Controle do crescimento bacteriano

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Controle do crescimento bacteriano 
Metade do século XIX → Ignatz Semmelweiss e Joseph 
Lister → primeiras práticas de controle microbiano p/ 
proc. Médicos 
➔ Lavagens de mãos com cloreto de cal; técnicas 
de cirurgias assépticas 
Cientistas continuaram a desenvolver métodos físicos 
e agentes químicos para controlar o crescimento 
microbiano. 
Métodos físicos: calor, filtração, baixas temperaturas, 
ressecamento, pressão osmótica e radiação 
Agentes químicos: vários grupos de substâncias que 
destroem ou limitam o crescimento microbiano na 
superfície do corpo e em objetos inanimados. 
 
Princípios do controle microbiano 
ESTERILIZAÇÃO – destruição de todas as formas de 
vida microbiana, incluindo os esporos, de um material 
ou objeto → aquecimento + comum (vapor sob 
pressão, gás esterilizante) - autoclave 
ESTERILIZAÇÃO COMERCIAL – tratamento limitado de 
calor p/ matar os endosporos do C. botulinum nos 
enlatados 
o tratamento com calor requerido para assegurar a 
esterilidade absoluta degradaria o alimento 
desnecessariamente 
DESINFECÇÃO – redução dos patógenos vegetativos a 
um número que eles não possam causar doença → o 
desinfetante é um agente químico usado em objetos 
Refere-se normalmente à destruição de patógenos na 
forma vegetativa, não formadores de endósporos (não 
é esterilidade completa) 
Uso de substâncias químicas, radiação ultravioleta, 
água fervente ou vapor 
ANTI-SEPSIA – destruição ou inibição dos patógenos 
vegetativos em tecidos vivos → o anti-séptico é um 
agente químico usado externamente em tecidos vivos 
uma mesma substância química pode ser denominada 
desinfetante para certo uso e antisséptico para outro 
DEGERMINAÇÃO - remoção mecânica, em vez de 
destruição, dos micro-organismos em uma área 
limitada → algodão com álcool em torno da injeção 
SANITIZAÇÃO - tratamento destinado a reduzir as 
contagens microbianas nos utensílios alimentares até 
níveis seguro de saúde pública → lavagem ou 
desinfetante químico. minimizar a transmissão de 
patógenos. Lavagem e desinfecção química 
 
TRATAMENTOS QUE CAUSAM MORTE DIRETA DO 
MICRO-ORGANISMO – sufixo – cida (morte) 
Germicida (bactericida, fungicida, virucida etc.) 
TRATAMENTOS QUE INIBEM O CRESCIMENTO E A 
MULTIPLICAÇÃO DO MICRO-ORGANISMO 
– sufixo – statico ou stase (parar ou diminuir) 
interrupção ou estabilidade. 
BACTERIOSTÁTICO, FUNGISTÁTICO etc. 
Retirado o agente bacteriostático → o crescimento 
pode ser retomado 
 
SEPSE – do grego: podre ou estragado → indica 
contaminação bacteriana 
ASSÉPTICO – objeto ou área está livre de patógenos 
ASSEPSIA – ausência de contaminação significativa 
Técnicas assépticas são importantes em cirurgias → 
minimizar a contaminação dos instrumentos, da 
equipe cirúrgica e do paciente. 
Empacotamento asséptico na indústria alimentícia e 
hospitalar 
 
A taxa de morte microbiana 
Quando as populações microbianas são aquecidas ou 
tratadas com substâncias químicas antimicrobianas → 
morrem em taxas constantes 
Fatores que influenciam a efetividade dos tratamentos 
antimicrobianos: 
➔ O número de micróbios, quanto mais 
microrganismos no início, mais tempo é 
necessário para eliminar a população inteira 
➔ As características microbianas 
➔ Influências ambientais, a maioria dos 
desinfetantes atua melhor em soluções 
aquecidas. A presença de matéria orgânica 
inibe a ação dos antimicrobianos químicos. 
Hospitais. Biofilmes e matriz mucoide. 
➔ Tempo de exposição, 
Ações dos agentes de controle microbiano 
Como é que os vários agentes realmente matam ou 
inibem os micróbios? 
Mecanismos de ação: 
- Alteração da permeabilidade da membrana 
plasmática (nem entra nutrientes, nem sai dejetos e 
todo o metabolismo e crescimento é afetado). 
Extravasamento do conteúdo celular no meio 
circundante 
- Danos às proteínas /enzimas (desnaturação proteica) 
e aos ácidos nucléicos – permanente ou temporária (Os 
ácidos nucleicos DNA e RNA são os transportadores da 
informação genética celular. Danos a esses ácidos 
nucleicos por calor, radiação ou substâncias químicas 
frequentemente são letais para a célula, que não pode 
mais se replicar, nem realizar funções metabólicas 
normais, como a síntese de enzimas) 
ligações químicas que unem as porções adjacentes da 
cadeia de aminoácidos, à medida que ela se dobra 
sobre si mesma. Algumas dessas ligações são ligações 
de hidrogênio, que são suscetíveis ao rompimento pelo 
calor ou por certos produtos químicos. 
 
Métodos Físicos de Controle Microbiano 
Idade da pedra → secagem (dessecação) e uso do sal 
(pressão osmótica) 
Ao selecionar métodos de controle microbiano → 
considerar os efeitos sobre outros itens além dos 
micróbios. Ex. nutricional, conservação de materiais, 
econômico etc. certas vitaminas ou antibióticos em 
uma solução podem ser inativados pelo calor. Muitos 
materiais de laboratório ou hospitalares, como as 
sondas de borracha e látex, são danificados por ciclos 
repetidos de aquecimento. Existem também 
considerações econômicas; por exemplo, pode ser 
mais barato usar instrumentos plásticos pré-
esterilizados, descartáveis, do que lavar e reesterilizar 
repetidamente objetos de vidro. 
• CALOR: ÚMIDO 
 SECO 
• FILTRAÇÃO 
• BAIXAS TEMPERATURAS 
• RESSECAMENTO 
• PRESSÃO OSMÓTICA 
• RADIAÇÃO 
CALOR ÚMIDO – coagulação protéica (desnaturação) – 
geralmente irreversível (fervura, autoclave, 
pasteurização) 
Autoclave, panela de pressão 
Presença da água 
Em que se aplica o calor úmido na prática? 
Autoclave – 120°C/ 15minutos 
Pequena autoclave de bancada 
 
Calor úmido – PASTEURIZAÇÃO 
Homenagem a Pasteur – cerveja e vinho→ leite 
Pasteurização clássica: 63°C/30 minutos 
Pasteurização atual: 72°C/15 segundos (pasteurizacão 
de alta temperatura e curto tempo/high-temperature, 
short-time -HTST) conserva bem sob refrigeração. 
Esterilização do leite ≠ pasteurização (tratamento de 
temperatura ultra-elevada/ultra-high temperature – 
UHT) armazenado sem refrigeração. Em menos de 5 
segundos a temperatura sobe de 74 para 140 e retorna 
para 74°C. 
Tratamentos equivalentes 
 
CALOR SECO – oxidação (chama direta, ar quente) 
Ex. Estufa (170°C/2horas), chama direta 
Porque é necessário maior temperatura na estufa do 
que no autoclave? A água conduz o calor mais rápido 
que o ar 
Em que se aplica o calor seco na prática? 
 
FILTRAÇÃO 
Passagem de um líquido ou gás através de uma tela, 
com poros pequenos que retêm os micro-organismos 
Em que se aplica a filtração na prática? Bebidas 
A filtração é usada para esterilizar os materiais 
sensíveis ao calor, como alguns meios de cultura, 
enzimas, vacinas e soluções antibióticas 
Filtros de membrana - ésteres de celulose ou polímeros 
plásticos, tornaram-se populares para uso industrial e 
laboratorial 
BAIXAS TEMPERATURAS 
Depende do micro-organismo e da intensidade da 
aplicação 
Refrigerador comum 0 -7°C → taxa metabólica é tão 
reduzida → não podem se reproduzir ou sintetizar 
toxinas (EFEITO BACTERÓSTATICO) 
Em que se aplica as baixas temperaturas na prática? 
Geladeira 
 
RESSECAMENTO 
Retirada da água (liofilização) 
O microorganismo não consegue crescer nem se 
reproduzir, contudo, permanecem viáveis por anos. 
quando a água é oferecida a eles, podem retomar seu 
crescimento e divisão 
Em que se aplica o ressecamento na prática? 
Leite em pó, café solúvel 
 
PRESSÃO OSMÓTICA 
Uso de altas [ ] de sais e açúcares → conservação de 
alimento 
Retirada de água da célula (ambiente hipertônico) 
Em que se aplica a pressão osmótica na prática? 
industrial 
Destaque para os fungos – crescem bem em altas 
quantidades de açúcar 
 
RADIAÇÃO 
Vários efeitos sobre a célula dependendo do 
comprimento de onda, intensidade e duração 
Ionizante e não -inonizante 
O espectro de energia radiante 
 
RADIAÇÃO IONIZANTE 
O principal efeito da radiação ionizante é a ionizaçãoda água, que forma radicais hidroxila altamente 
reativos. Esses radicais destroem os organismos 
reagindo com seus componentes orgânicos celulares, 
sobretudo o DNA, danificando-os. 
Raios gama, Raios X →comprimento de onda < 1nm 
Mais curto que a radiação não ionizante, assim 
transporta muito mais energia 
R. gama – cobalto radioativo (feixes de elétrons 
aceleram elétrons e máquina) 
R. X – feixes de elétrons em máquina: Ioniza a água → 
radicais hidroxila altamente reativos → reagem com o 
DNA → mutações que matam o micro-organismo 
 
Em que se aplica a radiação ionizante na prática? 
Alimentos A indústria alimentícia está expandindo o 
uso da radiação para a conservação de alimentos 
 
RADIAÇÃO NÃO-IONIZANTE 
Comp. onda > 1nm 
Luz ultra-violeta (UV) 
Danifica o DNA → forma dímeros de timinas → inibem 
a replicação correta do DNA durante a reprodução 
celular 
260nm → comp. onda absorvido pelo DNA (mais 
eficazes para destruir microrganismos) 
os organismos a serem destruídos devem ser expostos 
diretamente aos raios. Organismos protegidos por 
sólidos e coberturas, como papel, vidro e tecidos, não 
são afetados 
Em que se aplica a radiação não-ionizante na prática? 
Mata microorganismos no ar 
E o micro-ondas? Agitação das moléculas de água 
Os alimentos contendo umidade são aquecidos pela 
ação das micro-ondas, e o calor destruirá a maioria dos 
patógenos na forma vegetativa 
Métodos Químicos de Controle Microbiano 
 
Pontos importantes a se levar em conta ao utilizar 
desinfetantes químicos e anti-sépticos: 
• TIPO DE MICRÓBIO 
➢ Muitos apresentam efeito maior → Gram-
positivas 
➢ As Pseudomonas (Gram-negativas) → especial 
interesse → comuns nos ambientes → 
resistentes a atividade química → crescem 
ativamente em desinfetantes e antisépticos – 
resistentes a muitos antibióticos (porinas) → 
problemáticas em ambiente hospitalar (Via 
endemerof ) 
➢ As micobactérias – resistência maior que o 
normal aos desinfetantes 
➢ Os endosporos de bactérias, cistos de 
protozoários e alguns vírus → particularmente 
ao cloro no trat. Da água → importante p/ 
saúde pública 
• AMBIENTE 
➢ Matéria orgânica geralmente interfere com a 
ação dos agentes químicos. 
➢ Hospitais → presença de matéria orgânica no 
vômito, fezes → alguns desinfetantes são mais 
efetivos, sob essas condicões. 
Os agentes químicos são usados para controlar o 
crescimento microbiano em tecidos vivos e objetos 
inanimados → infelizmente poucos alcançam a 
esterilidade → a maioria só reduz as formas 
vegetativas. 
MUITO DIFICIL UM AGENTE QUIMICO SER 
ESTERILIZANTE 
Problema comum → seleção de um agente 
Nenhum desinfetante isolado será apropriado para 
todas as circunstâncias 
PRINCÍPIOS DA DESINFECÇÃO EFETIVA 
➢ Ler o rótulo 
➢ A [ ] afeta sua ação → usar diluição 
determinada pelo fabricante 
➢ Considerar a natureza do material (mat. 
orgânico, o pH do meio) 
➢ Se o desinfetante entrará facilmente em 
contato com os micróbios (limpar antes) 
➢ Pode ser necessário deixá-lo por várias horas 
na superfície 
➢ Quanto > a temperatura em que o desinfet. é 
aplicado + efetivo ele será 
TIPOS DE DESINFETANTES 
➢ Fenol e compostos fenólicos 
➢ Biguanidas 
➢ Halogênios 
➢ Álcoois 
➢ Metais pesados e seus compostos 
➢ Agentes de superfície 
➢ Compostos de amônio quaternários (Quats) 
➢ Conservantes químicos de alimentos 
➢ Antibióticos 
➢ Aldeídos 
➢ Quimioesterilizantes gasosos 
➢ Peroxigênios (Agentes Oxidantes) 
 
Avaliação de desinfetantes pelo método de disco-
difusão em diferentes bactérias 
 
TIPOS DE DESINFETANTES 
1- FENOL E COMPOSTOS FENÓLICOS 
O fenol é efetivo mas irritante → foi quimicamente 
alterado (comp. fenólicos) 
Lesa a memb. plasm; inativa enzimas e desnatura 
proteínas 
Permanecem ativos na presença de comp. orgânicos → 
estáveis e persistem por longos períodos após 
aplicação 
Um dos + usados → derivado do alcatrão → cresóis (O-
fenilfenol) desinfetante de superfície muito bom 
Bifenol → hexaclorofeno → usado p/ controlar 
infecções hospitalares (estafilococos e estreptococos) 
2- BIGUANIDAS 
A clorexidina é um membro dessa classe → parece em 
estrutura e aplicação com o hexaclorofeno. 
Usada na pele e membranas mucosas (forte afinidade 
e baixa toxidade) 
Combinada a um detergente ou álcool → escovação 
cirúrgica das mãos e preparo pré-operatório da pele 
em pacientes 
Lesão à membrana plasmáticas 
3- HALOGÊNIOS 
Iodo e cloro → efetivos tanto isoladamente (em 
solução) como constituintes de compostos orgânicos e 
inorgânicos. 
O IODO é um dos anti-sépticos mais antigos e efetivos 
(todos os tipos de bactérias, muitos endosporos, vários 
fungos e alguns vírus) 
Se combina com com a tirosina → inibe a função 
protéica 
Oxida os grupos sulfidrila de alguns a.a. importantes 
para manter a estrutura das proteínas. 
Disponível como tintura (álcool aquoso) e iodóforo 
(mol. orgânica onde é liberado lentamente) 
Muito usado na desinfecção de pele e no tratamento 
de feridas. 
O CLORO é muito usado como hipoclorito de sódio 
(água sanitária) 
Forte agente oxidante e impede o funcionamento de 
boa parte do sistema enzimático. 
Usado como alvejante e desinfetante doméstico. 
Em casos emergenciais na água para melhorar sua 
qualidade. 
As cloraminas (cloro e amônia) são usadas como 
desinfetantes, anti-sépticos ou agentes de sanitização 
 
4- ÁLCOOIS 
Matam efetivamente as bactérias e os fungos, mas não 
os endosporos e os vírus não-envelopados 
Geralmente desnatura proteínas, rompe membranas e 
dissolve lipídeos. 
Mais usados: etanol (70%) e isopropanol 
O etanol é mais efetivo a 70% do que puro → 
desnaturação necessita de água 
O isopropanol é mais eficaz, menos volátil, mais barato 
e mais facilmente obtido que o etanol. 
Álcool concentrado é fixador, a água é um facilitador 
da entrada do álcool no microorganismo 
5- METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS 
Prata, mercúrio, cobre e zinco (ação oligodinâmica) 
A PRATA → usada em solução de nitrato de prata 1% 
(anti-séptico) 
O MERCÚRIO → uso limitado por ser tóxico 
O COBRE → uso como sulfato de cobre (algicida) 
O ZINCO → usado como cloreto de zinco (sol. 
bochecho) 
6- AGENTES DE SUPERFÍCIE (Tensoativos ou 
Surfactantes) 
Reduz a tensão superficial das membranas dos 
micróbios e das moléculas de um líquido 
Inclui sabões e detergentes 
Tem pouco valor como anti-séptico → função 
importante na remoção mecânica dos micróbios → 
esfregação 
COMPOSTOS DE AMÔNIO QUATERNÁRIO (QUATS) 
Os agentes de superfície mais amplamente usados → 
detergentes iônicos → especilamente o quats (íon 
amônio de 4 valências) 
Sua capacidade de limpeza → parte positivamente 
carregada (cátion) da molécula 
Fortemente fortemente bactericidas → Gram (+) 
Pouco menos p/ Gram (-) 
Fungicidas, amebicidas, viricidas 
Alteram a permeabilidade celular → perda de 
elementos essenciais 
Cloreto de benzalcônico; cloreto de cetilpiridínio 
(Cepacol) 
7- CONSERVANTES QUÍMICOS DE ALIMENTOS 
Adicionados aos alimentos para retardar a 
deterioração 
Benzoato de sódio e Ácido ascórbico: p/ bolores em 
alimentos ácidos como queijo e refrigerantes 
Propionato de cálcio: p/ bolores e Bacillus em pães 
Interfere no metabolismo ou na integridade de sua 
membrana plasmática. 
Nitrato e nitrito de sódio: p/ bactérias (C. botulinum) 
em carnes e derivados 🡪 nitrosaminas (cancerígenas) 
8- ANTIBIÓTICOS 
Nisina: bacteriocina → em queijo p/ bactérias 
formadoras de endosporos (presentes naturalmente 
em vários laticínios) 
Natamicina → antifúngico usado em queijos 
9- ALDEÍDOS 
Entre os mais efetivos 
Formaldeído e glutaraldeído: inativam proteínas 
O gás de formaldeído (formalina) → excelente 
desinfetante 
O glutaraldeído → desinfecção de equipamentos 
hospitalares 
Podem ser usados para embalsamar corpos 
10- QUIMIOESTERILIZANTES GASOSOS 
Substância químicas que esterelizam em uma câmera 
fechada (similar ao autoclave)Óxido de etileno 
Desnatura proteínas 
Mata todos os micróbios e endosporos → mas requer 
um período de exposição mais prologado (4 – 18h) 
Por ser altamente tóxico e explosivo → misturado a um 
gás não inflamável (dióxido de carbono ou nitrogênio) 
Usados em suprimentos e equipamentos médicos 
11- PEROXIGÊNIOS (AGENTES OXIDANTES) 
Oxida os componentes celulares 
Ozônio, peróxido de hidrogênio e o ácido paracético 
O Ozônio: usado p/ complementar o cloro na água 
O peróxido de hidrogênio: desinfeta efetivamente 
objetos inanimados. 
O ácido paracético: efetivo esporicida p equipamentos 
médicos. 
Micróbios relativamente Resistentes aos agentes 
químicos 
Os antimicrobianos químicos não são uniformemente 
efetivos contra todos os grupos ou forma de micróbios 
As Gram (+) são mais suscetíveis que as Gram (-) em 
especial as Pseudomonas 
. Essa resistência a antimicrobianos químicos está 
relacionada principalmente às características de suas 
porinas (orifícios presentes na parede das bactérias 
gram-negativas; ver Figura 4.13c, p. 82). As porinas são 
altamente seletivas em relação às moléculas que 
penetram na célula 
Os endosporos são afetados por poucos agentes 
químicos líquidos 
As micobactérias também são relativamente 
resistentes 
Os vírus não-envelopados, com somente um 
revestimento de proteína, são relativamente 
resistentes. ( os agentes antimicrobianos lipossolúveis)