10. control del crecimiento.2

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CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO

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microbiologia control de crecimiento microbiano

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  • CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO

  • La inhibicin y destruccin de microorganismos, hace posible el uso de tcnicas aspticas en investigacin microbiolgica, preservacin de alimentos, el control de procesos industriales y la prevencin de enfermedades. Los agentes antimicrobianos son utilizados para destruir o impedir el crecimiento de los microorganismos. Celula viable. Es aquella que es capaz de reproducirse y formar colonias.Muerte microbiana. El nico criterio vlido de muerte microbiana es su prdida irreversible de la capacidad de reproduccin.Desinfeccin: Reduccin del nmero de microorganismos en un ambiente inanimadoEsterilizacin. Eliminacin de toda forma de vida.Asepsia: Inhibicin o destruccin de m.o. en la superficie de un tejido vivo.DEFINICIONES

  • MODO DE ACCIN DE LOS AGENTES MICROBIANOS:Alteran la permeabilidad de la membranaDaan o impiden la sntesis de protenas y los cidos nucleicos.Cuando una poblacin microbiana se expone a un agente letal se produce, una reduccin exponencial del nmero de bacterias sobrevivientes en el tiempo, siguiendo una cintica de orden 1. (1)Donde:N es el nmero de microorganismos viables en cualquiera de sus formas, (clulas/mL), kd es la constante cintica de muerte trmica.

  • Grficos de supervivencia Representando log(N/No) frente al tiempo para un microorganismo determinado se obtiene una recta de pendiente negativa de valor kd/2,3.

    Esta representacin recibe el nombre de grfico de supervivencia. Para cada temperatura se obtendr una pendiente diferente y por lo tanto un grafico de supervivencia diferente ya que kd vara con la temperatura.

  • FACTORES QUE AFECTAN EL CONTROL MICROBIANOEl nmero de microorganismosEl tiempo de exposicin.La concentracin del agente de control Condiciones ambientales localesEl tipo de microorganismosEl estado fsico del microorganismo

  • a.- El nmero de microorganismos (carga inicial)A mayor nmero de microorganismos y/o resistencia de la poblacin se necesitar mayor tiempo de esterilizacin.Ademas de la poblacin influyen: la tasa de mortalidad (tipo de organismo, y el tiempo de accin del agente de control).Una menor poblacin, implica que el numero de clulas llegue mas rpido a valores cercanos a cero.

  • Disminucin progresiva en el nmero de microorganismos sobrevivientes en funcin del tiempo de exposicin al agenteb.- El tiempo de exposicin.D: tiempo requerido para reducir la poblacin microbiana un 90%

  • c.- Concentracin del agente de control Tiempo (minutos)Efecto de diferentes concentraciones de fenol sobre una poblacin de E.coli.Mayor concentracin requiere menor tiempo de accin del agente

  • Caso particular. Efecto de la Temperatura log n m.o. viablestiempo60 C 10010170 C 50 C A mayor temperatura, se requiere menor tiempo de accin.

  • d.- Condiciones Ambientales-Hay factores ambientales que tienen accin sinrgica, por ejemplo:- El calor es ms eficaz en un medio cido que en uno alcalino. - La consistencia del material, acuoso o viscoso, influye marcadamente en la penetracin del agente.- La presencia de materia orgnica extraa reduce la eficacia de los agentes antimicrobianos :- No permite que el agente llegue al microorganismo- Se combina con el desinfectante y lo inactiva dejando libres concentraciones tan bajas que no logran el efecto deseado sobre la poblacin microbiana

  • d.- Tipo de microorganismoCada especie microbiana tiene una respuesta diferente frente a los agentes antimicrobianos, pero adems dentro de cada especie son importantes:Estado fisiolgico de las clulas: las clulas jvenes son ms vulnerables que las viejas.Tipo de microorganismo: las clulas vegetativas en desarrollo son mucho ms susceptibles que las esporas

  • SISTEMAS DE CONTROL

    a.- Segn el mecanismo de accin Microbiocidas. Producen la muerte de los microorganismos, por:Alteracin de permeabilidad de membrana.Alteracin de protenas y cidos nucledos Microbiostticos. Inhiben el crecimiento celular. Aunque no produce la muerte a un microorganismo, impide su reproduccin; la clula envejece y muere sin dejar descendencia.

  • Segn el mtodo de tratamiento:

    Fsicos: Calor, Fro, Radiacin, Filtracin, DesecacinQumicos: Oxidantes, no oxidantes

    El diseo de un proceso de tratamiento, requiere conocer el producto y el microorganismo a inactivar. Para alimentos de baja acidez (pH > 4.6), se da una atencin especial a Clostridium botulinum, microorganismo formador de esporas altamente resistentes al calor y productor de la toxina (botulina), letal para el hombre.

  • 1. TRATAMIENTOS SEGUN EL MTODO:

    AGENTES FSICOSCalorFrioRadiacionesFiltracinDesecacin

  • 1.1. El calorEs simple, barato y efectivo. El mejor mtodo en material no termolabil.

    Ventaja: penetra a travs del objeto.Desventaja: No es selectivo, por lo que en el tratamiento de alimentos, puede producir prdidas del valor nutricional y sensorial del alimento. (Alvarado et al)

  • a.- Formas de aplicacin.a.1 Calor seco. desnaturaliza por oxidacin.Se aplica en: flameado y hornos. Flameado. Paso de la pipeta, la boca del matraz, o asa, por la llama del mechero. Horno. Con aire caliente requiere; 171C durante una hora, 160C durante 2 horas, o 121C durante 16 horas; los objetos de gran tamao requieren ms tiempo.

  • a.2.- Calor hmedo.Se realiza en autoclaves. Aparato que permite calentar muestras por vapor a presiones superiores a la atmosfrica, logrando temperaturas superiores a las de ebullicin del agua.Ms efectivo que calor seco: requiere T menores y penetra ms rpidamente. Las esporas de Clostridium botulinum son destruidas:En 4 a 20 minutos a 120 C en calor hmedoEn 2 horas de exposicin al calor seco.Se esteriliza a 121C por 15 min.

    Procesos industriales.PasteurizacinEsterilizacin. Tyndalizacin (fraccionada por vapor)

  • b.- Cintica de muerte microbianaIntegrando la ecuacin (1) para un proceso trmico que se realiza a temperatura constante (kd constante) se obtiene:

    Expresando en logaritmos decimales ser:

  • c.- Formas de clculoEcuacin de Arhenius

    Factores que determinan la intensidad del tratamiento.Valor D (factor de reduccin decimal, tiempo decimal de termodestruccin)Valor Z.Valor F.

  • c.1.- Ecuacin de Arrhenius

  • c.2.- valor (Dt)Es el tiempo necesario para reducir en 90% la poblacin inicial a una T dada. (la poblacin disminuye un orden de magnitud).El subindice indica la temperatura a la cual se evala la reduccin poblacionalD = -1 pend.

  • Valores D para Salmonella sp. 775W en funcin de diferentes parmetrosLos valores D, varan para cada tipo de sustrato

  • Ejemplo.1Determinar el valor D116 de un m. o. que sometido a la accin del calor arroja los siguientes datos de conteo:

    Tiempo (min)N viables (X)534010651519204.5251.3

  • Calculo de logaritmos y grafica

    t XLog X53402.531510651.812915191.2787204.50.6532251.30.1139

    Grfico1

    2.531478917

    1.8129133566

    1.278753601

    0.6532125138

    0.1139433523

    tiempo (min)

    log X

    Hoja1

    53402.531478917

    10651.8129133566

    15191.278753601

    204.50.6532125138

    251.30.1139433523

    Hoja1

    tiempo (min)

    log X

    Hoja2

    Hoja3

  • Deduccin del modelo y valores estimados de log.X

    TiempologXY.est52.53152.477101.81291.8775151.27871.278200.65320.6785250.11390.079

    Grfico2

    2.531478917

    1.8129133566

    1.278753601

    0.6532125138

    0.1139433523

    Tiempo (min)

    log X

    Hoja1

    53402.5314789172.477

    10651.81291335661.8775

    15191.2787536011.278

    204.50.65321251380.6785

    251.30.11394335230.079

    Hoja1

    tiempo (min)

    log X

    Hoja2

    Tiempo (min)

    log X

    Hoja3

  • Valor D(mtodo grfico).D=17.2-8.5 D116 = 8.7 minutos

  • Mtodo analticoD = (t1 t2) Log (Xo/Xi) Con los datos de la ltima tabla.(tiempo de 10 a 20 min)D116 = (20- 10)(1.8775- 0.6785)D116 = 8.63 minutosA la T de 116C, y en las condiciones de ensayo, la poblacin del m.o. disminuye a la decima parte cada 8.63 min.

  • Usos del valor DDespus de enlatar un alimento hay que calentarlo para eliminar el riesgo de crecimiento de esporas de Clostridium botulinum. El tiempo de calentamiento necesario se calcula conociendo el valor D.

    Ejemplo:Se desea aplicar tratamiento termico durante el tiempo suficiente para reducir una poblacin de 1012 esporas de C. botulinum a 100 (una espora); en consecuencia, haya muy pocas posibilidades de que las latas contengan una espora viable. El valor D para estas esporas es de 0.204 minutos, a 121 C. (en 0.204 min baja de 1012 a 1011).

    CALCULO DEL TIEMPO.Sern necesarios 12D= 12*0,204 = 2,04 min para reducir 1012 esporas hasta una espora, calentando a 121C.

  • Ejercicios .1.- Hallar el tiempo de reduccion decimal para una muestra, cuya poblacin bacteriana muestra los siguientes datos de supervivencia, a 110 C:T (min): 0 5 10 20 30 40 50 60X (cel/ml): 2000 1100 750 275 90 32 11 4

    2.- El valor de D120 para un m.o es de 3 minutos, si tenemos una contaminacin inicial de 8x1012 cel/gr Qu valor de contaminacin tendr la muestra despus de un tratamiento trmico a 120C por 18 min?Rpta. 8x106 cel/gr.

  • Efecto de la temperatura en el valor DLa constante de muerte trmica kd y, en consecuencia el tiempo de reduccin decimal, D, son funcin de la temperatura. Representando la razn de supervivencia frente al tiempo a varias temperaturas, se obtienen rectas de diferentes pendientes.La cintica de la muerte trmica se acelera al incrementarse la temperatura, reflejndose en una disminucin del tiempo de reduccin decimal D y un incremento en el valor de kd.

  • c.3.- Valor ZConstante de resistencia trmica (Z). Nmero de grados centgrados que debe aumentar la temperatura para que el valor D disminuya a la dcima parte.Cambio de temperatura necesario para reducir 10 veces (una unidad logartmica) el valor D. (Depende de K. y del medio)Ejemplo: Z = 20CUn tratamiento de 5 min. a 100C equivale a 0,5 min a 120C

    Grfico1

    Hoja1

    1002

    1101.5

    1201

    1300.5

    Hoja1

    0

    0

    0

    0

    T(C)

    log D

    Hoja2

    Hoja3

  • Ejemplo.3Para un m.o. determinado, el valor D104.4 es de 113 min y el D121.1 es de 2.3 min. Calcule su constante de resistencia trmica.

    DATOS: D104.4 = 113 min (DT1), D121.1 = 2.3 min(DT2), Z =?

    SOLUCION: reemplazando: Z = (121.1-104.4)/log(113/2.3)Z = 16.7/1.69235Z = 9.9 C.Cada vez que se incrementa la T de termodestruccin en 9.9C, el valor DT se reduce a la decima parte.

  • Tabla. Valores D y Z de algunos patgenos en alimentosLos 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 como referencia y presenta unos valores de Z y D de 10C y 1.5 min respectivamente, en soluciones acuosas.

    OrganismoSustratoValor D (C) en minutosValor z (C)Clostridium botulinumClostridium perfringens (cepa termorresistente)

    SalmonellaStaphylococcus aureusSolucin amortiguadora de fosfatoMedio 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 = 15.4D90 = 2.0-2.5106-8

    4.9-5.15.2-5.86.85.6

  • c.4.- Tiempo de Muerte Trmica (valor F)Es el tiempo que se requiere para causar una reduccin especfica de una poblacin microbiana a una temperatura dada. Se expresa en minutos o como un mltiplo del valor D.Por ejemplo, para una reduccin del 90% de la poblacin, el valor F ser igual a 1D. Para una reduccin del 99% de la poblacin microbiana, el valor F ser igual a 2D. Para una reduccin en la poblacin microbiana de El valor F ser igual a 90 % D 99 % 2D 99.9 % 3D 99.99 % 4D 99.999% 5D F = D (log No - log Nt)

    Cuando el valor F se refiere a 121 C (calor humedo) se designa como Fo.

  • En ocasiones, el valor F se escribe con un subindice y un superindice que representan la temperatura y el valor Z del microorganismo, respectivamente.

    En un tiempo de tratamiento requerido para lograr reducir la poblacin microbiana en un 99.99%, para un microorganismo con valor Z igual a 18 C, tratado a 121 C, es de 4D.Para ese microorganismo, con valor D= 5 min y una poblacin microbiana de un milln de clulas/mL, se requieren 20 minutos para reducir la poblacin al orden de 100 clulas/mL.La letalidad equivalente F permite decidir si un tratamiento trmico en particular es seguro para garantizar esterilidad comercial. Existen tablas de valores F recomendados para una gran diversidad de alimentos (Alvarado et al)

  • Ejemplo 4Calcular el valor Fo para el tratamiento de una conserva destinada a reducir en un factor de 1012 el riesgo de presencia de esporas de Clostridium botulinum, si se conoce que tiene un D121.1= 0,21 min.

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

    SOLUCION:

    Reemplazando se tiene:F = 0,21log(1012)Fo = 2,52 minPara reducir en 12 ordenes de magnitud el nmero de m.o. a 121,1 C se debe aplicar un tiempo de 2,52 min.

  • Ejercicio.Se somete un producto a una esterilizacin trmica en escalones segn la siguiente tabla:

    Determinar:a) Z, D121.1, Ea, K0b) N al final de cada etapa de temperatura constantec) Valores de L y n de todo el tratamiento trmicoDatos:El microorganismo ms termorresistente presenta: D110 = 19.26 min; D125 = 0.15 min y N0 = 2.5106 ufc/g.

  • Ejemplo. Se desea esterilizar conservas en envases de 125 ml a 115 oC, se sabe que se pueden encontrar tres tipos de microorganismos patgenos, cuyos datos de termorresistencia son:

    Si la concentracin inicial del microorganismo ms termorresistente es de 3102 ufc/ml, y el objetivo de la esterilizacin es lograr 9 reducciones decimales del mismo. Responder justificando las siguientes preguntas:a) Cual es el microorganismo ms resistente a la temperatura del autoclave (115 oC).b) Qu tiempo hay que programar en el autoclave para que se cumplan los objetivos de esterilizacin?c) Cul ser la concentracin de microorganismos tras el tratamiento?.

  • a) microorganismo ms resistente.El microorganismo ms termorresistente a 115oC, es aquel que tiene el mayor tiempo de reduccin decimal a dicha temperatura.

    Se calcula el tiempo de reduccin decimal a esa temperatura (115 oC):

    Usando esta frmula se puede construir la siguiente tabla:Microorganismo D121 (min) z (oC) D115 (min)

    El microorganismo ms termorresistente es el B.

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

    F115 =nD115 =9 x3.1min=27.9min

    c). La concentracin final de microorganismo, tras las 9 reducciones decimales, ser:N =No.10n= 3102 ufc/ml 109 = 3107 ufc/ml

  • Ejercicios 1.- Si se ha determinado que para esporas de Clostridium botulinum suspendidas en buffer fosfato el D121 = 0.204 min, Cunto tiempo llevara reducir una poblacin de 1012 esporas de C. botulinum en buffer fosfato a 1 espora a 121C? 2.- Para el mismo sistema se sabe que el valor Z= 10C. Cunto tiempo llevara reducir una poblacin de 1012 esporas de C. botulinum en buffer fosfato a 1 espora a 111C? 3.- La leche cruda a la entrada de la planta de procesamiento tiene una carga bacteriana de 4x105ufc/ml. La leche se va a procesar a 79C por 10 segundos. Si el valor D promedio para la poblacin bacteriana a 65C es de 21 segundos y el valor Z es de 9 C, cuntos microorganismos quedarn luego del tratamiento a 79C?Cunto tiempo se requerira para lograr el mismo grado de letalidad a 65C?Cunto tiempo llevara reducir la concentracin a 1ufc/100ml con un tratamiento a 65C?

  • d.- Procesos industriales de eliminacin de microorganismosUsando calor hmedo:Pasteurizacin.TindalizacinEsterilizacinUsando calor seco:Horno.Incinerador

  • d.1.- PasteurizacinEs el proceso trmico realizado a lquidos (generalmente alimentos) con el objeto de reducir los agentes patgenos que puedan contener.TIPOS:LHT, (Low hot temperature). 30 minutos a 63CHTST, (High temperature short time). 15 segundos a 72C UHT , 140C-150C durante 1 seg.Destruye patgenos (Coxiella burnetti, Mycobacterium tuberculosis) y reduce flora de deterioro. En leche: Mycobacterium tuberculosis , se destruye en 15 minutos a 60 C. Coxiella burnetti, agente causal de la fiebre Q, se encuentra a veces en la leche, es ms resistente al calor que Mycobacterium tuberculosis por lo que la pasteurizacin de la leche se realiza:A 62,8 C durante 30 minutos A 71,7 C durante 15 segundos

  • d.2.- TyndalizacinProceso discontinuo con perodos de incubacin intercalados

    Es un sistema de tratamiento a presin atmosfrica. Calentamiento: 50-100 C por 30 min., e incubacin a 37C por 24 Hr. 3 das sucesivosEn los intervalos de incubacin se produce la germinacin de esporas supervivientes antes de ser sometidas a un nuevo ciclo.En cada nuevo ciclo se destruyen las nuevas formas vegetativas formadas.Usos: esterilizacin de productos de baja resistencia trmica, cuando no existe otra opcin

  • d.3.- EsterilizacinCondiciones : 121C durante 15 minutos, con cargas iniciales bajas 121C durante 30 minutos, con cargas iniciales altas Aplicacin industrialDebido a la cintica de primer orden que sigue la inactivacin microbiana es prcticamente imposible la obtencin de un producto estril. La destruccin completa de formas viables, representara la destruccin del alimento. Los tratamientos trmicos adems de inactivar microorganismos, tambin destruyen algunas vitaminas termolbiles (Tiamina) y promueven la oxidacin de lpidos.

  • d.3.- Horno :La esterilizacin seca se logra a 170 C por 2-3 hrs.Se utiliza principalmente para esterilizar material de vidrio y otros materiales slidos estables al calor.Para el material de vidrio de laboratorio se consideran suficientes dos horas de exposicin a 160 C.

  • d.4.- Incineracin:La destruccin de los microorganismos por combustin o cremacin.En los laboratorios, las asas de siembra se calientan a la llama de mecheros Bunsen. La incineracin se utiliza industrialmente en la eliminacin de residuos hospitalarios.

  • - Refrigeracion: 0- 8 CTratamiento microbiosttico. La baja T, por si misma no mata los m.o., solo limita su desarrollo. En general, el metabolismo de las bacterias se inhibe a temperaturas por debajo de 0 C. Casos especiales:Choque fro.Se somete un cultivo en crecimiento, a un enfriamiento rpido y repentino; muchos m.o morirn inmediatamente.

    Congelacion (menos de 0 C)Las levaduras pueden explotar por la formacin de cristalesLas bacterias, son tan pequeas que no se pueden formar cristales de hielo en su interior, por esta razn no mueren. La congelacin es ms daina cuando se realiza lentamente; los cristales de hielo que se forman y crecen, rompen la estructura celular.1.2. Frio

  • 1.3. RadiacionesAlta energaBaja energaDos tipos: Radiaciones - ionizantes- no ionizantes

  • a.- Radiacion ionizante (RI) Rayos X: 0.1 40 nm (ionizante) Rayos gamma: 0.001 a 0.1 nm (ionizante) ionizan atomos y molculas: Provocan la formacin de iones. Rompen la estructura proteica y el ADN. Algunos m.o resisten RI, como: Thermococcus gammatolerans y Deinococos radiodurans.Una dosis de 10 Gy (Grey) puede matar a un humano, y una dosis de 60 Gy mata toda clula en una colonia de E. coli, D. radiodurans puede resistir una dosis instantnea de hasta 5000 Gy sin prdida de viabilidad, y dosis de hasta 15000 Gy con un 37% de prdida de viabilidad. Adems, puede sobrevivir en condiciones de calor, fro, deshidratacin, vaco y cido. Debido a estas caractersticas, se ha sugerido que estas bacterias podran ser capaces de sobrevivir en el espacio exterior

  • Desventajas: Equipo especial, personal entrenado Reacciones no deseadas en alimentos.Ventajas:Estos rayos pueden penetrar materiales, por lo que un producto se puede empaquetar primero y despus esterilizar.Tienen gran poder de penetracin.Se pueden tratar materiales sensibles al calor. Ejemplo: frutas, vegetales y conservas para exportacin.Dinococcus radiodurans

  • b.- Radiaciones no ionizantes. EJ: UVCaractersticas:Baja energa, sin poder penetranteMxima eficiencia biocida a 254 nm penetra la pared celular y se absorbe en ADN y ARN, con formacin de dmeros de timina.No forma compuestos txicos.

    Generacin de UV: lmpara de arco de mercurio a baja presin.Como la luz solar es rica en radiacin UV, los m.o han desarrollado mecanismos de fotorreactivacin para reparar los daos en el DNA por UV. Esto sucede en presencia de luz blanca.

    Usos:Desinfeccion de agua de consumo.Desinfeccion de camaras de laboratorio.Desinfeccion de aguas residuales.

  • Una lmpara ultravioleta se utiliza para descontaminar la superficie del interior de una cabina de seguridad biolgica.

  • Desinfeccion con radiacion ultravioletaLa radiacin ultravioleta (254 nm) penetra la pared celular de los organismos y es absorbida por los materiales celulares, includos el ADN y el ARN, lo cual puede impedir la reproduccin o producir directamente la muerte de la clula.Debido a que slo son efectivos los rayos ultravioletas que alcanzan a los microorganismos, es conveniente que el agua a desinfectar est libre de turbiedad que podra absorber la UV actuando como escudo de los microorganismos.Una correcta dosificacin de rayos ultravioletas es un eficaz bactericida y virucida, adems de no formar compuestos txicos.No constituye un desinfectante efectivo para aguas residuales con altas concentraciones de slidos.

  • Tratamiento de aguas residualesNecesita preacondicionamiento del aguaFiltro de partculas (5micras)Filtro de carbn (materia orgnica)Ablandamiento (100ppm)Remocin de Fe(0.3 mg/l) y Mn (0.05mg/l)

  • c.- Radiaciones de baja energa: Microondas Ondas de radio de alta frecuencia. (TV, radar, celulares), de 2450 MHz, energa de 500 a 1900 Watts, que son emitidas por un tubo electrnico llamado magnetn.En el horno, las ondas se dispersan por un ventilador, y se reflejan en las paredes metlicas del horno. Para mejorar el calentamiento uniforme, el horno cuenta con una base giratoria.Las molculas de agua vibran con las ondas, lo que produce calentamiento. El efecto en la celula es similar al calor hmedo.Tiempos de esterilizacin: 4 min para 1000-1100W. 5 min para 800-950W. 8 min para 500-750W.

    Ultrasonido.En general, los microorganismos suspendidos en un lquido y sometidos a la accin de ondas ultrasnicas de alta intensidad (20,000 ciclos/seg.) durante cierto tiempo se destruyen porque se rompe la pared celular y se pierde el contenido de la clula.Se usan en tratamiento de pequeos volmenes de agua

  • 1.4.- La filtracinLos m.o, mas no los virus, pueden ser eliminados.Uso para materiales termolbiles y sensibles a radiaciones. Para tratar soluciones de vitaminas, antibiticos y otras sustancias, termolabiles.Desinfeccin y esterilizacin (membranas con 0.22 m)Materiales: nylon, acero inoxidable, steres de celulosa.Los m.o quedan retenidos en parte por el pequeo tamao de los poros del filtro y en parte por adsorcin a las paredes del poro durante su paso a travs del filtro debido a la carga elctrica del filtro y de los microorganismos. Son difciles de utilizar en lquidos con muchos slidos suspendido

  • 1.5.- La desecacinLa desecacin, puede ser por evaporacin o sublimacin. Se usa en industria de alimentos.La liofilizacin, elimina el agua mediante sublimacin. La sublimacin evita los daos qumicos causados por el secado con calor, y disminuye la actividad del agua aw.Sin embargo, es un mtodo caro y tiene un uso industrial limitado.

  • 2.- METODOS QUMICOSSe usan sustancias qumicas que son capaces de controlar o detener el crecimiento microbiano.

    Mecanismos de accin biocida.

    Dao o destruccin de la pared celular dando lugar a la lisis celular, o inhibicin de la sntesis de la pared celular. Ej: penicilina, lizosima.Alteracin de la permeabilidad selectiva de la membrana celular. Ej: compuestos fenlicos y detergentes.

    Alteracin de la naturaleza coloidal del protoplasma. El calor coagula la protena celular y los cidos o bases desnaturalizan las protenas.Inhibicin de la actividad enzimtica. Agentes oxidantes como el cloro pueden alterar la estructura de las enzimas.

  • Condiciones de un buen biocida Debe tener un amplio espectro de actividad. Efectivo a baja concentracin. Efectivo en un amplio rango de pH. Compatible con otras especies qumicas en el medio. Alta persistencia: Efectivo a travs del tiempo. Fcil de neutralizar: Poseer mecanismos desactivadores para su posterior neutralizacin. Baja toxicidad humana: Manipulacin segura por parte del operador.

  • Coeficiente fenlicoEs un valor experimental para calificar a las sustancias biocidas, tomando como referencia la capacidad biocida del fenol.El mtodo estandarizado para obtener el valor del coeficiente fenlico, consiste en una serie de tubos conteniendo cada uno 5 ml de diferentes diluciones del desinfectante.A la vez se prepara una segunda serie de tubos que contengan diferentes diluciones de fenol. Cada tubo de las dos series se inocula con 0,5 ml de un cultivo del microorganismo de prueba por 24 horas.A los 5, 10 y 15 minutos se recoge una alcuota de cada tubo que se inocula en otro tubo que contenga medio de cultivo estril. Estos tubos se incuban durante 24 a 48 horas y se observa el crecimiento microbiano (aparicin de turbidez). La mayor dilucin del desinfectante que mate a los microorganismos en 10 minutos pero no los mate en 5 minutos se divide por la dilucin mayor de fenol que d los mismos resultados.El nmero obtenido es el coeficiente fenlico de ese desinfectante.

  • CLASIFICACION DE LOS METODOS QUIMICOSSEGN EL EFECTOGermicidas: matan microorganismos.Germiostticos: inhiben el crecimiento microbiano.

    SEGN EL TIPO DE CUERPODesinfectantes: se utilizan sobre superficies inanimadas. (son toxicos celulares)Antispticos: se aplican sobre los tejidos vivos.Quimioterpicos: agentes para el tratamiento de infecciones a seres vivos.Muchas sustancias son a la vez antispticas y desinfectantes segn la dosis que se utilice.

    SEGN EL MECANISMO DE ACCION..Agentes oxidantes.Agentes no oxidantes.SEGN LA NATURALEZA DEL DESINFECTANTE:- Orgnicos. - Inorgnicos

  • 3.1. Agentes oxidantesAlta afinidad por electrones.Halgenos: Cloro, yodo, bromo, y derivados.OzonoPerxido de hidrgeno.

    Halgenos. Son oxidantes muy fuertes. Oxidan grupos funcionales de las proteinas (-SH), los mas activos tambin oxidan NH2, -OH, y consecuentemente inactivan las enzimas:Ejplo. yodo, es un antisptico: se usa como antisptico, en tintura de yodo

  • a.- Halogenos: a.1.- CloroEs electronegativo. Tendencia a captar electrones de otros compuestos. Mecanismo fundamental: Oxidacin de protenas, por interaccin con los grupos sulfhidrilo (SH) presentes en las mismas. El cloro en el agua se presenta en dos formas: como cido hipocloroso (HOCl) o in hipoclorito(OCl-), al total se define como Cloro Libre Disponible.

    Acido hipocloroso, tiene mayor efecto biocida que el ion hipoclorito, debido a que es neutro y puede atravezar la membrana celular.El espectro de accin es amplio, alcanzando incluso actividad antiviral y esporicida (segn la concentracin y pH).Accin bactericida en dosis de 0,2-0,4 mg/L.

    Desventaja.Forma trihalometanos, y cloraminas con materia orgnica.

  • Especiacin del cloro en funcion del pHEl cloro en agua reacciona dando: Cl2 + H2O HClO + H+ + Cl-

    A pH > 4 el equilibrio se desplaza a la derecha, y no hay presencia de gas cloro disuelto, por tanto todo se encuentra como hipocloroso. El hipocloroso se comporta como cido dbil: HClO H+ + ClO-

    Para pH < 6 el hipocloroso disminuye, y practicamente desaparece a pH > 10. paralelamente aumenta el hipoclorito (ClO-)El mayor efecto de mortandad se logra alrededor del pH = 6, donde abunda el hipocloroso.

  • a.2.- HipocloritosFuncionan igual al cloro, pero son menos eficaces. Es una sal de base fuerte y de cido dbil, y se hidroliza: ClO- + H2O HClO + OH- (Barreiro y Ghislieri)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 especiales de almacenaje para evitar su contacto con orgnicos.Esta sal al disolverse eleva el pH de la solucin, lo que puede provocar la precipitacin de carbonato de calcio (CaCO3). Comnmente se usa en piscinas y pozos.Hipoclorito de sodio: Se ofrece en soluciones al 15%, 12.5%, 5% (leja) y 1% en el mercado y tambin produce soluciones alcalinas. Su uso es preferido cuando se desea no agregar dureza al agua.ClONa + H2O ---- HONa + HOCl

  • a,3,. CloraminasEl cloro reacciona con amonio o con compuestos orgnicos nitrogenados, produciendo cloraminas. NH3 + HOCl ---- NH2Cl (Monocloramina) + H2ONH2Cl + HOCl ---- NHCl2 (Dicloramina) + H2ONHCl2 + HOCl ---- NCl3 (Monocloramina) + H2O

    A corto plazo, las cloraminas son menos efectivas que el ion hipoclorito, pero son ms estables.

    En potabilizacin de aguas, se dosifica suficiente cloro para satisfacer la demanda natural de cloro (causada por presencia de orgnicos) del agua y alcanzar el nivel deseado de cloro libre para proteger el sistema. Un valor 0.2 mg/L de cloro libre (en el punto ms lejano del sistema) es suficiente para tener un sistema limpio.

  • a,4.-Dixido de cloroClO2 se usa en desinfeccin del agua potable en E.E.U.U.Elimina formacin de THM (trihalomethanos) del cloro.Gas explosivo, debe producirse in-situ.El ClO2 es selectivo, solo reacciona con compuestos de sulfuro reducidos, aminas secundarias y terciarias, y reactivos orgnicos reducidos. Esto permite menor dosificacin de ClO2.Capacidad de matar a esporas, virus y hongos en concentraciones bajas.No afecta gusto, olor o aspecto.

  • b.- OzonoEs inestable. Agente oxidante ms fuerte y efectivo biocida.Se genera por descarga elctrica o irradiacin UV de aire con O2 3 O2 ==== 2 O3Su vida media es de cerca de 20 min. Dosis en agua: 0,5 ppm.Durante la oxidacin, se divide en O2 y un tomo de O, muy reactivo: O3 - > O2 + (O)La ozonizacin eleva la concentracin de oxigeno disuelto del agua. Efecto bactericidaEfecto viricida Acta oxidando las protenas de su envoltura y modificando su estructura tridimensional. El virus no puede anclarse a ninguna clula hospedadora por no reconocer su punto de anclaje.La ozonizacin previa al proceso de desinfeccin con cloro reduce la posibilidad de formacin de trihalometanos.

  • Aplicacin: Agua de meza.Se usa desinfeccin por ozonizacin o por accin UV.Ventajas de ozonizacin:No le confiere gusto ni olor al agua, ya que una vez que reaccion, el residual se inactiva en pocas horas formando nuevamente oxgeno.

  • Aplicacin: Desinfeccion industrial del agua.En el tratamiento de agua potable, se busca eliminar todo agente infeccioso (clera, tifus, hepatitis B, y afecciones intestinales). (Barreiro y Ghislieri).Factores que afectan la desinfeccin.1) La naturaleza y concentracin de los organismos que se van a destruir. Entre las bacterias entricas, por ejemplo, la Escherichia coli, es ms resistente que las dems bacterias patgenas, por lo que su ausencia indica que todas las dems ya fueron destrudas. 2) La naturaleza, distribucin y concentracin de la sustancia desinfectante y de sus productos de reaccin en el agua. 3) La presencia de materia suspendida, materia orgnica, agentes reductores, etc. pueden afectar al desinfectante. 4) La temperatura del agua a desinfectar, y el tiempo de contacto. Ambos afectan el poder de desinfeccin proporcionalmente. (Barreiro y Ghislieri)

  • Seleccin del desinfectanteEl desinfectante ideal para tratamiento de agua, es aquel que asegure una completa destruccin de los microorganismos patgenos, 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, fcil de aplicar, fcil de dosificar, deja efecto residual, no es toxico en las dosis aplicadas, y acta en un amplio rango de pH. Sin embargo, es muy irritante y txico a altas concentraciones, por lo que debe ser manipulado con mucha precaucin y, si se aplica en exceso, afecta el sabor del agua tratada. (Barreiro y Ghislieri).Tambin se puede utilizar, como agente desinfectante el hipoclorito, ya sea de sodio o de calcio. Este es un agente seguro de manipular, en plantas pequeas y medianas, pero no as en plantas grandes. El dixido de cloro, y el ozono, son mas efectivos que los anteriores, sin las desventajas del cloro, pero su uso es muy caro.En el caso de disolver cloro gaseoso en agua, el pH de sta tiende a bajar, mientras que los hipocloritos tienden a subir el pH.

  • El Agregado de cloro al agua producediversas reacciones: 1) Primero el cloro reacciona con todos los compuestos reductores y pasa a cloruro, casi instantneamente. 2) Segundo el cloro desaparece al reaccionar con materia orgnica, a una velocidad menor. 3) Tercero el cloro empieza a reaccionar con los compuestos nitrogenados para dar las cloraminas. 4) Todo el cloro excedente, est disponible para actuar como desinfectante, y se denomina, CLORO LIBRE. Este para agua potable, debe estar entre 0,3 ppm y 0,6 ppm. (Barreiro y Ghislieri)

  • Potabilizacin de aguaPre sedimentacin

    El agua del rio es captada a travs del canal de ZamacolaDesarenadores: slidos gruesos, arena etc. Luego es llevada a la planta de la tomilla por medio de tuberasPre cloracin

    Se acondiciona el agua cruda aplicando cloro contra las algas y para disminuir la contaminacin bacteriana.

  • Coagulacin

    En esta etapa se aplican coagulantes y floculantes, como: Sulfato de Aluminio o policloruro de aluminio, y Polielectrolitos y a veces cal.DecantacinLos coagulos (FLOCKS) con mayor peso y volumen se van al fondo de los sedimentadores eliminndose por gravedad.

  • FILTRACINLas partculas e impurezas quedan retenidas en filtros de arena.DESINFECCINSe echa el cloro en estado gaseoso.Dosis 1 mg/l

  • c.- Perxido de hidrgenoProduce oxidacin de protenas y enzimas. Su actividad depende de la concentracin: al 6% es esporicida y al 3% es bactericida y ligeramente esporicida. Comercialmente esta al 3%, y es un desinfectante estable y efectivo. Pierde 1% anual.Al echar H2O2 a las heridas se produce un burbujeo por produccin de O2, (descomposicin del H2O2), por la enzima catalasa del cuerpo.2H2O2 ----- 2H2O + O2Algunos Staphilococos poseen peroxidasa y son resistentes al agua oxigenada.Tiene baja estabilidad, y se descompone en presencia de metales, sales metlicas, calor y agitacin; es relativamente estable en presencia de exceso de cidos.

  • d.- Acido Peractico. Tambin conocido como cido peroxiactico, CH3CO3H. Es un perxido orgnico, lquido incoloro, con olor acre que recuerda al cido actico. Es un cido ms dbil el cido actico.Se comercializa al 40%, y se considera mejor esporicida que el perxido de hidrgeno.Se uas en el tratamiento de aguas residuales, remocin de sulfuro de hidrgeno y la sanitizacin de membranas.

  • 3.2.- Agentes no oxidantesEn muchos casos, los agentes oxidantes no son biocidas eficaces.Los agentes no oxidantes usan diferentes mecanismos en su accin biocida. Principales. Alcoholes Fenol Sales de cobreColorantes Agentes tensoactivos

  • a.- AlcoholesEs bactericida y moderadamente fungicida. Desnaturalizan las protenas y desorganizan los lpidos de sus membranas plasmticas.Es poco o nada eficaz contra esporas y varios tipos de virus. Su efectividad es rpida pero de corta duracin porque tiende a evaporarse. Debe emplearse en solucin acuosa al 70% v/v, pues:Concentraciones mayores deshidratan a los microorganismos conservndolos en lugar de destruirlos.Concentraciones menores son menos eficaces.Su eficacia para el tratamiento de heridas superficiales es limitada. Para el lavado de manos tiene una eficacia similar a la de los jabones.

  • b.- El fenolDesnaturaliza las protenas, y desorganiza los lpidos.En concentraciones superiores al 1% el fenol es antibacteriano.

    Compuestos fenlicos:Como desinfectante, su olor es desagradable, y es muy irritante. Los derivados del fenol ms utilizados son el hexaclorofeno (compuesto difenlico) y los cresoles (alquil fenoles).Los fenoles clorados primero se adsorben a la pared celular. Despus se difunden a la clula donde quedan en suspensin y precipitan las protenas.

  • Hexaclorofeno: compuesto fenlico presente en los jabones carblicos.Se usaba en bao de neonatos para controlar infecciones de Sthaphilococcus en soluciones al 3%.En los 70 se demostr que el hexaclorofeno se absorbe en la piel.Nios que se baaban por mas de tres das podan sufrir dao cerebral.ha sido reemplazado por la clorhexdina, menos txica para humanos.

  • ClorhexidinaA bajas concentraciones altera la permeabilidad osmtica de la membrana e inhibe a las enzimas del espacio periplasmtico. A concentraciones altas origina precipitacin de protenas y cidos nucleicos.Su estabilidad es buena a temperatura ambiente y pH entre 5 y 8. Necesita ser protegido de la luz. Con el calor se descompone en cloroanilina.En solucin acuosa al 4% con base detergente para lavado corporal prequirrgico del paciente y lavado prequirrgico de manos.En solucin acuosa al 5% para antisepsia quirurgica, sobre heridas a concentracin de 0,1-0.5% en solucin acuosa.En la higiene bucal, no suele emplearse por ser muy amarga

  • Triclosn (5-cloro-2-(2,4-diclorofenoxi)fenol)Mecanismo de accin: inhibe la sntesis deARN.Antibacteriano y fungicida. Es poco soluble en agua, pero se disuelve en presencia de bases, por ejemplo enNaOH 1N y en disolventes orgnicos.

    Aplicacin industrial.Productos del cuidado personal, cosmticos, pasta de dientes, enjuagues bucales, desodorantes, cremas, tratamiento del cne, lociones y jabones de tocador. Como agregado en plsticos, polmeros, textiles y dispositivos mdicos de implante.

  • c.- AldehdosSon agentes alquilantes que actan sobre protenas, lo que provoca modificacin irreversible de enzimas.Se utilizan como desinfectantes y esterilizantes. Destruyen esporas.

    El glutaraldehdo es el nico esterilizante y esporicida efectivo en fro.Su actividad depende del pH: las soluciones alcalinas son ms efectivas que las cidas. No se inactivan por la presencia de materia orgnica. Se usa como desinfectantes de alto nivel para equipos mdicos tales como endoscopios, respiradores, y hemodilisis; pero es muy irritante para piel y mucosas. (Vives et al)GlutaraldehidoFormaldehido

  • Formaldehido.

    Se usa tanto en fase gaseosa como en fase lquida. La solucin acuosa (formol o formalina) contiene del 34 al 38% de principio activo. Es bactericida, y esporicida, pero de accin ms lenta que el Glutaraldehdo. Su uso como esterilizante y desinfectante est limitado por ser potencialmente carcinognico. (Vives et al)

  • Reaccionan con grupos -SH de las protenas y "envenenan las enzimas.Compuestos de plata (AgNO3 1%). Se usa en los ojos de recin nacidos.Sulfato de cobre. Para controlar el crecimiento de algas. Pueden crear contaminacin por metal pesado. Se aplican en 1 a 2 ppm. En tanques de acero pueden corroer. No til en agua potable, por ser txicas a los humanos.

    Derivados del mercurio.Se usan como cloruro mercrico y como organomercurialesd .-Sales de metales pesados.

  • rgano-MercurialesEl Mertiolato, metafen, thimerosal y Mercurocromo, son compuestos orgnicos que contienen mercurioSon antispticos utilizados en los tratamientos de la piel y mucosas.Timerosal. Es el ms utilizado. Tiene actividad bacteriosttica, ms marcada sobre bacterias Gram(+), con escasa actividad sobre otros microorganismos. Su eficacia se mejora por el solvente hidroalcohlico en que se encuentra diludo. Es muy utilizado como conservador de soluciones tpicas como colirios. (Vives et al)

  • Acidos yodadosSon germicidas de amplio espectro, accin sobre bacterias, hongos, virus e incluso esporas.Su efecto se debe a la yodacin de protenas vitales para los microorganismos (altera su estructura proteica y los cidos nucleicos). Se usan en soluciones yodadas (iodo-ioduro de potasio en alcohol); que si bien son altamente efectivas; presentan los siguientes inconvenientes: Reacciones de hipersensibilidad . Irritacin del rea tratada por el componente de alcohol. Quemaduras en caso de que la solucin tenga iodo a ms del 2%.

    Un iodforo es un agente solubilizante o portador del yodo con el que se combina en forma reversible. El complejo resultante provee un reservorio de liberacin sostenida de iodo libre en solucin acuosa (libera iodo lentamente). Son de mayor sustantividad que las soluciones iodo-ioduradas. Los ms empleados son: Iodopovidona, y Iodoformo .

  • Los derivados del trifenilmetano (violeta de genciana, verde de malaquita y verde brillante) bloquean la conversin del cido UDP-acetilmurmico en UDP-acetilmuramil-pptido.e.- Colorantes R = HSO4- Verde Brillante R = Cl- Verde de Malaquita Violeta de Genciana

  • f.- Los tensioactivosSu estructura, tiene parte hidroflica y parte hidrofbica, y solubilizan los lpidos de la membrana celular.Los aninicos se denominan jabones y se utilizan fundamentalmente para limpieza de la piel y superficies. Los catinicos son activos se enlazan a los sitios negativamente cargados en la pared bacteriana, ocasionando tensiones en la pared de la clula. Son efectivos contra bacterias vegetativas, hongos, pero no contra micobacterias, esporas ni virus. Ejemplo: Sales de amonio cuaternario. Son los ms eficaces contra bacterias en pH alcalinos. Los anfteros poseen actividad contra bacterias, hongos y virus.No se inactivan frente a la suciedad, grasas ni protenas. Se los utiliza para limpieza o desinfeccin. Ejemplo es el Oxirano: alcohol cilcico halogenado (Tego 51). (Vives et al)

  • Sales de amonio ms conocidas: cloruro de cetilpiridinio (Cepacol) y cloruro de benzalconio (Zephiran). Algunas soluciones empleadas para la higiene bucal contienen sales de amonio cuaternario. El agua muy dura hace perder propiedades. Son fungistticos, y son msactivos contra bacterias gram(+) que contra gram(-).

  • Aplicacin: Jabones germicidasEl Jabn es un agente limpiador que se fabrica utilizando grasas vegetales, animales y aceites.

    Funcin: eliminacin mecnica de mo mediante frotamiento.JABON GERMICIDA.Contienen agentes desinfectantes antimicrobianos. Pueden presentar efectos txicos sobre tejidos vivos. Ejplo. Triclosan.

  • Grupo hidroflico polar- unido al metal. Grupo lipoflico- unido a la cadena hidrocarbonada alifticaMecanismos:Degradacin de la membrana citoplasmtica, extraccin del citoplasma y deterioro de la pared celularDesnaturalizacin o precipitacin de las protenas Citoplasmticas de las clulasEfectos en la piel.Cuanto ms cercano sea su pH al de la piel, menos dao har a esta. La aplicacin del producto, hace que el pH ascienda a 7 y 7.5, por lo que es recomendable aplicar un producto que contenga un pH ms bajo

  • g.- cidos orgnicosEl cido srbico (srbalo potsico). Es util contra mohos y levaduras, 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 productos que deben fermentar, ya que inhibe la accin de las levaduras.El cido benzoico (benzoato sdico). Es activo en medio cido, pH 5 (alimentos acidos y refrescos). Es til contra bacterias, mohos y levaduras, especialmente contra levaduras. Acta inhibiendo el metabolismo del acetato y la fosforilacin oxidativa. Es un conservante barato. Su principal inconveniente es que presenta cierta toxicidad, por lo que se utiliza cada vez menos, y solo en productos de consumo ocasional. El propionato clcico evita crecimiento de mohos, a diferencia de los benzoatos, no requieren un entorno cido.Se utiliza como conservante en: panadera y bollera, carne procesada, suero de leche y otros lcteos.

  • h.- Esterilizantes gasesosSe utilizan en una cmara hermtica. xido de etileno.Es un gas soluble en agua con accin esporicida. Su actividad es por alquilacin de cidos nucleicos. Mata todo microorganismo y esporas. Es txico y explosivo cuando est puro, por lo que normalmente se mezcla con un gas inerte como dixido de carbono o el nitrgeno.Ventaja: es altamente penetrante. Es un gas muy difusible y penetra papeles, celofn, cartn, fibras textiles y algunos plsticos; excepto el polietileno al que penetra muy poco. Se esteriliza con Oxido de Etileno el material termosensible que no soporta las temperaturas del autoclave convencional (vapor de agua) o de esterilizacin en seco, pero que puede soportar una temperatura de unos 50C.

  • Industrias que usan qumicos para control del desarrollo microbiano

    INDUSTRIA: SUSTANCIAS QUMICAS: CMO SE UTILIZAN: papel Mercuriales orgnicos, fenlicos Para evitar el desarrollo de microbios durante la manufactura Cuero Metales pesados, fenlicos Existen agentes antimicrobianos en el producto final PlsticosDetergentes catinicos Para evitar el desarrollo de bacterias en dispersiones acuosas de plsticos Textiles Metales pesados, fenlicos Evita el deterioro microbiano de las telas expuestas al ambiente, por ejemplo, toldos, tiendas Madera Fenlicos Para evitar deterioro de las estructuras de madera Petrleo Mercuriales, fenlicos detergentes catinicos Evita el desarrollo de bacterias en la recuperacin y almacenamiento del petrleoAire acondi cionado Cloro, fenlicos Para evitar el desarrollo de bacterias (p.ej.Legionella) en torres de enfriamiento Energa elctrica Cloro Evitar el desarrollo de bacterias en condensadores y torres de enfriamiento Nuclear Cloro Evitar el desarrollo de bacterias resistentes a la radiacin en reactores nucleares

  • REFERENCIASRomero M., E. Cantn, J. Pemn y M. Gobernado. Antifngicos inhibidores de la sntesis del glucano. Rev Esp Quimioterap, Diciembre 2005; Vol.18 (N 4): 281-299, 2005 Prous Science, S.A.- Sociedad Espaola de Quimioterapia.E. A. Vives, V. Posse, M. L. Oyarvide, G. Prez Marc, D. Medvedovsky y R. Rothlin. Antispticos y desinfectantes. 2004.Barreiro Eduardo y Daniel Ghislieri. Eliminacion de microorganismos desinfeccion. Juan Alvarado, Gloria Martnez, Jos Navarrete, Enrique Botello, Mario Caldern, Hugo Jimnez. Fenomenologa de la esterilizacin de alimentos lquidos enlatados. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia N. 50 pp. 87-98. Diciembre, 2009

    ***Cuando una poblacin bacteriana es sometida a un proceso de esterilizacin que le provoca la prdida de la viabilidad, se observa una disminucin progresiva en el nmero de microorganismos sobrevivientes en funcin del tiempo de exposicin al agente esterilizante. La muerte microbiana sigue un comportamiento de tipo exponencial, por lo que se hace asinttico y nunca se llega a un nmero de microorganismos igual a cero. N = N0 . e - Kt Donde N es el nmero de microorganismos viables, N0 es el nmero de microorganismos viables iniciales, k es la tasa de muerte (min-1) y t es el tiempo de exposicin al agente. El coeficiente k es funcin de las condiciones de esterilizacin (temperatura, tenor de humedad, concentracin del agente qumico) y de la resistencia del microorganismo al proceso de esterilizacin. Si esta ecuacin se transforma a base 10 resulta: N = N0 . 10 - t / D En donde D (min) se denomina Tiempo de reduccin decimal, esto es el tiempo requerido para reducir la poblacin microbiana un 90% o un orden de magnitud. El valor de D se deduce cuando t=D y por lo tanto N=0.1 N0. Comparando las ecuaciones anteriores se llega a que: D = ln 10 / K = 2.303 / K Esto significa que D est inversamente relacionado con k. Entonces, menores valores de D significan una mayor tasa de muerte o una muerte ms rpida. Graficando el logartmo del nmero de microorganismos sobrevivientes en funcin del tiempo de exposicin a un determinado agente esterilizante se obtiene una recta. La pendiente est dada por -1/D y la ordenada al origen es log N0. Por lo explicado anteriormente, la pendiente de la recta est determinada por las condiciones de esterilizacin y de la resistencia del microorganismo.

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