Microbiologia Controle do Crescimento Microbiano

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Microbiologia – Controle do crescimento bacteriano
Agentes antimicrobianos que matam os microrganismos - agentes microbicidas.
Agentes antimicrobianos que inibem o crescimento dos microrganismos - agentes microbiostáticos.
Terminologia Relacionada ao Controle do Crescimento Microbiano 
Esterilização: É a destruição de todas as formas de vida microbiana, incluindo endosporos. 
Esterilização comercial: É o tratamento de calor suficiente para matar os endosporos do Clostridium botulinum nos alimentos enlatados. 
Desinfecção: É a destruição dos patógenos vegetativos. 
Anti-sepsia: É a destruição dos patógenos vegetativos em tecido vivo. 
Degerminação: É a remoção dos micróbios de uma área limitada. 
Sanitização: É o tratamento destinado a reduzir as contagens microbianas nos utensílios alimentares até níveis seguros. 
Ações dos Agentes de Controle Microbiano
Alteração da permeabilidade de membrana. 
Lesão aos lipídeos e proteínas da membrana. 
Vazamento do conteúdo celular para o meio circundante, interferindo com o crescimento celular. 
Danos às proteínas e aos ácidos nucléicos. 
A lesão produz deformidade na estrutura da proteína e perda de função. 
A lesão aos ácidos nucléicos provoca a interrupção da replicação, de funções metabólicas normais. 
Condições que Influenciam a Atividade Antimicrobiana
Tamanho da população microbiana.  
	Gráfico (a) - Taxa de morte de três populações diferentes de microrganimos expostos a um mesmo agente microbicida. 
	(a) 
Intensidade ou concentração do agente microbicida.
	Gráfico (b) - Escherichia coli foi exposta a várias concentrações de fenol a 35°C. 
	 (b) 
Temperatura em que os microrganismos são expostos aos agentes microbicidas.
	Gáfico (c) - Escherichia coli foi exposta ao fenol numa concentração de 4,62 g/L em temperatura de 30 a 42 °C. 
	(c) 
Tempo de exposição ao agente microbicida
Natureza do material que contém os microrganismos - a matéria orgânica interfere na ação dos agentes químicos.
Tipo de micróbio: bactérias gram (-), principalmente do gênero Pseudomonas, as micobactérias e as bactérias produtoras de endosporos apresentam resistência natural aos meios físicos de controle microbiano.
Métodos Físicos de Controle Microbiano
Calor úmido - Fervura ou fluxo de vapor
Ação: Desnaturação das proteínas.
Mata os patógenos bacterianos vegetativos e fungos, e quase todos os vírus dentro de 10 minutos e é menos efetivo em esporos bacterianos.
É utilizado para esterilizar equipamentos variados, latas para acondicionamento de alimentos.
Calor Úmido - Autoclave
Ação: Desnaturação de proteínas.
Todas as células vegetativas e seus esporos são mortos em cerca de 15 minutos quando são submetidos a 15 psi de pressão (121ºC).
É utilizado para meios microbiológicos, soluções, equipamentos e outros itens que podem suportar temperatura e pressão.
	Figura (a) - Uma autoclave e seus principais componentes. 
	(a) 
	Tabela 1 - Tempos de exposição necessários para a esterilização, em autoclave, com razoável índice de segurança, de líquidos ou soluções aquosas, contidos em diversos tipos de recipientes ( Fonte J.J Perkins, Principles of Methods of Sterilization, 1956). 
	  
Calor - Pasteurização
Ação: Desnaturação de proteínas.
É o tratamento de calor utilizado no leite para matar todos os patógenos e quase todos os não patogênicos (72ºC por15seg).
É utilizado no leite, creme e certas bebidas alcoólicas.
Calor seco - Chama direta
Ação: Efeito de oxidação,queimando os contaminantes até se  tornarem cinzas. 
Utilizados em alças de inoculação.
Calor seco - Incineração
Ação: Efeito de oxidação, queimando os contaminantes até se tornarem cinzas.
Copos de papel, carcaças de animais.
	Figura (b) - Bico de Bunsen 
	(b) 
Calor seco - Esterilização com ar quente
Ação: Efeito de oxidação.
Necessita de temperaturas de 170ºC durante 2h.
É utilizado para vidraria de laboratório.
Filtração
Ação: Separação das bactérias do líquido de suspensão. 
Ocorre a passagem de um líquido ou gás através de um material semelhante a uma tela que aprisiona os micróbios.
É utilizado para esterilizar líquidos como toxinas, vacinas, enzimas e soluções antibióticas que são destruídos pelo calor.
	Figura (c) - membranas filtrantes 
	(c) 
Frio - Refrigeração
Ação: Redução das reações químicas e possíveis alterações nas proteínas.
Tem efeito bacteriostático.
É utilizado para a conservação dos alimentos, drogas e culturas.
Frio - Congelamento profundo
Ação: Redução das reações químicas e possíveis alterações nas proteínas.
É efetivo para conservar culturas microbianas, com congelamento rápido a -50 e -95ºC.
É utilizado para conservação de alimentos, drogas e culturas.
Frio - Liofilização
Ação: Redução das reações químicas e possíveis alterações de proteínas.
É efetivo para  conservação prolongada de culturas microbianas, onde a água é removida por alto vácuo em baixa temperatura. 
Conservação dos alimentos, drogas e culturas.
Ressecamento
Ação: Interrupção do metabolismo.
Envolve a remoção de água dos micróbios.
Tem efeito bacteriostático.
É utilizado na conservação de alimentos.
Pressão osmótica
Ação: Plasmólise. 
Resulta na perda de água das células microbianas.
É utilizado na conservação dos alimentos.
Radiação Ionizante
Ação: Destruição  do DNA por raios gama e feixe de elétrons de alta energia.
Método não utilizado na esterilização de rotina.
Utilizado para esterilização de superfície de alimentos.
Radiação Não ionizante
Ação: Lesão ao DNA pela luz ultravioleta com lâmpada UV.
É uma radiação não muito penetrante.
É utilizado para controle de ambiente fechado.
Métodos Químicos de Controle Microbiano
Fenol
Ação: Ruptura da membrana plasmática, desnaturação de proteínas e desativação de enzimas.
Raramente usado como desinfetante ou anti-séptico por suas características irritantes e odor desagradável.
Compostos fenólicos
Ação: Ruptura da membrana plasmática, desnaturação de proteínas e desativação de enzimas.
Os derivados do fenol são reativos em presença de material orgânico.
É utilizado em superfícies ambientais, instrumentos, superfícies cutâneas  e membranas mucosas.
	Figura (d) -fenol e seus derivados. 
	(d) 
Clorexidina
Ação: Ruptura da membrana plasmática.
É bactericida contra gram (+) e gram (-), atóxico, persistente.
É utilizado na desinfecção da pele, principalmente escovação cirúrgica.
Halogênios
Ação: O iodo inibe a função das proteínas e é um forte agente oxidante; o cloro forma o agente oxidante forte (ácido hipocloroso), que altera os componentes celulares.
O iodo e o cloro podem agir separadamente ou como componentes de compostos orgânicos e inorgânicos.
O iodo é um anti-séptico disponível como tintura e iodofor; o gás cloro é usado para desinfetar água e os compostos de cloro são usados em plantas de processamento de laticínios, utensílios para refeições, itens domésticos e vidraria.
Álcoois
Ação: Desnaturação de proteínas e dissolução dos lipídeos.
É bactericida e fungicida, não sendo efetivo contra esporos ou vírus não envelopados.
Alcoóis mais usados são o etanol e o isopropanol.
Usados em termômetros e outros instrumentos.
Metais pesados e seus compostos
Ação:  Desnaturação das enzimas. 
Os metais pesados como a prata e o mercúrio são germicidas ou anti sépticos.
O nitrato de  prata pode ser usado para prevenir as infecções oculares gonocócicas; o mercurocromo desinfeta a pele e as mucosas; o sulfato de cobre é um algicida.
	Mecanismos de ação dos metais pesados e seus compostos. 
	  
Agentes de superfície - Sabões e detergentes aniônicos
Ação: Remoção mecânica dos micróbios através da escovação.
É utilizado para degerminação da pele e remoção de resíduos.
Agentes de superfície - Detergentes ácido-aniônicos
Ação: Incerto; pode envolver a inativação ou ruptura das enzimas.
Tem amplo espectro de atividade; atóxicos,não-corrosivos e de ação rápida, é utilizado na sanitização em indústrias de processamento de laticínios e alimentos.
Agentes de superfície - Detergentes catiônicos (compostos de amônio quaternário)
Ação: Inibição de enzimas,desnaturação das proteínas e ruptura das membranas plasmáticas.
São bactericidas, bacteriostáticos, fungicidas e viricidas contra vírus envelopados.    
É usado como anti-séptico para pele, instrumentos e objetos de borracha.
Ácidos Orgânicos
Ação: Inibição metabólica, afetando principalmente os bolores; ação não relacionada à sua acidez.
Amplamente usados para controlar bolores e algumas bactérias em alimentos e cosméticos.
Aldeídos
Ação: Desnaturação das proteínas.
É usado para a desinfecção de equipamentos médicos. O glutaraldeído  é menos irritante que o formaldeído.
Esterilizantes Gasosos
Ação: Desnaturação das proteínas.
O óxido de etileno é o de uso mais comum.
É um excelente agente esterilizante, especialmente para objetos que seriam danificados pelo calor.
Peroxigênios
Ação: Oxidação.
O ozônio é amplamente usado como suplemento para a cloração;
O peróxido de hidrogênio é um anti-séptico fraco, mas um bom desinfetante.
São usados em superfícies contaminadas ; alguns ferimentos profundos, em que são muito efetivos contra os anaeróbios sensíveis ao oxigênio.
	Figura (e) - resumo esquemático dos sítios e mecanismos de ação de vários compostos químicos antimicrobianos. 
	(e)