Factores químicos para el control de microorganismos

1. Factores químicos para el control de microorganismos

2. Dentro de los compuestos químicos podemos encontrar agentes esterilizantes, desinfectantes y antisépticos.

3. Concentración: varía con el tipo de agente y de microorganismo: una misma concentración del agente puede producir un efecto diferente en distintos microorganismos. Tiempo: los microorganismos no son susceptibles a un agente en la misma forma, por lo que no todos los microorganismos mueren al mismo tiempo. La efectividad de estos agentes depende de las condiciones bajo las que actúan:

4. pH: afecta tanto a los microorganismos como a los agentes químicos. El aumento de pH por encima de 7 incrementa la carga negativa de los microorganismos afectando la concentración del agente sobre la célula. El pH determina el grado de disociación y la efectividad del agente químico, pues a menor disociación mayor permeabilidad y mayor efectividad

5. El desinfectante ideal • Actividad antimicrobiana a baja concentración • Solubilidad • Estabilidad • No ser tóxico para personas y animales • Homogeneidad • No combinarse con materia orgánica extraña • Actividad a temperatura ambiente o del cuerpo • Capacidad de penetración • No ser corrosivo ni teñir • Poder desodorante • Capacidad detergente • Disponible y barato

6. DESINFECTANTES Y ANTISEPTICOS • INORGANICOS • Metales • Ácidos y álcalis • Compuestos inorgánicos oxidantes • Halógenos • ORGANICOS • Alcoholes: • Fenol y compuestos fenólicos

7. INORGANICOS

8. Los más efectivos son mercurio, plata cobre y zinc. Actúan por la combinación ión metálico con proteínas y enzimas del microorganismo, dañando así su sistema. La capacidad que tienen los metales pesados para ejercer actividad antimicrobiana se denomina acción oligodinámica Metales y sus compuestos:

9. Todos los compuestos de mercurio se usan como antisépticos y son pincipalmente microbiostáticos. los compuestos de mercurio mas comunes son el mercurocromo, el metafen y el mertiolato. Los fungicidas mercuriales para hongos fitopatógenos están prohibidos por sus efectos dañinos en el ambiente, el hombre y los animales

10. Entre los compuestos de plata utilizados como antisépticos está el nitrato de plata (AgNO3) que en solución al 1% se ha utilizado para prevenir infecciones gonocócicas en los ojos de los recién nacidos aunque actualmente se está reemplazando por antibióticos como la penicilina. Un pocillo de plata puede desinfectar el agua y una medalla inhibir el crecimiento bacteriano en el laboratorio

11. Entre los compuestos de cobre se encuentra el sulfato de cobre (CuSO4) que se utiliza como algicida en los recipientes abiertos que contienen agua. También es fungicida por lo que se utiliza para controlar las infecciones fúngicas de plantas (Mezcla Bordelesa). Los compuestos de zinc también son fungicidas por lo que se utilizan para tratar el pié de atleta.

12. Acidos y Bases: • Actúan alterando la permeabilidad y coagulando las proteínas. • En general los ácidos son más eficaces que los álcalis.

13. Dentro de estos compuestos se encuentran el sulfúrico (H2SO4), nítrico (HNO3), hidróxido sódico (NaOH) e hidróxido potásico (KOH). Tienen aplicación limitada debido a su naturaleza cáustica y corrosiva. Aún así el NaOH se utiliza en la industria del vino para limpiar las cubas de madera

14. Compuestos inorgánicos oxidantes • Actúan oxidando los componentes de la membrana y enzimas. • Destruyen las células introduciendo formas tóxicas de oxígeno (radicales oxidantes) • Peróxido de hidrógeno • Ozono

15. Peróxido de Hidrógeno: • Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada (H2O2) al 6% (20 volúmenes) se utiliza como antiséptico en pequeñas heridas de la piel. • El peróxido gaseoso se utilizacomo desinfectante de superficies o descontaminante de laboratorios biológicos debido a que no es tóxico.

16. Halógenos: • Los halógenos especialmente el cloro y el iodo son componentes de muchos antimicrobianos. • Los halógenos son agentes fuertemente oxidantes por lo que son altamente reactivos y destructivos para los componentes vitales de las células microbianas.

17. Cloro: • El cloro, los hipocloritos y las cloraminas son desinfectantes que actúan sobre proteínas y ácidos nucleicos de los microorganismos. • Oxidan grupos -SH, y atacan grupos aminos, indoles y al hidroxifenol de la tirosina.

18. La muerte de los microorganismos se debe: • A la combinación directa del clorocon las proteínas de las membranas celulares y los enzimas. • En presencia de agua desprende oxígeno naciente (O) que oxida la materia orgánica: Cl2 + H2O ----------------> HCl + HClO (ácido hipocloroso) HClO ----------------> HCl + O (oxígeno naciente)

19. Hipoclorito de sodio (blanqueador), que es activo sobre todas las bacterias, incluyendo esporas, y además es efectivo en un amplio rango de temperaturas. La actividad bactericida del hipoclorito de sodio se debe al ácido hipocloroso (HClO) y al Cl2 que se forman cuando el hipoclorito es diluido en agua.

20. La actividad germicida del ion hipocloroso es muy reducida debido a que por su carga no puede penetrar fácilmente en la célula a través de la membrana citoplamática. • En cambio, el ácido hipocloroso es neutro y penetra fácilmente en la célula, mientras que el Cl2 ingresa como gas.

21. El hipoclorito de sodio se comercializa en soluciones concentradas (50-100 g/l de Cloro activo), a pH alcalino y en envases oscuros que favorecen su estabilidad, pero es inactivo como desinfectante. • A causa de ésto, es que deben utilizarse soluciones diluidas en agua corriente (que tiene un pH ligeramente ácido), con el objeto de obtener ácido hipocloroso. • Generalmente, se utilizan soluciones con una concentración del 0.1-0.5% de Cloro activo.

22. Su actividad está influida por la presencia de materia orgánica, pues puede haber en el medio sustancias capaces de reaccionar con los compuestos clorados que disminuyan la concentración efectiva de éstos.

23. El gas cloro licuificado se utiliza en la desinfección del agua de bebida y piscinas. • El hipoclorito sódico (lejía) al 1% se puede utilizar como desinfectante doméstico.

24. Dióxido de cloro • Es un bactericida, fungicida y germicida con un poder 2.6 veces mayor que el cloro, es muy estable y soluble en agua en cualquier dilución. • Se utiliza para el control efectivo de bacterias, algas, lama y otros microorganismos en la industria pesquera, lechera, avícola y de alimentos en general; tanto en el lavado de equipo como en los productos en sí para evitar contaminación. http://c3.org/chlorine_knowledge_center/whitepapers10-98.html

25. Se usa también en la purificación del agua, ya que tiene un amplio poder residual. • Por otro lado, es de fácil manejo y aplicación; • no es tóxico y no deja olor ni sabor; • no destruye la materia orgánica y es de larga vida de almacenamiento. • Este producto es aprobado por la F.D.A. (Food and Drug Administration)

26. Especificaciones Dióxido de Cloro • Densidad1.13 a 1.17 g/ml • pH10 a 13 • Cloro activo9.8 a 10.5%

27. Estos son los niveles recomendados para que el agua de piscina se mantenga perfectamente balanceada:

28. Iodo: • Es un agente oxidante que modifica grupos funcionales de proteínas y ácidos nucleicos. • Inactiva proteínas y enzimas por oxidación de los grupos -SH a S-S, pudiendo atacar también grupos amino, indoles, etc.

29. El iodo se puede utilizar como antiséptico bajo dos formas: • tintura de iodo, es una solución alcohólica (tintura) de iodo (I2) más ioduro potásico (KI) o ioduro sódico (NaI). • iodóforos, son mezclas de iodo (I2) con compuestos que actúan como agentes transportadores y solubilizadores del iodo. Los iodóforos tienen la ventaja de que no tiñen la piel.

30. Se utiliza como desinfectante de la piel (tintura de iodo: yodo molecular 2% y yoduro de sodio 2% en alcohol), aunque es irritante. • Es efectivo contra esporas en una concentración de 1600 ppm de iodo libre. • Los vapores de iodo se utilizan a veces para desinfectar el aire.

31. Para desinfectar pequeñas cantidades de agua. • No se utiliza en acueductos porque a las concentraciones a las que se logra desinfección produce olor, color y en algunas personas alergias

32. Tintes (colorantes) • Interfieren en la síntesis de acidos nucleicos y proteínas (acridina) o interfieren en la síntesis de la pared celular (derivados del trifenilmetano).

33. La acridina se inserta entre dos bases sucesivas del DNA separándolas físicamente. Esto provoca errores en la duplicación del DNA. • Los derivados del trifenilmetano (violeta de genciana, verde de malaquita y verde brillante) bloquean la conversión del ácido UDP-acetilmurámico en UDP-acetilmuramil-péptido.

34. Algunos tintes se usan como agentes selectivos en medios de cultivos por su efecto bacteriostático. • Ejemplos de estos tintes son el cristal violeta (violeta geneciana), azul de metileno, eosina,fucsina, verde brillante. Estos tintes inhiben las bacterias Gram+. El modo de acción no está claro, pero se cree intervienen en los procesos de oxidación celular.

35. ORGANICOS

36. Alcoholes: • Los alcoholes actúan desnaturalizando las proteínas, disolviendo las capas lipídicas y como agentes deshidratantes. • Lesionan la membrana celular de los microorganismos y desnaturalizan proteínas celulares. • Desorganizan la estructura fosfolipídica. • No destruyen esporas y tienen una acción germicida lenta.

37. El poder bactericida aumenta a medida que crece la longitud de la cadena carbonada • Pero los alcoholes con peso molecular superior al del propílico (3C) no se mezclan en todas las proporciones con el agua, no se utilizan como desinfectantes.

38. Los más utilizados son el etanol e isopropílico. • El alcohol metílico (1C) es menos bactericida que el etílico (2C) y además es altamente tóxico. • El etanol al 96% se usa como antiséptico de la piel y como desinfectante en los termómetros clínicos orales y algunos instrumentos quirúrgicos. • Se utilizan en concentraciones del 50 al 70%.

39. Fenol y compuestos fenólicos • Son desinfectantes que provocan lesiones en la membrana citoplasmática porque desordenan la disposición de las proteínas y fosfolípidos. • Esto causa filtración de compuestos celulares, inactivación de enzimas y lisis.

40. Una solución acuosa al 5% de fenol mata rápidamente a las células vegetativas de los microorganismos • Las esporas son mucho más resistentes al fenol. • El fenol no es usado a menudo como desinfectante por su olor desagradable, por ser muy irritante y por el resido que queda luego de tratar las superficies.

41. El fenol ha sido reemplazado por compuestos fenólicos, menos tóxicas y más activas frente a los microorganismos. • Los más utilizados son el hexaclorofeno (compuesto difenílico) y los cresoles (alquil fenoles). • Son muy efectivos a bajas concentraciones contra formas vegetativas de bacterias. • No son efectivos contra esporas. • Se utilizan para desinfectar objetos inanimados como los suelos, paredes y superficies.

42. Agentes iónicos y anfóteros: • Son sustancias que lesionan la membrana celular debido a que desordenan la disposición de las proteínas y de los fosfolípidos, por lo que se liberan metabolitos desde la célula, se interfiere con el metabolismo energético y el transporte activo.

43. No son esporicidas aún en altas concentraciones. • Su principales ventajas se hallan en que son inodoros, no tiñen, no son corrosivos de metales, estables, no tóxicos y baratos.

44. Catiónicos: Sales de amonio cuaternarias. Tienen mayor actividad a pH alcalino y los Gram + son más susceptibles. • Aniónicos: Jabones y ácidos grasos. Tienen mayor actividad a pH ácido y son eficaces contra Gram +. • Anfóteros: Actúan como catiónicos o aniónicos según el pH.

45. Jabones y detergentes • Un jabón es una sal de sodio o potasio y un ácido graso. • Los agentes que reducen la tensión superficial del agua (surfactantes) y que se emplean principalmente para la limpieza de superficies se llaman detergentes (el jabón es un ejemplo de un detergente).

46. Los detergentes se clasifican en catiónicos, aniónicos y no-iónicos. • Los detergentes catiónicos o cuaternarios de amonio son mejores desinfectantes que los demás. • Son bacteriostáticos a bajas concentraciones y bactericidas a concentraciones mayores. Estos compuestos no matan esporas. • Se usan como antisépticos para la piel y ára el saneamiento de lecherías y plantas elaboradoras de alimentos.

47. Gases esterilizantes

48. Oxido de etileno • El óxido de etileno, un líquido que hierve a 10,7° C. • El óxido de etileno actúa inactivando enzimas y otras proteínas que contienen grupos sulfidrilos (R-SH) • Es muy peligroso por ser altamente inflamable y explosivo, y además cancerígeno.

49. Es utilizado en la esterilización gaseosa, para material termosensibles como el plástico, equipos electrónicos, bombas cardiorrespiratorias, placas Petri, jeringas y otros objetos de plástico que se funden a temperaturas superiores a los 100° C. • Debido a su alto poder de penetración estos objetos se empaquetan primero y después se esterilizan.

50. Aldehídos: • Son agentes alquilantes que actúan sobre proteínas, lo que provoca modificación irreversible de enzimas e inhibición de la actividad enzimática • Se utilizan como desinfectantes y esterilizantes. • Destruyen esporas. • Formaldehído y glutaraldehído