Agentes físicos
Efecto de la temperatura
Efecto letal del calor.
Efecto de las bajas temperaturas.
Liofilización Desecación Radiaciones Filtración
Algunos parámetros
Punto térmico mortal: temperatura
mínima que mata a todas las bacterias en 10 minutos
Tiempo térmico mortal: tiempo para que
mueran todas las bacterias a una determinada temperatura
Tiempo de reducción decimal (valor
Inactivación total y parcial
Inactivación total= esterilización Inactivación parcial = desinfección Se deben a:
Desnaturalización de proteínas
Fusión de lípidos de membrana
La inactivación puede ser por:
Calor húmedo (más rápida por coagulación)
Calor húmedo
Autoclave:
Calienta agua a temperaturas >100ºC, en compartimiento estando a > P atmosférica
Aplicaciones:
Esterilización medios y soluciones en lab.
Esterilización material quirúrgico
En Ind. de alimentos: conservas, bebidas
Tindalización
Fases a): calentar material 100ºC x 15 min.
Fases b): incubar material a 30-37ºC x 24h
Calor húmedo
Uperización: esterilización por calor
húmedo a 150ºC x 20 seg
Inactivación parcial por calor húmedo: Ebullición: 100ºC x 15 minutos
Pasteurización clásica: 63ºC x 30 min
Pasteurización instantánea: 72ºC x 15 seg
Calor seco
Necesita mayores tiempos y
temperaturas que el calor húmedo
Aplicaciones:
Horno Pasteur: para esterilizar material inerte en el lab: vidrio, metales, aceites... Flameado a la llama del asa de siembra
Horno bacteriológico
Flameado
Efecto de las bajas temperaturas
NO efecto esterilizante, sino
microbiostático (detiene crecimiento)
Entre -1 y -10ºC el citoplasma queda en
sobrefusión, pero hay pérdida de agua y formación de microcristales de hielo [sales y electrolitos]
desnaturalización de proteínas
La congelación como método
de preservar cultivos
En nieve carbónica (-78ºC) En nitrógeno líquido (-180ºC)
En congelador (<-20ºC), poniendo en el medio ciertas sustancias que promueven solidificación amorfa y vítrea:
Glicerol, sacarosa, lactosa
Leche, suero, extracto de carne
Albúmina
Liofilización
Es la desecación al vacío de una muestra previamente congelada (sublimación)
Desecación al aire
Mata a las células vegetativas, pero no a las endosporas
Causas de muerte:
Aumento de [sales intracelulares]
Daños por oxidación
Diversa sensibilidad, según especies:
Bacilo tuberculoso: muy resistente (meses)
Efecto de las radiaciones
sobre los microorganismos
Conceptos generales sobre radiaciones y biomoléculas
Radiaciones ionizantes: Rayos X, Rayos Gamma: efectos y aplicaciones
Efectos de las radiaciones
ionizantes
Radiaciones ionizantes: Rayos X
Rayos gamma
Las bacterias son más resistentes que organismos superiores (valores D10):
Endosporas: 2000-3000 Gigaray (Gy)
Deionococcus radiodurans: 2200 Gy
Bacterias “normales”: 200-600 Gy
Efectos de las radiaciones
ionizantes
Efecto letal directo (a altas dosis): Roturas y entrecruzamientos en el
cromosoma que no se pueden reparar Efecto mutagénico:
Daños menores que se reparan por mecanismos propensos a error
Efecto letal indirecto: por radiolisis del agua, que genera radicales OH· letales
Aplicaciones de las
radiaciones ionizantes
Para la esterilización de:
Material farmacéutico (antibióticos, hormonas, etc)
Material médico-quirúrgico (guantes cirujano, suturas, jeringas, agujas, bisturíes, catéteres, prótesis, etc)
Efectos de las radiaciones no
ionizantes: rayos ultravioleta
El espectro de acción de los rayos UV coincide con el espectro de absorción por el ADN: 260 nm
No tienen actividad ionizante, pero originan fotoproductos en el ADN:
Dímeros de pirimidina (ej.: T-T)
Fotoproducto de la endospora
Aplicaciones prácticas de la
luz UV
Producida por lámparas de vapor de mercurio (emiten a 254 nm)
La luz UV no penetra en sólidos, poco en líquidos y se apantalla por vidrio
Aplicaciones:
Lámparas de desinfección de aire en hospitales y laboratorios
Efecto de la presión hidrostática
Las bacterias de hábitats continentales no
soportan grandes presiones
Bacterias marinas:
Barotolerantes: crecen a presión atmosférica, pero
aguantan hasta 500 atm
Barófilas
Moderadas: óptimo a 400 atm, pero aguantan hasta
(viven entre 5000 y 7000 metros)
Extremas: óptimos a > 600 atm, y no crecen a
Microorganismos osmófilos
Sacarófilos (sobre todo levaduras)
Solutos compatibles: polioles
Halotolerantes Halófilos
Moderados (ej: bacterias marinas): 3,5% de NaCl
Hiperhalófilos (arqueas Halobacterium): requieren saturación de NaCl
Soluto compatible: K+: acumulan hasta 7 M de K+
Acción de los agentes químicos
sobre los microorganismos
Desinfectantes, antisépticos,
Conceptos generales
Agentes químicos para el control de los microorganismos según sus efectos:
Microbicidas
Microbiostáticos
Tipos generales de agentes químicos Esterilizantes
Desinfectantes (germicidas)
Antisépticos
Factores que afectan la
potencia de un agente químico
Concentración del agente y tiempo de actuación
pH
Temperatura
Naturaleza y población de microorganismos
Algunos desinfectantes y
antisépticos
Para esterilizar superficies inertes de
laboratorios e industrias alimentarias:
Detergentes de sales cuaternarias de amonio (ej.:
cloruro de benzalconio)
Formaldehído en solución (3-8%)
Esterilización “en frío” (ej., en hospitales):
Óxido de etileno o formaldehído (gases)
Peróxido de hidrógeno
Algunos desinfectantes y
antisépticos
Agentes que dañan la membrana: Fenoles: Desnaturalizan las PE
Alcoholes: deshidratan, coagulan y desnaturalizan
las PE
Detergentes: alteran la tensión superficial de la MC Agentes que modifican grupos funcionales
Agentes oxidantes: halógenos.
Metales pesados y sus compuestos. Ag, Cu, Mg, Cr.
Forman mercaptanos
Algunos desinfectantes y
antisépticos
Los halógenos son oxidantes muy potentes y muy
usados:
Yodo: el mejor desinfectante para la piel
Cloro
Cloro gaseoso (Cl2) a 1-3 ppm: cloración de
aguas potables y piscinas
Soluciones de hipocloritos: a 200 ppm como
líquidos (lejías) o en polvo: desinfección de maquinaria, superficies
Ácidos orgánicos como conservantes alimentarios:
Quimioterápicos y Antibióticos
Definición: antimicrobianos con toxicidad
suficientemente baja como para poder ser
administrados a un organismo superior en el que alcanza concentraciones eficaces en sus tejidos
Un poco de historia:
Ehrlich (1900-1915) : balas mágicas. Concepto de
quimioterapia
Domagck (1932-1935): primer quimioterápico de síntesis
(sulfamidas). Woods (1940): descubre mecanismo de acción
Fleming (1929) descubre la acción de la penicilina (primer
antibiótico = quimioterápico natural). Chain y Florey (1940) descubren su mecanismo de acción
Retrato robot de un quimioterápico
ideal (cualidades deseables)
Toxicidad selectiva (“bala mágica”)
Microbicida (pero existen microbiostáticos) Que los microorganismos no desarrollen
resistencias
De amplio espectro
No alergénico ni con efectos secundarios Que permanezca activo en plasma y tejidos