Contaminação Microbiana em Sistemas de Água

Artigo Científico

Uma coisa é certa… um dia você vai se deparar com a contaminação do seu sistema de água. O que poderá acontecer?

No artigo publicado pelo PDA Journal, os autores Fritz Roder (Merck) e Tim Sandle (Bio Products Laboratory Limited) discorrem sobre suas experiências lidando com eventos de contaminação de Sistemas de Água.

Contaminação microbiana é o problema mais crítico que pode surgir em um sistema de água. No caso de contaminação da unidade de purificação ou do sistema de distribuição precisamos agir com maior rapidez.

Ecologia Microbiana de Sistemas Farmacêuticos de Água

De acordo com metaestudos, os principais gêneros de microrganismos encontrados nos sistemas de água da rede urbana, água purificada e água para injetáveis são:

Ralstonia 30%

Burkholderia 23%

Pseudomonas 14%

Moraxella 7%

Quando avaliamos sistemas de água para injetáveis temos:

Pseudomonas 13%

Burkholderia 6%

Ralstonia 6%

Moraxella 4%

De acordo com os autores, todos os microrganismos encontrados são Gram-negativos.

A contaminação na forma de biofilmes são consideradas as mais difíceis de tratar devido a barreira proteica que promove proteção contra penetração química e contra inativação por calor.

Existe um grande risco associado a braços mortos, cotovelos com ângulo inferior a 90oC ou qualquer outro fator que diminua o fluxo de água alterando-o de turbulento para laminar.

Para prevenir a formação de biofilmes pode-se utilizar estratégias como sanitização usando ozônio, água quente ou agentes químicos. A detecção do local do biofilme é difícil pois as amostras são coletadas dos pontos de uso ou dos pontos de amostragem ao longo do loop de distribuição.

Como a liberação de bactérias do biofilme é variável, assim como os pontos de amostragem e dias de amostragem, são necessários muitos resultados fora da especificação para alertar a presença de biofilmes. Quando se desconfiar da presença de um biofilme, provavelmente ele já estará muito bem estabelecido no sistema de água.

Biofilmes não são fáceis de detectar e podem requerer estudos adicionais para sua comprovação como:

  • Amostragem de diversos pontos de uso/amostragem
  • Utilização de métodos colorimétricos que pigmentam a matriz do biofilme
  • Avaliação por microscopia de transmissão de amostras extraídas da superfície

Todas essas técnicas possuem limitação uma vez que grande parte do sistema de distribuição é inacessível, tornando-se bem difícil sua identificação.

Abaixo está a lista de tratamentos antimicrobianos disponíveis para sistemas de água:

  1. Ozônio
  2. Cloro
  3. Cloraminas
  4. Luz UV
  5. Calor
  6. Mecanismos Protetores
  7. Implementação do conceito de sanitização para um sistema de água
  8. Operação confiável do sistema de água
  9. Proliferação microbiana dentro do sistema

Conclusão

As principais causas de contaminação do sistema de água estão relacionados ao desenho inadequado do sistema ou falha na sua manutenção. Métodos de descontaminação do sistema de água podem ser divididos em métodos físicos, químicos e calor. De todos os métodos para tratar a contaminação, a utilização de calor é o mais efetivo.

Atenção especial deve ser dada no caso de biofilmes e os problemas ocasionados por eles. Na presença de biofilmes a combinação de calor e NaOH mostra-se muito efetiva para a remediação.

Sem dúvida, as causas principais de contaminação dos sistemas de água residem em desenhos inadequados de infraestrutura ou em falhas que de manutenção. A descontaminação desses sistemas pode se enquadrar em uma ou mais das seguintes categorias: métodos físicos, químicos e térmicos.

Entre esses métodos, o tratamento térmico revela-se como a solução mais eficaz para mitigar a contaminação. As implicações dos biofilmes, estruturas microbianas complexas, merecem uma atenção especial.

Em particular, quando biofilmes se fazem presentes, a convergência de calor em conjunto com a aplicação controlada de hidróxido de sódio (NaOH) tem sido uma abordagem de remediação bem-sucedida. A sinergia resultante desses elementos se destaca como um protocolo de eficácia comprovada, capaz de reverter os problemas associados aos biofilmes e restaurar a integridade do sistema.

Referências:

Röder, F., Sandle, T., PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology September 2022, 76 (5) 434-443;

Imagem: Farma Network

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