4.Aula - Agentes Químicos 2013

AGENTES QUÍMICOS NO

CONTROLE

MICROBIANO

Profª. Glória Vinhas Carlos Eduardo Lacerda

RELEMBRANDO

POR QUE CONTROLAR O

CRESCIMENTO MICROBIANO?

 Prevenir a transmissão de doenças;

 Evitar a decomposição de alimentos;

 Evitar a contaminação da água e do ambiente;

PRINCÍPIOS DO CONTROLE

MICROBIANO



Degerminação - remoção mecânica,

em vez de morte da maioria dos

micróbios, em uma área limitada;



Sanitização - prática destinada a

reduzir as contagens microbianas a

níveis seguros de saúde pública, e

minimizar

as

chances

de

transmissão de doenças de um

usuário para outro.

AÇÃO DOS AGENTES DE CONTROLE MICROBIANO



Alteração da permeabilidade da membrana:



A membrana plasmática é alvo de muitos

agentes de controle microbiano;



Esta membrana regula ativamente a passagem

de nutrientes para dentro da célula e a

eliminação de dejetos da mesma;



A lesão dos lipídeos ou proteínas da membrana

por

agentes

antimicrobianos

causa

o

vazamento do conteúdo celular e interfere no

crescimento da célula.

AÇÃO DOS AGENTES DE CONTROLE MICROBIANO



Danos às proteínas e aos ácidos nucléicos:



As pontes de hidrogênio (responsáveis pelas ligações

químicas que mantém a estrutura tridimensional das

moléculas proteicas) são suscetíveis ao rompimento

pela ação de certos agentes químicos;



Os ácidos nucléicos (DNA e RNA) são transportadores

da informação genética – a lesão destes por

substâncias químicas é frequentemente letal para as

células – estas não podem mais repicar ou realizar

funções metabólicas normais.

MÉTODOS DE CONTROLE

MICROBIANO

Um ponto importante é a seleção do agente:

Nenhum desinfetante será apropriado para todas as ocasiões e circunstâncias.

MÉTODO QUÍMICO

É usado para controlar o crescimento de micro-organismos em tecidos vivos e em objetos inanimados (DESINFETANTES).

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

PRINCÍPIOS DA DESINFECÇÃO

EFETIVA



Ler o rótulo do produto: quais grupos

microbianos esse produto é capaz de

controlar e a concentração que deve ser

usada;



Natureza do material a ser desinfetado;



Contato micro-organismo x desinfetante;

CARACTERÍSTICAS DE UM AGENTE QUÍMICO

IDEAL

Atividade antimicrobiana Solubilidade

Estabilidade elevada

Ausência de afinidade por matéria orgânica estranha

Capacidade de penetração

Atividade em temperatura ambiente

Não ser corrosivo e nem manchar Ausência de toxicidade

Homogeneidade Capacidade Detergente

Compostos Orgânicos (Fenol e Compostos Fenólicos, Álcoois, Compostos de Amônio Quaternário – Quats, aldeídos)

Metais Pesados e seus compostos

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

Halogênios (I₂, Cl₂)

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

1. FENOL (ácido carbólico) E COMPOSTOS

FENÓLICOS

Uma solução aquosa de fenol a 5% mata rapida-mente as formas vegetativas dos micro-organismos, porém os esporos são muito mais resistentes;

Compostos fenólicos contém uma molécula de fenol quimicamente alterada para reduzir suas qualidades irritantes e aumentar sua atividade antibacteriana em combinação com o sabão ou detergente (bifenol,

hexaclorofeno).

Ação: lesam a células pela alteração da permeabilidade seletiva da membrana citoplasmática, causando perda das substâncias

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• Matam efetivamente as bactérias e fungos, mas não endoesporos e vírus não-envelopados;

• Os mais utilizados: Etanol (70 %) e Isopropanol; • O Álcool Isopropílico (CH₃CHOHCH₃) é superior

ao etanol (CH₃CH₂OH) como antisséptico e desinfetante (40 a 80%);

• Vantagem: Agem e depois evaporam sem deixar resíduos.

Mecanismos de ação: Desnaturação das proteínas, rompimento da membrana e dissolução de muitos lipídios lesando a estrutura destes da membrana das células.

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• Não são considerados antissépticos satisfatórios

quando aplicados a feridas – causam a coagulação de

uma camada de proteínas, sob a qual as bactérias

continuam a crescer;

• A concentração ótima recomendada é de 60 a 90% -

mesma eficiência – por isso utiliza-se concentração de

70%;

• O etanol puro é menos efetivo que as soluções aquosas

(etanol + água), pois a desnaturação requer a água.

Formaldéíodo -

O gás de formaldeído é um excelente desinfetante – forma em solução aquosa a 37% de gás – formalina. Extensivamente usada para conservar amostras biológicas e inativar bactérias e vírus em vacinas;

Glutaraldeído

- É menos irritante e mais efetivo que o formaldeído. Usado para desinfetar instrumentos hospitalares – pode então ser considerado como esterilizante. Usado também por agentes funerários para embalsamar;

Solução a 2% (cidex) é bactericida e viricida a 10min, esporicida 3-10horas.

3. ALDEÍDOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Agentes de superfície (tensoativos ou surfactantes) podem reduzir a tensão superficial entre as moléculas de um líquido.

• Sabão: pouco valor antisséptico (mais importante na remoção mecânica através da esfregação);

• Detergentes: ânion da molécula reage com a membrana plasmática (atuam sobre um amplo espectro de micróbios e não são tóxicos).

4. AGENTES DE

SUPERFÍCIE

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• Os agentes de superfície mais amplamente usados são os detergentes iônicos, especialmente os Quats;

• Sua capacidade de limpeza está relacionada à parte positivamente carregada, o cátion da molécula;

• Ìon amônia de valência quatro (NH₄+);

• Um exemplo é o cloreto de benzalcônio:

5. COMPOSTOS QUATERNÁRIO DE AMÔNIA

(QUATS)

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• São fortemente bactericidas contra as bactérias positivas e um pouco menos efetivo contra as Gram-negativas; São também fungicidas;

• Não destroem endoesporos ou a bactéria da tuberculose; • Algumas espécies de Pseudomonas sobrevivem como

também crescem ativamente neles.

Mecanismo de ação: Acredita-se que afetam a membrana plasmática; alteram a permeabilidade da membrana e causam a perda dos constituintes citoplasmáticos.

5. COMPOSTOS QUATERNÁRIO DE AMÔNIA

(QUATS)

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Exemplos:

• Cloreto de Benzalcônio;

• Cloreto de Cetilpiridínio.

5. COMPOSTOS QUATERNÁRIO DE AMÔNIA

(QUATS)

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Particularmente Iodo e Cloro:

(Bromo em menor extensão)

São agentes antimicrobianos efetivos, tanto

isolados (I

₂

ou Cl

₂

), como constituintes de

compostos inorgânicos e orgânicos.

6. HALOGÊNIOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Iodo (I₂)

• É um dos antissépticos mais antigos e mais efetivos. Está disponível como uma tintura em solução com álcool aquoso ou como Iodóforo (combinação do iodo com substancias orgânicas – não mancham e são menos irritantes); • Efetivo contra todos os tipos de

bactérias, muitos endoesporos, vários fungos e alguns vírus.

6. HALOGÊNIOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Mecanismo do I₂: O iodo se combina ao aminoácido tirosina, um componente de muitas enzimas e outras proteínas celulares, inibindo a função proteica, resultando em Diiodotirosina (inativa);

Também oxida os grupos sulfidrila (- SH) de certos aminoácidos que são importantes para manter a estrutura das proteínas.

Inibe a função da proteína

6. HALOGÊNIOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Iodo (I₂) HO HC2 C NH2 COOH H I₂ HO HC2 C NH2 COOH H I I

Cloro (Cl₂)

• Amplamente usado como gás ou em combinação com outras substâncias químicas;

• Ação germicida é causada pelo ácido hipocloroso (HClO) que se forma quando o Cl₂ é adicionado em água.

(1) Cl₂ + H₂O  HCl + HClO

(2) HClO  HCl + O(oxigênio nascente)

Vários compostos desinfetantes ativos: NaOCl; Ca(OCl)₂

6. HALOGÊNIOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

6. HALOGÊNIOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Cloro (Cl₂)

• Forte agente oxidante, que impede o funcionamento de boa parte do sistema enzimático celular;

• O ácido hipocloroso é a forma mais efetiva do Cloro, pois tem carga elétrica neutra e se difunde facilmente através da parede celular;

• Na forma líquida (gás cloro comprimido) é usado para desinfetar água de abastecimento público e piscinas.

6. HALOGÊNIOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Cloro (Cl₂) – Outras formas desinfetantes:

• Hipoclorito de Cálcio – usado para desinfetar equipamentos de laticínios e utensílios de restaurantes;

• Hipoclorito de Sódio – desinfetante doméstico utilizado em indústrias alimentícias e em sistemas de hemodiálise;

• Cloraminas – compostos estáveis que liberam o cloro durante períodos prolongados. São relativamente efetivos em contato com a matéria orgânica, mas agem de forma lenta e menos efetiva que outras formas do cloro. Por serem menos efetivos, devem ser empregados numa concentração maior.

7. METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS

Ação Oligodinâmica – Quantidades muito pequenas de metais exercem atividade antimicrobiana;

Mecanismos de ação: Quando os íons de metal se combinam com os grupos sulfidrilas nas proteínas celulares ocorre a desnaturação.

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

Vários metais pesados podem ser germicidas ou antissépticos:

• Prata;

• Mercúrio; • Cobre; • Zinco.

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

7. METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS

Prata:

• Utilizada como antisséptico em solução de Nitrato de Prata 1%; • Curativos impregnados com prata

liberam lentamente os íons que demonstram ser úteis quando há problemas com bactérias

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

7. METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS

Mercúrio:

• Cloreto de Mercúrio – Tem a história mais longa de uso como desinfetante – ampla atividade;

• Tem efeito bacteriostático – Seu uso é limitado devido sua toxicidade, poder de corrosão e ineficiência em contato com matéria orgânica;

• Utilizado em tintas pra evitar mofo;

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

7. METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS

Mercúrio:

• Timerosal (Merthiolate) -

(C₉H₉HgNaO₂S) – Contém 49% de mercúrio;

• Hoje a nova fórmula do Merthiolate apresenta Digluconato de

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

7. METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS

Cobre:

• Sulfato de Cobre – Usado para inibir o crescimento de algas verdes -

algicida;

• Hidroxiquinolina de Cobre –

Utilizado em tintas para prevenir mofo.

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

7. METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS

Zinco:

• Telhas galvanizadas – Revestidas com Zinco para evitar crescimento microbiológico;

• Cloreto de Zinco - Soluções de bochecho;

• Óxido de Zinco – Antifúngico em tintas (componente de pigmentos).

8.

ANTIBIÓTICOS

• Controle microbiano através da ingestão ou aplicação superficial;

• Alguns antibióticos são utilizados para controle de produtos (bactericina).

Nisina: adicionada ao queijo para inibir o crescimento de certas bactérias da deterioração formadoras de endoesporos;

Natamicina: antibiótico antifúngico aprovado para uso em alimentos, principalmente para queijo.

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• Clorexidina – Estrutura e aplicação similar ao do hexa-clorofenol (frequentemente utilizada no controle microbiano da pele e mucosas) – Apresenta baixa toxicidade;

• Efetiva para a maioria das bactérias vegetativas e fungos, mas não é esporicida;

• Combinada a um detergente ou álcool, é utilizada para escovação cirúrgica das mãos e preparo pré-operatório.

9. BIGUANIDAS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• Substâncias químicas que esterilizam em câmera fechada com o uso de gás;

• Gás Óxido de Etileno: mata todos os micróbios e endoesporos desnaturando as proteínas - Requer um período de 4-18h – Altamente penetrante;

• É tóxico e explosivo na sua forma pura, por isso é sempre misturada a gás não inflamável (CO₂);

• Outros gases: Oxido de propileno e beta-propialactona - Desvantagem por serem cancerígenos;

10. QUIMIOESTERILIZANTES GASOSOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

• Exercem atividade antimicrobiana oxidando componentes celulares - antissépticos;

• Exemplos: Ozônio, Peróxido de Hidrogênio; Ácido Peracético e Peróxio de Benzoíla;

• Alguns eliminam bactérias anaeróbicas - tratamento em feridas profundas.

11. PEROXIGÊNIOS (AGENTES OXIDANTES)

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

MÉTODOS QUÍMICOS MAIS

USADOS

EXERCÍCIO

• Grupo 1 – Manteiga • Grupo 2 – Leite • Grupo 3 – Queijo • Grupo 4 – Vinho • Grupo 5 – Cerveja