aula de analises clinica

DESINFECÇÃO E DESINFECÇÃO E DESINFECÇÃO E DESINFECÇÃO E

ESTERILIZAÇÃOESTERILIZAÇÃOESTERILIZAÇÃOESTERILIZAÇÃO

_________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

O crescimento de micro-organismos pode ser controlado

através de métodos químicos e físicos Este controle pode levar àatravés de métodos químicos e físicos. Este controle pode levar à

eliminação total dos micróbios ou não. Dentre os métodos de

eliminação parcial de microrganismos de determinado material ou

ambiente, os mais conhecidos são os de desinfecção e anti-sepsia.

Os agentes químicos são utilizados para controlar o crescimento

p

de micróbios tanto em tecidos vivos como em objetos inanimados. A

maioria dos agentes químicos somente reduz a população bacteriana.maioria dos agentes químicos somente reduz a população bacteriana.

Nenhum desinfetante isolado será apropriado para todas as

i tâ icircunstâncias.


Condições que afetam a atividade antimicrobianaond ções que afetam a at dade ant m cro ana

i) Tamanho da população;) p p çii) Intensidade ou concentração do

agente microbiocida;iii) Tempo de exposição ao agente;iii) Tempo de exposição ao agente;iv) Temperatura na qual os micro-

organismos são expostos aog pagente microbiocida;

v) Natureza do material contendo osmicro organismos;micro-organismos;

vi) Características dos micro-organismos;g

vii) Condições ambientais (pH,concentração de carboidratos,presença de matéria orgânica)presença de matéria orgânica)


Intensidade ou concentração do agenteIntensidade ou concentração do agente

Temperatura na qual os microrganismos são expostos ao agente

Células de Escherichia coli expostas àvárias concentrações de fenol a 35oC

Células de Escherichia coli expostas à solução de fenol 4,62 g/L em temperaturas pentre 30oC e 42oC


Anti-sepsia – Inativação ou redução do número de microrganismosAnti-sepsia Inativação ou redução do número de microrganismos

presentes em um tecido vivo, com substâncias anti-sépticas.

D inf ã In ti ã d ã d núm d mi nism sDesinfecção – Inativação ou redução do número de microrganismos

presentes em um material inanimado, não implicando na eliminação de todos

á éos microrganismos viáveis. Porém elimina a potencialidade infecciosa do

objeto ou superfície de trabalho (eliminação de microrganismos

Assepsia – Impede a entrada de microrganismos em áreas de trabalho

patogênicos).

p p g

(manobras assépticas).

Esterilização – eliminação de toda e qualquer forma de vida presente emEsterilização eliminação de toda e qualquer forma de vida presente em

um determinado material ou ambiente.

Sanitização é o tratamento que leva à diminuição da vida microbiana nosSanitização – é o tratamento que leva à diminuição da vida microbiana nos

utensílios alimentares e equipamentos de manipulação de alimentos até os

í i d úd úbliníveis seguros de saúde pública._________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

AGENTES QUÍMICOSAGENTES QUÍMICOS

Desinfecção e Esterilização por Desinfecção e Esterilização por

Agentes Químicos


Agentes QuímicosAgentes Químicos

bactericida = mata os microorganismos presentes num meiobacteriostático = apenas inibe as atividades metabólicas dosbacteriostático = apenas inibe as atividades metabólicas dosmicroorganismos presentes num meio


DESINFETANTES – compostos químicos utilizados naDESINFETANTES compostos químicos utilizados nadesinfecção

FENOL (alteração da estrutura de proteínas → coagulação)FEN L (a t raçã a trutura pr t na c agu açã )

a) 0.5 – 1.0% - antisséptico

b) 5% - desinfetanteb) 5% - desinfetante

c) 89% - cauterizante

Alterações na estrutura do fenol → aumento da ação antimicrobiana e

diminuição da toxicidade (alquil-fenóis – orto, meta e para-cresóis;

creolina).


FENOL

Atividade antimicrobiana de compostos fenólicosAtividade antimicrobiana de compostos fenólicos


HALOGÊNIOS (agentes oxidantes → inibição de enzimas com grupos –SH HALOGÊNIOS (agentes oxidantes → inibição de enzimas com grupos SH

e –NH2)

a) Hipoclorito de Sódio (água sanitária) → NaOCl

b) Cl Clb) Cloro → Cl2

NaOCl + H2O → NaOH + HOCl Ácido hipoclorosoNaOCl H2O → NaOH HOCl

Cl2 + H2O → HOCl + H+ + Cl-

a) Desinfecção hospitalar e de água (alimentação e piscinas)

Ácido hipocloroso

a) Desinfecção hospitalar e de água (alimentação e piscinas)

b) VANTAGEM: permanência de atividade residual (sem

t i ã )recontaminação)

ÔOZÔNIO (desinfecção da água – O3)

a) VANTAGEM: microbicida sem contaminantes

b) DESVANTAGEM: custo oneroso, sem atividade residual_________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

DESINFETANTES SURFACTANTES → diminuição da tensão superficial

entre regiões de caráter polar e apolar que estão em contato.

a) ALVO: interface da membrana celular com o meio polar ao

redorredor

b) Estrutura do surfactante:

Região Polar: grupo polar catiônicoRegião Polar: grupo polar catiônico

Região Apolar: hidrocarboneto de cadeia longa

) E l t t á i d ô i (QUATS)a) Exemplo: compostos quartenários de amônia (QUATS)

AGENTES ALQUILANTES → promovem a alquilação de grupos –COOH, -OH,AGENTES ALQUILANTES → promovem a alquilação de grupos COOH, OH,

-SH e -NH2 de enzimas, inativando-as.

F ld íd (3 8%)Formaldeído (3-8%)

Lisofórmio (38%)

Glutaraldeído → germicida (instrumentos médicos)

Superfície das células, com as proteínas, aumentando a elevação do pH,

reagindo com grupos aminas livres das proteínas - aglutinação celular.

Óxido de etileno → gás esterilizante, tóxico e inflamável

Substitui o átomo de hidrogênio (alquilação) de grupos funcionais de proteínas,g ( q ç ) g p p ,

ácidos nucléicos e outras moléculas → desnatura proteínas e danifica RNA e

DNADNA.

AGENTES ALQUILANTES

Decréscimo do número de esporos de Bacillus subtilis com 1200 mg/L deóxido de etileno e 40% de umidade


ANTI-SÉPTICOS – compostos utilizados para fazerANTI SÉPTICOS compostos utilizados para fazerantissepsia

Uso em tecidos vivos (uso tópico)

↓

Não podem ser ingeridos → intoxicação

Índice de toxicidade (I) = é uma medida da toxicidade seletiva do anti-( ) m m

séptico. Os testes são feitos em culturas de células e visam a verificar

a toxicidade do agente químico O ideal é não superar o valor de 1 0a toxicidade do agente químico. O ideal é não superar o valor de 1,0.

I = Maior diluição que mata células de cultura em 10 minI = Maior diluição que mata células de cultura em 10 min

Maior diluição que mata bactérias em 10 min


ÁLCOOL (etílico ou isopropílico)

a) desnaturação de proteínasb) desorganização dos lipídeos de membranac) agente desidratanted) Antisséptico e desinfetante) p f

e) Maior ação em células vegetativas do que em esporos

f) Aumento da eficácia: diluição a 70% em águaf) Aumento da eficácia: diluição a 70% em água

ETANOL → assepsia de pele (seca rápido e desidrata a pele)

ISOPROPANOL → mais eficiente, menos volátil, mais tóxico._________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

ALCOOIS

Atividade antimicrobiana de álcoois


IODO (forte agente oxidante – complexação e inativação de proteínas)

a) AÇÃO: age sobre esporos, fungos e vírus

b) USO: 2% em água ou solução alcoólica

c) Assepsia de tecidos / sabonete de iodo

Observação: o iodo combina com o aminoácido tirosina, inibindo suas

funções, além de oxidar grupos –SH de certos aminoácidos. É umfunções, além de oxidar grupos SH de certos aminoácidos. É um

excelente anti-séptico, utilizado em soluções 2% em água ou em solução

alcoólica para anti sepsia de tecidos e tratamento de feridasalcoólica para anti-sepsia de tecidos e tratamento de feridas.


HEXACLOROFENO → derivado clorado do fenol (mesma ação)

a) USO: sabonetes (assepsia das mãos em pré-operatório),

antiperspirantes / pastas de dente

Biguanidas → semelhante ao hexaclorofeno (composto clorado derivado do

Fenol)


PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO (H2O2)→ antisséptico fraco (3%)

a) USO: anti-sepsia de feridas pela liberação rápida de O2

(catalase)(catalase)

b)AÇÃO: breve

GENTE URF CT NTE b (l il lf d ódi )AGENTES SURFACTANTES → sabonetes (lauril sulfato de sódio)

- AÇÃO: rompimento da membrana celular, diminuição da tensão

superficial, altera a permeabilidade celular.


M d d A ã d A t A ti i biModo de Ação de Agentes Anti-microbianos


Métodos para Avaliação da Potência Anti-microbiana


Técnica do Coeficiente de Fenol

Exemplo de um resultado do método para teste da potência de desinfetantesorganismo empregado: Salmonela typhiorganismo empregado: Salmonela typhi


AGENTES FÍSICOS AGENTES FÍSICOS

Esterilização de Equipamentos e Esterilização de Equipamentos e

Meios por Métodos Físicos


CALOR

O calor é um dos mais importantes métodos utilizados para o controleO calor é um dos mais importantes métodos utilizados para o controle

do crescimento e para eliminar os micro-organismos. É seguro, barato e não

forma produtos tóxicosforma produtos tóxicos.

Acima da temperatura ideal de crescimento, o calor vai promover a

d t ã d t í t t i i l d d ddesnaturação de proteínas estruturais e enzimas, levando a perda da

integridade celular e conseqüentemente a morte.

O calor pode ainda ser dividido em calor seco e calor úmido. O calor

seco elimina micro-organismos também por processo de oxidação. O calor

na forma úmida de vapor tem maior poder de penetração e elimina as

formas vegetativas de procariotos, vírus, fungos e esporos.

A morte pelo calor é uma função exponencial que ocorre a medida que

a temperatura se eleva.p_________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

C t í ti d i iCaracterísticas dos micro-organismos


Agentes Físicos CalorAgentes Físicos FiltraçãoRadiações


Depende do tipo de micro-organismo = endosporos necessitam de maior tempode contato (Endosporo Bacillus sterarothermophilus a 105ºC = 250 minutos)de contato (Endosporo Bacillus sterarothermophilus a 105 C 250 minutos)


Calor ÚmidoCalor Úmido

• Temperatura Elevada + Umidade Maior efetividade para

destruir micro-organismosdestruir micro organismos

• Desnaturação irreversível de proteínas

• Resistência das proteínas ao calor é um função da

hidratação da célula ( água entrada nos domínios

protéicos mudança conformacional = desnaturação)protéicos mudança conformacional desnaturação)_________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

Calor ÚmidoCalor Úmido

• Carboidratos alterações em função do calorç ç

(caramelização – produtos tóxicos)

• Papel importante na esterilizaçãop p ç

ESTERILIZAÇÃO A VAPOR SOB PRESSÃO (AUTOCLAVE)ESTERILIZAÇÃO A VAPOR SOB PRESSÃO (AUTOCLAVE)

ESTERILIZAÇÃO CALOR ÚMIDO CONTÍNUO

ESTERILIZAÇÃO CALOR ÚMIDO FRACIONADO

Calor Úmido

1 Autoclave – utiliza o calor na forma de vapor d’água sob pressão1. Autoclave utiliza o calor na forma de vapor d água sob pressão.

Utilizado no preparo de meios para o cultivo de microrganismos, vidrarias.

Quando o vapor em fluxo livre a 100°C é colocado sob uma pressão de 1Quando o vapor em fluxo livre, a 100 C, é colocado sob uma pressão de 1

atmosfera acima da pressão do nível do mar, a temperatura sob para

121°C E t ét d d t ói f t ti l d (121ºC/15121°C. Este método destrói formas vegetativas e esporuladas (121ºC/15-

30 min.) de procariotos, fungos, promovendo a esterilização.


Tempo de exposição requerido paral ã l d l õesterilização em autoclave de soluções

aquosas em vários recipientesAUTOCLAVAÇÃO

Temperatura superior a 100ºC

VAPOR SATURADO SOB PRESSÃO


2. Água em Ebulição – utiliza o calor na forma de vapor d’água livre.

Destrói apenas formas vegetativas (100ºC/20 min.).

3. Tindalização – utiliza o calor na forma de vapor d’água livre. Visa

destruir formas vegetativas e esporuladas É também denominadadestruir formas vegetativas e esporuladas. É também denominada

esterilização fracionada ou intermitente (100ºC/20 min, durante 3 dias

i ) U ili d d l di iconsecutivos). Utilizado no preparo de alguns medicamentos, vacinas, etc.


4. Pasteurização – É um método muito utilizado nas indústrias de

alimentos no preparo do leite, cremes, cerveja, etc e que só podem ser

submetidos ao calor em condições controladas para não desnaturar osç p

nutrientes.

Ocorre uma redução no número de populações microbianas pela exposiçãoOcorre uma redução no número de populações microbianas pela exposição

breve a uma temperatura relativamente alta. Porém não necessariamente

todas as formas vegetativas são destruídas Existem 3 tipos detodas as formas vegetativas são destruídas. Existem 3 tipos de

pasteurização:

Ult t t (UHT) 141°C 2Ultra-temperatura (UHT) – 141°C por 2 seg.

Alta temperatura (HTST) – 72ºC por 15 seg

Baixa temperatura (LHT) – 63ºC por 30 min


Calor SecoCalor Seco

• Destruição por oxidação dos constituintes químicosç p ç q

• Requer maior tempo e menor eficiência (calor úmido)

T f ê l d l í l d h d ã d• Transferência lenta do calor e o nível de hidratação das

células tende a diminuir

FORNO PASTEURFORNO PASTEUR

INCINERAÇÃO

FLAMBAGEM


C l SCalor Seco

Fornos ou Estufas – Têm menor poder de penetração que o calor úmido,

utilizando tempos e temperaturas maiores De um modo geral utiliza outilizando tempos e temperaturas maiores. De um modo geral, utiliza o

calor seco a 180ºC durante 30 minutos ou 160°C por 2 horas. Muito

tili d id i s t i is d ifi á is l id dutilizado para vidrarias e para materiais danificáveis pela umidade como

os metais ou óleos.


Flambagem – Ocorre a combustão completa dos micro-organismos em

alças e agulhas microbiológicas, esterelizando-as: aquecimento ao rubro

na chama do bico de Bunsen (300 – 600ºC).

Incineração – É a combustão completa para descontaminação deIncineração É a combustão completa para descontaminação de

material hospitalar de uso descartável (luvas, material plástico) além de

lixo contaminado e animais de laboratório (> 1 000ºC)lixo contaminado e animais de laboratório (> 1.000 C)


U d t t t l i biUso de temperaturas para o controle microbiano


RADIAÇÕESRADIAÇÕES

As radiações constituem um método eficaz para reduzir ou eliminar os

micro-organismos. Existem vários tipos de radiações eletromagnéticas como o

Raio X e outras radiações ionizantes, ultravioleta, feixes de elétrons e

microondas.

Radiações Ionizantes (X α β) A i i i f t dRadiações Ionizantes (X, γ, α, β) – As principais fontes de

radiação ionizante são o cobalto 60 e o césio 137. Geração de moléculas

altamente reativas

Um átomo emite elétrons de alta energia, ionizando a molécula receptora

A morte celular resulta da formação de uma cadeia de ionização do

DNA


RADIAÇÕES

Ultravioleta (U V ) – RadiaçãoUltravioleta (U.V.) Radiação

não-ionizante com atividade microbicida

f ti f i d i t d defetiva na faixa de comprimento de onda

entre 220 e 300 nm.

Purinas e Pirimidinas = absorção em 260

nm

O poder de penetração é muito baixo

PIRIMIDINAS = produção de ligações

cruzadas entre pirimidinas adjacentes na

mesma fita DNA, formando dímeros dem m f , f m m

timina

- MUTAÇÃO (também ocorre no RNA)MUTAÇÃO (também ocorre no RNA)_________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

ÃFILTRAÇÃO

Filt B t i ló i dFiltros Bacteriológicos – empregados

para esterilizar materiais termolábeis como soro,

enzimas, antibióticos, etc. São filtros de

materiais diversos como ésteres (acetato ou

nitrato) de celulose ou amianto. Também existem

os filtros HEPA, que são filtros de alta eficiência, q

para retenção de partículas do ar, encontrado no

fluxo laminarfluxo laminar.


Câmaras de Fluxo Laminar

Filtros de ar de alta eficiência (90%)Membranas de acetato de celulose


Baseado nos agentes químicos e físicos...Baseado nos agentes qu m cos e f s cos...

M i l Li M i l S jMaterial Limpo x Material Sujo

Qual o procedimento para esterilizar material limpo?Q p p p

-Ação física ou ação química?

Qual o procedimento para descartar material sujo?Qual o procedimento para descartar material sujo?

- Ação física ou ação química?_________________________________________________________________________________EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química / UFRJ

EFICIÊNCIA DE AGENTES FÍSICOS E QUÍMICOS NA ESTERILIZAÇÃO E DESINFECÇÃO DE MATERIAIS EDESINFECÇÃO DE MATERIAIS E COMPONENTES INDUSTRIAIS

CONHECIMENTO DOS ASPECTOSCONHECIMENTO DOS ASPECTOS FISIOLÓGICOS DOS MICRO-ORGANISMOSCONHECIMENTO DOS ASPECTOS FÍSICO-QUÍMICOS DOS COMPONENTES A SEREMQUÍMICOS DOS COMPONENTES A SEREM

ESTERILIZADOS


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