5E Controle do crescimento microbiano

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CONTROLE DO CRESCIMENTO 
MICROBIANO
Professora: Erica Pacheco Caetano
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.
POR QUE CONTROLAR O CRESCIMENTO MICROBIANO?
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
 DEFINIÇÕES
(1) ESTERILIZAÇÃO;
(2) DESINFECÇÃO;
(3) ANTI-SEPSIA;
(4) DEGERMINAÇÃO;
(5) SANITIZAÇÃO.
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
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.
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
DESINFECÇÃO:
 Normalmente se refere a destruição dos 
patógenos vegetativos e não dos endósporos
 Métodos:- substâncias químicas 
- radiação ultravioleta
- água fervente
- vapor
 Na prática: utilização de produtos químicos 
para tratar uma superfície ou substância inerte 
(desinfetantes)
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
ANTI-SEPSIA:
 Quando este tratamento é para um tecido vivo.
***Anti-Sépticos: menos tóxicos que os desinfetantes
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
MODIFICAÇÕES DA DESINFECÇÃO:
(A) DEGERMINAÇÃO: remoção mecânica dos 
microrganismos, em vez da morte, em uma área 
limitada.
PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO
MODIFICAÇÕES DA DESINFECÇÃO:
(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).
*** Minimiza as chances de transmissão doença de um usuário 
para outro. 
Curiosidades
-SUFIXO CIDA: associado a morte direta dos micróbios.
germicida, fungicida
-SUFIXO STÁTICO/STASE: Inibem o crescimento e multiplicação
bacteriostase
-SEPSE: Termo grego= estragado/podre (indica contaminação)
Asséptico = sem contaminação
A TAXA 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)
FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO
1. Tamanho da população;
2. Características microbiana;
3. Concentração do agente 
4. Tempo de exposição
5. Temperatura
6. Condições ambientais
FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO
1. TAMANHO DA POPULAÇÃO
Quanto > a população microbiana > o tempo de tratamento
2. CARACTERÍSTICAS MICROBIANAS
Presença de Endósporos
Variação de sensibilidade dos micróbios vegetativos
EX: Presença de Mycobacterium (mais resistentes)
FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO
3. CONCENTRAÇÃO DO AGENTE
Quanto + concentrado o agente > a eficiência
Exceção: álcool
4. TEMPO DE EXPOSIÇÃO
 Exposição mais longa em temperatura inferior
 Efeitos da radiação dependem do tempo
 Exposição mais prolongada dependendo do microrganismo
FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO
5. TEMPERATURA
 Temperaturas mais altas: mais eficiência no tratamento
6. CONDIÇÕES AMBIENTAIS
 Presença de material orgânico: inibe a ação dos 
antimicrobianos químicos (presença de sangue, vômito)
 pH do meio e calor: ácido (potencializa o resultado)
Resistência aos métodos de esterilização e desinfecção
AÇÕES DOS AGENTES DE CONTROLE MICROBIANO
1. ALTERAÇÃO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA
Lesão aos lipídios e proteínas da membrana: 
- Causa o vazamento do conteúdo celular no meio 
(agentes químicos e antibióticos).
AÇÕES DOS AGENTES DE CONTROLE MICROBIANO
2. DANOS ÀS PROTEÍNAS E AOS ÁCIDOS NUCLÉICOS
Proteínas:
- Desnaturação = rompimento de ligações covalentes e 
pontes de hidrogênio (certos produtos químicos e calor).
DNA, RNA:
- lesão por calor, radiação ou substâncias químicas são 
letais para a célula.
MÉTODOS DE CONTROLE MICROBIANO
1. MÉTODO FÍSICO:
- CALOR (SECO OU ÚMIDO, PASTEURIZAÇÃO)
- FILTRAÇÃO
- BAIXAS TEMPERATURAS
- RESSECAMENTO
- RADIAÇÃO
MÉTODO FÍSICO
1. CALOR:
- MATA OS MICRORGANISMOS DESNATURANDO SUAS ENZIMAS
- A RESISTÊNCIA AO CALOR VARIA DE ACORDO COM O MICRÓBIO:
MÉTODO FÍSICO
1. CALOR:
A) CALOR SECO: morte dos microrganismos por oxidação
Incineração: materiais de 
hospital contaminado
Flambagem: esterilização 
de alça de inoculação
Estufa: esterilização de 
vidraria (170ºC/2 horas)
MÉTODO FÍSICO
1. CALOR:
B) CALOR ÚMIDO: 
- Desnaturação das proteínas por quebra de pontes de H.
- ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO:
- Fervura (100 ºC)
- Vapor 
- Autoclave
MÉTODO FÍSICO
FERVURA:
• Não inativa endosporos e alguns vírus. Mata formas 
vegetativas bacterianas, os fungos e quase todos os vírus
VAPOR DE FLUXO LIVRE (NÃO PRESSURIZADO)
• Equivalente a água fervente
Um tipo do vírus da hepatite pode sobreviver a até 30 min de fervura 
e alguns endosporos bacterianos resistem à fervura por mais de 20 h.
MÉTODO FÍSICO
AUTOCLAVE:
• Esterilização mais confiável: temperatura acima da água 
fervente (através do vapor sob pressão);
• Quanto maior a pressão na autoclave > a temperatura;
• 121ºC, 15min, 1 atm
• Material cirúrgico, meios de cultura, material odontológico
Autoclave
MÉTODO FÍSICO
PASTEURIZAÇÃO:
Louis Pasteur: 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).
- Elimina bactérias patogênicas e quase todos os vírus patogênicos
MÉTODO FÍSICO
PASTEURIZAÇÃO:
- Lenta: 
• 63 ºC por 30 min (elimina 95% das bactérias).
• Altera pouco o leite
- Pasteurização de Alta Temperatura e Curto Tempo (HTST –
high – temperature short-time):
• 72 ºC por 15-20 s (eficiência de 99,5% na redução bacteriana)
• Alteração pouco maior no leite
PASTEURIZAÇÃO:
- Ultra High Temperature (UHT) – Processo Longa Vida:
 130º -150ºC C/3-5 s;
 Alta eficiência (> 99,99%);
 Elimina todas as formas vegetativas das bactérias, mas não 
todos os esporos;
 Alteração do sabor (“cozido”);
 Perdas de nutrientes;
 Alteração da fração protéica
MÉTODO FÍSICO
UHT: efeito sobre as Proteínas
MÉTODO FÍSICO
Esterilização – altas temperaturas:
• 120ºC/10 min;
• Elimina todas as formas de microrganismos, inclusive esporos
• Carameliza o leite, torna-o escuro
• Sem uso comercial no Brasil
MÉTODO FÍSICO
2. FILTRAÇÃO:
• Passagem de um líquido ou gás por uma membrana ou tela, 
com poros pequenos o suficiente para reter os microrganismos.
- Filtro de Partículas de Ar de Alta Eficiência (HEPA – high
efficiency particule air). Ex: salas de hospitais com pacientes 
queimados (0,3 µm).
- Filtro de Membrana – compostos por ésteres de celulose ou 
polímeros plásticos (normalmente usa-se filtro de 0,2 µm).
Bactérias retidas na superfície de um filtro do tipo Isopore®
(Adaptado de Prescott et al., Microbiology, 1997)
MÉTODO FÍSICO
3. BAIXAS TEMPERATURAS:
- Depende do tipo de microrganismo e da intensidade de
aplicação.
- Diminuição/interrupção do metabolismo celular.
Refrigeradores comuns (0 – 7 ºC) = Psicrófilos.
A maioria dos patógenos humanos não crescem.
Congelamento – 50 a – 95ºC
MÉTODOFÍSICO
4. RESSECAMENTO:
• Os microrganismos não crescem ou se reproduzem, mas podem 
permanecer viáveis por anos (EX: Técnica de liofilização)
• Formas de resistência (endosporos/esporos), alguns vírus e 
micobactérias.
5. RADIAÇÃO:
Lesão do DNA – formação de radicais livres muito reativos:
- Radiação Ionizante
- Radiação não-ionizante
RADIAÇÃO IONIZANTE:
- Radiações de pequeno comprimento de onda: alta energia e 
penetrabilidade.
- Raios Gama, raios X ou feixes de elétrons de alta Energia.
- Lesão do DNA – formação de radicais livres muito reativos.
- Fármacos, soro, vacinas e material médico.
MÉTODO FÍSICO
RADIAÇÃO NÃO - IONIZANTE:
- Ondas curtas
- Luz Ultra Violeta (UV): comprimento de onda de 260 nm o 
mais eficiente.
- ar em ambientes fechados
Desvantagem - apresenta baixa penetrabilidade (não atravessa
vidros, filmes escuros e outros materiais). 
MÉTODO FÍSICO
MÉTODOS DE CONTROLE MICROBIANO
2. MÉTODO QUÍMICO:
• 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 reduz a população microbiana em níveis seguros ou 
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
MÉTODO QUÍMICO
TIPOS DE DESINFETANTES:
1. Fenol e Compostos Fenólicos
2. Biguanidas
3. Halogênios
4. Álcoois
5. Metais Pesados e seus compostos
6. Agentes de superfície
7. Compostos de Amônio Quaternário
8. Antibióticos
9. Aldeídos
10. Quimioesterilizantes Gasosos
11. Peroxigênios (Agentes oxidantes)
✓ FENOL (ácido carbólico) E DERIVADOS FENÓLICOS
- Hoje em dia pouco uso! (Irritantes para a pele e odor 
desagradável)
Ação: lesam a membrana plasmática, inativam as enzimas e 
desnaturam as proteínas.
MÉTODO QUÍMICO
MÉTODO QUÍMICO
✓ BIGUANIDAS
Clorexidina
- Frequentemente utilizada no controle microbiano da pele 
e mucosas (anti-séptico).
- Efetiva para a maioria das bactérias vegetativas e fungos, 
mas não é esporicida.
- Atividade não é afetada por matérias orgânicas
- Início de ação:15 segundos após o contato com a pele ou 
mucosa, mantendo efeito residual por 6 horas
Efeito bactericida: destruição da membrana celular e 
precipitação dos componentes internos da célula microbiana
MÉTODO QUÍMICO
MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS
✓ HALOGÊNIOS
Particularmente Iodo e Cloro (agentes antimicrobianos efetivos)
• Iodo (I
2
) possui ação bactericida, fungicida, virucida e ação 
residual
- Álcool iodado (1% a 2% de iodo e iodeto de potássio em 70% 
de álcool).
- Iodóforo (polvidona-iodo): desinfecção da pele e tratamento 
de féridas
Mecanismo do I2: inibição da síntese protéica
✓ HALOGÊNIOS
• Cloro (Cl
2
) atua como gás ou em combinação com outras 
substâncias químicas.
- Ação germicida é causada pelo ácido hipocloroso (HOCl) 
quando adicionado à água
É um forte oxidante que impede o funcionamento de boa 
parte do sistema enzimático celular.
MÉTODO QUÍMICO
MÉTODO QUÍMICO
VANTAGENS: agem e depois 
evaporam sem deixar 
resíduo.
✓ 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: causam a desnaturação de proteínas.
MÉTODO QUÍMICO
✓ 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 (ácido-aniônico): a porção carregada (ânion) da 
molécula reage com a membrana plasmática (atuam sobre 
um amplo espectro de micróbios e não são tóxicos) 
MÉTODO QUÍMICO
MÉTODO QUÍMICO
A porção carregada (cátion) da molécula do agente garante a 
ação de limpeza, afetando a membrana plasmática.
EX: Enxaguante bucal.
(São modificações do íon amônio NH4
+)
✓ ANTIBIÓTICOS
- Controle microbiano através da ingestão ou aplicação superficial.
Usados para o tratamento de doenças. 
- Alguns antibióticos são utilizados para controle de produtos 
(Conservação de alimentos)
Nisina: adicionada ao queijo para inibir o crescimento de certas bactérias 
da deterioração formadoras de endósporos.
Natamicina: antibiótico antifúngico aprovado para uso em alimentos, 
principalmente para queijo.
MÉTODO QUÍMICO
Atuam 
inativando 
proteínas
MÉTODO QUÍMICO
• Age por desnaturação de proteínas
• Potencial carcinogênico, mutagênico e genotoxicidade
MÉTODO QUÍMICO
(Exemplo de quimioesterilizante gasoso)
Esteriliza sem calor
Tempo 4 – 18H
Ação bactericida, esporicida, fungicida, eliminando também os vírus
Peróxido de hidrogênio
Ácido peracético
MÉTODO QUÍMICO
Obrigada!!!