UNIVERSIDAD DE SONORA UNIDAD REGIONAL CENTRO DIVISIÓN DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA Y METALURGIA CARRERA: INGENIERIA QUIMICA
MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN
PLASCENCIA MARTINEZ DAMIAN FRANCISCO
GRUPO 01 BIOHIDROMETALURGÍA
Hermosillo, Sonora a 16 de Junio del 2014
INTRODUCCIÓN La continua manipulación de microorganismos a la hora de realizar una práctica a nivel laboratorio e industrial, depende del conocimiento que tengamos para poder controlar, matar, inhibir o remover según sea el caso a los microorganismos de un medio determinado. En la actualidad existen varios agentes físicos y químicos que pueden ser utilizados para mantener a los microorganismos a niveles aceptables dentro de un proceso ya que es imposible removerlos al 100%, pero se han llegado a niveles muy próximos a este. La selección del agente a utilizar depende del proceso que estemos llevando a cabo, ya dependiendo del caso podemos requerir eliminar a todos los microorganismos presentes o matar solo ciertos tipos o en algunos casos solo inhibir el crecimiento. Este proceso se aplica en muchos campos como en la Industria alimenticia, farmacéutica y en los laboratorios para esterilizar materiales de vidrio, guantes, etc.
METODOS DE ESTERILIZACIÓN Se define como esterilización como el proceso mediante el cual se eliminan todas las formas de vida incluyendo las esporas bacterianas. Se realiza por métodos físicos o químicos.
Métodos Físicos Los métodos físicos de esterilización incluyen: Incineración, calor húmedo, calor seco, filtración, radiación ionizante (radiación gamma) y bajo ciertas condiciones la radiación no ionizante (UV)
Incineración: la destrucción de microorganismos por incineración es una práctica de rutina en el laboratorio. Un ejemplo de este método es el flameo de la parte inferior del ansa colocándola en la llama de un mechero de Bunsen. Este procedimiento se realiza como parte integral del aislamiento de colonias bacterianas en medio sólido, previo a la inoculación de tubos con medio de cultivo, para evitar la contaminación de los cultivos subsecuentes. La incineración es también utilizada para el descarte de materiales contaminados.
Calor húmedo. La esterilización con calor húmedo es mucho más efectiva que el calor seco para matar microorganismos ya que el calor húmedo ocasiona la desnaturalización y coagulación de proteínas vitales, mientras que el calor seco causa oxidación de constituyentes orgánicos de la célula. La desnaturalización de proteínas celulares ocurre a temperaturas más bajas y con exposición más reducida que las requeridas para la oxidación. Para este tipo de esterilización se usa el autoclave que es un dispositivo que consta de un tambor cilíndrico en cuyo interior se genera calor gracias a una caldera que contiene agua. El vapor generado asciende y atraviesa una malla metálica porosa que tiene en su parte superior a los materiales a esterilizar.Los 2 parámetros importantes a regular son el tiempo y la temperatura. La temperatura que se maneja es de unos 121 °C a 1
atmósfera de presión. A esta temperatura se eliminan todos los microorganismos. Se pueden variar los tiempos dependiendo de los materiales que se coloquen. Por ejemplo algunos requieren 15 minutos y otros 45 minutos. Los materiales se envuelven en papel tratando de hacerlo lo más hermético posible. De esta manera el vapor penetrara más y actuara mejor en los materiales. El vapor de agua daña el metabolismo del microorganismo y lo destruye por las altas temperaturas.
Calor seco. El calor seco a temperaturas suficientemente altas podrá dar muerte a los microorganismos. Pero este método no es tan eficiente como el calor húmedo, requiriéndose temperaturas más altas y mayores tiempos de exposición. Se utilizan estufas de calor seco y sirve para esterilizar material no sensible al calor, como material de vidrio, instrumental quirúrgico, grasas, aceites, sales, etc.
Filtración. Este método se utiliza en el laboratorio y en la industria para esterilizar materiales termolábiles, como vitaminas o proteínas. En general, se utilizan filtros de membranas de celulosa con poros suficientemente pequeños como para evitar el pasaje de microorganismos a través de ellos. Se utiliza para esterilizar plasma, soluciones termolábiles, etc. También se utiliza en los flujos laminares para la descontaminación de aire ambiental.
Esterilización por Radiación: La radiación permite esterilizar mediante la transmisión de ondas que generan la destrucción de los microorganismos. Existen distintos tipos de radiaciones.
Radiación ionizante: Este tipo de radiación genera sustancias que son un veneno para el metabolismo bacteriano. Como los radicales oxhidrilos y radicales peróxidos entre otros. Estos radicales atacan a las proteínas y enzimas afectando su estructura de forma inmediata deteriorando definitivamente su metabolismo.
Radiación ultravioleta: Esta radiación no es tan penetrante. Afecta en la superficie y ataca principalmente a las moléculas de ADN. Estas moléculas tienen mucha absorbancia justamente dentro del rango del UV por eso son tan sensibles. Es ideal para esterilizar material de quirófano.
Radiación Gama: La radiación gamma es muy penetrante a diferencia de la anterior. Es ideal para esterilizar contenidos enlatados como alimentos o productos de farmacia que estén cerrados. En estos casos el calor los puede destruir por eso son más aconsejables este tipo de procedimientos.
Los métodos físicos de esterilización se pueden resumir en la siguiente tabla: Método Físico de
Principio
Esterilización Incineración
El material se quema. Método más común de tratamiento de desechos infecciosos.
Calor Humedo
Calor (121°C) húmedo a 1 atmósfera 30-60 minutos. Se usa autoclave (calor a alta presión). Para desechos de peligro biológico y objetos resistentes al calor.
Calor Seco
160-180°C durante 1-3 horas. Se usa estufa. Para material de vidrio, aceites, etc.
Filtración
Pasaje de soluciones a través de membranas con vacío. Para soluciones de antibióticos, químicos tóxicos, radioisótopos, vacunas, carbohidratos, etc., sensibles al calor.
Radiación Gamma
Radiación ionizante de corta longitud de onda y alta energía. Para material descartable como jeringas de plástico, catéteres, guantes, etc., antes de su uso
Radiación UV
Radiación no ionizante de bajo poder de penetración. Sólo esteriliza las superficies sobre las que incide directamente o volúmenes pequeños de líquidos.
Tabla 1. Métodos Físicos de Esterilización
Métodos Químicos En este caso existen productos biocidas, es decir, que eliminan a todo microorganismo por envenenamiento de un producto químico con o sin intervención del calor. Algunos muy usados son el Glutaraldehído, los aldehídos, la formalina, la lavandina al 10%, etc. En el caso del glutaraldehído no hay necesidad de aplicar calor sino que se puede hacer en frío sumergiendo los materiales en una solución al 2% y dejarla actuar un buen tiempo. Los métodos químicos son efectivos para la desinfección de manos y el lavado de mesadas por ejemplo ya que son casos en los que obviamente no se podría esterilizar por otros métodos. No son aplicables para alimentos ya que serían envenenados .
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Óxido de etileno: Es un agente alquilante que se une a compuestos con hidrógenos lábiles como los que tienen grupos carboxilos, amino, sulfhidrilos, hidroxilos, etc. Es utilizado en la esterilización gaseosa, generalmente en la industria farmacéutica. Destruye todos los microorganismos incluso virus; es un agente microbiano de amplio espectro, destruye la bacteria en estado vegetativo, incluyendo al bacilo de la tuberculosis, las esporas y los virus. Sirve para esterilizar materiales termosensibles como el descartable (goma, plástico, papel, etc.), equipos electrónicos, bombas cardiorrespiratorias, metal, etc. Es muy peligroso por ser altamente inflamable y explosivo, y además cancerígeno.
Aldehídos: Son agentes alquilantes que actúan sobre las proteínas, provocando una modificación irreversible en enzimas e inhiben la actividad enzimática. Estos compuestos destruyen las esporas.
Glutaraldehído: Consiste en preparar una solución alcalina al 2% y sumergir el material a esterilizar de 20 a 30 minutos, y luego un enjuague de 10 minutos. Este método tiene la ventaja de ser rápido y ser el único esterilizante efectivo frío. Puede esterilizar plástico, goma, vidrio, metal, etc.
Formaldehído: Se utilizan las pastillas de paraformaldehido, las cuales pueden disponerse en el fondo de una caja envueltas en gasa o algodón, que después pueden ser expuesta al calor para una rápida esterilización (acción del gas formaldehído). También pueden ser usadas en Estufas de Formol, que son cajas de doble fondo, en donde se colocan las pastillas y se calienta hasta los 60° C y pueden esterilizar materiales de látex, goma, plásticos, etc. Las pastillas de formalina a temperatura ambiente esterilizan en 36 horas.
Esterilización por gas-plasma de Peróxido de Hidrógeno: Es proceso de esterilización a baja temperatura la cual consta en la transmisión de peróxido de hidrógeno en fase plasma (estado entre líquido y gas), que ejerce la acción biocida.
BIBLIOGRAFÍA Stainer Roger, Ingraham J, Wheelis M,Painter P. Microbiología: Segunda Edición. Consultado en línea en Google Books el día 15 de Junio del 2014 en: http://books.google.com.mx/books?id=2u6Q2XCMDgC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false (Sin autor), Métodos de esterilización. Consultado en línea el día 15 de Junio del 2014 en: http://www.quimicayalgomas.com/salud/metodos-de-esterilizacion/ Gutierrez G. Sofía, Métodos de Esterilización (2008), Consultado en línea el día 15 de Junio del 2014 en: http://www.ucv.ve/fileadmin/user_upload/facultad_farmacia/catedraMicro/10_M%C 3%A9todos_de_esterilizaci%C3%B3n.pdf (Sin autor) Esterilización y desinfección. Consultado en línea el día 15 de Junio del 2014 en: http://www.fmed.uba.ar/depto/microbiologia/500004.pdf
