Desenvolvimento de um novo processo de produção de esporos de Geobacillus stearothermophilus e sua utilização em indicador biológico para esterilização a vapor

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guizelini, Belquis Palácio
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/28445
Resumo: Orientadora : Profa. Dra. Luciana Porto de Souza Vandenberghe
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spelling Soccol, Carlos Ricardo, 1953-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e BiotecnologiaVandenberghe, Luciana Porto de Souza, 1968-Guizelini, Belquis Palácio2024-04-11T18:07:39Z2024-04-11T18:07:39Z2010https://hdl.handle.net/1884/28445Orientadora : Profa. Dra. Luciana Porto de Souza VandenbergheCoorientador : Prof. Dr. Carlos Ricardo SoccolDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 13/09/2010Bibliografia: fls. 158-159Área de concentração: AgroindústriaResumo: No Brasil a utilização de indicadores biológicos para processos de esterilização nos serviços de saúde é recomendada no mínimo semanalmente para monitorar a eficácia dos processos de esterilização. Indicadores biológicos consistem em esporos que apresentam uma resistência definida ao processo e um meio de cultura que proporcione o desenvolvimento destes esporos após submetidos ao processo de esterilização, se os mesmos ainda apresentarem viabilidade. Para processos de esterilização a vapor são utilizados esporos de Geobacillus stearothermophilus, devido sua resistência ao calor úmido. Este trabalho objetivou desenvolver um novo processo de produção de esporos termorresistentes de G. stearothermophilus para a utilização em indicadores biológicos para esterilização a vapor, assim como realizar estudos para melhoria do processo de produção do indicador biológico. No processo de produção de esporos a primeira etapa estudada foi a produção do inóculo. Através de planejamentos experimentais formulou-se um novo meio de cultura contendo 0,6% de melaço de soja e 2% de extrato de carne, que apresentou um crescimento médio de 4,5.107 UFC.ml-1 e se mostrou viável na substituição do meio industrializado comumente utilizado (TSB). Na etapa de esporulação foi reduzido o tempo de incubação preconizado de 12 dias para 1 dia. Visando a utilização de fontes nutricionais não industrializadas, também foi desenvolvido um novo meio de esporulação com formulação de vinhaça de soja, 1,5%; extrato de levedura, 0,8%; ágar, 2%. A produção de esporos foi de 107 UFC.ml-1, e quando utilizados no preparo de um indicador biológico com meio de recuperação a base de vinhaça de soja, apresentou valores de D121oC de 2,3 min e Usk de 11 min, o que está dentro dos parâmetros preconizados pela legislação (D121oC acima de 1,5 minutos e de Usk entre 9 e 15 minutos). Com isso desenvolveu-se um novo IB formulado com sub-produtos da soja que atende os pré-requisitos de produção. A partir do estudo comparativo entre os diluentes usados na recuperação e armazenamento da suspensão de esporos foi proposto a utilização de solução de acetato de cálcio 0,02 M pH 9,7, que proporciona uma maior resistência térmica aos esporos obtidos. Estudos realizados com o meio de recuperação do indicador biológico permitiram a determinação da concentração ideal do indicador de pH púrpura de bromocresol (entre 0,031 g.l-1 e 0,016 g.l-1) e a demonstração que meios de recuperação com baixas concentrações de carboidratos apresentam maior estabilidade da coloração após o teste. Também foi realizado um estudo das variáveis que interferem na resistência térmica dos esporos durante a esporulação, através de uma sequência de planejamentos experimentais. Concluiu-se que meios de cultura com menores concentrações de nutrientes fornecem esporos mais resistentes ao calor úmido. A variável que apresentou maior influência no processo foi o pH, sendo que valores de pH alcalinos, em torno de 8,5, contribuem para uma maior resistência dos esporos formados. Importantes contribuições foram feitas para a implementação no processo de produção de indicador biológico, e foi demonstrado que resíduos e sub-produtos da indústria da soja podem ser utilizados como matéria prima no cultivo e esporulação de G. stearothermophilus, diminuindo os custos da produção de indicadores biológicos e reduzindo o impacto ambiental gerado pelos resíduos.Abstract: Together with physical and chemical control, biological control is essential to ensure the effectiveness of sterilization processes. Utilization of biological indicators its recommended in Brazil at least once a week. Biological indicators consist in spores with a defined resistance to the process and a culture medium that allow it's germination and outgrowth if it is still viable after the process. For steam sterilization process Geobacillus stearothermophilus's spores are used, due to its resistance to wet heat. This work aimed at developing a new process for the production of heat resistant G. stearothermophilus'spores for the utilization in biological indicator for steam sterilization. In the inoculums production stage, experimental designs were used to develop a new culture media. The developed media formulation was soybean molasses 0,5% and beef extract 2%, and presented a result of 4,5.107 CFU.ml-1, been suitable for substitute the industrialized media TSB. In the sporulation process, studies allowed the reduction of incubation time of the media utilized by CPPI in the production of Esteriteste, from 7-12 days to 1 day. Aiming at use non industrialized nutritional sources, a new sporulation media was developed: soybean vinasses 1,5%, yast extract 0,8% and agar 2%. The spore suspension concentration obtained was 107 CFU.ml-1, and when used in biological indicator with a culture media based in soybean vinasses, presented a D121oC of 2,3 min and Usk of 11 min. A BI formulated with soybean residues was developed, that is in agreement with USP 29 (D121oC above 1,5 minutes and Usk between 9 and 15 minutes). A comparative study was made with liquid utilized in the recuperation and storage of spores suspension, and the utilization of calcium acetate 0,02 M pH 9,7 was suggested, due to the higher heat resistance presented by the spores. From the studies made with the biological indicator's recuperation media, the best concentration of bromocresol purple was determined (between 0,031 g.l-1 e 0,016 g.l-1), and was showed the recuperation media with low carbohydrate content presented better color stability after the test. Through a sequence of experimental designs, the variables which influence the heat resistance of spores during its sporulation were studied. The results showed that culture media with low nutrient concentration produce spores with higher wet heat resistance. The variable which presented higher influence was the pH, and alkaline pHs (around 8,5) contributes to a higher heat resistance of spores produced. Significant contributions were made to the biological indicator production processes, and it was showed that by-products and residues form soybean industry can be utilized as raw material in the cultivation and sporulation of G. stearothermophilus, diminishing costs in the production of biological indicators and reducing environmental impact caused by residues.166f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalEsterilizaçãoEsporos bacterianosBacillus (Bacteria)Tecnologia químicaDesenvolvimento de um novo processo de produção de esporos de Geobacillus stearothermophilus e sua utilização em indicador biológico para esterilização a vaporinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - BELQUIS PALACIO GUIZELINI.pdfapplication/pdf2296819https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/28445/1/R%20-%20D%20-%20BELQUIS%20PALACIO%20GUIZELINI.pdf8342e603636c631a4128843ed9a28189MD51open accessTEXTR - D - BELQUIS PALACIO GUIZELINI.pdf.txtExtracted Texttext/plain315948https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/28445/2/R%20-%20D%20-%20BELQUIS%20PALACIO%20GUIZELINI.pdf.txt142f30924c45b76fec3a0bc135ea5fc4MD52open accessTHUMBNAILR - D - BELQUIS PALACIO GUIZELINI.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1152https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/28445/3/R%20-%20D%20-%20BELQUIS%20PALACIO%20GUIZELINI.pdf.jpg323a46369d90c2e513d1c7d96dbda5d5MD53open access1884/284452024-04-11 15:07:39.932open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/28445Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-04-11T18:07:39Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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