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CONTROLE DE MICRORGANISMOS

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Controle de Microrganismos
Prof. Ma. Francine Maery Dias Ferreira-Romanichen
Conceitos
• Esterilização remoção ou destruição de todas as formas
de vida microbiana.
• Esterilização comercial  calor suficiente para destruição
de endósporos de Clostridium botulinum, sobrevivência de
endósporos de bactérias capazes de causar deterioração
dos alimentos;
• Desinfecção  destruição de patógenos na forma
vegetativa, controle voltado para destruição de micro-
organismos nocivos;
• Antissepsia  Quando esse tratamento é dirigido a
tecidos vivos (produto químico, antisséptico).
Conceitos
• Degerminação  remoção mecânica da maioria dos
microrganimos em uma área limitada (limpeza para
injeção);
• Sanitização  redução da contagem microbiana a níveis
seguros de saúde pública e minimizar chances de
transmissão de doença de um usuário a outro (lavagem a
altas temperaturas);
• Biocida ou germicida  causam morte direta dos
microrganismos.
• Bacteristático inibem o crescimento e a multiplicação de
bactérias.
Morte Bacteriana
• Perda da capacidade de se reproduzir;
• Agentes antimicrobianos não matam os microrganismos
instantaneamente  morrem em uma relação constante
em um dado período de tempo;
• Morte exponencial  em um minuto a substância
antimicrobiana elimina 90%, no segundo minuto vai
eliminar mais 90%, e assim por diante.
Morte Bacteriana
Morte Bacteriana
Condições que influenciam atividade 
antimicrobiana
• Tamanho da população microbiana  populações maiores
levam mais tempo para morrer;
Condições que influenciam atividade 
antimicrobiana
• Intensidade ou concentração do agente microbicida 
quanto menor a concentração mais tempo leva para
destruir um população microbiana;
Condições que influenciam atividade 
antimicrobiana
• Tempo de exposição ao agente microbicida  quanto
maior o tempo de exposição maior será o número de
células mortas;
• Natureza do material que contém os microrganismos 
alimentos muito ácidos requerem temperaturas mais
baixas e tempos menores.
• Características dos microrganismos que estão presentes
 os microrganismos variam consideravelmente na
resistência a agentes físicos e químicos.
Condições que influenciam atividade 
antimicrobiana
• Temperatura  quanto mais alta, mais os microrganismos
são mortos.
Ações dos Agentes de Controle Microbiano
• Alteração na permeabilidade da membrana:
– Danos aos lipídeos ou proteínas da membrana plasmática que
causam extravasamento do conteúdo celular no meio
circundante e interferem no crescimento da célula.
• Danos às proteínas e aos ácidos nucleicos:
– Rompimento das ligações de hidrogênio que mantém a forma
tridimensional das proteínas que resulta em desnaturação da
proteína;
– Ligações covalentes também são afetadas.
Agentes Físicos de Controle Microbiano
• Calor:
– Esterilização por calor úmido;
– Pasteurização;
– Esterilização por calor seco;
• Baixas temperaturas;
• Filtração;
• Dessecação;
• Radiação: 
– Radiação ionizante;
– Radiação não-ionizante.
Calor
• Mecanismos de ação  desnaturação de suas enzimas,
que resulta em mudanças na forma tridimensional dessas
proteínas, inativando-as;
• Ponto de morte térmica – PMT  menor temperatura em
que todos os microrganismos em uma suspensão líquida
específica serão mortos em 10 minutos;
• Tempo de morte térmica - TMT  tempo requerido para o
material se tornar estéril;
• Tempo de redução decimal – TRD  tempo, em minutos,
em que 90% de uma população de bactérias em uma dada
temperatura serão mortas.
Esterilização por calor úmido
• Muito mais eficiente que o calor seco  pois causa
desnaturação e coagulação de proteínas, enquanto que o
calor seco causa oxidação;
• Fervura:
– Mata as formas vegetativas dos patógenos bacterianos, quase
todos os vírus e os fungos e seus esporos dentro de cerca de 10
minutos;
– Alguns endósporos podem resistir por mais de 20 horas, e o
vírus da hepatite resiste até 30 minutos;
– Nem sempre é um procedimento confiável de esterilização.
Esterilização por calor úmido
• Autoclave:
– Aumento da temperatura para isso aumenta a pressão;
– Usado para esterilizar meios de cultura, instrumentos,
vestimentas, equipamento intravenoso, aplicadores, soluções,
seringas, equipamento de transfusão;
– Esterilização da superfície de um sólido requer que o vapor
realmente entre em contato com ela  não deve utilizar papel
alumínio pois não deixam penetrar o vapor  deve usar papel
comum;
– Indicador altera a cor quando os tempos e temperaturas corretos
tiverem sido atingidos, ou uma pastilha contida dentro de um
frasco de vidro derrete.
• Mecanismos de autoclave
Pasteurização
• Aquecimento lento a baixas temperaturas;
• Mata as células vegetativas mas não esteriliza, desse
modo prolonga a manutenção da qualidade do produto;
• Pasteurização do leite é 62,8ºC por 30 mim;
• Pasteurização de alta temperatura e curto tempo (HTST)
 71,7ºC por 15 segundos e então é resfriado
rapidamente;
• Tratamento a temperatura ultraelevada (UHT)  leite
atinge 140ºC por 4 segundos e é rapidamente resfriado.
Esterilização por calor seco
• Mata por efeitos de oxidação;
• Não é tão efetiva como calor úmido  necessárias
temperaturas muito altas e tempo de exposição maior;
• Incineração:
– Utilizados para alças ou agulhas de semeadura bacteriológicas;
– Deve tomar cuidado pois o material aquecido pode emitir
gotículas e aerossóis.
• Esterilização em ar quente:
– Itens são colocados em um forno a uma temperatura de cerca de
170ºC por 2 horas.
Baixas Temperaturas
• Microrganismo específico;
• Temperaturas de refrigeradores comuns  taxa
metabólica da maioria dos microrganismos é reduzida que
eles não podem se reproduzir ou sintetizar toxinas;
• Efeito bacteriostáticos;
• Psicótrofos ainda crescem lentamente em temperaturas de
refrigerador alterando o aspecto e sabor dos alimentos;
• Congelamento lento  cristais de gelo se formam e
crescem rompendo a estrutura celular e molecular
bacteriana.
Filtração
• Passagem de um líquido ou gás por meio de um material
semelhante a uma tela, com poros pequenos suficiente
para reter os microrganismos;
• Utilizada para esterilizar materiais sensíveis ao calor 
meios de cultura, enzimas, vacinas e soluções antibióticas;
• Membranas filtrantes:
– Discos de ésteres de celulose, possuem apenas 0,1mm de
espessura, e os poros variam de tamanhos de 0,22um e 0,45um;
– Filtros de partículas de ar de alta eficiência (HEPA)  remove
quase todos os microrganismos maiores que cerca de 0,3um de
diâmetro.
Dessecação
• Ausência de água  microrganismos não podem crescer
ou se reproduzir, mas podem permanecer viáveis por anos;
• Quando a água é oferecida  retomam seu crescimento e
divisão;
• Liofilização ou congelamento-dessecação  preservação
de microrganismos;
• Resistência das células vegetativas  varia com a
espécie e com o ambiente do organismo.
Radiação Ionizante
• Raios gama, raios X ou feixes de elétrons de alta energia;
• Possuem comprimento de onda mais curto (menos de
1nm) transporta muito mais energia;
• Raios gama:
– Emitidos do cobalto.
– Penetram profundamente mas requerem horas para esterilizar
grandes massa.
• Feixes de elétrons:
– Aceleram elétrons até energias elevadas;
– Poder de penetração muito inferior, mas requer alguns segundos
de exposição.
Radiação Ionizante
• Principal efeito  ionização da água, que forma radicais
hidroxila altamente reativos, que reagem com os
componentes orgânicos celulares, especialmente o DNA;.
• Aplicação  esterilização de produtos farmacêuticos e
materiais descartáveis dentários e médicos,como seringas
plásticas, luvas cirúrgicas e materiais de sutura.
Radiação não-ionizante
• Comprimento de onda maior que o da radiação ionizante;
• Luz ultravioleta  causa danos no DNA das células
expostas, produzindo ligações entre as bases pirimídicas
adjacentes, normalmente as timinas  dímeros de timina
inibem a replicação correta do DNA durante a reprodução
da célula;
• Comprimento de onda mais eficaz 260nm;
• Desvantagem:
– Radiação pouco penetrante  organismos a serem mortos
devem ser expostos diretamente aos raios;
– Luz solar  formação de oxigênio livre no citoplasma.
Métodos Químicos de Controle Microbiano
• Especificações de um agente químico ideal:
– Atividade antimicrobiana  baixas concentrações com amplo
espectro de atividade antimicrobiana;
– Solubilidade  solúvel em água ou outros solventes;
– Estabilidade  armazenamento não deve resultar em perda
significativa de ação antimicrobiana;
– Ausência de toxicidade;
– Homogeneidade  componentes ativos estejam presentes em
cada aplicação;
– Atividade em temperaturas ambiente ou corporal;
Métodos Químicos de Controle Microbiano
• Especificações de um agente químico ideal:
– Inativação mínima por material estranho  alguns compostos
químicos combinam-se facilmente com proteínas ou outros
materiais orgânicos encontrados no material que está sendo
tratado diminui a quantidade de substância química disponível
para agir contra os microrganismos.
– Poder de penetração  ação antimicrobiana é limitada ao local
de aplicação;
– Ausência de poderes corrosivos e tintoriais  não devem
corroer ou desfigurar metais nem corar ou danificar tecidos.
Métodos Químicos de Controle Microbiano
• Especificações de um agente químico ideal:
– Poder desodorizante: inodoro ou apresentar odor agradável;
– Capacidade detergente: tem a vantagem de ser capaz de
remover mecanicamente os microrganismos da superfície que
está sendo tratada;
– Disponibilidade e baixo custo.
Métodos Químicos de Controle Microbiano
• Fenol e compostos fenólicos;
• Álcoois;
• Halogênios;
• Metais Pesados e seus compostos;
• Agentes de superfície:
– Sabões e detergentes;
– Compostos quaternários de amônio.
Fenol e Compostos fenólicos
• Solução de fenol a 5% mata rapidamente as formas
vegetativas dos microrganismos  esporos são muito
mais resistentes;
Fenol e Compostos fenólicos
• Tóxico e apresenta odor desagradável  não é muito
utilizado;
• Lesam células microbianas pela alteração da
permeabilidade seletiva da membrana citoplasmática 
causam perda das substâncias intracelulares vitais;
• Desnaturam e inativam proteínas como as enzimas;
• Micobactérias rica em lipídeos;
• Compostos fenólicos permanecem ativos em presença de
compostos orgânicos  estáveis e persistem por longos
períodos após a aplicação.
Álcoois
• Matam efetivamente as bactérias e os fungos mas não os
endósporos e os vírus não envelopados;
• Desnaturação de proteínas, mas também pode romper
membranas e dissolver muitos lipídeos;
• Vantagem age e evapora rapidamente;
• Não devem ser aplicados em feridas  causa coagulação
de uma camada de proteínas sob a qual as bactérias
continuam a crescer;
• Concentração ótima 70%;
• Etanol puro é menos efetivo desnaturação requer água.
Halogênios
• Iodo:
– Antissépticos mais antigos e mais eficazes;
– Eficiente contra todos os tipos de bactérias, muitos endósporos,
vários fungos e alguns vírus;
– Impede a síntese de algumas proteínas e causa alterações nas
membranas celulares microbianas  formação de complexos
com aminoácidos e ácidos graxos insaturados;
– Disponível como tintura (solução em álcool aquoso) ou como
iodóforo.
Halogênios
• Iodóforo:
– Combinação de iodo e uma molécula orgânica;
– Iodo é lentamente liberado;
– Atividade antimicrobiana do iodo, mas não mancham e são
menos irritantes;
– Betadine  povidona-iodo (povidona melhora a ação de
umedecer e funciona como um reservatório de iodo livre).
Halogênios
• Cloro:
– Ação germicida causada pelo ácido hipocloroso (HOCl);
– Forte agente oxidante  impede o funcionamento do sistema
enzimático celular;
– Forma mais eficaz de cloro  carga negativa e se difunde
rapidamente quanto a água através da parede celular.
Halogênios
• Hipoclorito de sódio:
– Usado como desinfetante doméstico e alvejante;
– Qualidade da água duvidosa  adiciona 2 gotas de alvejante a
um litro de água (4 gotas se a água estiver turva) e armazena por
30 minutos  água considerada segura para beber em
condições de emergência.
Metais Pesados e seus compostos
• Íons metálicos se combinam com grupos sulfidrilas nas
proteínas celulares desnaturação;
• Solução de nitrato de prata a 1%:
– Bandagens impregnadas com prata liberam lentamente os íons;
– Embalagens plásticas de alimentos inoculadas com
nanopartículas de prata;
– Camisas e blusas de atletas impregnadas que prometem
minimizar odores.
Metais Pesados e seus compostos
• Mercúrio inorgânico:
– Cloreto de mercúrio;
– Amplo espectro de ação efeito bacteriostático;
– Alta toxicidade, poder de corrosão e ineficácia em presença de
matéria orgânica;
– Controle de mofos em tintas.
• Sulfato de cobre:
– Destruição de algas verdes que crescem em reservatórios,
tanques, piscinas e aquários.
Agentes de superfície
• Tensoativos ou surfactantes que podem reduzir a tensão
superficial entre as moléculas de um líquido;
• Sabões e detergentes:
– Remoção mecânica dos microrganismos pela esfregação;
– Rompe o filme oleoso em gotículas pequenas  emulsificação
 água e sabão juntos removem o óleo emulsificado e resídeos
 flutuam para longe à medida que a pele é lavada.
Agentes de superfície
• Compostos quaternários de amônio:
– Detergentes catiônicos;
– Capacidade de limpeza  parte positivamente carregada
(cátion) da molécula;
– Bactericidas fortes contra as bactérias gram-positivas e um
pouco menos ativa contra as gram-negativas;
– Fungicidas, amebicidas e viricidas contra vírus envelopados;
– Não matam endósporos ou micobactérias;
– Modo de ação desconhecido  provavelmente afetam a
membrana plasmática  alteram a permeabilidade e causam
perda de constituintes citoplasmáticos essenciais.
Avaliação do Poder Antimicrobiano
• Técnicas utilizadas:
– Diluição em tubo;
– Inoculação em placa;
– Coeficiente fenólico.
• Agente químico X organismo teste (Staphylococcus aureus).
Diluição em tubo
Inoculação em placa
Coeficiente fenólico
• Coeficiente fenólico  poder de um desinfetante teste
matar um microrganismo comparado com aquele
apresentado pelo fenol;
• Cepas específicas de Salmonella typhi e Staphylococcus
aureus;
• Procedimento:
– preparada uma série de tubos de ensaio contendo 5 mL de
diferentes diluições do desinfetante a ser testado;
– preparada uma série de tubos de ensaio contendo várias
diluições do fenol;
Coeficiente fenólico
– os tubos de ambas as séries são inoculados com 0,5 ml de
cultura da bactéria teste de 24 horas de cultivo;
– em intervalos de 5, 10 e 15 minutos, uma amostra de cada tubo
é retirada com uma alça de semeadura calibrada e transferida
para outros tubos de ensaio contendo meio de cultura estéril;
– os tubos da subcultura são incubados por 24-28horas e
examinados quanto ao seu crescimento;
– a maior diluição do desinfetante que matar o microrganismo teste
em 10 min, mas não em 5 minutos, é dividida pela maior diluição
do fenol que apresenta o mesmo resultado. O número obtido é o
coeficiente fenólico para o desinfetante em questão.
Coeficiente fenólico
Referências
• PELCZAR, M. J.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R.
Microbiologia: Conceitos e Aplicações, 2ª ed., vol.1, 1997.
• TRABULSI, L. R.; ALTERTHUM, F. Microbiologia, 5ª ed.
2008.
• TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L.
Microbiologia. 10ed. 2012.

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