Controlo de microrganismos

11-01-2015

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Química AplicadaQuímica Aplicada

Alexandra Nobre

2014/2015

Módulo Módulo 8 8 –– Controlo Controlo de de Microrganismos IIMicrorganismos II

Técnico de Análise LaboratorialTécnico de Análise Laboratorial

Controlo de microrganismos

A – Agentes físicos B – Agentes químicos

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Controlo de microrganismos –agentes físicos

1. Calor (seco e húmido)

2. Incineração

3. Filtração

4. Radiações (ionizantes e não ionizantes)


1. Calor

• Utilização de temperaturas elevadas é o método mais eficaz na destruição de microrganismos.

• Pode ser aplicado em ambiente seco ou húmido.

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1. Calor

• Ponto térmico letal: temperatura mínima que mata todos os microrganismos em suspensão aquosa, ao fim de 10 minutos.

• Tempo térmico letal: tempo mínimo necessário para matar, a uma dada temperatura, todos os microrganismos existentes numa suspensão determinada, em condições estandardizadas.


1. Calor

• Tempo de Redução Decimal ou valor D: tempo necessário, a uma determinada temperatura, para ocasionar uma redução de 90% na população bacteriana.

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1. Calor

• Calor seco � oxidação dos constituintes da célula e coagulação das suas proteínas

• Calor húmido � desnaturação de proteínas estruturais e enzimas � perda da integridade celular � morte célula


1.1. Calor seco

• Poder de penetração inferior ao calor húmido• Temperaturas mais elevadas e tempos de exposição

mais longos• Temperaturas necessárias para a esterilização são

160ºC - 180°C durante 2h e 1h respetivamente.• Utiliza-se em produtos com baixo teor de água:

vaselina, óleos, gorduras, substâncias em pó e vidraria.

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1.1. Calor seco

• Equipamento: Estufa de esterilização ou forno de Pasteur


1.2. Calor húmido

• Mais eficaz do que calor seco• Temperaturas mais baixas durante menos tempo

1. Sob pressão (autoclavagem)2. A temperatura inferior a 100ºC (pasteurização)3. À temperatura de 100ºC (água à ebulição e vapor

fluente)

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1.2.1. Calor húmido sob pressão (autoclavagem)

• Conseguido na autoclave• Utiliza vapor de água

saturado � para determinada temperatura, o vapor está à pressão máxima e tem a maior densidade possível



• A destruição dos microrganismos deve-se apenas ao efeito da temperatura

• A pressão apenas é utilizada para atingir a temperatura desejada mais rapidamente.

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• Esterilização de meios de cultura, soluções, materiais contaminados, material cirúrgico,…

• T = 121ºC, 10 minutos � destruição da maioria das formas bacterianas tempo depende da natureza/volume da carga a esterilizar

• T = 121ºC, 15 a 20 minutos � suficiente para eliminar esporos Clostridium botulinum (infeção alimentar)


1.2.2. Calor húmido a T < 100ºC (pasteurização)

• Utilizado quando as T esterilização podem afetar o sabor, aspeto , textura ou características nutricionais dos produtos (alimentos - leite)

• Eliminadas as formas vegetativas de microrganismos patogénicos: Mycobacterium tuberculosis, M. bovis,

Brucella abortus e diversas salmonelas.

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1.2.2. Calor húmido a T < 100ºC (pasteurização)

• Pasteurização baixa: 62,8ºC < T <65,6ºC, 30 min

• Pasteurização alta: aquecimento a 71,7ºC durante 15s seguido de arrefecimento rápido.


1.2.3. Calor húmido a T = 100ºC

• Água à ebulição: 5 a 10 min a 100ºC destrói todas as formas vegetativas dos organismos presentes e muitos dos endósporos � não assegura esterilidade (alguns esporos resistem por mais de 1 h)

Adição de carbonato de sódio potencializa efeito esporocida da água fervente � > Tebulição.

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1.2.3. Calor húmido a T = 100ºC

• Vapor fluente: material é banhado por uma corrente de vapor a 100ºC durante 30 min � aquecimento rápido

• Obtido na autoclave com torneira de descarga aberta (Tconstante)

• Não permite esterilização absoluta � adição de microbicida à solução a esterilizar


2. Incineração

• Carbonização (queima) dos microrganismos devido à exposição a temperaturas elevadas a que se submetem os materiais.

• Pode haver formação de aerossóis contendo microrganismos viáveis que poderão contaminar culturas e/ou o operador.

• Pode haver ou não destruição do material contaminado.

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2. Incineração

• Flamejamento – aquecimento ao rubro de material contaminado, não há destruição do material (esterilização de ansa no bico de Bunsen)

• Incineração – há destruição do material contaminado (destruição de resíduos hospitalares)


3. Filtração

• Utilizada na remoção de microrganismos de líquidos, gases termolábeis (alteram-se com calor) ou do próprio ar atmosférico.

• Não envolve a destruição de microrganismos mas sim a sua remoção através da passagem por filtros sintéticos, granulares ou fibrosos.

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3. Filtração

• Nem sempre os filtros utilizados permitem garantir a esterilidade das soluções � alguns vírus atravessam a maioria dos discos utilizados.

• Utilizada para remoção de bactérias , concentração de microrganismos de grandes volumes � análises bacteriológica de águas

Bactérias retidas na superfície de um filtro do tipo Isopore®


3. Filtração

• Utilizada em laboratórios farmacêuticos e hospitalares para esterilizar soluções cujos componentes sejam sensíveis ao calor como vitaminas, soro, plasma,…

• Os filtros são de material diverso tal como: amianto, porcelana, celulose (acetato de celulose, nitrocelulose ou policarbonato).

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3. Filtração

• Os filtros de membrana de 0,2 µm são utilizados para filtrar soro, plasma, antibióticos, vitaminas, …

• Filtro de Partículas de Ar de Alta Eficiência (HEPA – high efficiency particle air). Ex: salas de hospitaiscom pacientes queimados (0,3 µm).


4. 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

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4. Radiação

• Radiações de elevada energia destroem células vivas, incluindo microrganismos.

• A quantidade de energia E que uma radiação é capaz de fornecer é inversamente proporcional ao seu λ.

• Existem dois tipos de radiação que mata microrganismos:

- Radiação Ionizante

- Radiação não ionizante


4.1. Radiação ionizante

• Baixo λ, alta energia e penetrabilidade

• Raios γ e raios X

• Principal efeito: através da ionização da água, forma radicais hidroxila altamente reativos. Estes radicais reagem com componentes orgânicos, especialmente o DNA (destroem as pontes de H, duplas ligações) .

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4.2. Radiação não ionizante

• Possui um λ > ao da radiação ionizante (normalmente acima de 1 nm).

• Raios Ultravioleta (UV): comprimento de onda de 4 a 400 nm, sendo o comprimento de 260 nm o mais eficiente.

• Desvantagem - apresenta baixa penetrabilidade (não atravessa vidros, filmes escuros e outros materiais).


4.2. Radiação não ionizante

• A luz UV danifica o DNA das células expostas, produzindo ligações entre as timinas adjacentes nas cadeias de DNA. Estes dímeros de T = T inibem a replicação correta do DNA

• 260 nm = mais efetivo para o controlo microbiano (λ é absorvido especialmente pelo DNA celular).

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