Control Del Crecimiento

7/25/2019 Control Del Crecimiento

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CONTROL DELCRECIMIENTO MICROBIANO



•La inhibición y destrucción de microorganismos, hace

posible el control de procesos industriales, la investigaciónmicrobiológica, preservación de alimentos, y la prevenciónde enfermedades.•Para ese fin se utilizan agentes antimicrobianos.

•Célula viable. Es aquella que es capaz de reproducirse yformar colonias.•Muerte microbiana. El único criterio válido de muertemicrobiana es su pérdida irreversible en la capacidad dereproducción.•Desinfección: Reducción del número de microorganismos

en un ambiente inanimado•Esterilización. Eliminación de toda forma de vida.• Asepsia: Inhibición o destrucción de m.o. en la superficiede un tejido vivo.

I.- DEFINICIONES



MODO DE ACCIÓN DE LOS AGENTES ANTI-MICROBIANOS:

•Alteran la permeabilidad de la membrana•Dañan o impiden la síntesis de proteínas y los ácidosnucleicos.•Alteran a las proteínas.

•Cuando una población microbiana se expone a un agenteletal se produce, una reducción exponencial del númerode bacterias sobrevivientes en el tiempo, siguiendo una

cinética de orden 1.• (1)•Donde:•N es el número de microorganismos viables en cualquierade sus formas, (células/mL),

• kd es la constante cinética de muerte celular.



Gráficos de supervivencia

• Representando log(N/No)

frente al tiempo paraun microorganismodeterminado, se obtieneuna recta de pendiente

negativa, cuyo valordepende de un valor Kd,propio para cadamicroorganismo ycondición dada.

•Esta representaciónrecibe el nombre degráfico de supervivencia.



II.- FACTORES QUE AFECTAN ELCONTROL MICROBIANO

•El número de microorganismos•El tiempo de exposición.

•La concentración del agente de control•Condiciones ambientales locales•El tipo de microorganismos•El estado físico del microorganismo



2.1.- El número de microorganismos(carga inicial)

•A mayor número de microorganismos en la población senecesitará mayor tiempo de esterilización.•Una menor población, implica que el numero de célulasllegue mas rápido a valores cercanos a cero.



Disminución progresiva en el número de microorganismos

sobrevivientes en función del tiempo de exposición al agente.

2.2.- El tiempo de exposición.

D: tiempo requerido para reducir la

población microbiana un 90%



2.3.- Concentración del agente de control

Tiempo (minutos)

Efecto de diferentes concentraciones de fenol sobre unapoblación de E.coli.

Mayor concentración requiere menor tiempo de acción del agente



Caso particular. Efecto de la Temperatura

l o g

n º m . o . v i a b l e s

tiempo

60 ºC

100

10

1

70 ºC

50 ºC

A mayor temperatura, se requiere menor tiempo de acción.



2.4.- Condiciones Ambientales

-Hay factores ambientales que tienen acción sinérgica,por ejemplo:- El calor es más eficaz en un medio ácido que en uno

alcalino.

- La consistencia del material, acuoso o viscoso, influyemarcadamente en la penetración del agente.

- La presencia de materia orgánica extraña reduce laeficacia de los agentes antimicrobianos, debido a que nopermite que el agente llegue al microorganismo.



2.5.- Tipo de microorganismo•Cada especie microbiana tiene una respuesta diferente frente a losagentes antimicrobianos, pero además dentro de cada especie son

importantes: –Estado fis iológico de las células: las células jóvenes son másvulnerables que las viejas. –Tipo de microorganismo: las células vegetativas en desarrolloson mucho más susceptibles que las esporas.

Condición de inactivación de mo. Con calor húmedoMICROORGANISMO CONDICIONES

Mayoría de células vegetales,bacterias, levadurasy hongos.

80 oC, 5-10 min

Bacilo de tuberculosis 58oC, 30 min

Bacilo de tuberculosis 65oC, 2 min

Staphylococcus aureus, Enterococcus feacalis 60oC, 60 min

Mayoría de esporas de bacterias patógenas 100oC, pocos minutos

Espora de Clostriduim botulinum 100oC, 5.5 horas

Esporas de Clostridium y Bacillus saprófitos 120oC, 15 min



III.- SISTEMAS DE CONTROL•Se clasifican según diferentescriterios:

•a.- Según el mecanismo deacciónMicrobiocidas. Producen lamuerte de microorganismos,por:

–Alteración depermeabilidad demembrana. –Alteración de proteínas yácidos nucleídos

Microbiostáticos . Inhiben el

crecimiento celular. Aunque noproduce la muerte a unmicroorganismo, impide sureproducción; la célulaenvejece y muere sin dejardescendencia.

•b.- Según el método detratamiento: –Físicos: Calor, Frío, Radiación,Filtración, Desecación –Químicos: Oxidantes, no

oxidantes



3.1.- SEGUN EL MÉTODO DETRATAMIENTO:

3.1.1.-Agentes físicos

• Calor • Frío

• Radiaciones

• Filtración• Desecación



a. El calor Es un metodo simple, barato y efectivo. El mejor método enmaterial no termolabil.• Cada célula microbiana (y suponiendo que el resto de condicionesambientales se mantienen constantes) muestra una curvacaracterística de tasa de crecimiento en función de la temperatura,donde se distinguen tres puntos llamados temperaturascardinales:



a.1.- Formas de aplicación.

a.1.2.- Calor húmedo. Efecto:desnaturaliza las proteínas y fusiona

lípidos de membrana, debido a que serompen muchos enlaces débiles, sobretodo los puentes de hidrógeno entregrupos -C=O y H2-N-.En presencia de vapor, estos enlaces serompen más fácilmente, porque lasmoléculas de agua pueden desplazar a lospuentes de hidrógeno. –Se realiza en autoclave. Aparato quepermite calentar muestras con vapor apresiones mayores que la atmosférica,logrando temperaturas superiores a 100oC. (121oC por 15 min) –Procesos industriales: Pasteurización,

esterilización, y Tyndalización.



a.1.1 Calor seco.•Con calor seco, se necesita recurrir amayores temperaturas que en calor húmedo, pues en ausencia de agua, larotura de puentes de hidrógeno, ladesnaturalización de proteínas, y lafusión de membranas, requierenmayores energías.•El calor seco puede tener otros efectos

como: daños por oxidación y unaumento de electrolitos•Se utiliza principalmente paraesterilizar material de vidrio y otrosmateriales sólidos estables al calor.•Se aplica en: flameado y hornos. –Horno. Con aire caliente requiere;171°C durante una hora, 160°Cdurante 2 horas, o 121°C durante 16horas; los objetos de gran tamañorequieren más tiempo.



a.2.- Cinética de muerte microbiana por calor •La muerte por calor es una función exponencial de primer orden:• dN/dt = -Kd·N

•O sea, la acción del calor supone la muerte de una fracción constante (Kd) de lapoblación sobreviviente en cada momento.• Esta cinética sugiere que no existen efectos acumulativos, sino que la muerte sedebe a la destrucción o inactivación irreversible de una molécula o estructuraesencial (como el ADN cromosómico o por un daño irreparable en la membrana).(Alvarado et al)

•Integrando la ecuación para un proceso a temperatura constante (kd constante) seobtiene:

•Despejando se tiene:

•En función Ln:

•Expresando en log decimales será:



a.3.- Formas de cálculo•El efecto del calor sobre la

muerte microbiana puede serrepresentado en dos formas:mediante la ecuación deArhenius, o el uso decoeficientes (valor D, Z, F).

•a.3.1.- Ecuación de Arrhenius•Muestra la dependencia dela constante de velocidad (ocinética) de una reacción

química con respecto ala temperatura a la que selleva a cabo esa reacción

Valores de E, para nutrientesenzimas y células



a.3.2.- valor (Dt)Es el tiempo necesario para reducir en 90% la poblacióninicial a una Tº dada. (la población disminuye un orden de

magnitud).El subíndice indica la temperatura a la cual se evalúa lareducción poblacional.

D =t - tolog No- log N

D = -1

pend.



Valores D para Salmonella sp. 775W en funciónde diferentes parámetros

Los valores D, varían para cada tipo de sustrato, ycondiciones del medio.



Ejemplo.1

•Determinar el valor D116 de un m. o. que sometido a la

acción del calor arroja los siguientes datos de conteo:

Tiempo (min) Nº viables (X)

5 34010 65

15 19

20 4.5

25 1.3



Cálculo de logaritmos y gráfica

t X Log X

5 340 2.5315

10 65 1.8129

15 19 1.2787

20 4.5 0.6532

25 1.3 0.1139

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15 20 25 30

tiempo (min)

l o g X



Deducción del modelo y valores estimados de log.X

y = -0,1199x + 3,0765

R2 = 0,9975

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15 20 25 30

Tiempo (min)

l o g

X

Tiemp

o

logX Y.est

5 2.5315 2.477

10 1.8129 1.8775

15 1.2787 1.278

20 0.6532 0.6785

25 0.1139 0.079



Valor D (método gráfico)

D=17.2-8.5

D116 = 8.7 minutos



Método analítico

• D = (t1 –t2)Log (Xo/Xi)

Con los datos de la última tabla. (tiempo de 10 a 20 min)

• D116 = _(20- 10)____(1.8775- 0.6785)

• D116 = 8.63 minutos

A la Tº de 116ºC, y en las condiciones de ensayo, lapoblación del m.o. disminuye a la decima parte cada 8.63min.



Usos del valor DDespués de enlatar un alimento hay que calentarlo para eliminar elriesgo de crecimiento de esporas de Clostridium botulinum. El valor D

indica el efecto que se espera con el tratmiento.Ejemplo 2:

Se desea aplicar tratamiento térmico para reducir una población de1012 esporas de C. botulinum a 100 (una espora), en latas de

conservas. Si se conoce que el valor D para estas esporas es de 0.204minutos, a 121 °C. Determine el tiempo de tratamiento requerido.Solución.

• D = (t –to)____ (t-to) = D. (logXo-LogX)

(Log Xo-Log X)

t-to = 0.204min.* 12Serán necesarios 12D= 12*0,204 = 2,2 min (132seg) para reducir1012 esporas hasta una espora, calentando a 121°C.



Ejercicios .

1.- Hallar el tiempo de reducción decimal para una muestra,cuya población bacteriana muestra los siguientes datos desupervivencia, a 110 ºC:

•T (min): 0 5 10 20 30 40 50 60•X (cel/ml): 2000 1100 750 275 90 32 11 4

2.- El valor de D120 para un m.o es de 3 minutos, si tenemosuna contaminación inicial de 8x1012 cel/gr ¿Qué valor de

contaminación tendrá la muestra después de un tratamientotérmico a 120ºC por 18 min?

•Rpta. 8x106 cel/gr.



Efecto de la temperatura en el valor D•La constante de muertetérmica kd y, en consecuencia

el tiempo de reduccióndecimal, D, son función de latemperatura.

•Representando la razón desupervivencia frente al tiempo

a varias temperaturas, seobtienen rectas con diferentespendientes.

•La cinética de la muertetérmica se acelera al

incrementarse la temperatura,reflejándose en pendientes maspronunciadas, mayor valor deKd y una disminución deltiempo de reducción decimal D.

3 V l Z



c.3.- Valor ZConstante de resistencia térmica (Z). Número de grados centígradosque debe aumentar la temperatura para que el valor D disminuya a la

décima parte.Cambio de temperatura necesario para reducir 10 veces (una unidadlogarítmica) el valor D. (Depende de Kd. y del medio)

Ejemplo: Z = 20ºCUn tratamiento de 5 min.a 100ºC equivale a 0,5

min a 120ºC

Z=T2-T1

log D2-log D1

-

0

0,5

1

1,5

2

2,5

90 100 110 120 130 140

T(ºC)

l o g

D

Z



Ejemplo.3

• Para un m.o. determinado, el valor D104.4 es de 113 min y elD121.1 es de 2.3 min. Calcule su constante de resistenciatérmica.

• Datos: D104.4 = 113 min, D121.1 = 2.3 min, Z =?

• Solución:• reemplazando: Z = (121.1-104.4) / log(113/2.3)• Z = 16.7/1.69235• Z = 9.9 ºC.

• Cada vez que se incrementa la Tº de termodestrucción

en 9.9ºC, el valor DT se reduce a la decima parte.

Z= T2-T1

log D2-log D1

-



Tabla. Valores D y Z de algunos patógenos en alimentos

Organismo Sustrato Valor D (°C)en minutos

Valorz (°C)

ClostridiumbotulinumClostridiumperfringens (cepatermorresistente)

SalmonellaStaphylococcusaureus

Solución amortiguadora defosfatoMedio de cultivo

Pollo a la kingPollo a la kingPavo rellenoNaCI al 0.5%

D121 = 0.204D90 = 3-5

D60 = 0.39 –

0.40D90 = 5.17 –

5.37D90 = 15.4

D90 = 2.0-2.5

106-8

4.9-5.15.2-5.86.8

5.6Los valores se han tomado de LF Bryan, 1979, Processes that Affect Survival and Growth of Microorganismos, Time Temperature Control of Foodborne pathogens, 1979.

La espora de B. steaothermophilus es empleada usualmente comoreferencia y presenta unos valores de Z y D de 10°C y 1.5 min

respectivamente, en soluciones acuosas.



a.3.4.- Tiempo de Muerte Térmica (valor F)

•Es el tiempo que se requiere para causar una reducción específica deuna población microbiana a una temperatura dada. Se expresa en minutos

o como un múltiplo del valor D.•Por ejemplo, para una reducción del 90% de la población, el valor F seráigual a 1D. Para una reducción del 99% de la población microbiana, elvalor F será igual a 2D.

Para una reducciónen la población microbiana de El valor F será igual a90 % D99 % 2D99.9 % 3D

99.99 % 4D99.999% 5D

F = D (log No - log Nt)

Cuando el valor F se refiere a 121 ºC (calor húmedo) se designa como Fo.

Valor F



Valor F•En ocasiones, el valor F se escribe con un subíndice y unsuperíndice que representan la temperatura y el valor Z delmicroorganismo, respectivamente.

•Para reducir en un 99.99%, una población microbiana con valor Zigual a 18 ºC, tratado a 121 ºC, se requiere un valor F de 4D.

•Si el microorganismo tiene un D= 5 min y una población microbianade un millón de células/mL, se requieren (4*5=20) minutos parareducir la población al orden de 100 células/mL.

•La letalidad equivalente F permite decidir si un tratamiento térmicoen particular es seguro para garantizar esterilidad comercial.

•Este valor es muy usado en esterilización de alimentos. Existentablas de valores F recomendados para una gran diversidad dealimentos



Ejemplo 4

• Calcular el valor Fo para el tratamiento de una conservadestinada a reducir 1012 veces el riesgo de presencia de

esporas de Clostridium botulinum, si se conoce que tieneun D121.1= 0,21 min.

• DATOS: Xo/Xf = 1012., D121.1 = 0,21 min.

• SOLUCION:•

Reemplazando se tiene:• F = 0,21.log(1012)• Fo = 2,52 min

• Para reducir en 12 ordenes de magnitud el número de m.o. a 121,1

ºC se debe aplicar un tiempo de 2,52 min.

Ejemplo 5



Ejemplo.5•Se desea esterilizar conservas en envases de 125 ml a 115 °C, sesabe que se pueden encontrar tres tipos de microorganismospatógenos, cuyos datos de termo resistencia son:

•Si la concentración inicial del microorganismo más termo resistentees de 3·102 ufc/ml, y el objetivo de la esterilización es lograr 9reducciones decimales del mismo. Responder justificando lassiguientes preguntas:

•a) Cual es el microorganismo más resistente a la temperatura delautoclave (115 oC).•b) ¿Qué tiempo hay que programar en el autoclave para que secumplan los objetivos de esterilización?•c) ¿Cuál será la concentración de microorganismos tras eltratamiento?.



•a) microorganismo más resistente.•El microorganismo más termorresistente a 115oC, es aquel quetiene el mayor tiempo de reducción decimal a dicha temperatura.

•Se calcula el tiempo de reducción decimal a esa temperatura (115°C):

•Usando esta fórmula se puede construir la siguiente tabla:

•Microorganismo D121 (min) z (°C) D115 (min)

•El microorganismo más termo resistente es el B.



•b). Tiempo requerido para lograr 9 reducciones decimalesdel microorganismo B.

•F115 =n D115 = 9 x 3.1min = 27.9min

•c). La concentración final de microorganismo, tras las 9reducciones decimales, será:

•N = No. 10−n = 3 · 102 ufc/ml · 10−9 = 3·10−7 ufc/ml

Ejercicios



Ejercicios1.- Se somete un producto a una esterilización térmica en escalones segúnla siguiente tabla:

•Si el microorganismo más termorresistente presenta: D110 = 19.26 min;D125 = 0.15 min y No = 2.5·106 ufc/g. Determinar:•a) Z, D121.1, Ea, Kd•b) N al final de cada etapa de temperatura constante2.- Si se ha determinado que para esporas de Clostridium botulinumsuspendidas en buffer fosfato el D

121= 0.204 min, ¿Cuánto tiempo llevaría

reducir una población de 1012 esporas de C. botulinum en buffer fosfato a1 espora a 121°C?3.- Para el mismo sistema se sabe que el valor Z= 10ºC. ¿Cuánto tiempollevaría reducir una población de 1012 esporas de C. botulinum en bufferfosfato a 1 espora a 111°C?4.- La leche cruda a la entrada de la planta de procesamiento tiene unacarga bacteriana de 4x105ufc/ml. La leche se va a procesar a 79ºC por 10segundos. Si el valor D promedio para la población bacteriana a 65ºC es de21 segundos y el valor Z es de 9 ºC, cuántos microorganismos quedaránluego del tratamiento a 79ºC?¿Cuánto tiempo se requeriría para lograr elmismo grado de letalidad a 65ºC?¿Cuánto tiempo llevaría reducir laconcentración a 1ufc/100ml con un tratamiento a 65ºC?



a.4.- Procesos industriales térmicos deeliminación de microorganismos

Usando calor húmedo: –Pasteurización. –Tindalización –EsterilizaciónUsando calor seco:

–Horno. –Incinerador •La inactivación (total o parcial) por calor se debe a ladesnaturalización de proteínas y a la fusión de lípidos demembrana, debido a que se rompen muchos enlaces débiles,

sobre todo los puentes de hidrógeno entre grupos -C=O yH2-N-.•Estos enlaces se rompen más fácilmente por calor húmedo(en atmósfera saturada de vapor de agua), debido a que lasmoléculas de agua pueden desplazar a los puentes de

hidrógeno.

a 4 1 Pasteurización



a.4.1.- Pasteurización

•Es el proceso térmico realizado a líquidos (generalmente alimentos) conel objeto de reducir los agentes patógenos que puedan contener.

Tipos:•LHT, (Low hot temperature). 30 minutos a 63ºC•HTST, (High temperature short time). 15 segundos a 72ºC• UHT, (Ultra high temperatura) 140ºC-150ºC durante 1 seg.

•Destruye patógenos (Coxiella burnetti , Mycobacterium tuberculosis) yreduce flora de deterioro.

En leche:Mycobacterium tuberculosis, se destruye en 15 minutos a 60° C.

La pasteurización de la leche se realiza: a 62,8° C durante 30 minutos ó a71,7° C durante 15 segundos.Tras la pasteurización, el número de bacterias viables desciende un 97-99%.Los potenciales patógenos que pueda llevar la leche (Brucella, Salmonella,

M. tuberculosis, Streptococcus, etc) son eliminados fácilmente.



d.2.- Tyndalización (John Tyndall):

•Es un método de esterilización fraccionada para materialestermolabiles. Consiste en someter el material a varios ciclos(normalmente 3 ó 4) de dos fases sucesivas cada uno:•a) en la primera fase el material se calienta a temperatura de 50 a100ºC, durante 1 ó 2 horas;•b) en la segunda fase el material se incuba a 30-37ºC durante 24

horas.•Durante las fases a) mueren las células vegetativas de la muestra,pero permanecen viables las esporas. Durante las fases tipo b) segerminan las esporas haciéndose vegetativas. En la siguiente fasede tipo a) mueren las nuevas células vegetativas; y así

sucesivamente, hasta que al cabo de unos cuantos ciclos la muestraqueda estéril.•Este método es engorroso y consume tiempo, por lo que en losúltimos años ha sido reemplazado por la esterilización por filtración.(diámetro de poro =0,22 m).

d 3 E ili ió



d.3.- Esterilización

•Se puede realizar por calor húmedo o por calor seco.•En Autoclave, los parámetros de esterilización suelen ser:temperatura 121ºC y 10-15 min.•En horno: 171°C durante una hora

•Debido a la cinética de primer orden que sigue la inactivaciónmicrobiana es prácticamente imposible la obtención de unproducto estéril.•La destrucción completa de formas viables, representaría ladestrucción del alimento.•Los tratamientos térmicos además de inactivar microorganismos,también destruyen algunas vitaminas termolábiles (Tiamina) ypromueven la oxidación de lípidos.

d 3 H



d.3.- Horno :

•Se utiliza principalmente para esterilizar material de vidrio yotros materiales sólidos estables al calor.

Aplicaciones del calor seco:

•1. El llamado horno de Pasteur, (calentamiento a 160-170ºCdurante 2-3 horas) permite esterilizar materiales inertes delaboratorio resistentes al calor: material de vidrio y metálico,aceites y jaleas, etc.

•2.Flameado a la llama (hasta el rojo) de asas metálicas desiembra, con las que se inoculan las bacterias.

•3. Incineración de materiales de desecho.

d 4 I i ió



d.4.- Incineración

•Se usan temperaturas de alrededor de 1000°C, y la destrucción de losmicroorganismos sucede por combustión.•En los laboratorios, las asas de siembra se calientan a la llama demecheros Bunsen.•La incineración se utiliza industrialmente en la eliminación de residuoshospitalarios.

Cámaras de combustión en un incinerador:Cámara de Incineración•Cámara principal donde los residuos son incinerados, a 850°C.•Paredes internas construidas con material refractario y aislante.

Cámara de Quemado de Gases•Ubicada en la parte superior de chimenea en ella se produce lacombustión completa de los gases de combustión.•Interior revestido de material aislante (fibra cerámica) con soporte detemperatura hasta 1400ºC.

E i i i d



Equipo incinerador

1 2 Frío



Refrigeración: 0- 8 ºC•Tratamiento microbiostático. La baja Tº, por si misma no mata los m.o.,solo limitan su desarrollo.•El metabolismo microbiano se inhibe a temperaturas menores a 0° C.•Caso especial: Choque frío.•Se somete un cultivo en crecimiento, a un enfriamiento rápido yrepentino; muchos m.o morirán inmediatamente.

Congelación (menos de 0 ºC).•Se produce formación de cristales de hielo dentro o fuera de la célula.•Las levaduras pueden explotar por la formación de cristales internos. Lacongelación es más dañina cuando se realiza lentamente; los cristales dehielo que se forman y crecen, rompen la estructura celular.

•Las bacterias, son tan pequeñas que no se pueden formar cristales de hieloen su interior, solo se forman en exterior.Las bajas temperaturas, no son útiles para esterilizar, pues aunque algunasbacterias mueren por congelación, en muchas otras, solo hay un efectobacteriostático

1.2. Frío



1.3. Radiaciones

•Se puede definir la radiación como la propagación de

energía por el espacio

Alta energía

Baja energía

Dos tipos: Radiaciones - ionizantes

- no ionizantes

a - Radiacion ionizante (RI)



a.- Radiacion ionizante (RI)•Un fotón de gran energía (E>10 eV) al incidir sobre un átomo, provoca laexpulsión de un electrón de gran energía, y el átomo queda ionizado(carga positiva). El electrón expulsado puede originar una nueva

ionización, de la cual surge otro electrón de alta energía, etc.,produciéndose una cadena de ionizaciones.•Los efectos de estas radiaciones son letales, tanto directos comoindirectos y mutagénicos.1. Efecto letal directo: La radiación ionizante impacta sobre alguna

molécula esencial para la vida, como el ADN, provocando: roturas yentrecruzamiento entre sus cadenas, que no puedan repararse.2. Efecto mutagénico: por la producción de daños menores al ADN que

pueden repararse por mecanismos propensos a error.3. Efecto letal indirecto: este tipo de efecto es el más importante, y

deriva de la radiolisis del agua, que genera hidrógeno (H·

) e hidroxilo(OH·). El radical hidroxilo reacciona fácilmente con macromoléculas,sobre todo con ADN, provocando rotura de cadenas, con efectos letales.•La unidad de radiación emitida es el roentgen (R), a efectos biológicos semide la energía absorbida por el sistema, en unidades rad (100 erg/g) yGrey(1Gy = 100 rads).

Una dosis de 10 Gy puede matar a un humano



- Una dosis de 10 Gy puede matar a un humano.- Deinococcus radiodurans puede resistir dosis de 5000 Gy sin pérdida de

viabilidad, y 15000 Gy con un 37% de pérdida de viabilidad.Desventajas: Equipo especial, personal entrenadoReacciones no deseadas en alimentos.

Ventajas: Tienen gran poder de penetración, por lo que un producto sepuede empaquetar primero y después esterilizar.Se pueden tratar materiales sensibles al calor. Ejemplo: frutas, vegetales yconservas para exportación.

Dinococcus

radiodurans

b - Radiaciones no ionizantes EJ: UV



b. Radiaciones no ionizantes. EJ: UV

•Si la energía es E<10 eV, no se producen ionizaciones: los electronesquedan excitados, pero luego dicho electrón vuelve al estado energético

inicial. En el regreso a su nivel energético previo, el electrón puede darorigen a formación de moléculas alteradas denominadas fotoproductos,que originan la inactivación de ADN, ARN o proteínas.•Las inactivación de proteínas o ARN no tienen efectos letales, ya queestas macromoléculas tienen muchas copias, y se pueden volver a

sintetizar. En cambio, la inactivación del ADN si puede tener efectosletales primarios y efectos mutagénicos secundarios.•Los fotoproductos generados por la luz UV en el ADN derivanprincipalmente de alteraciones en las bases pirimidínicas (citosina,timina).•Como la luz solar es rica en radiación UV, los m.o., han desarrolladomecanismos de fotorreactivación para reparar los daños en el DNA porUV. Esto sucede en presencia de luz blanca. Por eso la inactivación sehace sin luz blanca.

Radiacion UV



Radiacion UV.

•Las proteínas tienen dos picos de absorción: uno a 280 nm, por losaminoácidos aromáticos (Trp, Tyr, Phe), y otro a 230 nm, por los

enlaces peptídicos.•El ADN y el ARN absorben a 260 nm, debido al enlace doble entrelas posiciones 4 y 5 de las bases púricas y pirimidínicas.

•La luz UV se puede producir artificialmente en lámparas de vapor

de mercurio de baja presión, que emiten el 90% de su radiación a254 nm.•La luz UV es efectiva sobre bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. La dosis letal para células vegetativas suele estar entre1800 y 6500 watt·cm-2, pero las endosporas requieren 10 veces

más dosis.•El uso práctico de la luz UV como agente esterilizante estálimitado, ya que tiene poco poder penetrante: no entra en objetossólidos, y además se ve apantallada por el cristal y penetra poco enlos líquidos.

Usos:



Una lámpara ultravioleta se utiliza para descontaminar la superficie

del interior de una cabina de seguridad biológica, en laboratorio.

Usos:

Desinfección de agua de consumo.Desinfección de cámaras de laboratorio.

Desinfección de aguas residuales.

Desinfección de agua con radiación UV



Desinfección de agua con radiación UV•Debido a que sólo son efectivos los rayos ultravioletas que alcanzan alos microorganismos, es conveniente que el agua a desinfectar esté librede turbiedad que podría absorber la UV actuando como escudo de los

microorganismos.•Con una correcta dosificación, los rayos UV, son eficaz bactericida yvirucida, además no forman compuestos tóxicos.•Se aplica en producción de aguas de mesa.

Tratamiento de aguas residuales con UV



Tratamiento de aguas residuales con UV•Es un desinfectante efectivo para aguas residuales con muy bajasconcentraciones de sólidos.•Necesita pre acondicionamiento del agua: Filtro de partículas (5micras),

Filtro de carbón (materia orgánica), Ablandamiento (100 ppm),Remoción de Fe(0.3 mg/l) y Mn (0.05mg/l)

R di i d b j í 1 Mi d



c.- Radiaciones de baja energía: c.1.Microondas

•Las microondas son ondas electromagnéticas; de entre 300 MHz y

300 GHz, y longitud de onda de 1 m a 1 mm.•El horno de microondas, usa un magnetrón para producir ondas a unafrecuencia aproximada de 2,45 GHz (energía de 500 a 1900 Watts).•Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual generacalor.

•En el horno, las ondas se dispersan por unventilador, y se reflejan en las paredesmetálicas del horno. Para mejorar elcalentamiento uniforme, el horno cuenta conuna base giratoria.•Tiempos de esterilización: 4 min para 1000-1100W. 5 min para 800-950W. 8 min para500-750W.



•Las microondas calientan a través de dos mecanismos: rotación dipolar ypolarización iónica.•La rotación dipolar se produce cuando las moléculas polares (agua, proteínas,

carbohidratos) intentan alinearse con el campo electromagnético, la fricciónintermolecular que resulta debido a la rotación produce calor y rompe lospuentes de hidrógeno débiles.

•La polarización iónica tiene lugar en muestras que contienen iones tales comoelectrólitos, los iones positivos experimentan una migración electroforética

hacia el polo negativo y los iones negativos hacia el polo positivo, durante estedesplazamiento colisionan con otras moléculas e iones y esto genera calor.•Una vez generado el calor se transmite por mecanismos de conducción yconvección térmica.

•En los últimos 20 años, ha alcanzado auge, debido a sus ventajas frente a lostratamientos convencionales en cuanto a velocidad, limpieza, calentamientoselectivo del producto, y ahorro de energía

•Se usa en la esterilización de suelos contaminados así como del algodón

medicinal para usos quirúrgicos.

c.2. Ultrasonido.



•Las ondas sonoras audibles para humanos poseen frecuencias entre 9 y 20kilociclos/segundo. De 20 a 200 Kc/seg son ondas supersónicas, y de 200 hasta2000 Kc/seg son ultrasonicas.

•Su paso a través de un líquido produce cambios de presión alternantes (por ondassucesivas), que a grandes frecuencias originan cavidades (burbujas de gasesdisueltos) de unos 10 m de diámetro (cavitación). Dichas cavidades vanaumentando de tamaño y colapsan violentamente, dando lugar a enormespresiones locales (de hasta 1000 atmósferas o 10 Tm/cm2).

Las consecuencias del colapso son: –La célula se desintegra. –Si existe oxígeno en el líquido de suspensión, se forman peróxidos (como elH2O2)

–Despolimerización de macromoléculas –Cortes en ambas hebras del ADN

•En general, son más sensibles las bacterias Gram-negativas y más resistentes lasGram-positivas.•Este método no sirve para esterilizar, por que siempre hay la posibilidad de quesobrevivan algunos individuos,•En laboratorio se usa para la “sonicación” o disrupción ultrasónica de células

para obtener extractos celulares.

Usos del ultrasonido



Usos del ultrasonido

1 4 - La filtración



1.4.- La filtración

•Los m.o, pueden ser eliminados, no así losvirus.

•Uso para tratar soluciones de vitaminas,antibióticos y otras sustancias,termolabiles.

•La desinfección y esterilización, usanmembranas con 0.22 m.

•Materiales: nylon, acero inoxidable,ésteres de celulosa.

•Los m.o quedan retenidos en parte por elpequeño tamaño de los poros del filtro y en

parte por adsorción a las paredes del porodel filtro.

•Son difíciles de utilizar en líquidos conmuchos sólidos suspendido

1.5.- La desecación



1.5. La desecación

•La desecación al aire (sin vacío) mata a las células vegetativas

bacterianas, pero no a las endosporas. La sensibilidad a la desecaciónvaría de una especie a otra. Ejemplos: Mycobacterium tuberculosis, esmuy resistente al aire, de ahí que pueda aguantar varios meses a partirde los esputos de enfermos, en cambio, Vibrio cholerae muere en doshoras expuesto al aire

Las causas de la muerte son, principalmente:•- el aumento de concentración intracelular de sales, lo que conllevaefectos tóxicos y desnaturalizantes de proteínas•- daños por oxidación

•La desecación, puede ser por evaporación o sublimación.•La liofilización es la desecación al vacío de una muestra previamentecongelada. Se elimina el agua mediante sublimación. (así evita los dañosquímicos causados por el secado con calor). Sin embargo, es un métodocaro y tiene un uso industrial limitado.

2 - METODOS QUÍMICOS



2.- METODOS QUÍMICOS

Se usan sustancias químicas que son capaces de controlar odetener el crecimiento microbiano.

Mecanismos de acción antimicrobiana:

•Daño o destrucción de la pared celular dando lugar a la lisiscelular, o inhibición de la síntesis de la pared celular. Ej:

penicilina, lizosima.•Alteración de la permeabilidad selectiva de la membranacelular. Ej: compuestos fenólicos y detergentes.

•Alteración de la naturaleza coloidal del protoplasma. El calorcoagula la proteína celular y los ácidos o bases desnaturalizan lasproteínas.

•Inhibición de la actividad enzimática. Agentes oxidantes comoel cloro pueden alterar la estructura de las enzimas.

Condiciones de un buen biocida



Condiciones de un buen biocida• Debe tener un amplio espectro de actividad.• Efectivo a baja concentración.• Efectivo en un amplio rango de pH.

• Compatible con otras especies químicas en el medio.• Alta persistencia: Efectivo a través del tiempo.• Fácil de neutralizar: Poseer mecanismos desactivadores para su posteriorneutralización.• Baja toxicidad humana: Manipulación segura por parte del operador.

Coeficiente fenólico



Coeficiente fenólico

•Es un valor experimental para calificar a las sustancias biocidas,tomando como referencia la capacidad biocida del fenol.

•Para obtener el valor del coeficiente fenólico, se toma una serie detubos conteniendo cada uno 5 ml de diferentes diluciones deldesinfectante.•A la vez se prepara una segunda serie de tubos que contengan igualesdiluciones de fenol.

•Cada tubo de las dos series se inocula con 0,5 ml de un cultivo delmicroorganismo de prueba por 24 horas.

•A los 5, 10 y 15 minutos se recoge una alícuota de cada tubo que seinocula en otro tubo que contenga medio de cultivo estéril. Estos tubosse incuban durante 24 a 48 horas y se observa el crecimiento

microbiano (aparición de turbidez).

•La mayor dilución del desinfectante que mate a los microorganismosen 10 minutos pero no los mate en 5 minutos se divide por la diluciónmayor de fenol que dé los mismos resultados.

•El número obtenido es el coeficiente fenólico de ese desinfectante.

CLASIFICACION DE METODOS QUIMICOS



CLASIFICACION DE METODOS QUIMICOS

SEGÚN EL EFECTO•Germicidas: matan microorganismos.

•Germiostáticos: inhiben el crecimiento microbiano.

SEGÚN EL TIPO DE CUERPO•Desinfectantes: Son agentes antimicrobianos que se empleansobre medios inertes ya que son tóxicos celulares.

•Antisépticos: se aplican sobre los tejidos vivos, son de usoexterno. (Vives et al, 2004)•Quimioterápicos: agentes para el tratamiento de infecciones aseres vivos.•Muchas sustancias son a la vez antisépticas y desinfectantessegún la dosis que se utilice.

SEGÚN EL MECANISMO DE ACCION.Agentes oxidantes, Agentes no oxidantes.

SEGÚN LA NATURALEZA DEL DESINFECTANTE:

- Orgánicos. - Inorgánicos

Desinfectantes inorgánicos



Desinfectantes inorgánicos

Desinfectantes orgánicos



g

Algunos antisepticos: El Nitrato de plata, el Permanganato de potasio,los Fenoles y Cresoles y los antisépticos mercuriales (distintos alTimerosal) .

3.1. Agentes oxidantes



3.1. Agentes oxidantesAlta afinidad por electrones.•Halógenos: Cloro, yodo, bromo, y derivados.•Ozono

•Peróxido de hidrógeno.A.- Halógenos.•Son electronegativos y oxidantes muy fuertes. Oxidan grupos funcionalesde las proteínas (-SH), los mas activos también oxidan –NH2, -OH, yconsecuentemente inactivan las enzimas:•Ejplo. yodo, es un antiséptico: se usa como antiséptico, en tintura de

yodo

a.1.- Cloro



El cloro en agua reacciona dando:•Cl2 + H2O <===> HClO + H+ + Cl-

•A pH > 4 el equilibrio se desplaza a laderecha, y no hay presencia de gas cloro

disuelto, por tanto todo se encuentra comohipocloroso.•El hipocloroso se comporta como ácidodébil:•HClO <===> H+ + ClO-

•Para pH ˃ 6 el hipocloroso disminuye, ypracticamente desaparece a pH > 10,paralelamente aumenta el hipoclorito (ClO-)•El mayor efecto de mortandad se lograalrededor del pH = 6, donde abunda elhipocloroso.

El cloro en el agua se presenta en dos formas: como ácido hipocloroso(HOCl) o ión hipoclorito(OCl-), al total se define como Cloro Libre Disponible.Acido hipocloroso, tiene mayor efecto biocida que el ion hipoclorito, debidoa que es neutro y puede atravesar la membrana celular.

El Agregado de cloro al agua produce diversas reacciones:



El Agregado de cloro al agua produce diversas reacciones:

1) Primero el cloro reacciona con todos los compuestos reductores ypasa a cloruro, casi instantáneamente.

2) Segundo el cloro desaparece al reaccionar con materia orgánica, auna velocidad menor.3) Tercero el cloro reacciona con los compuestos nitrogenados paradar las cloraminas.4) Todo el cloro excedente, está disponible para actuar comodesinfectante, y se denomina, CLORO LIBRE. Este para agua potable,debe estar entre 0,3 ppm y 0,6 ppm. (Barreiro y Ghislieri)

•El espectro de acción es amplio, alcanzando incluso actividadantiviral y esporicida (según la concentración y pH).•Acción bactericida en dosis de 0,2-0,4 mg/L.

•Desventaja. Forma trihalometanos, y cloraminas con materiaorgánica (también son biocidas, pero pueden tener efectocarcinogénico).

a.2.- Hipoclorito



a.2. Hipoclorito•Es una sal de base fuerte y de ácido débil, y se hidroliza:

•ClO- + H2O <===> HClO + OH- (Barreiro y Ghislieri)

•Funciona igual al cloro, pero es menos eficaz.•Se aplica como: hipoclorito de sodio (NaClO), o hipoclorito de calcio(Ca(ClO)2).•Hipoclorito de calcio: Se ofrece en forma granular y en tabletas,

normalmente con 65% de cloro disponible. Requiere cuidados especialesde almacenaje para evitar su contacto con orgánicos.•Esta sal al disolverse eleva el pH de la solución, lo que puede provocar laprecipitación de carbonato de calcio (CaCO3). Comúnmente se usa enpiscinas y pozos.

•Hipoclorito de sodio: Se ofrece en soluciones al 15%, 12.5%, 5% (lejía) y1% en el mercado y también produce soluciones alcalinas.• Su uso es preferido si no se desea agregar dureza al agua. ClONa + H2O ---- HONa + HOCl

a,4.-Dióxido de cloro



a,4. Dióxido de cloro

•ClO2 se usa en desinfección del agua potable en E.E.U.U.•Elimina formación de THM (trihalomethanos) del cloro.

•Gas explosivo, debe producirse in-situ.

•El ClO2 es selectivo, solo reacciona con compuestos de sulfuroreducidos, aminas secundarias y terciarias, y reactivos orgánicosreducidos. Esto permite menor dosificación de ClO2.

•Capacidad de matar a esporas, virus y hongos en concentracionesbajas.•No afecta gusto, olor o aspecto.

b.- Ozono



•Es inestable. Agente oxidante más fuerte y efectivo biocida.•Se genera por descarga eléctrica o irradiación UV de aire con O2•3 O2 ==== 2 O3

•Su vida media es de cerca de 20 min. Dosis en agua: 0,5 ppm.•Durante la oxidación, se divide en O2 y un átomo de O, muy reactivo:O3 - > O2 + (O)•La ozonización eleva la concentración de oxigeno disuelto del agua.Efecto bactericida

•Efecto viricida Actúa oxidando lasproteínas de su envoltura ymodificando su estructuratridimensional. El virus nopuede anclarse a ninguna célula

hospedadora por no reconocer supunto de anclaje.•La ozonización previa al proceso dedesinfección con cloro reduce la

posibilidad de formación de

trihalometanos.

Aplicación: Agua de meza



Aplicación: Agua de meza.

•Se usa desinfecciónpor ozonización o por acción UV.•Ventajas de

ozonización:•No le confiere gustoni olor al agua, yaque una vez quereaccionó, el residual

se inactiva en pocashoras formandonuevamente oxígeno.

Aplicación: Desinfeccion industrial del agua.



p g

•En el tratamiento de agua potable, se busca eliminar todoagente infeccioso (cólera, tifus, hepatitis B, y afeccionesintestinales).•Factores que afectan la desinfección.•1) La naturaleza y concentración de los organismos que sevan a destruir. Entre las bacterias entéricas, por ejemplo, laEscherichia coli, es más resistente que las demás bacteriaspatógenas, por lo que su ausencia indica que todas lasdemás ya fueron destruídas.•2) La naturaleza, distribución y concentración de lasustancia desinfectante y de sus productos de reacción en el

agua.•3) La presencia de materia suspendida, materia orgánica,agentes reductores, etc. pueden afectar al desinfectante.•4) La temperatura del agua a desinfectar, y el tiempo decontacto. Ambos afectan el poder de desinfección

proporcionalmente.

Selección del desinfectante para tratamiento de agua



p g•El desinfectante a seleccionar, es aquel que asegure unacompleta destrucción de los microorganismos patógenos,afectando lo menos posible el agua, los seres vivos, los equipos, y

el ambiente, a un costo razonable.•El cloro es un excelente desinfectante: barato, fácil de aplicar,deja efecto residual, no es toxico en las dosis aplicadas, y actúa enun amplio rango de pH. Sin embargo, es muy irritante y tóxico aaltas concentraciones, por lo que debe ser manipulado con mucha

precaución y, si se aplica en exceso, afecta el sabor del aguatratada. (Barreiro y Ghislieri).•También se puede utilizar, como agente desinfectante elhipoclorito, ya sea de sodio o de calcio. Este es seguro demanipular, en plantas pequeñas y medianas, no así en grandes.•El dióxido de cloro, y el ozono, son mas efectivos que losanteriores, sin las desventajas del cloro, pero su uso es muy caro.•En el caso de disolver cloro gaseoso en agua, el pH de ésta tiendea bajar, mientras que los hipocloritos tienden a subir el pH.

Potabilización de agua



Potabilización de agua

• Pre –

sedimentación

• El agua del rio es

captada a través delcanal de Zamacola

• Desarenadores: sólidosgruesos, arena etc.

• Luego es llevada a laplanta de la tomilla pormedio de tuberías

• Pre cloración

• Se acondiciona el agua

cruda aplicando clorocontra las algas y paradisminuir lacontaminación

bacteriana.

Coagulación



En esta etapa se aplicancoagulantes y floculantes,

como: Sulfato de Aluminio opolicloruro de aluminio, yPolielectrolitos y a veces cal.

DecantaciónLos coagulos (FLOCKS) con

mayor peso y volumen se vanal fondo de los sedimentadoreseliminándose por gravedad.

Ó



FILTRACIÓNLas partículas e impurezasquedan retenidas en filtrosde arena.

DESINFECCIÓN•En potabilización de aguas, se dosifica

suficiente cloro para satisfacer lademanda natural de cloro (causada porpresencia de orgánicos) del agua yalcanzar el nivel deseado de cloro libre

para proteger el sistema.•Un valor 0.2 mg/L de cloro libre (en elpunto más lejano del sistema) essuficiente para tener un sistemalimpio. Se echa cloro. Dosis 1 mg/l.

c - Peróxido de hidrógeno



c. Peróxido de hidrógeno

•Produce oxidación de proteínas y enzimas. Su actividad

depende de la concentración: al 6% es esporicida y al 3%es bactericida y ligeramente esporicida.•Tiene baja estabilidad, y se descompone en presencia demetales, sales metálicas, calor y agitación; es

relativamente estable en presencia de exceso de ácidos.•Comercialmente esta al 3%, y es un desinfectante establey efectivo. Pierde 1% anual.•Al echar H2O2 a las heridas se produce un burbujeo por producción de O2, (descomposición del H2O2), por laenzima catalasa del cuerpo.•2H2O2 ----- 2H2O + O2

•Algunos Staphilococos poseen peroxidasa y sonresistentes al agua oxigenada.

d.- Acido Peracético.



•También conocido como ácido peroxiacético, CH3CO3H.

Es un peróxido orgánico, que se obtiene por tratamiento deácido acético con peróxido de hidrógeno.•Tiene alto potencial oxidante. Es microbiocida y no esdesactivado por la catalasa y peroxidasa, enzimas querompen el peróxido de hidrógeno. Se degrada hastaresiduos seguros y respetuosos con el medio natural, comolo son el ácido acético y el peróxido de hidrógeno, y por lotanto puede ser utilizado en aplicaciones sin enjuague.•Se comercializa al 40%, y se considera mejor esporicida

que el peróxido de hidrógeno.•Se usa en el tratamiento de aguas residuales, remoción desulfuro de hidrógeno y la sanitización de membranas.

3 2 Agentes no oxidantes



3.2.- Agentes no oxidantes

•En muchos casos, los agentes oxidantes no son biocidaseficaces.•Los agentes “no oxidantes” usan diferentes mecanismos

en su acción biocida.•Principales. –Alcoholes –Fenol –Sales de cobre

–Colorantes –Agentes tensoactivos

a.- Alcohol etílico



a. Alcohol etílico

•Desnaturalizan las proteínas y desorganizan los lípidos

de sus membranas plasmáticas.•Es bactericida y moderadamente fungicida, es poco onada eficaz contra esporas y varios tipos de virus.•Su efectividad es de corta duración porque tiende a

evaporarse.•Debe emplearse en solución acuosa al 70% v/v, pues:•Concentraciones mayores deshidratan a losmicroorganismos conservándolos en lugar dedestruirlos.

•Concentraciones menores son menos eficaces.•Su eficacia para el tratamiento de heridas superficialeses limitada. Para el lavado de manos tiene una eficaciasimilar a la de los jabones.

b - El fenol



b.- El fenol

•Desnaturaliza las proteínas, y

desorganiza los lípidos.•En concentraciones superiores al 1%el fenol es antibacteriano.•Su olor es desagradable, y es muyirritante.

•Compuestos fenólicos:•Los derivados del fenol másutilizados son: compuestos difenílicos(hexaclorofeno, clorhexidina, etc.) ylos alquil fenoles (cresoles).

•Los fenoles clorados primero seadsorben a la pared celular. Despuésse difunden a la célula dondeprecipitan las proteínas.



•Hexaclorofeno : compuesto fenólico presente en los jabonescarbólicos.•Se usaba en baño de neonatos para controlar infecciones de

Sthaphilococcus en soluciones al 3%.•En los 70 se demostró que el hexaclorofeno se absorbe en lapiel.Niños que se bañaban por mas de tres días podían sufrir daño cerebral.•ha sido reemplazado por la clorhexídina, menos tóxica parahumanos.

Clorhexidina



A bajas concentraciones altera la permeabilidadosmótica de la membrana e inhibe a las enzimasdel espacio periplasmático.A concentraciones altas origina precipitación deproteínas y ácidos nucleicos.Su estabilidad es buena a temperatura ambiente ypH entre 5 y 8.Debe ser protegido de la luz. Con el calor sedescompone en cloroanilina.En solución acuosa al 4% con base detergentepara lavado corporal prequirúrgico.En solución acuosa al 5% para asepsia quirúrgica.En heridas a 0,1-0.5% en solución acuosa.•Efectos adversos•El efecto adverso principal es la irritación de la piel

y; a nivel bucal; la pigmentación dentaria.

Triclosán (5-cloro-2-(2,4-diclorofenoxi)fenol)



Mecanismo de acción: inhibe lasíntesis de ARN.

Antibacteriano y fungicida. Es pocosoluble en agua, pero se disuelveen presencia de bases, por ejemploen NaOH 1N y en disolventesorgánicos.

Aplicación industrial.Productos del cuidado personal,cosméticos, pasta de dientes,enjuagues bucales, desodorantes,

cremas, tratamiento del ácne,lociones y jabones de tocador.Como agregado en plásticos,polímeros, textiles y dispositivosmédicos de implante.

c.- Aldehídos



•Son agentes alquilantes que actúan sobre proteínas, provocanmodificación irreversible de enzimas.

•Se utilizan como desinfectantes y esterilizantes. Destruyenesporas.

•El glutaraldehído es el único esterilizante y esporicida efectivo enfrío.

•Su actividad depende del pH: las soluciones alcalinas son másefectivas que las ácidas. No se inactivan por la presencia demateria orgánica.•Se usa como desinfectantes de alto nivel para equipos médicostales como endoscopios, respiradores, y hemodiálisis; pero es muy

irritante para piel y mucosas.

GlutaraldehidoFormaldehido

Formaldehido



•Formaldehido.

•Se usa tanto en fase gaseosa como en fase líquida. La

solución acuosa (formol o formalina) contiene del 34 al38% de principio activo.•Es bactericida, y esporicida, pero de acción más lenta queel Glutaraldehído.

•Su uso como esterilizante y desinfectante está limitadopor ser potencialmente carcinogénico.

d .-Sales de metales pesados.



•Reaccionan con grupos -SH de las proteínas inactivando a

las enzimas.

•Los principales son:•Compuestos de plata (AgNO3 1%). Se usa en los ojos derecién nacidos.•Sulfato de cobre. Para controlar el crecimiento de algas(Se aplican en 1 a 2 ppm). – Pueden crear contaminación por metal pesado (No útil enagua potable, por ser tóxico para los humanos). – En tanques de acero pueden corroer.•Derivados del mercurio.•Se usan como cloruro mercúrico y comoorganomercuriales.• Ácidos yodados.

p

Órgano-Mercuriales•El Mertiolato metafen thimerosal y Mercurocromo son



•El Mertiolato, metafen, thimerosal y Mercurocromo, soncompuestos orgánicos que contienen mercurio•Son antisépticos utilizados en los tratamientos de la piel ymucosas.•Timerosal. Es el más utilizado de los antisépticos mercuriales.Tiene actividad bacteriostática, más marcada sobre bacteriasGram(+), con escasa actividad sobre otros microorganismos. Suefecto se debe a una inhibición enzimática con grupos sulfhidrilos.•Su eficacia se mejora por el solvente hidroalcohólico en que seencuentra diluído. Es muy utilizado como conservador desoluciones tópicas como colirios.•Efectos adversos•Puede ocasionar irritación y dermatitis de contacto y formacompuestos cáusticos con el iodo, por lo que nunca debenasociarse.

Acidos yodados



•Tienen acción sobre bacterias, hongos, virus y esporas.•Su efecto se debe a la yodación de proteínas y ácidosnucleicos.•Se usan como: solución yodo-yoduradas y iodoforos•En soluciones yodadas (iodo-ioduro de potasio en alcohol);son altamente efectivas desinfectantes•Presentan los siguientes inconvenientes:•· Reacciones de hipersensibilidad .•· Irritación del área tratada por el componente de alcohol.•· Quemaduras en caso de solución con iodo a más del 2%.

•Un iodóforo es un agente solubilizante o portador del yodo conel que se combina en forma reversible. El complejo resultanteprovee un reservorio de liberación sostenida de iodo libre ensolución acuosa. Son de mayor sustantividad que las soluciones

iodo-ioduradas. Los más empleados son: Iodopovidona(polivinilpirrolidona iodada), y Iodoformo .

e.- Colorantes



Los derivados del trifenilmetano (violeta de genciana, verde demalaquita y verde brillante) bloquean la conversión del ácido

UDP-acetilmurámico en UDP-acetilmuramil-péptido.

R = HSO4- Verde Brillante

R = Cl- Verde de Malaquita Violeta de Genciana

f.- Los tensioactivos



•Son sustancias que disminuyen la tensión superficial permitiendola emulsión de sus lípidos solubilizándolos en agua, lo que facilita

su remoción•Su estructura, tiene parte hidrofílica y parte hidrofóbica, ysolubilizan los lípidos de la membrana celular.•Los aniónicos se denominan jabones y se utilizanfundamentalmente para limpieza de la piel y superficies.•Los catiónicos se enlazan a los sitios negativamente cargadosen la pared bacteriana, ocasionando tensiones en la pared de lacélula. Son efectivos contra bacterias y hongos, pero no contramicobacterias, esporas ni virus. Ejemplo: Sales de amonio

cuaternario. Son los más eficaces contra bacterias en pHalcalinos.•Los anfóteros poseen actividad contra bacterias, hongos y virus.•No se inactivan frente a la suciedad, grasas ni proteínas. Se losutiliza para limpieza o desinfección. Ejemplo es el Oxirano:

alcohol cilcico halogenado (Tego 51Ò).

Sales de amonio más conocidas: cloruro de cetilpiridinio(Cepacol) y cloruro de benzalconio (Zephiran)



(Cepacol) y cloruro de benzalconio (Zephiran).Son fungistáticos, y son más activos contra bacterias gram(+) quecontra gram(-).

Algunas soluciones empleadas para la higiene bucal contienensales de amonio cuaternario.El agua muy dura hace perder propiedades.

Aplicación: Jabones germicidas

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Cell_membrane_detailed_diagram_es.svg



El Jabón es un agente limpiador que se fabrica utilizando grasasvegetales, animales y aceites.

Función: eliminación mecánica de m.o. mediante frotamiento, y la

acción tensioactiva.Jabon germicida.Contienen agentes desinfectantes antimicrobianos. Puedenpresentar efectos tóxicos sobre tejidos vivos. Ejplo. Triclosan.

•Grupo hidrofílico polar- unido al metal.•Grupo lipofílico- unido a la cadena hidrocarbonada alifática



•Mecanismos:•Degradación de la membrana citoplasmática, extracción delcitoplasma y deterioro de la pared celular •Desnaturalización o precipitación de las proteínas citoplasmáticasde las células•Efectos en la piel.•Cuanto más cercano sea su pH al de la piel, menos daño hará a

esta. La aplicación del producto, hace que el pH ascienda a 7 y 7.5,por lo que es recomendable aplicar un producto que contenga un pHmás bajo

g.- Ácidos orgánicos



•El ácido sórbico (sórbalo potásico). Es útil contra mohos ylevaduras, y menos contra las bacterias. Es utilizado para

conservar pizzas, salsa de tomate, margarina, quesos para untar,yogur, jugos, frutas secas, embutidos, etc. No se usa en productosque deben fermentar, ya que inhibe la acción de las levaduras.•El ácido benzoico (benzoato sódico). Es activo en medio ácido,pH ˂5 (alimentos ácidos y refrescos). Es útil contra bacterias,

mohos y levaduras. Actúa inhibiendo el metabolismo del acetato yla fosforilación oxidativa. Es un conservante barato, pero presentacierta toxicidad, por lo que se utiliza cada vez menos, y solo enproductos de consumo ocasional.

•El propionato cálcico evita crecimiento de mohos, a diferencia delos benzoatos, no requieren un entorno ácido.•Se utiliza como conservante en: panadería y bollería, carneprocesada, suero de leche y otros lácteos.

h.- Esterilizantes gasesos



•Se utilizan en una cámara hermética.•óxido de etileno.•Es un gas soluble en agua con acción esporicida. Su actividad espor alquilación de ácidos nucleicos.•Es tóxico y explosivo cuando está puro, por lo que normalmentese mezcla con un gas inerte como CO2 o N2.•Ventaja: es altamente penetrante. Es un gas muy difusible ypenetra papeles, celofán, cartón, fibras textiles y algunos plásticos;excepto el polietileno al que penetra muy poco.•Se esteriliza con Oxido de Etileno el material termosensible queno soporta las temperaturas del autoclave convencional (vapor de

agua) o de esterilización en seco, pero que puede soportartemperaturas de unos 50ºC.

i.- Quimioterápicos



•Las propiedades deseables de un quimioterápico ideal son:•1) Que tenga toxicidad selectiva, es decir, actuar sobre elmicroorganismo respetando al hospedador •2) Que sea microbicida, es decir, que mate o inactiveirreversiblemente el microorganismo, provocando la pérdida total deviabilidad. Sin embargo, hay muchos quimioterápicos microbiostáticos.En estos casos, los sistemas de defensa natural del hospedador hacenel resto, eliminando el agente microbiano previamente inhibido.•3) Los microorganismos susceptibles no deberían desarrollarresistencias al quimioterápico. Pero esto casi nunca se logra.•4) Que el quimioterápico sea efectivo contra un amplio espectro demicroorganismos. Algunos antibióticos son de amplio espectro, perono son eficaces contra todos los microorganismos. Por otro lado, existen

quimioterápicos de espectro estrecho, pero muy selectivos contraciertas bacterias que son patógenas importantes.•5) Que no sea alergénico , y que no tenga efectos secundarios .•6) Que permanezca de forma activa en plasma, tejidos, etc. duranteel tiempo necesario. A ser posible, que sea soluble en agua y que

alcance pronto la concentración terapéutica en los tejidos

Industrias que usan químicos para control del desarrollomicrobiano



microbiano

INDUSTRIA: SUSTANCIASQUÍMICAS: CÓMO SE UTILIZAN:

papel Mercuriales orgánicos,fenólicos Para evitar el desarrollo de microbios durante lamanufactura

Cuero Metales pesados,fenólicos

Existen agentes antimicrobianos en el producto final

Plásticos Detergentes catiónicos Para evitar el desarrollo de bacterias endispersiones acuosas de plásticos

Textiles Metales pesados,fenólicos

Evita el deterioro microbiano de las telas expuestasal ambiente, por ejemplo, toldos, tiendas

Madera Fenólicos Para evitar deterioro de las estructuras de madera

Petróleo Mercuriales, fenólicosdetergentes catiónicos

Evita el desarrollo de bacterias en la recuperación yalmacenamiento del petróleo

Aire acondicionado

Cloro, fenólicos Para evitar el desarrollo de bacterias(p.ej.Legionella) en torres de enfriamiento

Energíaeléctrica

Cloro Evitar el desarrollo de bacterias en condensadores ytorres de enfriamiento

Control Del Crecimiento

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