T8eT9Controledemicrorganismos

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(1)26/09/2011. 6. CONTROLE DE MICRORGANISMOS. CONTROLE DE MICRORGANISMOS Prof. Paulo Henrique Grazziotti Microbiologia do Solo. 6.1. PRINCÍPIOS  Esterilização  é a destruição de todas as formas de vida microbiana, incluindo os endosporos sessenta  Esterilização Comercial  aquecimento ao calor suficiente para destruir os endosporos de Clostridium botulinum em alimentos enlatados  Desinfecção  destruição de patógenos vegetativos. Subs. químicas radiação U.V., químicas, U V água fervente ou vapor  Anti-Sepsia  desinfecção de tecidos vivos. O produto químico é chamando de Anti-séptico  Degerminação  remoção mecânica da maioria dos micróbios. Ex. algodão com álcool usado na aplicação de uma injeção  Sanitização  reduz as contagens microbianas a níveis seguros. Louças e talheres tratados com água quente ou imersão em um desinfetante químico. 6.2. TAXA DE MORTE MICROBIANA Inibição do crescimento microbiano (BacterioSTÁTICO, fungiSTÁTICO). X. Morte do organismo (BacteriCIDA, fungiCIDA).  Sepse (grego)  estragado ou podre (contaminação bacteriana)  Asséptico  livre de patógenos.  Fatores que influenciam: - no inicial de microrganismos - características microbianas. Ex. endosporos - tempo de exposição - concentração do agente (se for químico) - influências i fl ê i ambientais: bi t i  sobrevivência  > M.O. (sangue, feses, gorduras).  é constante Tempo, min 0 1 2 3 4 5 6. Mortes por minuto 0 900.000 90.000 9.000 900 90 9. No de sobreviventes 1.000.000 100.000 10.000 1.000 100 10 1.  A morte microbiana tb ocorre de forma exponencial.  Assim, após uma rápida redução do número, a taxa de morte pode tornar-se mais lenta, devido à sobrevivência de células mais resistentes. 6.3. AÇÕES DOS AGENTES DE CONTROLE.  Alterações da Permeabilidade de Membrana  vazamento do conteúdo celular  Dano às Proteínas e aos Ácidos Nucléicos  perda de atividade e, ou desnaturação.  > pH  Para agentes químicos, o aumento de 1°C da. temperatura aumenta em 10 vezes a eficiência do processo. 1.

(2) 26/09/2011. Métodos físicos e químicos de controle dos microrganismos FÍSICOS. Temperatura Calor desnaturação das enzimas. QUÍMICOS. resistência diferencial determinada por.  Temperatura.  Desinfetantes.  Filtração Filt ã.  Antissépticos A ti é ti.  Ressecamento.  Preservativos usados em.  Pressão Osmótica. alimentos.  Ponto de Morte Térmica ((PMT))  é a menor temperatura em que todos os microrganismos em uma suspensão serão mortos em 10 minutos  Tempo de Morte Térmica (TMT)  período mínimo de tempo em que todas bactérias em uma cultura líquida Tempo de Redução Decimal (TRD, ou valor D)  tempo, em min, em que 90% de uma população de bactérias em uma dada temperatura serão mortas.  Radiação.  Calor úmido. Calor. ÚMIDO. SECO.  Fervura ou fluxo de vapor.  Flambagem.  Autoclave A t l.  Incineração I i ã.  Pasteurização.  Ar quente.  Fervura ou fluxo de vapor  mata estruturas vegetativas de bactérias, fungos e quase todos vírus em 10 min. Pratos, pias, etc.  Autoclave  esteriliza em 15’ a 1 atm (ou libras) de pressão (121oC). Hospitais e laboratórios  Pasteurização  Desnaturação das proteínas  tratamento do leite a 72oC por 15” (serpentina), mata quase todos os microrganismos. Cerveja necessitar i i C j e vinhos i h podem d it de d tratamento diferente  HTST  High-temperature, Short-time  UHT  Ultra-high temperature - o leite é aquecido a 140oC em menos de 1” em uma câmara de vapor - é mantido por 3” em um tubo de armazenamento - resfriado em câmara de vácuo -.  Calor seco mata por efeitos de oxidação. em menos de 5” a temp. sode de 74oC para 140oC e retorna a 74oC. Temperatura Frio. Chama direta (Flambagem)  queima os contaminantes até se tornarem cinzas.  redução das reações químicas e possíveis alterações nas proteínas.. Incineração  idem. Utilizado para curativos, carcaças.  congelamento lento forma cristais de gelo que podem romper a membrana, mas em geral é bacteriostático.  Esterilização com ar quente (estufas e fornos)  170oC por 2 h, vidraria e instrumentos e agulhas.  Conservação de alimentos, drogas e culturas. 2.

(3) 26/09/2011.  Filtração  filtros de acetato de celulose ou nitrocelulose   0,22 a 0,45 m para bactérias e de 0,01 m para vírus  utilizado para esterilizar toxinas, enzimas, vacinas, antibióticos, etc..  Radiação  seu efeito é dependente do comprimento de onda (), intensidade e duração O Espectro de Energia Radiante 10-5. 10-3. Raios gama.  Ressecamento  interrupção do metabolismo, bacteriostático. Conservação de alimentos. nm. R i X Raios. 1m 106. 103. 1 UV. Infraver Infravermelho. 109. Microon Microondas. 103 m Ondas do rádio. Luz visível. Luz UV UV na luz solar.  Pressão Osmótica  idem OBS: Fungos são mais tolerantes ao ressecamento, elevada pressão osmótica e baixo pH  Deterioração de frutas e grãos. Bactericida 200. 250. Bronzeamento. 300. 280 295. 330. 350. 400. 450. 500. 550. 600. 650. 700. 750 nm. Comprimento de onda aumenta Energia aumenta.  Radiação Ionizante   mais curto, menos que 1 nm  ionização da água, formando radicais hidroxilas reativos, que reagem principalmente com o DNA - Raios gama  são emitidos pelo Co radioativo  alto poder de penetração mas requerem muitas horas em grandes massas - Feixes de elétrons  feixes de elétrons acelerados produzidos em máquinas  baixo poder de penetração e requerem alguns segundos  esterilização de seringas plásticas, luvas cirúrgicas, e cateteres - Raios X  são produzidos similarmente aos feixes de elétrons e de natureza similar aos raios gama. 6.5. MÉTODOS QUÍMICOS  nos tecidos vivos e nos objetos  poucos esterilizam, mas diminuem o no de microrg. (forma vegetativa) 6.5.1. Princípios da Desinfecção Efetiva  Características  Concentração  determinada  Natureza  presença de compostos org. e o pH.  Radiação Não-ionizante   maior, acima de 1 nm - UV (260 nm)  produz ligações entre timinas adjacentes no DNA, que inibem a replicação correta do DNA  Baixo poder de penetração  Salas de hospitais, vacinas, etc.. 6.5.2. Avaliação do Desinfetante  Teste de Diluição  Coeficiente de fenol (em desuso)  Atualmente – Official Analytical Chemist  Culturas de: • Salmonela cholerae-suis, • Staphylococcus aureus, • Pseudomonas aeruginosa.  Contato  limpeza e tempo  Temperatura  > temp. > efetividade. Secos a 37oC Imersos no Imersos em meios de cultura Imersos em por pouco desinfetante (conc. novos e avalia-se o no de culturas puras tempo recomendada) por 10’ culturas padronizadas o a 20 C. 3.

(4) 26/09/2011.   Método de Papel Filtro  discos de papel embebidos nos desinfetantes são colocados em placa de ágar previamente inoculada   Zonas claras representam inibição. Avaliação de Desinfetantes pelo Método do Papel Filtro Zona de inibição. D. A D. B. B. C. C Staphylococcus aureus (+). D. Tortora et al., 2000. A. A B. B= Hexaclorefeno D = O-fenilenol O fenilenol. A = Cloro C = Quat Q at. C. Escherichia coli. 6.5.3. Tipos de Desinfetantes  Fenol  lesam a membrana plasmática, inativam as enzimas e desnaturam as proteínas  Lister 1867  desinfetantes  Vantagens  permanecem ativos na presença de compostos org., são estáveis e persistem por longos períodos l í d  Desvantagens  irrita a pele, possui odor forte (em desuso)  Uso  pastilhas p/ garganta  anestésico local  Sprays (>1%) p/ garganta  antibacteriano. Pseudomonas aeruginosa (-). (-).  Compostos Fenólicos  < irritação, > atividade - Cresois  derivado do alcatrão. Ex. O-fenilfenol - Bifenol  hexaclorofeno  Uso  escovação cirúrgica, instrumentos hospitalares, pastas de dentes  Efetivo  contra Gram + (estafilococos e estreptococos)  Biguamidas  ex. clorexidina  atua na membrana plasmática  Vantagem  baixa toxicidade  Desvantagem  perigoso para os olhos  Uso  desinfecção da pele pré-operatório e de mucosas  Efetivo  estruturas vegetativas de bactérias e fungos.  Halogênicos - Iodo (I2)  combina com a tirosina, oxida grupos –SH de a.a.  Vantagem  baixa toxicidade  Desvantagem  perigoso para os olhos  Uso  desinfecção de pele e tratamentos de feridas  Efetivo  bactérias, muitos endosporos, vários fungos e alguns vírus - Tintura  I2 em solução em álcool aquoso - Iodóforo  I2 + mol. org.  liberação mais lenta  não mancha, menos irritante. Ex.: Betadine e Isodine. Halogênicos. Mecanismo da Atividade Antimicrobiana do Iodo CH2 CH NH2 COOH Tirosina. OH. CH2 CH NH2 I. (1) Cl2 + H2O. H+ + Cl- + HOCl (Ác. hipocloroso). (2) HOCl. H+ + OCl- (íons hipoclorito) carga (-) baixa difusão.  Ác. hipocloroso (HOCl)  germicida  agente oxidante atuando no sistema enzimático. I I2 + OH. - Cloro (Cl2) . COOH Diiodotirosina.  Rápida difusão na parede celular  carga elétrica neutra  Desinfecção de águas  forma líquida do gás Cl2  Hipoclorito de cálcio [Ca(OCl)2]  laticínios e restaurantes  Hipoclorito de sódio (NaOCl)  lares, laticínios, alimentos, e sistemas de hemodiálise  2 a 4 gotas na água por 30 min  Cloraminas  Cl + amônia  anti-séptico ou agente de sanitização  atuam na presença de M.O., no entanto são lentos e menos efetivos. 4.

(5) 26/09/2011.  Álcoois  desnaturação de proteínas, ruptura da membrana e dissolve lipídeo Tabela - Ação germicida de várias concentrações de etanol contra Streptococcus pyogenes.  Álcoois  Vantagem  age e evapora rapidamente  Desvantagem  ação superficial, não são antisépticos satisfatórios em ferídas  Uso  desinfecção de pele e tratamentos de feridas. Tempo, seg. Concentração de etanol, %. 10. 20. 30. 40. 50. 100. -. -. -. -. -. 95. +. +. +. +. +. 90. +. +. +. +. +. 80. +. +. +. +. +. 70. +. +. +. +. +. 60. +. +. +. +. +. 50. -. -. +. +. +. 40. -. -. -. -. -.  Álcoois  Diluente de outros agentes químicos tinturas > efeito. Efetividade de anti-sépticos.  Efetivo  bactérias, fungos e vírus envelopados (ñ p/ endosporos e vírus não não-envelopados) envelopados)  Isopropanol (álcool p/ limpeza)  > eficiência, menos volátil.  Metais Pesados  prata, mercúrio, cobre  desnaturação pela combinação com grupos –SH nas proteínas. 100.  Uso  curativos impregnados com prata  contra bact. resistentes a antibióticos. Bactérias sobreviven ntes, %. 80 60 40.  Cloreto de mercúrio  uso limitado  toxicidade, corrosivo, ineficacia com M.O.. 20.  Sulfato de cobre  fungicida agrícola. 10. 0. 20. 40. 60. 80. 100. 120. Tempo, seg..  Metais Pesados.  Agentes de Superície (tensoativos ou surfactantes). Ação oligodinâmica (oligo = pouco)  pequenas quantidades com ação.  Sabões e detergentes  pouco valor anti-séptico. Ação Oligodinâmica dos Metais Pesados Zonas de inibição. Tortora et al., 2000. Prata.  importantes na remoção dos microrg.  Compostos de Amônio Quartenário (Quats)  efetivo pela carga positiva do cátion. Ação desconhecida, desconhecida mas provavelmente na membrana  M.O. diminui sua ação  Efetivo  bactérias Gram + (crescimento vegetativo), fungos e amebas e vírus envelopados. Cu. Ex.: Cloreto de benzalcônio, cloreto de cetilpiridínio (Cepacol). 5.

(6) 26/09/2011.  Conservantes Químicos de Alimentos  ác. org. ou sais de ác. org.  interferem no metabolismo ou na integridade da membrana. Exemplo de um Composto de Amônio Quartenário (Quats). Conservantes . Utilização. Benzoato de sódio.  Ác. sórbico CH3. H. p Sorbato de potássio. +. +. CH2 N C18H37 CH3. H N H H Íon amônio. Propionato de cálcio. Cl. Nitrato de sódio. Cloreto de bezalcônio. Nitrito de sódio. controle de fungos em alimentos ác., queijos e refrigerantes controle de fungos e bact. em pães impedem a germinação e o crescimento de endosporos botulínicos Ingrediente ativo é o nitrito de sódio Preocupação  nitritos + a.a. nitrosaminas  carcinogênicas. Tabela – Antibióticos antibacterianos.  Antibióticos  são drogas produzidas por fungos e bactérias com ação germicida, apropriados para a ingestão ou injeção. Drogas/modo de ação. Comentários. Inibidores de Síntese de Parede Celular Penicilinas naturais Penicilina G Penicilina V Penicilinas semi-sintéticas Ampicilina Meticilina Bacitracina Vancomicina Isoniazida (INH). Largo espectro, Bactericida. Resistentes à penicilinase. Bactericida. Gram +. Bactericida Gram + resistentes à penicilina. Bactericida. Micobactérias (tuberculose). Bacteriostático.. Inibidores de Síntese de Proteínas Aminoglicosídeos Estreptomicina Neomicina Gentamicina Tetraciclinas Tetraciclina, oxitetraciclina, clortetraciclina Cloranfenicol Macrolídeos Eritromicina Lesão na Membrana Plasmática Polimixina B Inibidores da Síntese da Ác. Nucléicos Rifamicinas Rifampicina Quinolonas e fluoroquinolonas Ác. nalidíxico, nofloxacina, ciprofloxacina Inibidores Conpetitivos da Síntese de Metabólitos Essênciais Sulfonamidas Trimetoprim-sulfametaxazol. Gram +. Bactericida. Gram +. Bactericida.. Largo espectro. Bactericida. Largo espectro. Bactericida. Largo espectro. Bactericida Largo espectro. Bacteriostático. Largo espectro. Bacteriostático. Alternativa à penicilina. Bacteriostático.. Gram -. Bactericida.. Tuberculose. Bactericida Largo espectro. Bactericida.. Largo espectro. Bacteriostático.. Tabela – Drogas Antifúngicas e Antivirais Modo de Ação. Comentários. Lesão da membrana plasmática Inibição da síntese de membrana plasmática. Fungicida Fungicida. Drogas antifúngicas Polienos - Anfotericina B Imidazóis e triazóis - Clotrimazol, miconazol. Fungiostático Inibição do fuso mitótico Desconhecido Inibição a síntese de DNA e de RNA. Fungiostático Fungicida Fungicida. Bloqueia a entrada ou a remoção de capsídeo. Prevenção a Influenza A. - Aciclovir, ribavirina, ganciclovir, trifluoridina. Inibem síntese de DNA e RNA. Herpesviroses. - Zidovudina, didanosina, zalcitabina Inibidores Enzimáticos. Inibem a síntese de DNA pela trascriptase reversa. Infecção por HIV. Liga-se à transcriptase reversa Inibe a protease viral Inibe a infecção de novas células pelo vírus. Infecção por HIV Infecção por HIV Vírus da hepatite. Amantadina Análogos de nucleosídeos. - Nevirapina - Indinavir, saquinavir Interferons -interferon. Gás de formaldeído  desinfetante. Fungicida. - Cetoconazol Griseofulvina Tolnaftato Flucitosina Drogas antivirais.  Aldeídos  inativam proteínas formando ligações cruzadas covalentes (–NH2, –OH, –COOH e –SH). Formalina  era usada em vacinas.  Glutaraldeído  < irritação e > efetividade  Uso  desinfecção de instrumentos hospitalares . Efetivo (solução a 2% - cidex)  bactérias (turbeculose) e vírus em 10’ e esporicida em 3 a 10 h.  tempo máximo p/ esterizantes  30 min (esporicidas). 6.

(7) 26/09/2011.  Quimioesterilizantes Gasosos  esterilizam em câmeras fechadas  Óxido de etileno  desnaturação de proteínas, o H de –SH, –COOH ou –OH é substituído por –CH2CH2OH  Vantagem  alta penetração, age em temp. ambiente  Desvantagem  requer 4 a 18h, tóxico e explosivo, carcinógeno suspeito  Uso  espaço naves, suprimentos e equipamentos médicos (cobertores)  Óxido de propileno Carcinógenos  Beta-propilactona suspeitos  Peróxigênios (agentes oxidantes)  oxidam os componentes celulares. Tabela – A efetividade dos antimicrobianos químicos Agente químico Mercúrio Fenólicos Bifenol ((Hexaclorofeno)) Amônio quartenário Cloro e derivados Iodo Álcoois Glutaraldeído Clorexidina. Endosporos Sem atividade Baixa Sem atividade. Micobactérias Sem atividade Baixa Sem atividade. Sem atividade Leve Baixa Baixa Leve Sem atividade. Sem atividade Leve Boa Boa Boa Leve. 7.

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