Avaliação da radiação ultravioleta no controle de microrganismos aderidos em filmes de polietileno de baixa densidade

Abstract

A adesão de células de Staphylococcus aureus ATCC 25923 e Escherichia coli K12 foi avaliada em embalagens de polietileno de baixa densidade (PEBD), empregando-se as seguintes condições: área interna da embalagem de 630 cm 2 , temperaturas de adesão de 8 e 18oC, concentrações iniciais das suspensões bacterianas na ordem de 10 5 , 10 6 e 10 7 UFC/mL e tempo de incubação de 12 horas. Constataram-se diferenças significativas (p<0,05) na temperatura de adesão e também nas interações entre microrganismos e as contagens iniciais na suspensão bacteriana. A adesão na temperatura de 18oC foi superior àquela encontrada a 8oC. Também, houve tendência de maior adesão com aumento do número inicial de células na suspensão bacteriana. A eficiência bactericida da radiação ultravioleta (UV) na redução do número de E. coli e S. aureus aderidas ao PEBD foi avaliada a partir de concentrações iniciais na ordem de 10 5 a 10 7 , temperatura de adesão de 18oC por 12 horas e exposição entre 216 e 175 μWcm -2 . Constatou-se que a E. coli é mais resistente à exposição à radiação UV , apresentando valores D de 4,35 e 1,84 segundos, quando os logaritmos dos números iniciais de células são iguais a 5 e 6,8, respectivamente; para S. aureus, os valores de D obtidos foram de 1,96 e 1,18, respectivamente. No estudo da redução da intensidade versus eficiência bactericida da radiação UV, observou-se redução na intensidade de 288 para 78 μWcm -2 após 1.500 horas de uso, sendo esse declínio mais acentuado nas 100 horas iniciais. A eficiência da radiação UV sobre E. coli decresceu de 0,94 RD, após 70 h de uso da lâmpada, para 0,36 RD, após 1500 horas. Para S. aureus, esses valores variaram de 1,04 a 0,58 RD. Foram avaliadas amostras de PEBD de três bobinas, antes e após irradiação, com 137 μWcm -2. por dois segundos. Constatou-se contaminação inicial nas embalagens de 0,16 NMP/cm 2 de mesófilos aeróbios, que, após exposição à radiação, diminuiu para 0,014 NMP/cm 2 , sendo este valor abaixo da recomendação de 0,1 UFC/cm 2 . Por meio de microscopia de força atômica (MFA), observou-se a existência de irregularidades na superfície do PEBD, como fendas e elevações. Essas imperfeições podem alojar bactérias, facilitando o processo de adesão, além de reduzirem a eficiência da radiação UV, devido à presença de regiões que protegem as células do contato com a radiação. Os resultados mostram que a radiação UV apresenta ação sobre bactérias aderidas à superfície de PEBD, sendo uma técnica útil na redução da microbiota presente nessa embalagem.

The cell adhesion of Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Escherichia coli K12 was evaluated on polyethylene packages of low density (LDPE) with the following conditions: package internal area of 630 cm 2 , adhesion temperatures of 8 and 18oC, bacteria suspension initial concentration of 10 5 , 10 6 and 10 7 UFC/mL and incubation period of 12 hours. One has verified significant difference (p<0.05) on adhesion temperature, microorganisms interactions as wellas on initial counts in the bacteria suspension. The adhesion at 18oC was higher than the one found at 8oC. There was, also, a tendency to higher adhesion related to the increase on initial cell number of bacteria suspension. Ultraviolet radiation bactericide efficiency (UV) on reduction of E. coli and S. aureus number adhered to LDPE, was evaluated from initial concentrations of 10 5 to10 7 , adhesion temperature of 18oC for 12 hours and exposition between 216 and 175 μWcm -2 . It was verified that E. coli was more resistant to UV radiation exposition, showing D values of 4.35 and 1.84 seconds, when the initial logarithmic numbers of cells were 5.0 and 6.8, respectively. For S. aureus, the obtained D values were respectively 1.96 and 1.18. In the study of intensity reduction versus UV radiation bactericide efficiency, a reduction in intensity from 288 to 78 μWcm -2 was observed after 1500h of use, being this decrease higher in the 100 first hours. The UV radiation efficiency on E. coli decrease from 0.94 RD, after 70h of lamp use, to 0.36 RD after 1500h. For S. aureus these values varied from 1.04 to 0.58 RD. Samples of LDPE from three bobbins, before and after radiation, with 137 μWcm -2 in 2 seconds. The films were initially contamined wiht 0.16 NMP/cm 2 by aerobic mesophyles, which was reduced to 0.014 NMP/cm 2 after exposition to radiation, being this value below the recommended value of 0.1 UFC/cm 2 . The existence of irregularities on the LDPE surface, like slits and elevations, was observed by atomic power microscopy. These imperfections may lodge bacteria, turning to an easy process adhesion, further on to reduce the UV radiation efficiency due to the presence of regions that protect cells from radiation. The results showed that UV radiation presents efficiency against bacteria adhered to PELD surface, being a useful auxiliary technique on microbiologic control of these packages.