UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CC.QQ.Y FARMACIA ESCUELA DE QUIMICA BIOLOGICA DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA CURSO DE MICROBIOLOGIA GENERAL Guía de Estudio: CONTROL DE MICROORGANISMOS INSTRUCCIONES: Para resolver la siguiente hoja de trabajo puede consultar: Brock Biología de los Microorganismos” 10a. Ed. “Microbiología Básica de Volk, “Microbiología de Prescott”, e internet (siempre y cuando ponga la referencia). Esta hoja es exclusivamente para estudio. 1. Defina los siguientes términos: • • • • • • • • • • • Esterilización: Proceso para eliminar toda la contaminación microbiana. Antimicrobiana: Es una sustancia que mata o inhibe el crecimiento de microbios, tales como las bacterias, hongos, parásitos o virus. Inhibición: Disminución o detención de las funciones normales de una parte del organismo por medios químicos. Dificultad o imposibilidad de una reacción química, especialmente un catalizador, para transcurrir a su velocidad normal. Antibiótico: Es una sustancia química producida por un ser vivo o derivada sintética de ella que a bajas concentraciones mata o impide el crecimiento de ciertas clases de microorganismos. Microbicida: Sustancia que mata microbios. Descontaminación: Serie de pasos para hacer inocuo el manejo de un instrumento o dispositivo médico al reducir la contaminación con microorganismos u otras sustancias nocivas. También se puede decir que es el método de conversión de las sustancias toxicas o nocivas en general, presentes en el ambiente para reducir o eliminar su peligrosidad. Microbiostático: Sustancia que inhibe el crecimiento de los microorganismos, pero no los mata. Desinfección: Destrucción de los microorganismos patógenos en todos los ambientes, materias o partes en que pueden ser nocivos, por medios mecánicos, físicos o químicos contrarios a su vida o desarrollo. Desinfectante: Es un agente, por lo regular químico, capaz de matar las formas de desarrollo, pero no necesariamente las formas de resistencia de microorganismos patógenos. Se aplica a sustancias que se usan en objetos inanimados. Seneamiento: Conjunto de acciones técnicas y socioeconómicas de salud pública que tienen por objetivo alcanzar niveles crecientes de salubridad ambiental Antiséptico: Sustancias antimicrobianas que se aplican a un tejido vivo o sobre la piel para reducir la posibilidad de infección, sepsis o putrefacción. 2. ¿Cuáles son los métodos físicos para el control de microorganismos? Y el factor es la presión. ¿Cómo un control de calidad. Tiempo térmico letal: Es el tiempo que se necesita para matar a todas las células a una temperatura determinada. 3. cuando el agua de vapor se somete a presión. radiaciones y filtración. del funcionamiento del autoclave explique en que se basa su uso? . • 5. Se usan tres términos para indicar el grado de resistencia al calor que tienen las bacterias: Punto térmico letal. Explique ¿cómo funciona el autoclave y cuáles son las condiciones • • Se debe mantener libre el paso de aire por la válvula Se debe evitar la acumulación excesiva de presión dentro del aparato No se deben autoclavear sustancias orgánicas u objetos que las contengan. • • • Punto térmico letal: Temperatura mínima que mata a todas las bacterias en un tiempo determinado (normalmente el tiempo de referencia empleado es de 10 min). lo que permite alcanzar una temperatura de 121 ºC.1 kilogramos/centímetro cuadrado (kg/cm2) [15 lbs/pulg2] de presión de vapor. a una determinada temperatura (también llamado valor D). Este tiempo depende del tamaño de la población ensayada dado que se requiere mayor tiempo para matar todas la células de una población grande que de una pequeña. Explique ¿por qué el autoclave es el mejor método para destruir las endosporas bacterianas? ¿Cuál es el factor que determina la resistencia de las mismas al calor? Por la elevada temperatura que alcanza.Son métodos estándar que se emplean para destruir o eliminar microorganismos no deseados. qué comprueba que el autoclave está esterilizando. 7. Explique 3 precauciones que se deben tomar en cuenta en el manejo adecuado de la autoclave. El procedimiento habitual consiste en calentar 1. 6. Se debe a que con la autoclave se pueden alcanzar temperaturas por encima del punto de ebullición y como también aplicar vapor de agua bajo presión. tiempo térmico letal y reducción decimal del tiempo. Reducción decimal del tiempo: Es el tiempo requerido para reducir al 10% la densidad de la suspensión. A esta temperatura el tiempo de esterilización suele ser de 10 a 15 minutos. se recomienda usar ampollas que contienen esporas de Bacillus stearothermophilus. Y son calor. defínalos. habituales que se usan para esterilizar material limpio o con poca carga microbiana? Dispositivo sellado que permite la entrada de vapor de agua bajo presión. 4. Es el más conveniente. y por lo tanto se puede determinar si las esporas están siendo matadas dentro de la autoclave. Para ambos métodos la temperatura es la misma (72 °C durante 15 segundos). aunque breve. explique por qué y a cuáles si elimina. hacen caer el índice metabólico. Este método es el más aplicado por la industria alimenticia a gran escala. En el proceso de "flujo continuo". se debe entender que ha sido tratada por el método UHT. Las bajas temperaturas son útiles para preservar . El proceso HTST es un método empleado en los líquidos a granel. la cerveza. 9. sobre todo por los pequeños productores debido a que es un proceso más sencillo. ¿La pasteurización elimina todos los tipos de microorganismos? Si su respuesta es NO. también denominadas intercambiador de calor de placas (PHE) o bien un intercambiador de calor de forma tubular. Existen dos métodos distintos bajo la categoría de pasteurización HTST: en "batch" (o lotes) y en "flujo continuo". se produce una mínima degradación del alimento. El proceso UHT y es de flujo continuo y mantiene la leche a una temperatura superior más alta que la empleada en el proceso HTST. el desarrollo y el metabolismo cesan. que necesita controles estrictos durante todo el proceso de producción. ya que permite realizar la pasteurización de grandes cantidades de alimento en relativamente poco tiempo. ya que permite períodos de conservación de 10 a 45 días si se almacenan refrigerados a 10 °C. La leche cuando se etiqueta como "pasteurizada" generalmente se ha tratado con el proceso HTST. ya que esta consiste en la aplicación de calor controlado que sólo mata a ciertos tipos de microorganismos pero no a todos. ¿Cómo actúan las bajas temperatura sobre los microorganismos? Los elimina totalmente? Si su respuesta es NO. etc. y si la temperatura es bastante baja. Las temperaturas bajas a la óptima para el desarrollo. Este método es muy adecuado para los alimentos líquidos ligeramente ácidos (la acidez se mide con el pH). Actualmente se usa pasteurización UHT. Entre las desventajas del proceso está la necesidad de contar con personal altamente cualificado para la realización de este trabajo. Es un método empleado hoy en día. En el proceso "batch" una gran cantidad de leche se calienta en un autoclave. mientras que para la leche etiquetada como "ultrapasteurizada" o simplemente "UHT".Estas bacterias pueden producir esporas. los zumos de fruta. qué significa y en qué se diferencia de la pasteurización tradicional? No. 8. como la leche. explique. con la finalidad de reducir la población microbiana. y puede rondar los 138 °C durante un período de por lo menos 2 segundos. tal como los zumos de frutas y los zumos de verduras (como el gazpacho). el alimento se mantiene entre dos placas de metal. Debido a este periodo de exposición. ya que expone al alimento a altas temperaturas durante un período breve y además se necesita poco equipamiento industrial para poder realizarlo. hasta los 15 nm. ya que los microorganismos tienen la capacidad única de sobrevivir al frío muy intenso. se puede considerar a las temperaturas altas como microbicidas y a las bajas congelación o menores como microbiostáticas. es decir. el núcleo de un átomo de helio. . Los microorganismos que se mantienen a temperaturas de congelación o subcongelación se consideran en latencia. Radiación Ultravioleta: La radiación Ultravioleta es una Radiación electromagnética cuyas longitudes de onda van aproximadamente desde los 400 nm. eyectadas del núcleo de un átomo radiactivo. ¿En qué se basa el método de filtración para esterilizar? Se basa en el tamaño de los poros del filtro y en la capacidad del mismo de retener microorganismos más grandes que el tamaño de los poros de que se trate. ya que desarrollan actividad metabólica no detectable. si se excede los límites admisibles por la vida terrestre puede causar efectos nocivos en plantas y animales e incluido el hombre en lo que respecta a la piel y los ojos. Esta condición es base del éxito en la aplicación de bajas temperaturas para preservar alimentos. Este tipo de radiación aunque en cierta forma es beneficiosa. 10. Radiación α : Las partículas α son conjuntos de dos protones y dos neutrones. Esterilización de líquidos. ¿Qué tipos de radiación existen? • Microondas • Radiación ultravioleta • Rayos X • Radiaciones gamma • los electrones • Fotorreactivacion • Radiación ionizante ionizante y no ¿Cómo actúan? • • • • Radiación no ionizante: Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos de un material. Así. el límite de la luz violeta. Radiación Ionizante: Son radiaciones con energía necesaria para arrancar electrones de los átomos. ¿Qué tipo de materiales se esterilizan por este método? 11. esterilización en laboratorios.cultivos. donde empiezan los rayos X. Haga un esquema del sistema de filtración más usado Escriba dos ejemplos de su uso. desde un punto de vista práctico. METODO Calor húmed o: Autoclave Vapor fluyent e o agua hirvien te Calor seco: Horno calient e USOS RECOMENDADOS Esterilización de instrumentos. casi sin masa. por tanto. Destrucción de patógenos no formadores de esporas. la emisión de rayos gamma por parte de un núcleo no conlleva cambios en su estructura. Para esterilizar materiales Destruyen los materiales que no se impermeables o que se dañan pueden someter a temperaturas por la humedad. ropa de cama y vajillas. No se garantiza que produzcan esterilización en una sola exposición. vidrio. . Radiación gamma: Se originan en el núcleo excitado generalmente. no se puede usar para artículos sensibles al calor. pero en general pueden atravesar cientos de metros en el aire. Son frenadas por metros de aire. lienzos. Los efectos antimicrobianos de las microondas se deben. ¿Se puede usar el horno de microondas para esterilizar medios de cultivo? Sí. que es eliminado como ondas electromagnéticas de elevada frecuencia. junto con una partícula no usual. elevadas pero lleva mucho tiempo.• • Radiación β: Las partículas β tienen una carga negativa y una masa muy pequeña. Se han desarrollado muchas aplicaciones de las radiaciones ionizantes para esterilizar materiales biológicos y esterilizar sustancias sensibles al calor. Mencione dos aplicaciones de la radiación. instrumentos cortantes. plomo o agua. y son detenidas solamente por capas grandes de hormigón. Su energía es variable. por ello reaccionan menos frecuentemente con la materia que las α pero su poder de penetración es mayor que en estas. en las plantas de energía nuclear. interaccionan con la materia colisionando con las capas electrónicas de los átomos con los que se cruzan provocando la pérdida de una determinada cantidad de energía radiante con lo cual pueden atravesar grandes distancias. Este tipo de radiación se origina en un proceso de reorganización nuclear en que el núcleo emite un electrón. porque. y más a menudo. utensilios y bandejas de tratamiento. Tiene lugar en átomos ricos en neutrones. ropa. al menos en parte. denominada antineutrino que se lleva algo de la energía perdida por el núcleo. como aceites. una lámina de aluminio o unos cm. LIMITACIONES Sin efecto contra organismos dentro de materiales impermeables al vapor. puede reducir el crecimiento microbiano de forma eficaz aplicando la dosis durante el periodo de tiempo adecuados. el núcleo tiene todavía un exceso de energía. de agua. Elabore un cuadro donde incluya los métodos físicos para el control de microorganismos. Los rayos gamma no poseen carga ni masa. y suelen ser elementos producidos en reacciones nucleares naturales. metales. tras emitir una partícula α o β. su mecanismo de acción y dos aplicaciones prácticas de cada uno. 12. a efectos térmicos. medios y otros líquidos. Desinfección del aire Costos Efectiva para descontaminación instrumentos delicados. Manos. Enumere las características de un agente químico ideal. • • • • • • • • Actividad microbiana • No deberá corroer ni teñir Solubilidad • Propiedad desodorante Estabilidad • Capacidad detergente Homogeneidad • Disponibilidad Capacidad de penetración No deberá ser toxica al hombre u otros animales No deberá reaccionar con material orgánico extraño Toxicidad par los microorganismos a la temperatura ambiente y a la del cuerpo. Para esterilizar líquidos Los líquidos deben estar biológicos sensibles al calor. Presencia de endosporas resistentes.Incineración Radiaciones: Luz ultravi oleta Radiaciones ionizantes Filtración: Filtros de membrana Filtros de fibra de vidrio (HEPA) Limpieza física Ultrasónica Lavado Para objetos contaminados Capacidad del incinerador. Explique a qué se refiere “naturaleza del medio adyacente (volk. 14. 15. no pasa a través del vidrio desinfección de superficies. calor y otros materiales usados en medicina. Neutralización por materiales orgánicos. 3. pueden darse cinco mecanismos. Tapetes y biopelículas que recubren a los microorganismos. 4. pero como procedimientos auxiliar incrementa la afectividad de otros métodos. PP 180). Enumere los factores que afectan la actividad de los agentes químicos sobre los microorganismos que se desean controlar o eliminar. Diga . Composición de la pared celular de algunas bacterias. cuando reaccionan con las proteínas. relativamente libres de partículas suspendidas. transparente u objetos opacos. Control de las infecciones Debe ser absorbida para ser efectiva transmitidas por el aire. 13. debe ser desechables que no se adecuada para quemar cargar volverán a usar. reduce la flora microbiana. contaminante potencial del aire. 2. 1. irrita los ojos y la piel. piel. grandes de manera rápida y efectiva. Para la esterilización de Caro y requiere facilidades especiales material quirúrgico sensible al para su uso. la No es efectiva sola. objetos. baja penetración. Dentro de las actividades de los agentes químicos. Limpia. son agentes que oxidan los grupos –SH. Actúan inactivando las proteínas celulares al combinarse con ella. o Bloqueo de los factores de elongación. o Inhibición de la reacción de formación del enlace peptídico. Detergentes catiónicos: interaccionan con los fosfolípidos de la membrana.cuáles son y ponga un ejemplo con ácidos. aminos. • Halógenos: principalmente el cloro y el yodo. cobre y zinc. 16. clorhexidina): estos compuestos alteran (rompen) la membrana celular. o Introducción de errores en la lectura de los ARNm. acido sulfúrico y ácido nítrico. • Metales pesados: los más efectivos son el mercurio. • • Compuestos que contienen fenol (hexaclorofeno. 18. plata. cloroxilenol. Escriba dos ejemplos de ácidos utilizados como preservantes de alimentos. 17. ¿Cuál es el alcohol que se recomienda para uso médico y a qué concentración? ¿Por qué no se puede usar etanol al 95% ó 100%? ¿Cuál es su mecanismo de acción? El alcohol llamada medicinal o desnaturalizado que se encuentra al 70% . o Inhibición de la traslocación del peptidil-ARNt (pp-ARNt) desde el sitio A al sitio P. • Mecanismos: o Inhibición del reconocimiento de un aminoacil-ARNt (aa-ARNt) hacia el sitio A del ribosoma. triclosan. halógenos y metales pesados. índoles y hidroxifenol de la tirosina y las proteínas en general. • Ácidos y bases: actúan alterando la permeabilidad y coagulando las proteínas. Mencione dos tipos de agentes químicos que afecten membranas y sus mecanismos de acción. Hipoclorito sódico y ácido cítrico.