Controle do crescimento microbiano

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Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Campus Macaé 
Enfermagem 
Angie Martinez 
Conceitos importantes 
• O controle do crescimento microbiano tem 
inúmeras aplicações práticas: Necessidade de 
fazer o controle em relação a equipamentos 
médicos, medicamentos, alimentos... 
• Conceitos importantes relacionados: 
 
Tabela 7.1, pág. 185, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
Obs: forma vegetativa é a forma ativa do patógeno. 
Agentes químicos antimicrobianos 
• Tratamentos que causam a morte do 
microrganismo recebem o sufixo -cida, o que 
significa morte. Ex: bactericida elimina bactérias. 
• Tratamentos que inibem o crescimento recebem o 
sufixo -stático ou -stase, que significa parar ou 
diminuir. Quando o tratamento é removido, o 
crescimento é retomado. 
 
Figura 5.39, pág. 176, Microbiologia de Brock, 14 ed. 
• Em relação a ambiente microbiostático: 
- A linha verde representa a contagem de células viáveis 
e a vermelha representa a contagem de células totais. 
- O agente bacteriostático é aquele que inibe o 
crescimento, mas não mata. Quando ele é inserido, o 
crescimento para. O número de células vivas será igual ao 
número de células totais. Ao remover o agente, as células 
voltam a se duplicar. 
 
• Ambiente microbicida: 
- Quando o agente é colocado, as células morrem. Sendo 
assim, o número de células viáveis diminui e o número 
total permanece, já que mesmo mortas a estrutura ainda 
permanece no meio. 
• Ambiente bacteriolítco: 
- Causa lise das bactérias. 
- Quando o agente entra, ele destrói a estrutura das 
bactérias vivas e das mortas também. Com isso, há queda 
de ambas. 
Taxa de morte microbiana 
• O controle de crescimento desses 
microrganismos e a efetividade dos tratamentos 
antimicrobianos é influenciado por vários fatores: 
- Número de microrganismos: Se há muitos 
microrganismos, há mais dificuldade para que esse 
antimicrobiano seja eficaz. 
 
Figura 7.1, pág. 187, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
- Influências ambientais. 
- Tempo de exposição: se o tempo for muito curto, pode 
não haver eficácia. 
- Características microbianas: Os microrganismos 
possuem características específicas, que o tornará mais 
virulento ou menos. 
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• Dentre as bactérias que consegue esporolar, a 
temperatura na qual os esporos precisam alcançar 
para morrer varia: 
- Bacillus cereus: 12 segundos a 105 graus; 
- Clostridium botulinum: 28 segundos a 106 graus; 
Isso varia de acordo com a temperatura e o tempo. 
• Esses fatores influenciam na efetividade do 
tratamento. 
Influências ambientais 
• Diversos fatores afetam a eficiência dos agentes 
antimicrobianos químicos. 
• Por exemplo, a desinfecção de uma bancada de 
cozinha repleta de alimentos derramados é mais 
difícil do que a desinfecção de uma bancada 
limpa. 
• As bactérias frequentemente formam biofilmes – 
redes de polissacarídeos, revestindo as 
superfícies de tecidos ou os dispositivos médicos 
com camadas de células microbianas embebidas 
em polissacarídeos. 
• Os biofilmes podem retardar ou mesmo impedir 
totalmente a penetração dos agentes 
antimicrobianos, reduzindo ou anulando sua 
eficiência. 
Ações dos agentes microbianos 
• Alteração da permeabilidade da membrana; 
• Danos às proteínas; 
• Danos aos ácidos nucléicos. 
Controle de populações microbianas 
• Pode ser feito através de métodos físicos: 
- Ajustando as condições ambientais – temperatura, 
irradiação, dessecação, pressão osmótica – para valores 
não tolerados por um microrganismo. 
• Métodos químicos: 
- Também conhecidos como biocidas. Acima de 
determinada concentração, inativam os microrganismos. 
- Utilizados em situações que impede o uso de métodos 
físicos. 
- Muito empregados no controle e prevenção de infecções 
hospitalares. 
Métodos físicos 
• Calor: Método mais empregado para matar 
microrganismos. 
- Calor úmido: Realiza a desnaturação proteica e 
fluidificação de lipídeos. 
1. Fervura (100 graus): 
Mata todas as formas vegetativas dos patógenos, muitos 
vírus, fungos em até 15 min. 
Alguns vírus e endósporos bacterianos são resistentes: o 
vírus da hepatite morre depois de 30 minutos e 
endósporos em até 20 horas. 
Não é um método de esterilização confiável, pois mata a 
maioria dos patógenos e não todos. 
2. Autoclave: 
Temperatura acima de 100 grus. 
Método preferencial de esterilização. 
Material não pode sofrer alterações pelo calor ou 
umidade, precisa ser de um tipo específico. 
Quanto maior a pressão interior, maios a temperatura. 
Na temperatura de 121 graus, usa-se vapor saturado sob 
pressão por 15 a 20 minutos para matar endósporos. 
O volume do líquido também tem impacto no tempo de 
esterilização: 
 
Tabela 7.4, pág. 189, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
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Figura 5.33, pág. 173, Microbiologia de Brock, 14 ed. 
Exemplo de autoclave. 
Há métodos que indicam se o material foi realmente 
autoclavado – fitas colocadas no material. Se elas listram 
é que foi autoclavado adequadamente; Há outras que 
ficam com a coloração azul quando esterilizados. 
 
Figura 7.3, pág. 190, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
Também á saquinhos específicos resistentes à autoclave 
para embrulhar o material. 
A autoclave é como uma grande panela de pressão, tendo 
riscos, sendo necessário um manejo profissional para 
evitar acidentes. 
3. Pasteurização: 
É quando o produto é aquecido a uma alta temperatura, 
num dado tempo, e a seguir resfriar bruscamente. 
Aquecimento leve para matar microrganismos 
patogênicos e reduz a carga microbiana total. Não 
esteriliza. 
Há a pasteurização de alta temperatura e curto tempo 
(HTST): 72 graus por 15 s. Também a esterilização por 
temperatura ultra elevada (UHT): eleva a temperatura a 
74 graus, seguida de 140 graus por 4 segundos, seguido 
de resfriamento imediato em câmara de vácuo. 
 
- Calor seco: Realiza a oxidação dos constituintes 
celulares orgânicos e a desnaturação das proteínas. 
1. Chama direta: Utilização do bico de Bunsen. Coloca-se 
o objeto em contato com a chama do bico. Utilizada para 
diminuir a população microbiana de um objeto. 
2. Incineração: Utiliza-se um incinerador para queimar 
tudo. 
3. Esterilização em ar quente: Vai depender do volume 
colocado dentro da estufa, da temperatura e o tempo 
programado. Mais coisas demoram mais tempo para 
esterilizar. 
• Radiações: Os efeitos dependem do comprimento 
de onda, da intensidade, da duração e da distância 
da fonte: 
- Ionizantes: Comprimento de onda mais curto que as não 
ionizantes e carregam mais energia: 
1. Ionização da água com formação de superóxidos. 
2. Raios gamas, raios X ou feixes de elétrons de alta 
energia. 
- Não ionizantes: comprimento de onda mais longo. 
1. Luz ultravioleta (UV). Bastante utilizada em fluxos 
laminares, nas câmaras estéreis utilizadas para manusear 
culturas de células, microrganismos, de modo que aqueles 
presentes no ar não contaminem a amostra. Essa câmara é 
esterilizada com a luz ultravioleta. É necessário desligar 
os raios UV antes de manusear. 
 
Figura 5.34, pág. 174, Microbiologia de Brock, 14 ed. 
2. Podem induzir a formação de dímeros de pirimidina no 
DNA. 
- Micro-ondas: outro tipo de radiação utilizada. 
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• Em relação aos métodos físicos existem 
indicadores biológicos: Vão dizer se o método 
físico está funcionando ou não. Eles são: 
- Suspensões-padrão de esporos bacterianos, dos quais se 
sabe a temperatura e o tempo necessários para que sejam 
eliminados. Com isso, pode-se testar o aparelho para ver 
se está funcionando ou não. 
- Esses esporos são submetidos a esterilização junto com 
os materiais a serem processados. 
- Terminadaa esterilização, os indicadores são colocados 
em meios de cultura adequados. Se o microrganismo não 
morrer, significa que os métodos não estão funcionando. 
Se os esporos não se transformam para a forma 
vegetativo, eles foram 
- Isso é um controle de qualidade periódico, para saber se 
os equipamentos estão funcionando de forma adequada. 
- Bactérias utilizadas como padrão para fazer o controle 
de qualidade: Geobacillus stearotermophilus – calor 
úmido; Bacillus athrophaeus – calor seco; 
• Filtração: utilização de poros suficientemente 
pequenos que retêm microrganismos, como 
bactérias e fungos. 
 
Figura 7.4, pág. 191, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
- Realiza a esterilização de soluções termo-sensíveis, que 
não podem ser autoclavas. 
- A solução passa pela membrana, filtra e no outro 
recipiente cai o líquido já esterilizado. 
- Pode haver esses filtros na entrada de ambientes onde 
qualquer microrganismo do ar é indesejável. Por 
exemplos, filtros de partículas de ar de alta eficiência 
(HEPA). 
• Pressão osmótica: Forma de controle do 
crescimento microbiano, através da retirada de 
água. Exemplos: Frutas em conserva, peixes e 
carnes salgadas. 
• Dessecação: 
- Um exemplo é a liofilização, retirada de água da amostra 
em baixa temperatura. 
• Baixas temperaturas: 
- Refrigerados comuns (0 a 7 graus) – reduz a taxa 
metabólica dos microrganismos. Saem da temperatura 
ótima para replicação. 
- Acontece na maioria dos microrganismos. 
- Efeitos bacteriostáticos: diminui o crescimento, 
enquanto a temperatura se mantiver estável. 
Métodos químicos 
• Esterilizantes: matam todos os microrganismos 
em um ambiente ou material. 
• Desinfetantes: reduzem a carga microbiana de 
forma que o material deixe de representar risco de 
disseminação de microrganismos. Não esteriliza. 
• Desinfetantes vs Antissépticos: 
- Devem possuir alta eficácia germicida. 
- Devem apresentar estabilidade química. 
- Inodoro ou apresentar odor agradável. 
- Incolor. 
- Não produzir manchas. 
- Os desinfetantes (atuam em superfícies) possuem boa 
capacidade de penetração na matéria e não corrosivo. Os 
antissépticos (atuam em tecidos vivos) não pode ser 
irritante nem absorvidos na pele. 
• Principais grupos: 
- Alcoóis: 
Baratos, facilmente obtidos e bactericidas para formas 
vegetativas. 
Tem atividade bactericida. 
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Realiza a desnaturação de proteínas e solubilização de 
lipídeos. 
1. Etanol. 
2. Isopropanol. 
É importante utilizar a diluição adequada em água de 
modo que o etanol não seja tão volátil (ex. 100%) e nem 
tão diluído que perca sua eficácia (ex. 40%). Ação biocida 
em diferentes concentrações de álcool e tempo de 
exposição: 
 
Tabela 7.6, pág. 198, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
©: houve crescimento bacteriano; 
(NC): Não houve crescimento. 
O 100 não é eficaz pois é necessário que haja um tempo 
mínimo de exposição para matar o microrganismo. Por ele 
ser muito volátil, evapora muito rápido. 
- Aldeídos e derivados: 
Desnaturam proteínas. 
1. Aldeído fórmico, formol: forma de solução aquosa de 
3% a 8%. 
Utilizado associado a outros desinfetantes. 
2. Aldeído glutárico: mais tóxico ainda. 
- Fenóis e derivados: 
Possuem poder biocida, com ampla aplicação na indústria 
de alimentos, ração, cosméticos, perfumarias e áreas 
médicas. 
Precipitam e denaturam proteínas. 
1. Fenol. 
2. Cresóis – creolina. 
3. Timol. 
4. Derivados halogenados. 
5. Triclosan (bisfenol): bacteriostático e 
fundistático. 
- Halogênios e derivados: 
1. Iodo: 
Bactericida, fungicida, esporocida. 
Combina-se irreversivelmente com proteínas. 
2. Cloro gasoso: 
Potente ação germicida. 
Ação sobre proteínas. 
Ação germicida causada pelo ácido hipocloroso (HOCL) 
que se forma quando o cloro é adicionado à água. 
- Agentes de superfície: 
1. Sãbão – ação limitada. 
2. Detergentes catiônicos: derivados de amônia: Cloreto 
de benzalcônio, cloreto de benzentônio, cetrimida. Seu 
modo de ação é pouco esclarecido. Alguns estudos 
apontam que causam a alteração de permeabilidade de 
membrana e inibem a respiração células e glicólise. 
- Biguanidas (dentre elas a clorexidina, bastante utilizada 
em ambientes hospitalares). 
Bastantes utilizados para antissepsia da pele: Lavagem 
das mãos dos profissionais de saúde; Preparo pré-
cirúrgico; Urologia, ginecologia e obstetrícia; 
Queimados. 
Em determinada concentração pode ser bactericida. Caso 
se encontre em uma menor concentração, pode ser 
bacteriostático. 
- Metais pesados e derivados: 
1. Sais de mercúrio: Predominantemente bacteriostático e 
atua nas proteínas. 
2. Sais de prata – nitrato: Utilizados em soluções 
oftálmicas. Fazem controle de infecções. 
3. Sais de cobre: Utilizados em águas de piscinas. 
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Figura 7.8, pág. 198, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
Placa com meio de cultura. Onde a moeda estava não 
cresceu a bactéria. 
- Agentes oxidantes: 
Liberam oxigênio nascente. 
São reativos e oxidam as enzimas. 
1. Água oxigenada, permanganato de potássio, 
ozônio. 
• Esterilizantes gasosos: 
- Oxido de etileno – possui uma atividade lenta e 
inflamável. 
Diferentes eficácias 
 
Figura 7.10, pág. 200, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
• Sempre tem que ser avaliado e considerado as 
diferentes eficácias desses agentes microbianos. 
• O gráfico apresenta a porcentagem de bactérias 
sobreviventes dependendo do tempo de contato 
com o agente. 
• Por exemplo, água e sabão possuem ação 
limitada. Observa-se que há uma grande 
porcentagem de bactérias sobreviventes depois de 
sua utilização. 
• Já uma tintura de cloreto de benzalcônio possui 
uma melhor eficácia. 
• A substância com melhores resultados é a de 1% 
de iodo em 70% de etanol (tintura de iodo). Essa 
solução é bastante eficiente. 
 
Tabela 7. 7, pág. 203, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
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• Nessa tabela é possível observar a eficácia dos 
antimicrobianos químicos contra endósporos e as 
micobactérias (grupo de bactéria específico com 
parede celular mais resistente). 
• Em relação a esses seres, muitos químicos têm 
baixa eficácia. 
• Há diferentes nas eficácias, tanto por causa das 
características dos agentes como as 
características dos microrganismos. 
 
Figura 7. 11, pág. 203, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
• Os príons são proteínas muito resistentes e 
difíceis de eliminar. 
Avaliando um desinfetante 
• Para essa avaliação, a análise química não é 
suficiente, é necessário realizar uma avaliação 
microbiológica. 
• No Brasil, é utilizada a diluição de uso. 
- Faz-se a avaliação microbiológica de desinfetante para 
efeito de registro e as informações do rótulo dos produtos. 
- Pelo menos 59 dos 60 cilindros testados devem dar 
negativo. 
- Para os desinfetantes domésticos, utilizam-se duas 
espécies bacterianas padronizadas. Se depois da 
exposição dessas duas espécies ao desinfetante – como 
está indicado no rótulo – permanecerem as espécies vivas, 
significa que o desinfetante não é efetivo. 
- Para desinfetantes institucionais, são utilizadas 3 
espécies bacterianas padronizadas. 
- Para desinfetantes hospitalares, 4 espécies bacterianas 
padronizadas e 1 fungo filamentoso. 
• Outra forma de fazer a avaliação de um 
desinfetante é utilizando a técnica Disco-difusão. 
- Os discos são embebidos em sustâncias antimicrobianas. 
 
Figura 7. 6, pág. 196, Microbiologia, Tortora, 10 ed. 
- São placas com culturas de bactérias semeadas em 
discos. 
- Onde a bactéria não cresceu, com determinada 
substância, é um desinfetante eficaz. 
- Nas gram-positivas mostra-se mais eficácia, ou seja, as 
gram-negativas são mais resistentes(dependendo da 
espécie e da substância).