ESTERILIZACION

Esterilización (microbiología)

La esterilización es un método de control del crecimiento microbiano que involucra la eliminación de todas las formas de vida microscópicas, incluidos virus y esporas, la temperatura utilizada para la destrucción de los mismos, es de 100 °C en adelante. Es un término absoluto que implica la pérdida de la viabilidad mediante la destrucción de todos los microorganismos contenidos en un objeto, área específica o sustancia, acondicionando de tal modo la posterior propagación o contaminación a otros objetos o al medio ambiente.

Los agentes que matan microbios son denominados microbiocidas (cida= “matar”) o más comúnmente denominados “germicidas”. Si el agente específicamente destruye bacterias, es llamado bacteriocida; si mata hongos es denominado fungicida. Como sea después de exponer el objeto esterilizado al aire o a sus alrededores, éste otra vez se habrá contaminado con microorganismos.

Se trata de un término probabilístico, de modo que tras un adecuado proceso de esterilización, se debe llegar a una probabilidad de encontrar microorganismos igual o menor que una unidad contaminada en un millón de unidades sometidas a un proceso de esterilización.

Los métodos térmicos de esterilización son comúnmente los más utilizados para eliminar los microorganismos, incluyendo las formas más resistentes como lo son las endoesporas.

Terminología referente al control del crecimiento microbiano

Terminología

Definición Comentarios

Esterilización comercial Tratamiento de calor para matar endoespoeras de Clostridium botulinum en comida enlatada Las endoesporas más resistentes de las bacterias termofilicas pueden sobrevivir, pero no van a crecer ni germinar bajo las condiciones normales de almacenamiento

Desinfección Destrucción de patógenos vegetativos Puede hacerse por métodos físicos o químicos

Antisepsia Destrucción de patógenos vegetativos en tejidos vivos El tratamiento regularmente es com métodos químicos antimicrobiales

Eliminación de gérmenes Remover los microbios de un área limitada, como la piel alrededor de un sitio para injectar Mayormente hecho mecanicamente removiendo con alcohol

Sanitización Tratamiento para disminuir la cuenta microbiana en utensilios de comida y bebidas para mantener los niveles de salud pública Se puede hacer con un baño a altas temperaturas o introduciéndolo a un desinfectante químico

• Calor seco: Comprende a su vez varias fases: el calor directo, el flameado y la esterilización al horno.

• Calor húmedo: Comprende varias modalidades, ebullición, pasteurización y empleo del autoclave.

Tasa de muerte microbiana

Cuando una población bacteriana es tratada con químicos o con calor, usualmente éstas mueren a una tasa constante. Por ejemplo, si suponemos que tenemos una población de 2 millones de microorganismos que han sido tratados por un minuto, y 90% de la población ha muerto. Ahora nos quedan con 200,000 microorganismos. Si la población es tratada por otro minuto, 90% del remanente de la población será exterminada, resultando en 20,000 mocroorganismos. Si la curva de mortandad es trazada logarítmicamente, la tasa de muerte es constante.

Factores que influyen en la efectividad de los tratamientos antimicrobianos

El número de microorganismos: A mayor número de microorganismos que se tengan al inicio, mayor tiempo para eliminar la población entera.

Influencias ambientales: La presencia de materia orgánica regularmente inhibe la acción de antimicrobianos químicos. Microorganismos localizados en biopelículas, son difíciles de matar por biosidas, porque la actividad de éste es dependiente de la temperatura de la reacción química; los desinfectantes funcionan un poco mejor bajo temperaturas altas.

Tiempo de exposición: Los químicos antimicrobianos suelen requerir un mayor tiempo de exposición para microorganismos más resistentes o endoesporas, esto con el fin de que sea efectivo.

Características microbianas: Dependiendo las características del microorganismo se van a tener que usar diferentes métodos para poder eliminarlo.

Acciones de los agentes antimicrobianos

Alteración de la permeabilidad de la membrana: La membrana plasmática de los microorganismos, localizada en la pared celular, es el objetivo de muchos agentes antimicrobianos. Esta membrana regula activamente el paso de nutrientes a la célula y la eliminación de desechos de la misma. El daño a los lípidos o proteínas de la membrana plasmática por agentes antimicrobianos causa que el contenido celular salga al medio y esto interfiere con el crecimiento de la célula.

Daño a las proteínas y ácidos nucleicos: Para que una proteína sea funcional se necesita que se encuentre en su estructura terciaria por lo menos, ésta se encuentra constituida por puentes de hidrogeno los cuales son susceptibles a romperse con calor o ciertos químicos; la rotura de estos puentes nos da como resultado la desnaturalización de la proteína. Del mismo los enlaces covalentes aunque son más resistentes también son objetivos de agentes antimicrobianos.

Los ácidos nucleicos ADN y ARN son los que llevan la información genética de la célula. El daño a estos por calor, radiación, o químicos es frecuentemente letal para la célula. La célula no se puede replicar y tampoco puede tener sus funciones metabólicas normales como la síntesis de enzimas. Las altas temperaturas a las que funcionan los autoclaves eliminan todo tipo de microbios y bacterias, incluyendo las esporas.

Métodos de esterilización

Existen varios métodos de esterilización, detallados a continuación.1 2

• Métodos físicos

o Calor húmedo (en autoclave de vapor)

o Calor seco (en horno de esterilización)

 Flama directa

o Incineración

o Aire caliente

o Pasteurización

o Ebullición

o Vapor

o Tyndalización

o Radiación

 Radiación ionizante

 Radiación no ionizante: (p. ej:Radiación infrarroja y Radiación ultravioleta)

• Métodos químicos

o Alcoholes

 Etanol

 Alcohol isopropílico

o Aldehídos

 Formol

 Glutaraldehído

o Fenoles

 Fenol (Ácido carbólico)

 Xilenol

o Óxido de etileno

o Peróxido de hidrógeno

Métodos químicos

Los métodos químicos de esterilización son aquellos que involucran el empleo de sustancias letales para los microorganismos, tales como el óxido de etileno y el peróxido de hidrógeno. El uso de este método es muy limitado para la Industria Alimentaria pero muy utilizado en otras industrias como la farmacéutica por ejemplo.

Métodos físicos

Los métodos físicos son aquellos que no involucran el empleo de sustancias letales para los microorganismos, sino procedimientos físicos como la radiación ionizante, el calor o la filtración de soluciones con membranas que impiden el paso de microorganismos, incluyendo virus. El método más usando en esta categoría es el calor que mata microorganismos por la desnaturalización de las enzimas; el cambio resultante en la forma tridimensional de las proteínas las inactiva. La resistencia al calor varía entre los diferentes microorganismos; esta diferencia puede ser expresada como el punto térmico de muerte (PTM) el cual se define como la temperatura más baja a la cual todos los microorganismos en una suspensión líquida serán eliminados en 10 minutos.

Otro factor que debe ser considerado en una esterilización es el tiempo requerido. Este puede expresarse como el tiempo de muerte térmica (TMT), el cual es el tiempo mínimo para que toda bacteria en un cultivo líquido en particular sea exterminada a una temperatura determinada.

Ambos PTM y TMT son guías útiles que indican la severidad del tratamiento requerido para matar a una población de bacterias dada. El tiempo de reducción decimal (TRD, o valor D) es el tercer concepto relacionado con la resistencia bacteriana al calor. TRD es el tiempo, en minutos, en el cual el 90% de una población bacteriana a cierta temperatura será eliminada.

Métodos térmicos

Los métodos térmicos suelen englobar todos los procedimientos que tienen entre sus fines la destrucción de los microorganismos por el calor. Los métodos son tanto la pasteurización como la esterilización, cuya finalidad principal es la destrucción microbiana, como al escaldado y a la cocción, procesos en los que también se consigue una cierta reducción de la flora microbiana, pero que sus objetivos principales son la variación de las propiedades físicas.

Esterilización por calor seco

Temperatura (°C) Tiempo (minutos)

121 360

140 180

150 150

160 120

170 60

180 30

Calor húmedo

Las temperaturas de esterilización por vapor de agua en un autoclave van de 121 °C a 134 °C, teniendo en cuenta el tiempo de esterilización y la presión....

Calor seco

Las temperaturas de esterilización van desde 121 Cº a 180 Cº, teniendo en cuenta los tiempos de esterilización para cada caso.3

Desinfección

Se denomina desinfección a un proceso físico o químico que mata o inactiva agentes patógenos tales como bacterias, virus y protozoos impidiendo el crecimiento de microorganismos patógenos en fase vegetativa que se encuentren en objetos inertes.

Los desinfectantes reducen los organismos nocivos a un nivel que no dañan la salud ni la calidad de los

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