Controle do crescimento microbiano

Controle do crescimento microbiano

CONTROLE DO CRESCIMENTO MICROBIANO

POR QUE CONTROLAR O CRESCIMENTO MICROBIANO?

O bem estar da humanidade depende em grande parte da capacidade do homem em controlar a população dos microrganismos, visando:

- Prevenir a transmissão de doenças.

- Evitar a decomposição de alimentos.

- Evitar a contaminação da água e do ambiente.

    Esse controle de microrganismos é possível pela ação de agentes físicos e químicos, que possuem propriedades de matar a célula microbiana, ou de impedir a sua reprodução.

  1. Introdução

  1. Ações dos Agentes de Controle Microbiano

  2. Condições que Influenciam o Controle Microbiano

4. Métodos Físicos de Controle Microbiano

5. Métodos Químicos de Controle Microbiano

Introdução – definição de termos:

  • Esterilização: É a destruição de todas as formas de vida microbiana com seus vírus, incluindo endosporos.

  • Esterilização comercial: É o tratamento de calor suficiente para matar os endosporos do Clostridium botulinum nos alimentos enlatados. Método mais comum: Aquecimento

  • Desinfecção: É a destruição dos patógenos vegetativos (não elimina formas de resistência) em objetos inanimados.

  • Anti-sepsia: É a destruição dos patógenos vegetativos em tecido vivo. Anti-Sépticos: menos tóxicos que os desinfetantes

  • Degerminação: É a remoção dos micróbios de uma área limitada. Ex. quando a pele é esfregada com álcool antes de receber a injeção.

  • Sanitização: É o tratamento destinado a reduzir as contagens microbianas nos utensílios alimentares até níveis seguros. Elimina formas vegetativas. lavagem de copos, talheres e louças com alta temperatura ou aplicando desinfetante químico.

Ações dos agentes antimicrobianos – propriedades

  • Os tratamentos que causam a morte direta dos micróbios (MORTE). Bactericida, fungicida.

  • Inibem o crescimento e multiplicação, inibindo atividades vitais do microrganismo. Bacteriostático, fungistático

A TAXA DE MORTE MICROBIANA

  • DEFINIÇÕES:

A morte microbiana ocorre na forma exponencial. Após uma rápida redução da população, a taxa de morte torna-se mais lenta devido à sobrevivência de células mais resistentes

TAXA DE MORTE MICROBIANA

Tempo (min.) Mortes/min. nº de cél. vivas

0 0 1.000.000

1 900.000 100.000

2 90.000 10.000

3 9.000 1.000

4 900 100

5 90 10

6 9 1

Taxa de Morte é normalmente constante (Para cada 1 min. – 90 % da pop. morre)

  • 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.

FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO

  1. TAMANHO DA POPULAÇÃO

  2. NATUREZA DA POPULAÇÃO

  3. CONCENTRAÇÃO DOS AGENTES

  4. TEMPO DE EXPOSIÇÃO

  5. TEMPERATURA

  6. CONDIÇÕES AMBIENTAIS

TAMANHO DA POPULAÇÃO

Quanto > a população microbiana > o tempo de tratamento

2. 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 DO AGENTES

Quanto + concentrado o agente > a eficiência - relação não linear

Exceção: álcool

4. 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)

5. TEMPERATURA

- Temperaturas mais altas: mais eficiência no tratamento

- 1º C aumenta 10 x a eficiência (potencializa o controle e em

conjunto com o agente pode-se diminuir sua concentração)

6. CONDIÇÕES AMBIENTAIS

- Presença de material orgânica: inibe a ação dos antimicrobianos químicos, ex. fezes, secreções.

- pH do meio e calor: ácido (potencializa o resultado)

  1. MÉTODOS DE CONTROLE MICROBIANO - MÉTODO FÍSICO:

CALOR (SECO OU ÚMIDO)

- PASTEURIZAÇÃO

- FILTRAÇÃO

- BAIXAS TEMPERATURAS

- RESSECAMENTO

- PRESSÃO OSMÓTICA

- RADIAÇÃO

  1. CALOR:

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 (160 ºC/2 h ou 180 ºC/1 h).

CALOR ÚMIDO:

mata os microrganismos pela Fervura ou fluxo de vapor. Ação: Desnaturação das proteínas.

  • ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO:

- Fervura (100 ºC)

- Vapor de fluxo livre

- Autoclave

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.

AUTOCLAVE:

Esterilização mais confiável: temperatura acima da água fervente (através do vapor sob pressão)

Quanto maior a pressão na autoclave > a temperatura

100 ºC sob pressão de 1 atm (15 libras de pressão por polegada quadrada – psi) aumentará para 121 ºC

121 ºC – suficiente para matar todos os organismos e seus endosporos por 15 min.

PASTEURIZAÇÃO:

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)

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).

  • 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.

  • 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.

  • Liofilização, Ressecamento

  • Pressão osmótica

  • Ação: Plasmólise.

  • Resulta na perda de água das células microbianas.

  • É utilizado na conservação dos alimentos.

RADIAÇÃO:

Radiação tem vários efeitos sobre as células, dependendo do seu comprimento de onda, intensidade e duração.

Dois tipos de radiação que mata microrganismos:

- Radiação Ionizante

- Radiação não-ionizante

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 (a maioria não reduz a população microbiana e nem removem as formas vegetativas dos patógenos).

PROBLEMA: ação dos agentes é diferente para cada micróbio.

CARACTERÍSTICAS DOS AGENTES QUÍMICOS

Alta toxicidade para os microrganismos

- Solúvel em água

- Estabilidade elevada

- Inócuo para o homem e animais

- Ausência de afinidade por matéria orgânica estranha

- Toxicidade para os microrganismos em temperatura ambiente

- Capacidade de penetração

- Não ser corrosivo e nem manchar

- Desodorante

- Detergente

TIPOS DE DESINFETANTES:

  1. Compostos Orgânicos (Fenol e Compostos Fenólicos, Álcoois, Compostos de Amônio Quaternário -Quats)

  2. Halogênios (iodo e cloro)

  3. Metais Pesados e seus compostos(Prata, mercúrio, cobre)

  4. Outros (Peroxigênios, Quimioesterilizantes Gasosos, Agentes de superfície, Biguanidas, Antibióticos)

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