FUNDAMENTOS DO CONTROLE DE MICRORGANISMOS

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1 FUNDAMENTOS DO CONTROLE DE MICRORGANISMOS 1. Introdução Bem estar populacional Capacidade de controlar microrg. Objetivos Prevenir transmissão de doenças Evitar a decomposição de alimentos Evitar a contaminação de água e do ambiente Finalidade das técnicas usuais Morte, inibição e remoção! Agentes Físicos e Químicos 1

2 DEFINIÇÃO DE TERMOS Esterilização Desinfecção Anti-séptico Homem Saneador 99,9 % OMS Cida Fungistático Bacterioestático Ciclohexamida, Alumínio Novobiocina 2

3 2. Agentes Físicos a) Temperatura x umidade Autoclave (coagulação); uso b) Calor seco (Oxidação desidratação progressiva do núcleo); uso c) Tindalização 60 0 a 90 0 C 3 a 12 vezes ou 100 o C 3 dias Drogas e meios de cultura não esterilizáeis! d) H 2 O em ebulição 10 minutos células! f) Incineração (flambagem) e) Pasteurização Mycobacterium tuberculosis 63 o C 3 Coxiell burnetii 30 min.

4 Tipos de Pasteurização Pasteurização de baixa temperatura: 30 min./62,8ºc Pasteurização flash: 15 seg./71,6ºc com arrefecimento rápido Ultra pasteurização (UHT): 3 seg./vapor aquecido a 141ºC 4

5 Modelos de autoclave 5

6 Controle da autoclave Biológico Tiras com esporos de Bacillus stearothermophilus B. subtilus Químico Tiras impregnadas com substâncias sensíveis ao vapor e calor Não autoclaváveis! Compostos termossensíveis Materiais insolúveis em H 2 O 6

7 Tabela 1. Tempo de esterilização para meios de cultura (autoclave). Volume (ml ) Tempo (min) < a a Fonte: Embrapa ( l994 ) 7

8 Tabela 2. Tempo de morte de alguns esporos bacterianos (Calor seco) Tempo de destruição em minutos Microrganismos 120 o C 130 o C 140 o C 150 o C 160 o C 170 o C 180 o C Bacillus antracis Clostridium botulinum C. Welchii (perfringens) C. tetani Esporos do solo Fonte: SYKES (1965) 8

9 Tabela 3. Tempo necessário de esterilização, método calor seco. Temperatura ( o C ) Tempo ( h ) 170 1, , , ,0 Fonte: Embrapa,

10 g) Baixas Temperaturas (?) h) Liofilização 4 a 7 o C - 20 a -70 o C 0 l96 o C (N 2 líquido) i) Pressão Osmótica (plasmólise) Salinas 10 a 15 % Açúcares 50 a 70% Mar Morto 29% 10

11 Mar Morto 11

12 j) Luz Ultravioleta 150 a 3600 A o A o A.N. (pirimidinas) Dímeros DNA? l) Radiações ionizantes Esterilização fria Raios de Roetgen ( X ) Produção R$; Aplicação difícil PP Uso: mutantes Raios Gama Isot. 60 Co e 137 Ce < λ; PP Espessos ou volumosos 12

13 m) Filtração Espessura 150 µm 0,01 a 10 µm 13

14 Uso da filtração Soluções biológicas e farmacêutícas termossensíveis Meio de cultura termolábeis 14

15 Padrão de morte microbiana Forma similar: crescimento microbiano e morte microbiana. Forma exponencial! Após: morte lenta: resistência das células! Condições que afetam a atividade de um agente antimicrobiano químico a) Tamanho da pop. Qto > pop, > t de eliminação. b) Natureza da pop. Endosporos X vegetivas, cel. jovens x fase estacionária. Ex.: Mycobacterium x não esporuladas 15

16 c) Concentração > ; Exceto: Álcool etílico. Relação: x eficiência Nem sempre é linear! d) Tempo de exposição: OMS = 30 min. Obs. Agentes esterilizantes: chance de sobreviver = 1 em 10 6 e) Temperatura: o aumento melhora eficiência do produto! f) Condições ambientais: ph do meio: ácido favorece a eliminação térmica; matéria orgânica - dificulta a ação do produto: Lavagem Açúcares, proteínas e lipídeos penetração do calor Sais 16

17 Compostos Principais princípios ativos, esterilizantes e desinfetantes a) Álcoois (50 a 90%, 70% ) Etanol, Isopropanol e benzílico Ação Uso Problemas Desnatura proteínas Solubiliza lipídeos Anti-séptico da pele Ineficiente esporos e alguns vírus 17

18 b) Aldeídos Formoldeído (8%), glutaraldeído (2%) Ação Alquilantes NH 2, SH 2 e COOH Uso Esterilização de instrumentos Em 12 horas, destroem esporos! Problemas Gases tóxicos Corrosivos Penetração 18

19 c) Halógenos Iodo (2% álcool.). Cloro (gás em solução) Ação Uso Inativam proteínas, oxidante! Anti-séptico da pele Purifica a H 2 0, alimentos e laticínios Morte 30 minutos! Eficaz contra fungos, bactérias e vírus Problemas Corrosivo, mancha pele impurezas = comp. tóxicos 19

20 Ação do cloro 1) Cl 2 +H 2 O H + + Cl - + HOCl (ác. hipocloroso) 2) HOCl H + + OCl - (íon hipoclorito) Carga elétrica neutra; agente oxidante NaOCl ou Ca(OCl) 2 (1 a 5%) Ozônio! Problema! Produção de trihalometano (THM) (Cl + MO) organoclorado! carcinogênico Alternativa Cloramina (monocloramina) Gerada amônio e cloro ou hipoclorito 20

21 d) Metais pesados CuSO 4 (2 ppm) Ação Uso AgNO 3 (1%) Ação Uso Precipita proteínas Algicida e Fungicida Precipita proteínas Anti-séptico recém natos oftalmia neonatorum (Chlamydia trachomatis) Conjuntivite Mercurocromo e mertiolate e vacinas. preservantes de soros 21

22 e) HgCl 2 Ação Uso Inativa proteínas Desinfetantes Problemas venenoso! inativado comp.orgânicos 22

23 f) Gases SO 2 Ação Uso Problemas Componentes celulares Aditivos de alimentos (sucos) Irritante (olhos, respiratório) Óxido de etileno (C 2 H 4 O) (FISPQ) Ação Uso Problemas Alq. Protéica, DNA e RNA Esteril. de objetos Irritante (olhos, respiratório) Carcinogênico 23

24 Gás óxido de etileno Incolor, Volátil Inflamável e explosivo estabilizantes, CO 2 e CFC Mais pesado que o ar Extremamente tóxico Grande poder de penetração Condições: 38 C/5-8 h ou 54 C/3-4 h, com 50% de umidade. 24

25 Uso do óxido de etilento Produtos plásticos e embalados: Placas de Petri. Cateteres, material de borracha, material de plástico, Instrumentos que se alteram pelo calor > 60% dos dispositivos médicos esterilizados 25

26 g) Fenóis e derivados Soluções (2 a 5 %) Ação Uso Problema Desnaturação Rompimento da M.C. Desinfetantes Tóxico ao tecido 26

27 Detergentes Catiônicos* Quarternários de NH 4 + Moléculas orgânicas derivadas de gorduras! Ação Rompem a parede celular Desnaturam proteínas São efetivos! Mata > bactérias, Gram-! Ex.: cloreto de benzalcônio, cloreto de cetilpiridínio (Cepryn) Uso Antisséptico da pele Problema Inativação Ex.: íons metálicos, ph e material orgânico 27

28 Outros a) Peróxidos: H 2 O 2, sobre organismos anaeróbios. b) Ozônio: Na desinfecção de água, com sucesso, na Europa e USA; Mais caro Produção: O 2 através de corrente elétrica de alta voltagem. Vantagem de não produzir compostos organoclorados. Devido à sua instabilidade, a água está mais sujeita à contaminação que quando clorada. 28

29 Outros c) Corantes: dividem-se em dois grupos. acridina (que interage com o DNA) d) Derivados de rosanilina. Ex.: Cristal violeta, verde malaquita. Inibem Gram+, Candida e Trichomonas. Tem ação aparentemente na parede celular das bactérias! 29

30 BIBLIOGRAFIA PELCZAR, M; REID, R & CHAN, E.C.S. Microbiologia. São Paulo. GrawHil do Brasil. v. 1, l980. Cap. (21 e 22), págs. ( ). 30