Controle do crescimento microbiano - Microbiologia Geral

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- Previne a transmissão de doenças. 
- Evita a decomposição de alimentos. 
- Evita a contaminação da água e do ambiente. 
 
Princípios do controle microbiano 
(1) ESTERILIZAÇÃO 
(2) DESINFECÇÃO 
(3) ANTISSEPSIA 
 
1. ESTERILIZAÇÃO: Destruição de todas as formas de vida microbiana, incluindo 
os endósporos. 
- Método mais comum: Aquecimento 
- Esterilização comercial: tratamento de calor suficiente para matar os endosporos 
do Clostridium botulinum nos alimentos enlatados. 
2. DESINFECÇÃO: inibição, morte ou remoção de vários microrganismos 
patogênicos e saprófitas, sem eliminar todas as formas de vida. 
- Métodos: - Substâncias químicas (desinfetantes) 
 - Radiação ultravioleta 
 - Água fervente 
 - Vapor 
3. ANTISSEPSIA: 
• DESINFECÇÃO: utilização de desinfetantes (produtos químicos) para tratar uma 
superfície ou substância inerte. 
• ANTI-SEPSIA: quando este tratamento é para um tecido vivo. Produto químico = 
anti-séptico 
OBS: Anti-Sépticos: menos tóxicos que os desinfetantes 
 
 
 
 
 
- SUFIXO CIDA: tratamentos que causam a morte direta dos microrganismos. 
 Bactericida, germicida, fungicida 
- SUFIXO STÁTICO/STASE: Inibem o crescimento e multiplicação. 
 Bacteriostase, bacteriostático 
- SEPSE: Termo grego = estragado/podre (indica contaminação) 
 Asséptico = sem contaminação 
 
Fatores que influenciam o tratamento microbiano 
 
TAMANHO DA POPULAÇÃO: Quanto > a população microbiana > o tempo de 
tratamento 
NATUREZA DA POPULAÇÃO: - Presença de Endosporos: mais resistentes 
- Diferentes estágios de crescimento: Células jovens mais suscetíveis (do que as na 
fase estacionária) 
- Presença de Mycobacterium (mais resistentes) 
CONCENTRAÇÃO DOS AGENTES: Quanto + concentrado o agente > a eficiência 
TEMPO DE EXPOSIÇÃO: De acordo com a OMS (Organização Mundial da Saúde) 
o tempo mínimo de exposição = 30 min. (chance de haver sobreviventes de 1 em 
106 indivíduos) 
TEMPERATURA: - Temperaturas mais altas: mais eficiência no tratamento 
- 1º C aumenta 10 x a eficiência (potencializa o controle). 
CONDIÇÕES AMBIENTAIS: Presença de matéria orgânica: inibe a ação dos 
antimicrobianos químicos. 
 
Ações dos agentes do controle microbiano 
 
1. ALTERAÇÃO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA 
Membrana Plasmática: regula ativamente a passagem de nutrientes para dentro da 
célula e a eliminação de dejetos da mesma 
Lesão na membrana: causa o vazamento do conteúdo celular no meio (agentes 
químicos e antibióticos). 
2. DANOS ÀS PROTEÍNAS E AOS ÁCIDOS NUCLÉICOS 
Proteínas: 
- Enzimas = vitais para o desenvolvimento celular (ligações covalentes e 
pontes de hidrogênio são rompidas por certos produtos químicos e calor). 
DNA, RNA: 
- Fonte de informação genética (lesão por calor, radiação ou substâncias 
químicas são letais para a célula). 
 
Métodos de controle microbiano 
1 – Método físico 
2 – Método químico 
 
1. MÉTODO FÍSICO: 
 - CALOR (SECO OU ÚMIDO) 
 - PASTEURIZAÇÃO 
 - FILTRAÇÃO 
 - BAIXAS TEMPERATURAS 
 - RESSECAMENTO 
 - PRESSÃO OSMÓTICA 
 - RADIAÇÃO 
Calor: 
Mata os microrganismo desnaturando suas enzimas 
A resistência ao calor varia de acordo com o microrganismo: 
A) CALOR SECO: 
- Incineração: processo drástico de eliminação dos microrganismos e que 
destroem o produto. 
- Flambagem: processo onde o material é levado diretamente ao fogo, seja 
seco ou embebido em álcool (utilizado na desinfecção de alças de vidro). 
- Estufa esterilizante: amplamente utilizada para as vidrarias e outros 
materiais. 
B) CALOR ÚMIDO: 
- Mata os microrganismos pela coagulação das proteínas (ruptura das pontes 
de h – estrutura tridimensional) 
- Fervura (100 ºC), Vapor de fluxo livre, Autoclave 
 
FERVURA: 
Mata as formas vegetativas dos patógenos bacterianos, quase todos os vírus e os 
fungos e seus esporos (~ 10 min.) 
OBS: 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. 
 
VAPOR DE FLUXO LIVRE 
Equivalente a água fervente 
Não mata os endosporos bacterianos e alguns vírus 
 
AUTOCLAVE: 
Esterilização mais confiável: temperatura acima da água fervente (através do vapor 
sob pressão) 
Quanto maior a pressão na autoclave > a temperatura 
121 ºC – suficiente para matar todos os organismos e seus endosporos por 15 min. 
 
Pasteurização 
Louis Pasteur: descobriu um 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). 
Tratamento Clássico: 63 ºC por 30 min 
Pasteurização de Alta Temperatura e Curto Tempo (HTST – high-temperature 
short-time): 72 ºC por 15 s 
Leite: 
Pasteurização - submetido a temperatura (72 ºC) enquanto flui continuamente por 
uma serpentina. Conserva-se bem sob refrigeração 
Esterilização – submetido a altas temperaturas (UHT – ultra-high temperature) para 
que possa ser armazenado sem refrigeração (a temperatura vai de 74 ºC para 140 
ºC e depois retorna para a temperatura inicial) 
Tratamentos Equivalentes: 
À medida que a temperatura é aumentada, muito menos tempo é necessário para 
matar o mesmo nº. de micróbios. 
Ex. Endosporos 
 
Filtração 
- Passagem de um líquido ou gás através de um material semelhante a uma tela, 
com poros pequenos o suficiente para reter os microrganismos. 
- Filtro de Partículas de Ar de Alta Eficiência (HEPA – high efficiency particulate 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). 
OBS: Filtro tipo Isoporo: filmes de policarbonato tratados com radiação nuclear 
seguido de cauterização química. 
 
Baixas Temperaturas 
- Depende do tipo de microrganismo e da intensidade de aplicação. 
- Diminuição/interrupção do metabolismo celular. 
Refrigeradores comuns (0 – 7 ºC): efeito bacteriostático (a temperatura afeta a 
reprodução e o metabolismo celular). 
Psicrotróficos: crescem em baixas temperaturas. 
Mesófilos: patógenos humanos (temperatura ambiente). 
 
Ressecamento 
 Na ausência de água, os microrganismos não podem crescer ou se reproduzir 
mas podem permanecer viáveis por anos através das formas de resistência 
(esporos). 
 A resistência ao ressecamento varia de acordo com os microrganismos. 
 
Pressão osmótica 
➢ Concentrações de sais – Plasmólise 
➢ Processo semelhante ao ressecamento 
➢ Bastante utilizado na conservação de alimentos. Ex: curar carnes (sal) e 
conservar frutas (açúcar). 
➢ Fungos – mais resistentes em crescer em baixas concentrações de água e 
altas concentrações de sais. 
 
Radiação 
Radiação tem vários efeitos sobre as células, dependendo do seu comprimento de 
onda, intensidade e duração. 
Dois tipos de radiação que matam microrganismos: 
 - Radiação Ionizante: Radiações de pequeno comprimento de 
onda, portanto de alta energia e penetrabilidade. Efeito: É através da ionização da 
água, que forma radicais hidroxila altamente reativos. Estes radicais reagem com 
componentes orgânicos, especialmente o DNA (destroem as pontes de H, duplas 
ligações) 
 - Radiação não-ionizante: Possui um comprimento de onda > que 
da Radiação Ionizante. Desvantagem - apresenta baixa penetrabilidade (não 
atravessa vidros, filmes escuros e outros materiais). A luz UV danifica o DNA das 
células expostas, produzindo ligações entre as timinas adjacentes nas cadeias de 
DNA. 
 
2. MÉTODO QUÍMICO: 
 Os agentes químicos são usados para controlar o crescimento de 
microrganismos em ambos os tecidos vivos e os objetos inanimados 
(DESINFETANTES). 
 AGENTES QUÍMICOS: dificilmente se obtém a esterilidade.PROBLEMA: ação dos agentes é diferente para cada micróbio. 
Características dos agentes químicos: 
- Alta toxicidade para os microrganismos 
- Solúvel em água 
- Inócuo para o homem e animais 
- Toxicidade para os microrganismos em temperatura ambiente 
- Capacidade de penetração 
- Não ser corrosivo e nem manchar 
- Ser de baixo custo e de fácil aplicação 
- Não conferir odor ou sabor aos alimentos e objetos 
TIPOS DE DESINFETANTES: 
1. Compostos Orgânicos (Fenol e Compostos Fenólicos, Álcoois, Compostos de 
Amônio Quaternário -Quats) 
2. Halogênios 
3. Metais Pesados e seus compostos 
4. Outros (Peroxigênios, Quimioesterilizantes Gasosos, Agentes de superfície, 
Biguanidas, Antibióticos) 
Mais usados: 
FENOL (ácido carbólico) E COMPOSTOS FENÓLICOS 
- Cresol – derivado do fenol- (desinfecção de pisos, esgotos e instalações). 
- Compostos fenólicos contém uma molécula de fenol quimicamente alterada 
para reduzir suas qualidades irritantes e aumentar sua atividade 
antibacteriana em combinação com o sabão ou detergente (bifenol, 
hexaclorofeno). 
Ação: lesam a membrana plasmática, inativam as enzimas e desnaturam as 
proteínas. 
ÁLCOOIS 
- Matam efetivamente as bactérias e fungos, mas não os endosporos e os vírus 
não-envelopados. 
- Os mais utilizados: Etanol (70 %) e Isopropanol 
VANTAGENS: agem e depois evaporam sem deixar resíduo. 
Mecanismos de ação: desnaturação das proteínas, rompimento da membrana e 
dissolução de muitos lipídios. 
HALOGÊNIOS 
- Particularmente Iodo e Cloro (agentes antimicrobianos efetivos) 
- I2 – efetivo contra todos os tipos de bactérias, muitos endosporos, vários 
fungos e alguns vírus. Germicida com alto poder de penetração, reagindo com 
o substrato proteico da célula bacteriana; 
Vantagens: estabilidade e amplo espectro germicida; 
- Cl2 – como gás ou em combinação com outras substâncias químicas. 
- Ação germicida é causada pelo ácido hipocloroso 
As indústrias de laticínios e as de alimentos; 
Desinfetante universal da água, e higienização de pisos,paredes, utensílios e 
equipamentos; 
METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS 
- Bastante utilizados como germicidas ou antissépticos. 
- Prata, Mercúrio, Cobre e Zinco. 
- Nitrato de Prata 1 %, Cloreto de Mercúrio, Sulfato de Cobre, Cloreto de Zinco. 
Mecanismos de ação: quando os íons de metal se combinam com os grupos 
sulfidrilas nas proteínas celulares ocorre a desnaturação. 
AGENTES DE SUPERFÍCIE 
Agentes de superfície (tensoativos ou surfactantes) podem reduzir a tensão 
superficial entre as moléculas de um líquido. 
- sabão: pouco valor antisséptico (mais importante na remoção mecânica 
através da esfregação). 
- detergentes: ânion da molécula reage com a membrana plasmática (atuam 
sobre um amplo espectro de micróbios e não são tóxicos) 
BIGUANIDAS 
- Clorexidina (frequentemente utilizada no controle microbiano da pele e 
mucosas). 
- Efetiva para a maioria das bactérias vegetativas e fungos, mas não é 
esporicida 
- Únicos vírus afetados: certos tipos envelopados. 
Efeito bactericida: está relacionado à lesão que este reagente causa a membrana 
plasmática. 
ANTIBIÓTICOS 
- Controle microbiano através da ingestão ou aplicação superficial. 
- Alguns antibióticos são utilizados para controle de produtos (bacteriocina). 
Nisina: adicionada ao queijo para inibir o crescimento de certas bactérias da 
deterioração formadoras de endosporos 
Natamicina: antibiótico antifúngico aprovado para uso em alimentos, principalmente 
para queijo.