controlo de microrganismos
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Agentes físicos e químicosTRANSCRIPT
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)
Controlo de microrganismos –agentes físicos
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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Controlo de microrganismos –agentes físicos
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.
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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
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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
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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
Controlo de microrganismos –agentes físicos
1.2.1. Calor húmido sob pressão (autoclavagem)
• 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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1.2.1. Calor húmido sob pressão (autoclavagem)
• 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)
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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.
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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
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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)
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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®
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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).
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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
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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).
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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).