 
Esterilização por filtração 
Filtração de soluções 
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Filtração de soluções 
Filtração do ar: fluxos laminares contendo filtros HEPA (High 
Efficiency Particulate Air filters) muito usados em cabines de 
segurança biológica e hospitais. 
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Radiação ultravioleta: é bastante letal, mas exibe baixa 
penetrabilidade, não atravessando vidros, filmes sujos e outro 
materiais. É extremamente eficiente na eliminação de microrganismos 
presentes em superfícies. 
Sua maior eficiência se dá a 260 nm, que corresponde ao 
comprimento de onda onde se dá a maior absorção pelo DNA, 
afetando primariamente este tipo de molécula. Sua ação é 
principalmente decorrente da formação de dímeros de timina. 
Esterilização por radiação 
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Radiação Ionizante: radiações de pequeno comprimento de onda, e de 
altíssima energia e penetrabilidade. 
Radiações gama: são bastante eficientes, pois promovem a ionização de 
átomos, fazendo-os perderem elétrons. 
Consequência: são gerados radicais livres extremamente reativos, que 
podem destruir pontes de hidrogênio, duplas ligações, estruturas em 
anel. 
Utilização: produtos termolábeis, tais como plásticos e alguns tipos de 
alimentos e tratamento de medicamentos. 
Esterilização por radiação 
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Controle de Microrganismos por Agentes Químicos 
 
 
Cuidados prévios: lavagem adequada do material, garantia de 
pleno contato com o agente. 
 
Características de um agente químicoideal: boa atividade 
antimicrobiana, toxicidade seletiva, solubilidade, estabilidade, não 
interação com a matéria orgânica, temperatura de ação adequada, 
alto poder de penetração, sem poder corrosivo ou tintorial, 
desprovido de ação danosa ao meio ambiente. 
Fenóis e derivados: atuam 
rompendo membranas contendo 
lipídeos, resultando no 
extravasamento dos componentes 
intracelulares. 
São efetivos na presença de matéria 
orgânica, permanecem ativos por 
muito tempo. 
Entretanto tem odor desagradável e 
são irritantes para pele. 
São apropriados para desinfecção 
de pus, saliva e fezes. 
 
 
Principais Tipos de Agentes Químicos 
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Álcoois: muito usados, efetivos, confiáveis e baratos, atuando 
como bactericidas, fungicidas e contra vírus envelopados. Os 
mais usados são etanol e isopropanol, nas concentrações entre 
70 e 80%. Atuam desnaturando proteínas e dissolvendo lipídeos 
de membrana. 
 
Compostos Quaternários de Amônio: são detergentes catiônicos. 
Alteram a permeabilidade celular e causam a perda de 
constituintes citoplasmáticos essenciais, como o potássio. São 
bactericidas fortes contra as bactérias gram-positivas e um pouco 
menos ativos contra as gram-negativas. Também são fungicidas e 
e viricidas contra vírus envelopados. Ex: cloreto de cetilpiridínio – 
Cepacol. 
 
 
 
 
Compostos Halogênios: 
 
Iodo: antisséptico para a pele a 2%, ou em solução com iodeto de 
potássio. Eficaz contra bactérias, fungos, vírus e protozoários 
parasitas. Atua impedindo a síntese de algumas proteínas e causa 
alterações nas membranas celulares microbianas. Em 
concentrações elevadas elimina esporos. Tem como 
desvantagens: danos à pele, manchar e causar alergias. 
 
Cloro: Muito utilizado no tratamento de águas e nas indústrias de 
laticínios e alimentos. Pode ser aplicado na forma de gás, 
hipoclorito de sódio ou de cálcio, que gera ácido hipocloroso e 
então O2, promovendo a oxidação de materiais celulares e 
causando a morte em cerca de 30 minutos. Eficaz contra fungos, 
bactérias e vírus, com a desvantagem de descorar alguns 
materiais. É eficiente, barato, de fácil uso, mas altamente reativo 
com a matéria orgânica. 
 
 
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Metais Pesados: foram muito usados no passado como 
germicidas (prata, mercúrio, zinco e cobre), sendo atualmente 
substituídos por compostos menos tóxicos. Combinam-se com 
proteínas, inativando-as. 
 
Peróxido de hidrogênio: principalmente água oxigenada, sobre 
organismos anaeróbios, atuando pela sua ação oxidante. 
 
Agentes Químicos Esterilizantes: 
 
Aldeídos: formaldeído e glutaraldeído, moléculas muito reativas, 
combinam-se com proteínas, inativando-as. 
Formaldeído 8% dissolvido em água ou álcool (irritante e deixa 
resíduos) e glutaraldeído 2% (menos irritante). Em 12 horas, 
destroem esporos. 
 
Gases esterilizantes: Óxido de etileno, atua pela interação com 
proteínas, com alta capacidade de penetração. É um gás 
inflamável, explosivo, carcinogênico. Tem sido uma das principais 
opções para esterilização de materiais termossensíveis.