Controle do Crescimento Microbiano

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Controle do Crescimento Microbiano 
Revisão de termos 
▪ Esterilização: destruição de todas 
as formas de vida microbiana (na forma 
vegetativa), incluindo endósporos 
(estruturas de resistência); 
▪ Esterilização comercial: tratamento 
de calor suficiente para matar os 
endósporos do Clostridium botulinum nos 
alimentos enlatados; 
▪ Desinfecção: destruição dos 
patógenos vegetativos (não destrói 
endósporos); 
▪ Antissepsia: destruição dos 
patógenos vegetativos em tecido vivo (ex.: 
álcool 70% nas mãos); 
▪ Degerminação: remoção dos 
micróbios de uma área limitada (ex.: álcool 
a 70% em uma superfície); 
▪ Sanitização: tratamento destinado a 
reduzir as contagens microbianas nos 
utensílios alimentares até níveis seguros (ex.: 
lavagem de um prato). 
Ordem de resistência dos microrganismos 
▪ Prions; 
▪ Endosporos de bactérias; 
▪ Microbactérias; 
▪ Cistos de protozoários; 
▪ Protozoários vegetativos; 
▪ Bactérias gram-positivas; 
▪ Fungos, incluindo a maioria das formas 
de esporos fúngicos; 
▪ Vírus sem envelopes; 
▪ Bactérias gram-positiivas; 
▪ Vírus com envelopes lipídicos. 
Ações dos agentes de controle 
microbiano 
 
Alteração da permeabilidade de 
membrana: 
 A membrana é responsável por 
regular a passagem de nutrientes para o 
interior da célula e eliminação celular de 
dejetos, os agentes podem lesionar os 
lipídeos e as proteínas das membranas, 
causando o vazamento do conteúdo 
celular para o meio circundante, interferindo 
com o crescimento celular. 
Danos às proteínas e aos ácidos nucléicos: 
 O uso do calor ou de certos produtos 
químicos acaba por romper as ligações de 
hidrogênios e covalentes formadoras de 
uma proteína, isso acaba causando uma 
lesão as proteínas produzindo uma 
deformidade (desnaturação) na sua 
estrutura, que culmina na perda da sua 
função. Em relação aos ácidos nucléicos, 
provoca a interrupção da replicação 
(divisão e reprodução) e causam alterações 
nas funções metabólicas normais. 
Condições que influenciam o controle do 
crescimento microbiano 
 
Tipo e número microbiano: 
 Sabe-se que as bactérias gram 
negativas, principalmente do gênero 
Pseudomonas, microbactérias e bactérias 
 
produtoras de endósporos apresentam uma 
resistência natural aos meios físicos de 
controle microbiano. Além disso, deve-se 
considerar a quantidade de microrganismos 
existentes, pois quanto mais micróbios 
existentes no início, mais tempo é necessário 
para eliminar a população inteira. 
Ambiente: 
 Se no ambiente houver matéria 
orgânica como fezes, vômitos, essa irão 
interferir nas ações dos agentes químicos de 
controle. 
Taxa de morte microbiana: 
 O crescimento microbiano acontece 
em progressão aritmética, portanto, a morte 
das populações microbianas também devem 
acontecer nesse ritmo, matando cerca de 
90% de cada população a cada minuto 
(sendo uma curva inversa a do crescimento). 
 
Métodos de controle microbiano 
 
Métodos físicos: 
▪ Calor: 
A resistência ao calor varia entre 
diferentes microrganismos; essas diferenças 
podem ser expressas pelo conceito de 
ponte de morte térmica que consiste na 
menor temperatura em que todos os 
microrganismos em uma superfície líquida 
específica serão destruídos em 10 minutos, 
outro fator é o tempo de morte térmica que 
consiste no tempo requerido para o material 
se tornar estéril e o tempo de redução 
decimal que é o tempo, em minutos, em que 
90% de uma população de bactérias em 
uma dada temperatura será destruída. 
Calor úmido: o seu mecanismo de ação é a 
desnaturação de proteínas, causada pela 
quebra das ligações de hidrogênio que 
mantêm as proteínas em sua estrutura 
tridimensional. 
• Fervura ou fluxo de vapor: é capaz 
de destruir as formas vegetativas dos 
patógenos bacterianos, fungos e 
quase todos os vírus, dentro de 10 
minutos, sendo menos efetivos em 
endósporos. Esse mecanismo é muito 
utilizado para degerminar pratos, 
pias, jarras e equipamentos variados. 
• Autoclave: é um instrumento em que 
se coloca os objetos em uma 
temperatura de 121°C e uma pressão 
de 15 psi por 15 minutos, assim, todas 
as células vegetativas e seus 
endósporos são mortos, com exceção 
dos príons. Esse mecanismo é 
comumente utilizando para esterilizar 
meios microbiológicos, soluções, 
forros, utensílios, curativos, 
equipamentos e outros itens que 
podem suportar temperatura e 
pressão. 
• Pasteurização: o método consiste em 
um tratamento de calor utilizado, por 
 
exemplo, no leite para matar todos os 
patógenos e quase todos os não 
patogênicos, diante de uma 
temperatura de 72ºC por 15 
segundos e depois resfria 
drasticamente. 
Calor seco: possui um efeito de oxidação 
queimando os contaminantes até se 
tornarem cinzas: 
• Chama direta: podendo ser através 
do bico de Bunsen, sendo utilizado 
em alças de inoculação no 
laboratório. 
Chama amarelada do bico de Bunsen= mais 
fria. 
Chama mais azulada do bico de Bunsen = 
mais quente. 
• Incineração: é um mecanismo muito 
utilizado em copos de papel, 
curativos contaminados, carcaças de 
animais, sacos e panos de limpeza. 
• Esterilização: realizada com ar 
quente, para esse processo, se usa 
estufas com temperaturas de 170°C 
por 2h, tendo como efeito a oxidação 
dos microrganismos patogênicos, é 
comumente utilizado na esterilização 
de vidros vazios, instrumentos, agulhas 
e seringas de vidro (devendo ser 
resistente ao calor). 
▪ Filtração: o seu mecanismo de ação é 
a separação das bactérias do líquido de 
suspensão. A filtração é feita através da 
passagem de um líquido ou gás através de 
uma membrana porosa (filtro) que aprisiona 
os micróbios, a filtração é utilizada para 
esterilizar líquidos como toxinas, vacinas, 
enzimas e soluções antibióticas que são 
destruídas pelo calor. 
 
▪ Baixas temperaturas: o seu mecanismo 
de ação é de redução das reações 
químicas e possíveis alterações nas 
proteínas, sendo utilizado para a 
conservação de culturas, alimentos e 
drogas. 
• Refrigeração: possui um efeito 
bacteriostático (metabolismo do 
organismo fica de forma latente, não 
consegue se reproduzir). 
• Congelamento profundo: efetivo 
para a conservação de culturas 
microbianas, com o congelamento 
rápido a 5 e -95°C. 
• Liofilização: método efetivo para a 
conservação prolongas de culturas 
microbianas, a liofilização é feita 
através de um congelamento de um 
líquido e a remoção da água através 
de um alto vácuo em baixa 
temperatura. 
▪ Ressecamento: a sua ação interrompe 
o metabolismo, devido a remoção de água 
bastante utilizada para o metabolismo dos 
micróbios. O ressecamento tem efeito 
 
bacteriostático e é utilizado na 
conservação de alimentos. 
▪ Alta pressão: quando se aplica alta 
pressão em suspensões líquidas, ela se 
transfere instantânea e uniformemente para 
a amostra. Se a pressão for alta o suficiente, 
as estruturas moleculares das proteínas e 
dos carboidratos serão alteradas, 
resultando na rápida inativação das células 
bacterianas vegetativas. Os endósporos 
são relativamente resistentes à alta pressão. 
Uma vantagem desses tratamentos é que 
eles mantêm o sabor, a coloração e os 
valores nutricionais dos produtos. 
▪ Pressão osmótica: usa-se altas 
concentrações de sais ou açucares para 
conservar alimentos, apresenta uma ação 
de plasmólise, resultando na perda de água 
das células microbianas, por criar um 
ambiente hipertônico que ocasiona a saída 
de água da célula microbiana. 
▪ Radiação: apresenta vários efeitos 
sobre as células dependendo de seu 
comprimento de onda, intensidade e 
duração. 
• Ionizante: usa-se raios gama e feixe 
de elétrons de alta energia que 
ionizam a água e forma radicais 
hidroxila altamente reativos sobre as 
formas tóxicas de oxigênio, esses 
radicais destroem os organismos 
reagindo com seus componentes 
orgânicos celulares, sobretudoo DNA, 
danificando-os. Esse método não é 
utilizado na esterilização de rotina, é 
mais utilizado para esterilizar 
produtos farmacêuticos e suprimentos 
médicos e dentários. 
• Não ionizante: a sua ação lesiona o 
DNA pela luz ultravioleta com 
lâmpada UV, consiste em um tipo de 
radiação não muito penetrante, 
sendo utilizado para o controle de 
ambiente fechado. 
Métodos químicos: 
 Para os métodos químicos é preciso 
avaliar a efetividade de desinfetantes e 
antissépticos, essa avaliação pode ser feito 
através do teste de uso-diluição também 
chamado de método de disco-difusão (se 
baseia na colocação dessas substâncias 
em meios de culturas para observar a 
formação de halos de inibição, quanto 
maiores esses halos maior é a capacidade 
de determinada substância química de 
destruir o microrganismo). 
 
 Infelizmente, poucos agentes químicos 
proporcionam a esterilidade, a maioria deles 
meramente reduz as populações 
microbianas em níveis seguros ou removem 
as formas vegetativas de patógenos em 
objetos. 
▪ Fenol e compostos fenólicos: o seu 
mecanismo de ação consiste no rompimento 
da membrana plasmática, desnaturação de 
proteínas e desativação de enzimas. 
 
• Fenol: raramente é utilizado como 
desinfetante ou antisséptico por 
possuir características irritantes e 
odor desagradável. 
• Compostos fenólicos: são derivados 
do fenol (possui um anel aromático 
mais uma hidroxila) que são reativos 
em presença de material orgânico, 
pode ser utilizado em superfícies 
ambientais, instrumentos, superfícies 
cutâneas e membranas mucosas. Uma 
propriedade útil dos compostos 
fenólicos enquanto desinfetantes é 
que permanecem ativos na presença 
de compostos orgânicos, são estáveis 
e persistem por longos períodos após 
a aplicação. 
▪ Biguanidas (clorexidina): o seu 
mecanismo de ação é a ruptura da 
membrana plasmática, sendo bactericida 
contra bactérias gram positiva e negativa, 
com ação contra vírus envelopados, é 
atóxico e persistente. Esse método é 
utilizado na desinfestação da pele, 
principalmente na escovação cirúrgica, 
combinado a um detergente ou álcool. 
▪ Halogênios: os dois principais 
halogênios é o cloro e o iodo que podem 
agir separadamente ou como componentes 
de compostos orgânicos e inorgânicos. O 
iodo inibe a função das proteínas e é um 
forte agente oxidante, ao passo que o cloro 
forma o agente oxidante forte (ácido 
hipoclororo), que altera os componentes 
celulares. O iodo é um antisséptico 
disponível como tintura (solução em álcool 
aquoso) e como iodóforo (combinação de 
iodo e uma molécula orgânica, da qual o 
iodo é lentamente liberado), sendo muito 
eficaz contra todos os tipos de bactérias, 
muitos endósporos, vários fungos e alguns 
vírus. O gás cloro é usado para desinfectar 
água e os compostos de cloro são usados 
em plantas de processamento de laticínios, 
utensílios para refeições, itens domésticos e 
vidraria. 
▪ Álcoois: o seu mecanismo de ação é 
a desnaturação de proteínas e dissolução 
dos lipídeos, o seu princípio é bactericida e 
fungicida, não sendo efetivo contra 
endósporos e alguns vírus não envelopados. 
Possuem uma vantagem de agir e, então, 
evaporar rapidamente, sem deixar resíduo 
O etanol puro tem menor eficiência do que 
as soluções aquosas (etanol misturado com 
água), pois a desnaturação requer água. 
Álcool 70% têm melhor custo-benefício. 
 
▪ Metais pesados e seus compostos: o 
seu mecanismo de ação é a desnaturação 
de enzimas. Os metais como a prata e o 
mercúrio são germicidas ou antissépticos, o 
nitrato de prata pode ser usado para 
prevenir as infecções oculares gonocócicas 
 
(ao entrar em contato com a pena oxida e 
causa manchas), o mercurocromo desinfecta 
a pele e as mucosas, o sulfato de cobre é 
algicida. 
▪ Agente de superfícies: 
• Sabões e detergente aniônicos: 
removem mecanicamente os micróbios 
através da escovação, é utilizado 
para degerminação da pele e 
remoção de resíduos. 
• Detergentes ácido-aniônicos: a sua 
ação é incerta, mas pode envolver a 
inativação ou ruptura das enzimas, 
eles possuem amplo espectro de 
atividade, são atóxicos, não-
corrosivos e de ação rápida, sendo 
muito utilizados na sanitização em 
indústrias de processamento de 
laticínios e alimentos. 
• Detergentes catiônicos: apresentam 
ação de inibição de enzima, 
desnaturação de proteínas e ruptura 
das membranas plasmáticas, são 
bactericidas, bacteriostáticos, 
fungicidas e viricidas contra vírus 
envelopadas, sendo utilizados como 
antisséptico para a pele, instrumentos 
e objetos de borracha. 
▪ Ácidos orgânicos: a sua ação é de 
inibição metabólica, afetando 
principalmente os bolores, uma ação não 
relacionada à sua acidez. São amplamente 
usados para controlar bolores e algumas 
bactérias em alimentos e cosméticos. 
▪ Aldeídos: a sua ação é baseada na 
desnaturação de proteínas, é usado para a 
desinfestação de equipamentos médicos. 
▪ Esterilizantes gasosos: a sua ação é 
de desnaturação de proteínas, são uma 
excelente agente esterilizante, 
especialmente para objetos que seriam 
danificados pelo calor (o óxido de etileno é 
o de uso mais comum). 
▪ Peroxigênios: são agentes oxidantes, 
o ozônio (pode destruir a flora bacteriana 
intestinal) é amplamente usado como 
suplemento para a cloração, o peróxido de 
hidrogênio é um antisséptico fraco, mas é um 
bom desinfetante. Eles são utilizados em 
superfícies contaminadas, alguns ferimentos 
profundos, são muito efetivos para 
microrganismos anaeróbios e sensíveis ao 
oxigênio.