PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER® EMPLEADO EN LAS AREAS DE ELABORACIÓN DE ENVASES Y TAPAS PLÁSTICAS EN ECSI S.A. ANDREA DEL PILAR MORALES CHAPARRO TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito parcial Para optar por el titulo de microbióloga Industrial PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL Bogotá D.C Enero de 2007 1 NOTA DE ADVERTENCIA “La universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos en sus trabajos de tesis. Solo velara por que no se publique nada contrario al dogma y a la moral católica y por que la tesis no contenga ataques personales contra persona alguna, antes bien se vea en ellas el anhelo de buscar la verdad y justicia” Articulo 23 de la Resolución Nº13 de julio de 1946. 2 EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER® EMPLEADO EN LAS AREAS DE ELABORACIÓN DE ENVASES Y TAPAS PLÁSTICAS EN ECSI S.A. ANDREA DEL PILAR MORALES CHAPARRO Ángela Umaña Muñoz Mphill Decana Académica Luís David Gómez Méndez. M.Sc. Director de las carreras de Microbiología 3 EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER® EMPLEADO EN LAS AREAS DE ELABORACIÓN DE ENVASES Y TAPAS PLÁSTICAS EN ECSI S.A. ANDREA DEL PILAR MORALES CHAPARRO APROBADO Dra. Janneth Arias Directora Dra. Ana Karina Carrascal Jurado Dra. Paola Roja Jurado 4 AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios por permitirme desarrollar este trabajo y culminar otra etapa de mi vida. A ECSI S.A. por la oportunidad de desarrollar este proyecto y por permitirme ser parte de su organización. A la Dra. Rosa Edith Useche. Gerente de Calidad ECSI S.A. y Codirectora de este proyecto por su paciencia, confianza, orientación y valiosas enseñanzas. A la Dra. Janeth Arias. Docente de la Pontificia Universidad Javeriana y Directora de Tesis, por su respaldo, soporte y apoyo al desarrollar el proyecto de grado. A la Dra. Paola Rojas. Microbióloga Industrial Flexo Spring S.A. por su constante colaboración . 5 DEDICATORIA Dedico este trabajo a mis padres por su esfuerzo, apoyo y respaldo incondicional en todas las decisiones de mi vida , a mi hermano por su cariño y confianza que me permitieron cumplir con esta meta. 6 RESUMEN En el presente trabajo se buscó evaluar el desinfectante Lark Sanitizer® usado en la desinfección de las superficies de las áreas de producción de envases y tapas en ECSI S.A. El método utilizado fue el de siembra en estrías, con el cual se logró calcular el porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® a base de Biguanidas, ante 5 microorganismos con propiedades y características diferentes: S. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922, C. albicans ATCC 18804, B.subtillis ATCC 9372 y A. niger ATCC 16404. Se determinó la eficacia de tres concentraciones, a la mitad, a la recomendada, y al doble de la sugerida por la casa comercial, además se conjugaron con tres tiempos diferentes 2-5 y 10 minutos. De acuerdo con los resultados, se concluyó que el desinfectante Lark Sanitizer® es efectivo a una concentración de 1% por un tiempo de 5 minutos para S. aureus , E. coli , C. albicans y B.subtillis sin embargo no tuvo ninguna acción inhibitoria contra A. niger. 7 TABLA DE CONTENIDO 1. 2. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.3.1 2.2.3.2 2.2.3.3 2.2.4 2.2.5 2.2.5.1 2.2.5.2 2.2.6 2.2.6.1 2.2.6.2 2.2.6.3 2.2.7 2.2.7.1 2.2.7.2 2.2.7.3 2.3 2.3.1 2.3.1.1 2.3.2 2.3.2.1 2.3.3 2.3.3.1 2.3.3.2 2.3.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 INTRODUCCIÓN MARCO TEORICO DESCRIPCIÓN DE LA COMPAÑÍA Reseña histórica de la empresa Presentación de la empresa Misión Visión Política de calidad ENVASES Y EMPAQUES DE PLÁSTICO Plásticos Historia de los Plásticos Tipos de Plásticos Termoplásticos Termoestables Elastómeros Plásticos más usados en la elaboración de envases Métodos de transformación Reacción de polimerización Etapas de la polimerización en cadena Procesado de materiales plásticos Moldeo por Inyección Moldeo por Soplado Moldeo por Compresión Función de los empaques Función de contener Función de proteger Función de informar TIPOS DE MICROORGANISMOS CONTAMINANTES Los mohos Aspergillus niger Las levaduras Candida albicans Las bacterias Escherichia coli Staphylococcus aureus Bacillus subtillis DINAMICA DE CRECIMIENTO Fase de retraso o de crecimiento bajo Fase de arranque Fase de crecimiento logarítmico Fase de crecimiento estacionario Fase de muerte acelerada 8 Pág. 1 3 3 3 3 5 6 6 7 7 7 9 9 9 10 11 12 12 13 14 14 15 16 16 16 17 17 17 17 18 18 19 19 20 20 21 22 22 22 22 23 23 2.4.6 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5 2.6.6 2.6.7 2.6.8 2.7 2.7.1 2.7.2 2.7.2.1 2.7.2.1.1 2.7.2.1.2 2.7.2.1.3 2.7.2.1.4 2.7.2.2 2.7.2.2.1 2.7.2.3 2.7.2.4 2.7.2.4.1 2.7.2.4.1.1 2.7.2.4.1.2 2.7.2.4.1.3 2.7.2.4.1.4 2.7.2.4.1.5 2.7.2.4.1.6 2.7.3 2.7.3.1 2.7.3.2 2.7.3.3 2.7.3.4 2.7.3.5 2.7.4 2.8 2.8.1 2.8.1.1 2.8.1.2 2.8.1.3 2.8.1.4 Fase de muerte reducida CINETICA DE MUERTE MICROBIANA CONDICIONES QUE INFLUYEN EN LA ACCIÓN ANTIMICROBIANA Agua Temperatura pH Formulación Numero de microorganismos Naturaleza del organismo Estado fisiológico de los microorganismos Tiempo CARACTERISTICAS DE LOS DESINFECTANTES Requisitos generales Grupos de desinfectantes Halógenos y sus compuestos Cloro Yodo Bromo Fluor Productos superficie activos Compuestos de amonio cuaternario Desinfectantes ácidos Biguanidas Clorhidrato de polihexametilenbiguanida Nombre común Formula Datos Físicos Espectro de actividad Toxicidad Usos Modo de acción antimicrobiana Compuestos clorados Compuestos yodados Compuestos de amonio cuaternario Desinfectantes ácidos Desinfectantes a base de biguaninas Desinfección de superficies CONTROL DEL EFECTO DESINFECTANTE Métodos de evaluación de desinfectantes Método del coeficiente fenolico Técnica de la dilución en tubo Técnica placa de agar Método de siembra por estrías 9 23 24 25 25 26 26 26 26 27 27 27 27 27 29 29 29 30 31 32 32 32 33 34 34 34 35 35 35 35 35 36 37 37 38 38 38 39 40 40 40 41 41 42 3. 4. 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.3.1 4.1.3.2 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 5. 5.1 5.2 6. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 7. 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.1.5 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 8. 8.1.1 8.1.2 8.1.3 JUSTIFICACIÓN MATERIALES Y METODOS Formulación del problema Población universo Muestreo Variables Variable dependiente Variable independiente Método de muestreo Análisis del porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® Hipótesis de estudio Análisis estadístico de resultados OBJETIVOS Objetivo general Objetivo especifico METODOLOGÍA Muestreo Obtención de las cepas Obtención de los medios de cultivo Recuperación de microorganismos liofilizados Preparación de la dilución del desinfectante Preparación del tubo #2 del patrón de Mac Farland Preparación de la emulsión de bacterias, hongos y levaduras Evaluación del desinfectante Lark Sanitizer® Lectura e interpretación Análisis estadísticos RESULTADOS Porcentajes de inhibición Staphylococcus aureus Escherichia coli Bacillus subtillis Candida albicans Aspergillus niger Analisis estadistico Staphylococcus aureus Escherichia coli Bacillus subtillis Candida albicans Aspergillus niger DISCUSIÓN Staphylococcus aureus Escherichia coli Bacillus subtillis 10 43 44 44 44 44 44 44 44 44 45 45 45 46 46 46 47 47 47 47 48 50 51 51 52 52 53 54 54 54 54 56 57 58 59 59 63 67 71 75 77 77 78 79 8.1.4 8.1.5 9. 10. 11. Candida albicans Aspergillus niger CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS ANEXOS 11 80 80 83 84 85 88 INDICE DE TABLAS Pagina Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Tabla 4. Tabla 5. Tabla 6. Tabla 7. Tabla 8. Tabla 9. Tabla 10. Tabla 11. Tabla 12. Tabla 13. Tabla 14. Tabla 15. Tabla 16. Tabla 17. Tabla 18. Tabla 19. Tabla 20. Tabla 21. Tabla 22. Tabla 23. Tabla 24. Tabla 25. Plásticos más usados en la elaboración de envases Ventajas y desventajas del Cloro como desinfectante Ventajas y desventajas del Yodo como desinfectante Ventajas y desventajas de Amonio cuaternario como desinfectante Ventajas y desventajas de Ácidos como desinfectantes Ventajas y desventajas de PHMB como desinfectante Efectividad de desinfectantes comunes Porcentaje de inhibición para S. aureus Porcentaje de inhibición para E.coli Porcentaje de inhibición para B. subtillis Porcentaje de inhibición para C. albicans Porcentaje de inhibición para A. niger Estadísticos descriptivos y T student para S. aureus con 2 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para S. aureus con 5 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para S. aureus con 10 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para E.coli con 2 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para E. coli con 5 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para E. coli con 10 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para B subtillis con 2 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para B.subtillis con 5 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para B. subtillis con 10 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para C. albicans con 2 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para C. albicans con 5 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para C. albicans con 10 min De contacto con el desinfectante. Estadísticos descriptivos y T student para A.niger con 2-5-10 min De contacto con el desinfectante. 12 11 30 31 33 33 36 39 55 56 57 58 59 60 61 62 64 65 66 68 69 70 72 73 74 75 INDICE DE FIGURAS Pagina Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Planta de inyección y soplado ECSI S.A. Envase soplado por ECSI S.A. Microorganismo vs tiempo de exposición al agente Aislamiento de A. niger Aislamiento de C.albicans Aislamiento de S. aureus Aislamiento de E. coli Aislamiento de B. subtillis 13 5 15 24 48 49 49 50 50 INDICE DE GRAFICAS Pagina Grafica 1. Grafica 2. Grafica 3. Grafica 4. Grafica 5. Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante S. aureus Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante E. coli Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante B. subtillis Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante C.albicans Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer ante A. Niger 14 63 67 71 74 76 INDICE DE ANEXOS Pagina Anexo A Figura 9. Siembra en estría para S. aureus Figura 10. Siembra en estría para E.coli Figura 11. Siembra en estría para B. subtillis Figura 12. Siembra en estría para C. albicans Figura 13. Siembra en estría para A. niger Anexo B Composición de los medios de cultivo usados Anexo C Ficha técnica del desinfectante Lark Sanitizer® 15 88 88 89 89 90 91 1. INTRODUCCIÓN El mantenimiento de unas condiciones adecuadas y seguras en la manipulación industrial de alimentos exige la implementación de mecanismos que aseguren la higiene total de superficies, equipos, manos y utensilios de trabajo. La razón de ello es que las impurezas y suciedades se fijan de manera compleja a las superficies. Por norma general pueden estar encerradas mecánicamente en poros, hendiduras y otras irregularidades, eliminarlas o neutralizarlas siguiendo un Programa de medidas de Limpieza y Desinfección teniendo en cuenta que es un flujo constante resulta fundamental para prevenir contaminaciones y por lo tanto el riesgo de infecciones alimentarías. (WILDBRETT,G.2000) El público consumidor espera disponer de alimentos exentos de microorganismos patógenos y toxinas con una capacidad de conservación específica y el fabricante espera que su producto se mantenga en el mercado, por esta razón para eliminar patógenos o elementos contaminantes de superficies, instalaciones o manos no basta con aplicar métodos de limpieza convencionales por el contrario, se necesita implementar algún sistema capaz de vencer las fuerzas de unión electrostáticas o fisicoquímicas que se dan entre las impurezas y las superficies. (WILDBRETT,G.2000) Hoy en día existen soluciones al alcance para asegurar que la limpieza y desinfección se efectúe correctamente en el ambiente industrial buscando eficiencia, eficacia y seguridad , que en las proporciones adecuadas de agua, producto químico, tiempo, temperatura y esfuerzo mecánico brinden seguridad y calidad. De esta manera, con la disposición apropiada de estos agentes y teniendo en cuenta los factores que lo afectan se puede lograr la 16 idealizada Seguridad alimentaría como objetivo común de industriales y consumidores. 17 2. MARCO TEORICO 2.1 DESCRIPCION DE LA COMPAÑÍA Razón Social ECSI S.A. Empresa Colombiana de Soplado e Inyección 2.1.1 Reseña histórica de la empresa Hace más de 30 años el señor Gustavo Aponte junto con su esposa Maria Luisa fundaron una pequeña empresa familiar, en la cual pusieron todo su empuje, su dedicación y cariño, tuvieron la idea de reciclar envases de aceite para envasar grasa antes empacada en cartón con varios inconvenientes, logrando un empaque de mejores características cuya evolución se daría con el tiempo. (Manual de Calidad ECSI S.A., 2004) Con la ayuda de sus empleados y mucho esfuerzo fueron ganando la confianza de sus clientes hasta lograr hoy un conjunto importante de compañías dedicadas a la producción de tapas, etiquetas, hojalata y envases: Flexo Spring S.A., Incoltapas S.A, Inversiones AGA S.A y ECSI S.A la cual fue fundada en 1992 y su función primordial es la producción y comercialización de artículos de plástico. (Manual de Calidad ECSI S.A., 2004) 2.1.2 Presentación de la empresa ECSI S.A. fue fundada el 21 de Diciembre de 1992 con la filosofía de ser lideres en el mercado fundamentados en la calidad y el servicio al cliente mediante la producción y comercialización de artículos de plástico. ECSI S.A. procesa alrededor de 5500 a 6000 toneladas / año. Genera alrededor de 400 empleos directos de los cuales 70% son mujeres y 30% hombres. 18 • Directivos 5 • Administrativos 35 • Técnicos 52 • Operativos 318 ECSI S.A. cuenta con una avanzada tecnología de transformación de plástico. En la línea de Inyección se labora con 31 máquinas y tiene una capacidad mínima de producción de 0.5 gramos y máximo 4.8 Kilogramos. La línea de soplado cuenta con 26 máquinas y tiene una capacidad mínima de producción de 80 centímetros cúbicos y máxima de 50 Litros. (Ver figura 1). (Manual de Calidad ECSI S.A., 2004) ECSI S.A. vende productos en Colombia, Centroamérica y Sudamérica. Exporta principalmente a: El Salvador, Panamá, Republica Dominicana, Costa Rica y Venezuela. Es proveedor de grandes empresas del sector alimenticio, petrólero, productos de aseo, químicos y comerciales. Los productos principales son: • Envases Plásticos • Tapas Plásticas • Canastas • Cuñetes • Bidones (Manual de Calidad ECSI S.A., 2004) ECSI S.A. es miembro de ICONTEC, ANDI, Cámara de comercio de Bogota y Cámara de comercio de Centroamérica y ha sido certificada por: • ICONTEC 19 NTC ISO 9002/ 1994 NTC ISO 9001/2000 • PIRA INT. Shell Group world wides Basis • QUAKER Quaker Oats Corp. (Manual de Calidad ECSI S.A., 2004) FIGURA 1. Planta de Inyección y soplado ECSI S.A. 2.1.3 Misión “ Nuestra empresa tiene como misión, la producción y comercialización de artículos plásticos con el fin de satisfacer las necesidades de nuestros clientes. Para esto combinamos el mejor talento humano con la más avanzada tecnología. Esto nos lleva a estar en los primeros lugares del mercado nacional y ser reconocidos en el mercado internacional. Nuestro más importante patrimonio es la calidad de nuestra gente y nuestra mayor preocupación el servicio, la atención y el aporte que hagamos a nuestros clientes, de esta forma estamos contribuyendo al desarrollo económico e 20 industrial de nuestro país y así mismo al progreso y mejoramiento de nuestra empresa y del nivel de vida de nuestra gente.” 2.1.4 Visión “ ECSI S.A. será una empresa líder: en servicio, producción y comercialización de artículos plásticos, reconocida en el mercado nacional e internacional. La calidad de nuestros productos dará completa satisfacción a nuestros clientes y será el resultado de personas capaces, de tecnología avanzada, de procesos altamente productivos y de la oportunidad y calidad de nuestros servicios. Estaremos colaborando en la investigación y desarrollo de materiales y procesos que contribuyan a la conservación del medio ambiente. Nuestro gran reto y desafió continuara siendo la calidad y lograremos la excelencia en todos los aspectos de nuestra organización.” 2.1.5 Política de Calidad “ Ser líder en el mercado nacional e internacional a través del sistema de Calidad orientado por la Gerencia de ECSI S.A., fundamentado en las normas ISO 9000, mediante el cual se asegure el cumplimiento de requisitos establecidos y el mejoramiento del Sistema de Calidad para lograr la satisfacción de nuestros clientes. Soportado por un equipo humano capacitado y motivado, por maquina de tecnología moderna y procesos autocontrolados por una organización ágil, moderna, liviana, por un manejo del recurso económico que asegura la permanencia y crecimiento de ECSI S.A., en el mercado. 21 2.2 ENVASES Y EMPAQUES DE PLASTICO 2.2.1 Plásticos La palabra “plástico “debe entenderse como un termino general, que describe una gran variedad de sustancias, las cuales se distinguen entre si por su estructura, propiedades y composición. (SENA, 1995) Los plásticos tienen algo en común: se originan del entrecruzamiento o encadenamiento de moléculas muy largas, denominadas macromoléculas. A menudo constan de más de 100 unidades estructurales, una detrás de otra. Como sus macromoléculas están conformadas por un gran número de unidades estructurales sencillas llamadas “monómeros” ( mono:uno, meros: parte), los plásticos reciben también el nombre de “polímeros” (poli: muchos). La sustancia de partida de los polímeros se llama monómero, y es posible producir diversos polímeros a partir e la misma sustancia, modificando el proceso de producción o mediante mezclas. (SENA, 1995) Los plásticos son materiales susceptibles de moldearse mediante procesos térmicos, a altas temperaturas y presiones. Presentan una serie de propiedades físicas y químicas muy útiles en la producción de envases y embalajes de múltiples productos, ya sea líquidos, sólidos o gaseosos. (Vidales , 1995). 2.2.2 Historia de los Plásticos Aproximadamente a mediados del siglo. XIX se realizaron con éxito los primeros ensayos para modificar la celulosa y el caucho natural de tal manera que tuvieran propiedades completamente nuevas, las de la goma, de la fibra vulcanizada y del celuloide. Hasta final de siglo se desarrollaron otras modificaciones de los productos naturales: la galalita o imitación del cuerno a partir de la caseína, la albúmina de la leche, el celofán y el acetato de celulosa pronto indujeron a la utilización de estos plásticos, ahora llamados productos naturales modificados. Muchas de las maquinas y procesos de 22 transformación , que utilizamos actualmente, arrancan de aquella época. (Vidales , 1995). También en este siglo se observó en diversos laboratorios que, por acción de la luz o del calor, muchas sustancias simples, gaseosas o líquidas, se convertían en compuestos viscosos e incluso sólidos. No fue hasta después de cerrado el siglo XIX e inaugurado el XX que la demanda y el éxito en la fabricación de productos derivados de los naturales permitían fabricar materiales de características equiparables, partiendo de materias orgánicas simples. Con la ayuda de la química orgánica, en auge en esta época salió la Resina Fenólica Baquelita en 1907, mientras que a partir de 1930 se fabricaron ya el vidrio acrílico poli(metacrilato de metilo), Prexiglas, el poli (cloruro de vinilo) y el poliestireno. Cuando el químico H. Staudinger (premio Nobel de 1953) con sus trabajos iniciados en 1920 demostró que muchos productos naturales y todos los plásticos contienen macromoléculas, universidades y grandes industrias químicas concentraron sus esfuerzos en el desarrollo de nuevos plásticos. Entre los años 1930 y 1950 surgieron plásticos tan importantes como las poliamidas Nylon y Perlon, el polietileno de alta presión (= baja densidad) y el Teflón, un plástico fluorado. Una nueva época para los plásticos se inició en 1952 cuando K. Ziegler descubrió que el etileno, muy lento para reaccionar, se podía convertir en polietileno por contacto con determinados sólidos (catalizadores) a presión normal y a temperatura baja, mientras que G. Natta descubrió en 1954 que estos mismos catalizadores y otros similares permiten la formación de las moléculas gigantescas de los plásticos en un estado de alto ordenamiento espacial. En la década de los años setenta y ochenta se inició la producción y puesta a punto de muchos plásticos de altas presiones, tales como polisulfones, 23 poliariletercetonas y polímeros de cristal líquido. Algunas de estas investigaciones están abiertas en la época actual. 2.2.3 Tipos de Plásticos Los plásticos son un grupo grande y variado de materiales sintéticos cuya forma se obtiene por procesos de conformado o moldeado. Se dividen en dos: 2.2.3.1 Termoplásticos: Para ser conformados requieren la aplicación de calor previo al enfriamiento que les confiere la forma definitiva. Estos materiales pueden ser recalentados y reformados varias veces sin sufrir cambios significativos en sus propiedades. Muchos termoplásticos poseen una larga cadena principal de átomos de Carbono unidos covalentemente (Ver Tabla # 1). A veces existen átomos de Nitrógeno, Oxigeno o Azufre unidos por enlaces covalentes en la cadena principal molecular. A esta cadena también se le puede unir otros átomos o grupos de átomos covalentemente. En este grupo de termoplásticos las cadenas moleculares se unen entre si por enlaces secundarios. (Fortune, 2004) Algunos ejemplos de termoplásticos son: Acetato de celulosa, Propionato de celulosa, poliestireno expandido, polietileno de alta y baja densidad, Poliamida, Polibuteno, Policarbonato, Polietileno, Polipropileno, Polipropileno, Acetato de polivinilo, Cloruro de polivinilo, Poliesteres entre otros. (Vidales, 1995) 2.2.3.2 Termoestables: Fabricados con una fuerza permanente y vulcanizados o endurecidos por reacciones químicas, no se pueden refundir, ni almacenar y son degradados a temperaturas elevadas, por ello no son reciclables. De todos modos existen muchos plásticos llamados termoestables que han sido endurecidos o vulcanizados a temperatura ambiente solamente por una reacción 24 química. Muchos plásticos termoestables constan de una red de átomos de Carbono unidos por enlaces covalentes para formar un sólido rígido. (Fortune, 2004) Algunos termofijos son resinas o masas de colada melamina-formaldehido, polimetil-metacrilato, Polimetil penteno, Poliacetal, Poliuretanos, hule natural y sintético etc. 2.2.3.3 Elastómeros: Este tipo de materiales posee una estructura molecular que le proporciona gran estabilidad. Los hules sintéticos o elastómeros después de haber sido deformados por la aplicación temporal de una fuerza ligera regresan rápidamente a sus dimensiones iniciales. Los elastómeros se forman sin la adición de diluyentes ni plastificantes y, dependiendo de su naturaleza química pueden ser termofijos o termoplásticos. Ejemplos de elastómeros son poliuretanos nítricos, silicones y butadienosestírenos. (Vidales, 1995) 25 2.2.4 Tabla # 1. Plásticos más usados en la elaboración de envases. Material Estructura Propiedades Aplicaciones - Densidad: De 0.895 a 0.92 En productos para el g/cm³. - hogar, Estructura: Termoplásticos electrodomésticos, semicristalinos, en su mayor parte embalajes, utensilios no polares, con un grado de de laboratorio cristalinidad entre el 60 y el 70% varios debido al predominio y tipos de en el del botellas. ordenamiento isolactico de los grupos metilo. Los copolimeros con Polipropileno etileno tienen mayor resistencia al impacto a bajas Tº y mayor estabilidad a la intemperie. - Color: Su tonalidad natural va ligeramente transparente hasta opaca, se puede teñir en muchos colores opacos con alto brillo superficial. - Características Térmicas: A Tº elevadas el PP puro tiende a oxidase. Estable hasta 140 ºC. - Material plástico transparente, - Útil inodoro, insípido y relativamente recubrimiento de quebradizo. de interiores - Con aspecto de cristal y otros automóviles, modificados con goma resistente electrodomésticos, Poliestireno a los impactos. discos, manilares y - La presencia del anillo fenileno útiles de cocina en en cada átomo de Carbono de la general. cadena principal produce una configuración voluminosa rígida, que impide la flexibilidad del material a temperatura ambiente. 26 - Material termoplástico entre - Se emplea en contenedores, en la transparente y blanquecino. - Existen dos tipos: De baja fabricación de densidad que tiene una estructura material químico, en Polietileno de cadena ramificada que hace la que disminuya cristalinidad, su grado densidad fabricación de productos para de el y hogar y de botellas resistencia mientras el de alta moldeadas. densidad tiene estructura de cadena lineal. (Sena, 1995) (Vidales. 1995) (Fortune. 2004) 2.2.5 Métodos de transformación. 2.2.5.1 Reacción de polimerización. La mayor parte de los termoplásticos son sintetizados por el proceso de polimerización en el que muchas pequeñas moléculas se enlazan covalentemente para construir cadenas moleculares muy largas. Estas moléculas simples ligadas covalentemente en largas cadenas se llaman monómeros. Las moléculas de cadena larga formadas por las unidades de monómeros se llaman polímeros. Por ejemplo la molécula de etileno C2H4 está constituida químicamente por un enlace covalente doble entre los átomos de carbono y por cuatro enlaces covalentes sencillos entre el carbono y los átomos de hidrógeno. Cuando la molécula de etileno está activada, es que el enlace doble entre los dos átomos de carbono está totalmente abierto siendo reemplazado por un enlace covalente sencillo, como resultado de esta activación cada átomo de 27 carbono de la anterior molécula de etileno tiene un electrón libre para el enlace covalente con otro electrón libre de otra molécula. La reacción general para la polimerización en cadena de monómeros de etileno a polietileno es : Ecuación Nº 1 La unidad más pequeña que se repite en la cadena de polímeros es llamada un mero. El mero polietileno es (CHCH2). (Fortune. 2004) 2.2.5.2 Etapas de la polimerización en cadena El conjunto de reacciones de polimerización en cadena de monómeros de etileno hasta polímeros como el polietileno se divide en tres etapas: - Iniciación: Para la polimerización en cadena del etileno se usan muchos tipos de catalizadores como peróxidos orgánicos los cuales actúan como formadores de radicales libres. Un radical libre es un grupo de átomos que teniendo un electrón desapareado ( e libre) de otra molécula. Una molécula de peróxido de hidrógeno H2O2 puede romperse en dos radicales libres mediante la siguiente reacción. 28 Ecuación Nº 2 En la polimerización en cadena del etileno, vía radicales, es necesario que un peroxido orgánico pueda descomponerse por los mismos caminos que el peroxido de Hidrógeno. - Propagación: El proceso de extensión de la cadena por la sucesiva adición de unidades de monómeros se llama propagación. El doble enlace en el extremo de una unidad monomerica del etileno reacciona en forma abierta con un radical libre contribuyendo a su extensión por unión covalente a dicho radical. Ecuación Nº 3 R - CH2 - CH2 + CH2 = CH2 R - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 Las cadenas de polímeros en la polimerización en cadena mantienen un crecimiento continuado debido a que la energía del sistema químico se ve rebajada por el proceso de polimerización. - Terminación: La terminación puede suceder por la adición de un radical libre finalizador o cuando dos cadenas se combinan Ecuación Nº 4 R( CH2 - CH2 )m + R 1 ( CH2 - CH2)) n R ( CH2 - CH2 )m - ( CH2 - CH2 )m R 1 (Fortune. 2004) 2.2.6 Procesado de materiales plásticos 2.2.6.1 Moldeo por inyección Es uno de los procedimientos más importantes de fabricación de termoplásticos. Las maquinas modernas de moldeado por inyección utilizan 29 un mecanismo de tornillo alternativo para fundir el plástico e inyectarlo dentro del molde. Las maquinas antiguas utilizaban un pistón para inyectar la fundición. En el proceso de moldeado por inyección, los gránulos de plástico contenidos en una tolva caen a través de una apertura en el cilindro de inyección, sobre la superficie de un tornillo rotatorio impulsor el cual transporta los gránulos hacia la parte anterior del molde. La rotación del tornillo fuerza los gránulos contra las paredes calientes del cilindro, fundiéndose debido al calor de compresión, al de fricción y al calor de las paredes del cilindro. Cuando en el molde al final del tornillo se encuentra suficiente material fundido, el tornillo se detiene y por un movimiento de pistón inyecta un chorro de plástico fundido en la cavidad de un molde cerrado. El eje del tornillo mantiene la presión sobre el material plástico dentro del monde durante un corto periodo de tiempo para permitir convertirse en sólido y luego se retira. El molde se refrigera con agua para enfriar rápidamente la parte plástica. Finalmente el molde es abierto y la pieza es retirada del molde con aire o expulsores de resorte, luego se cierra el molde y se prepara para otro ciclo. (Fortune. 2004) FIGURA 2. Envase soplado por ECSI S.A. 30 2.2.6.2 Moldeo por Soplado Se coloca un cilindro o tubo de plástico calentado llamado preforma entre las mordazas de un molde. El molde se cierra para sellar los extremos del cilindro y se insufla dentro aire comprimido forzando el plástico contra las paredes del molde (Ver figura 2). La velocidad del proceso, es decir la cantidad de piezas obtenidas por unidad de tiempo depende de la velocidad de solidificación del plástico caliente. ( Mink. 1991) 2.2.6.3 Moldeo por compresión Resinas termoestables como fenolformaldehido o ureaformaldehido son conformadas por procesos de moldeado por compresión, la resina debe ser precalentada, se carga dentro de un molde caliente que contiene uno o más cavidades. La parte superior del molde se fuerza hacia abajo sobre la resina para que esta funda por la presión aplicada y del calor forzando que el fundido llene la cavidad, se requiere continuar calentando para completar el entrecruzamiento de la resina termoestable y después se extrae de la pieza del molde. El exceso de rebaba se recorta. (Fortune. 2004) 2.2.7 Función de los empaques. 2.2.7.1 Función de contener El embalaje facilita el transporte, asegura determinadas unidades de tamaño, permite caracterizar o dividir la mercancía por tipos y simplifica así el almacenaje. De esta manera el producto también tiene la posibilidad de adaptarse a los formatos habituales de los estantes comerciales. (KUHNE,D.1990) 31 2.2.7.2 Función de proteger La primera misión de un embalaje es la de proteger la mercancía que contiene frente a influencias externas. Tales influencias externas pueden ser de tipo mecánico como choques, caídas, doblado, presión etc., o bien de naturaleza físico-química como las producidas por fuerte frió o calor, excesiva radiación solar o humedad o, microbiológicas donde el producto se ve afectado por bacterias, hongos, parásitos o virus que evidentemente cambiaran sus propiedades iniciales. (KUHNE,D.1990) 2.2.7.3 Función de informar Tareas de información y publicidad también son cumplidas por el envase, la atracción del cliente hacia el producto esta determinada por el nivel de aceptación que manifieste hacia el envase. (KUHNE,D.1990) 2.3 TIPOS DE MICROORGANISMOS CONTAMINANTES 2.3.1 Los hongos Los hongos son microorganismos pluricelulares (células eucarióticas) con morfología de micelio filamentoso. Consiste en una serie de células tubulares, que oscilan entre 300 a 100 µm de diámetro llamadas hifas que forman una masa microscópica llamada micelio. (MARRIOT,N.1999). Pueden desarrollarse numerosas y diminutas esporas que se encuentren en el aire y que puedan esparcirse en las corrientes de aire. Las esporas producen el crecimiento de nuevos hongos si son trasladadas a un lugar que reúna las condiciones ideales para la germinación. (MARRIOT,N.1999). Las paredes fúngicas están formadas por quitina, un polímero de N-acetil glucosamina. Se dispone en grupos de microfibrillas comola celulosa, y en algunas especies existen otros polímeros como mananos, galactanos o quitosan (MADIGAN,M.1991). 32 En su 80-90% las paredes celulares fungicas están compuestas de polisacaridos, mientras que los lípidos y polifosfatos e iones inorgánicos forman una matriz cementante. (MADIGAN,M.1991). Los mohos son los principales responsables de las retiradas de productos alimenticios cada año su crecimiento se evidencia por un micelio algodonoso con manchas de putrefacción complicando la fabricación y almacenaje de los productos. (MARRIOT,N.1999). 2.3.1.1 Aspergillus niger Las especies de Aspergillus están distribuidas ampliamente y causan diferentes tipos de contaminación y descomposición de materias. Crecen en higos, atacan al tabaco y a los cigarrillos, descomponen las nueces y el pan. (MARRIOT,N.1999). Las colonias tienen consistencia aterciopelada y color pardusco negro. El color depende de los conidios. (MARRIOT,N.1999). 2.3.2 Las Levaduras Las levaduras son generalmente unicelulares, difieren de las bacterias por su gran tamaño y su morfología cremosa y húmeda, además de su tipo de reproducción por gemación. (MARRIOT,N.1999). El tiempo de generación es generalmente es de 2 a 3 horas en los alimentos deteriorándolo en un plazo de 40 a 60 horas realizando procesos fermentativos alterando sus características originales .Las levaduras pueden diseminarse a través del aire u otros medios y se posan sobre las superficies. (MARRIOT,N.1999). Las levaduras pueden producir alteración en los alimentos, en particular cuando son azucarados. Las siguientes alteraciones son las más frecuentemente causadas por dichos microorganismos en los diferentes tipos de alimentos: 33 - Incremento de la presión en los envases, de tal forma que cuando se este abriendo hace espuma exagerada. - Olores fermentados y pérdida de sabor. - Sedimentos o trozos ligeros en el fondo de los envases. - Pérdida o cambio de color y apariencia física. - Surgimiento de puntos de color blanco a crema. (GTC 85.2003) 2.3.2.1 Candida albicans Son habitantes normales de boca y garganta, tubo digestivo y piel, es un patógeno oportunista que infecta primordialmente huéspedes inmunodeprimidos. Se han encontrado biofilms que pueden colonizar superficies inertes formando capas. (TYLER,B.2002) Las células en división y en crecimiento son más susceptibles a los agentes microbianos que llegan a la membrana puesto que el crecimiento y la división requieren incorporación del nuevo material de la pared y la membrana de la célula. (TYLER,B.2002) El lanzamiento de potasio al ingresar el compuesto activo del desinfectante y alterar la pared es menor después de la fase exponencial ya que hay alteraciones en la química de la pared de las células. Esta disminución de la susceptibilidad fué atribuida a los cambios el longitud de las cadenas de 1-3 glucano. (TYLER,B.2002) 2.3.3 Las bacterias Las bacterias son microorganismos unicelulares, se dividen en bacilos de forma alargada y cocos deforma esférica. Las bacterias producen pigmentos con variaciones desde amarillo, marrón, negro hasta naranjas y azules produciendo colores anómalos en los alimentos. (MARRIOT,N.1999). 34 El riesgo de contaminación para un producto natural, vegetal o animal y un producto alimentario transformado o no, es permanente a lo largo de la cadena alimentaría y durante los procesos de fermentación. (LEVEAU J.2002) 2.3.3.1 Escherichia coli Bacilos Gram negativos, anaerobios facultativos, no esporulados. Su pared celular está compuesta por varias capas y es bastante compleja, además del peptidoglicano que solo constituye un 10% posee en su pared una capa adicional que está compuesta de lipopolisacárido, de hecho esta capa representa una segunda bicapa lipidica, que no costa solo de lípidos como la membrana citoplasmática sino que además posee polisacaridos y proteinas. (MADIGAM,M.1991) E.coli forma parte de la carga normal del intestino grueso del hombre y la mayoría son apatógenas, sin embargo algunas pueden producir infecciones del tracto urinario y causantes de intoxicaciones alimentarias, septicemia y meningitis. La contaminación fecal de los alimentos bien por contacto directo o indirectamente por medio de agua es el método de transmisión más importante. (ELEY A.1994) El control debe ser mediante la higiene del personal: manipuladores y evitar el uso de aguas residuales. 2.3.3.2 Staphylococcus aureus Cocos Gram positivos, anaerobios facultativos no esporulados coagulasa y desoxiribonucleasa (DNAsa) positivos. La pared de las Gram positivas está formada fundamentalmente por un solo tipo de molécula y es más ancha comparándola con las Gram negativas. (MADIGAN,M.1991) 35 El peptidoglicano representa hasta el 90% de la pared, aunque los ácidos teoicos también están presentes en pequeñas cantidades que son polímeros de la pared, de la membrana o de la cápsula que contienen unidades de glicerol o ribitolfosfato. Debido a su carga negativa, los ácidos teoicos son, en parte, responsables de la carga negativa neta de la superficie de las células y puede intervenir en el paso de iones a travez de la pared celular. Algunos de estos ácidos contienen glicerol que están unidos a los lípidos de la membrana debido a esta asociación se denominan ácidos lipoteioicos. (MADIGAN,M.1991) Los alimentos contienen toxinas presintetizadas por las bacterias en la fase exponencial . Por tratamiento térmico las bacterias mueren pero las toxina sobreviven, son 8 tipos y son llamadas neurotoxinas ya que afectan el control del vomito. 15 a 20% de los S.aureus aislados en humanos son enterotoxigenicos, esto explica la importancia de los manipuladores de alimentos en la transmisión ya sea directamente o mediante el uso de los utensilios previamente contaminados. (ELEY A.1994) 2.3.3.3 Bacillus subtillis Bacteria Gram positiva, catalasa positiva encontrada comúnmente en el suelo. Constituye el grupo de patógenos oportunistas potenciales. Sus esporas pueden sobrevivir al tratamiento con desinfectantes comunes y muchas resisten al calor. (KONEMAN, E.1992) Las esporas son estructuras complejas formadas por diversas capas, algunas de las cuales le confieren gran resistencia. En el protoplasto está el RNA, DNA, acido dipicolinico, Ca, K, Mg, P. El cortex tiene peptidoglicano, 45-60% de ácido muramico. La membrana interna llega a ser la membrana citoplasmática en la germinación.(RUSELL,A.1990) 36 2.4 DINAMICA DE CRECIMIENTO La multiplicación de las células microbianas mediante bipartición se produce dentro de un modelo de crecimiento que consta de varias fases, siguiendo la curva de crecimiento típico microbiano. (MARRIOT,N.1999). 2.4.1 Fase de retraso o de crecimiento bajo ( Fase Lag) Después de haberse producido la contaminación viene el periodo de adaptación al medio de cultivo o al alimento , con un leve descenso de la carga microbiana debido al estrés, seguido de un limitado aumento en el número de microbios que sintetizan los enzimas necesarios para metabolizar los substratos (LEVEAU J.2002), se llama fase de bajo crecimiento microbiano. La fase Lag puede prolongarse con una menor proliferación microbiana reduciendo la temperatura o mejorando las prácticas higiénicas y sanitarias. (MARRIOT,N.1999). 2.4.2 Fase de arranque Cuando la fase de adaptación se termina se produce un arranque de crecimiento, la reproducción celular comienza, la concentración celular aumenta al igual que la velocidad de crecimiento. (LEVEAU J.2002) 2.4.3 Fase de crecimiento Logarítmico La multiplicación bacteriana se realiza mediante bipartición caracterizada por la duplicación de los componentes de cada célula. En esta fase el número de microorganismos aumenta de manera exponencial hasta que algún factor del medio ambiente actué como limite. El numero de microorganismos y factores medioambientales como la disponibilidad de nutrientes y la temperatura afectan el índice de crecimiento logarítmico. Una higiene eficaz para reducir la carga microbiana puede limitar el número de 37 microbios que contribuyen a la proliferación durante esta fase de crecimiento. (MARRIOT,N.1999). 2.4.4 Fase de crecimiento estacionario Cuando ,los factores medioambientales como la disponibilidad de nutrientes, temperatura y competencia con otra población microbiana ejerce acción limitante, el índice de crecimiento disminuye. El crecimiento llega a ser constante, lo que da una fase estacionaria donde el numero de microorganismos es lo bastante grande para que sus productos metabólicos y la competencia por espacio y nutrientes reduzcan su proliferación al punto que quede paralizada. (MARRIOT,N.1999). 2.4.5 Fase de Muerte acelerada La escasez de nutrientes, la acción de los productos metabólicos sobrantes y la competencia con otras poblaciones microbianas contribuye a la rápida destrucción de las células microbianas en una proporción exponencial. Esta etapa puede durar entre 24 horas y 30 días dependiendo de la temperatura, abastecimiento de nutrientes, edad de los microorganismos, aplicación de técnicas higiénicas y desinfectantes. (MARRIOT,N.1999). 2.4.6 Fase de Muerte reducida Esta producida por una fase de destrucción acelerada continua, lo que reduce el número de población microbiana hasta el punto de que el índice de destrucción se modera. Después de esta fase, el organismo resulta degradado, se ha producido una esterilización, u otra población microbiana continua la descomposición. (MARRIOT,N.1999). 38 2.5 CINETICA DE MUERTE MICROBIANA La destrucción química de los microorganismos es sobre todo utilizada en la desinfección de superficies de materiales de equipos en la industrias. La cinética de destrucción de los microorganismos tiene la misma tendencia sea cual sea el agente de destrucción utilizado. Es posible en el caso de la destrucción química trazar varias curvas de supervivencia haciendo variar la concentración del desinfectante. . (LEVEAU J.2002) Se constata que cuando la concentración aumenta el tiempo de reducción de la población microbiana disminuye. Como en el caso de la destrucción térmica las curvas de supervivencia siempre son lineales. A débiles concentraciones la relación no es lineal, se puede ver incluso que el microorganismo utilice algunos desinfectantes como sustrato de crecimiento cuando contiene Carbono, Oxigeno y Nitrógeno . (LEVEAU J.2002) FIGURA 3. Microorganismos vs Tiempo de exposición al agente 39 2.6 CONDICIONES QUE INFLUYEN EN LA ACCIÓN ANTIMICROBIANA En la aplicación de un agente físico o químico usado para inhibir o destruir poblaciones microbianas hay que tener en cuenta factores ya que, no es posible elegir un procedimiento que desinfecte o esterilice todo tipo de materiales. A continuación se mencionan los factores que intervienen en la acción antimicrobiana. 2.6.1 Agua La inclusión del agua en las industrias, en establecimientos y casas particulares en la preparación de alimentos y limpieza es imprescindible por ello, debe ser agua apta. El agua utilizada con fines técnicos recibe el nombre de “ Agua Industrial” y no debe ser siempre de calidad potable , pero los requisitos pueden ser mayores si tienen contacto con los alimentos, de manera que elementos presentes en ella como el Hierro y el Cobre pueden influir sobre la calidad y capacidad de conservación de los alimentos. (WILDBRETT,G 2000). El agua de tipo industrial debe cumplir con diferentes especificaciones entre ellas se encuentra un estándar mínimo en lo referente a especie y número de gérmenes. El empleo de aguas cargadas de microbios en la limpieza y desinfección supone un peligro, al poder transmitir gérmenes patógenos al producto elaborado. Además debe ser insípida e inodora y la tasa de elementos indeseables no debe exceder los limites legales entre estas están los Hidrocarburos Clorados que al acumularse pueden desarrollar una acción cancerigena. (WILDBRETT,G.2000). 40 2.6.2 Temperatura Los desinfectantes químicos son comúnmente utilizados a temperatura ambiente, pero algunos son posibles de usar en conjunto con procesos calientes de limpieza.(GARNEDNER,J.1991). Un aumento de temperatura con un agente químico apresura la destrucción de microorganismos. Así una cantidad pequeña de agente químico a una temperatura elevada logrará el mismo resultado que una cantidad mayor del mismo agente a una temperatura más baja. Es importante tener en cuenta que la estabilidad de algunos desinfectantes se ve afectada por el aumento de temperatura por ejemplo, los Halógenos, el Cloro y el Yodo. (PELCZAR,M.1994). 2.6.3 pH La acidez o alcalinidad de una solución afectará la eficacia de un agente químico. Los bactericidas ácidos (aniónicos) como los ácidos orgánicos y el fenol son más eficaces a un pH bajo. Los microbicidas catiónicos tienden a ser inhibidos por pH bajos y aniones. (FROBISHER,M.1976). 2.6.4 Formulación Algunos desinfectantes tienen en su formulación soluciones que garantizan una mayor penetración como algunos desinfectantes de piel. Los desinfectantes fenolicos contienen agentes activos de superficie para promover la solubilidad de compuestos activos, los compuestos de amonio cuaternario son formulados con detergentes. Es importante saber que una mezcla no autorizada de diferentes desinfectantes puede resultar en desactivación. (GARNEDNER,J.1991). 2.6.5 Número de Microorganismos La desinfección química tiene un margen menor de seguridad y la tasa de muerte es a menudo más lenta en los estados finales, produciendo curvas 41 erradas. A mayor número de microorganismos el tiempo de ajuste para destruir a todos los microorganismos es más largo. (GARNEDNER,J.1991). 2.6.6 Naturaleza del organismo Las especies de microorganismos difieren en su susceptibilidad a los agentes físicos y químicos. La eficacia de un agente en particular depende de las propiedades del organismo contra el cual esta siendo probado. La producción de esporas o cápsulas por ejemplo hacen a los microorganismos más resistentes. (JOKLINK,W.1986). 2.6.7 Estado fisiológico de los microorganismos El estado de los microorganismos influye en la susceptibilidad a los agentes antimicrobianos, las células jóvenes por tener intenso metabolismo son más vulnerables que las viejas (PELCZAR,M.1994). 2.6.8 Tiempo El tiempo de contacto o de aplicación tiene gran importancia en la desinfección. Los productos químicos requieren cierto tiempo para establecer contacto con los microorganismos y reaccionar con ellos. (FROBISHER,M.1976). 2.7 CARACTERISTICAS DE LOS DESINFECTANTES Los desinfectantes disponibles para utilizar en el procesado de alimentos y productos afines varían en su composición química y actividad, dependiendo de las condiciones de actuación. Comúnmente cuanto más concentrado está un desinfectante más rápida y eficaz es su acción. (MARRIOT,N.1999) 2.7.1 Requisitos Generales Los desinfectantes sirven para combatir adecuadamente los microorganismos. En lo referente a su utilización en la producción de 42 alimentos o elementos relacionados, un desinfectante debe cumplir una extensa serie de requisitos: El desinfectante como producto concentrado: - Alto contenido de principio activo - Buena capacidad de transporte y estabilidad en el almacenado - Buena solubilidad, miscibilidad y dosificación en la preparación de las diluciones habituales. (WILDBRETT,G.2000). Propiedades del desinfectante en solución - Breves plazos de destrucción de gérmenes con bajas concentraciones, también a bajas temperaturas. - Igual acción sobre todas las especies de microorganismos - Ningún perjuicio para los procesos de limpieza, sino facilidad de dispersión para conseguir contactos complejos entre el principio activo y los gérmenes. - Indiferencia a la inclusión de suciedades. - Suficiente estabilidad del principio activo en mojaduras prolongadas o repetidas con soluciones preparadas y, si es el caso, almacenadas durante cierto tiempo. - Control sencillo, y si es posible automatizado, de la concentración del principio activo. - Ningún ataque a los materiales tratados. - Seguridad y comodidad de empleo, con tolerancia para la piel y olor neutro. (WILDBRETT,G.2000). Comportamiento en lo referente a residuos y otras precauciones. - Prolongada acción protectora sobre las superficies tratadas. - Buena capacidad de enjuagado de las superficies de contacto con el alimento . - Ninguna influencia sobre el olor y sabor del alimento. - Inocuidad de los residuos para el hombre, animales y entorno. - Inocuidad de las aguas residuales. (WILDBRETT,G.2000). 43 2.7.2 Grupos de Desinfectantes 2.7.2.1 Halógenos y sus compuestos Por su capacidad de agentes oxidantes fuertes para atacar y destruir las sustancias orgánicas, todos los halógenos sirven perfectamente para operaciones de desinfección. Sin embargo del grupo se destacan el Yodo y el Cloro. (WILDBRETT,G.2000). 2.7.2.1.1 Cloro Funcionan como desinfectantes el Cloro líquido, hipocloritos, cloramina inorgánica, cloramina orgánica y dióxido de Cloro. El cloro gaseoso puede inyectarse en agua para formar oxido hipocloroso (HOCL), EL Cloro Liquido es una solución de Hipoclorito sólido (NaOCl) en agua. El ion Hipocloroso es 80 veces más activo que una concentración equivalente del ión Hipoclorito. (MARRIOT,N.1999). Los compuestos clorados ejercen mayor efecto antimicrobiano con un pH bajo , en el que predomine la presencia de ácido hipocloroso (pH <4), a medida que aumenta el pH, predomina el ión hipoclorito (pH >5), que no es tan eficaz como bactericida. (MARRIOT,N.1999). El tiempo de reacción de los desinfectantes a base de Cloro depende de la Temperatura. Hasta 52ºC, la velocidad de reacción se duplica cada 10ºC de aumento de temperatura. Aunque los hipocloritos son relativamente estables, la solubilidad del Cl2 disminuye rápidamente por encima de 50ºC. Se sabe que el cloro es eficaz como desinfectante en la limpieza mecanizada de acero inoxidable sin corroer y superficies de policarbonato reduciendo las poblaciones microbianas presentes a menos de 1.0 log ufc/cm². (MARRIOT,N.1999). Las cloraminas inorgánicas se forman en la reacción de Cloro con Nitrógeno y las cloraminas inorgánicas por la reacción del ácido hipocloroso con aminas. Las esporas bacterianas son más resistentes a estos compuestos y 44 libera lentamente el Cloro ya que sus efectos letales también son más lentos. (MARRIOT,N.1999). TABLA #2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CLORO COMO DESINFECTANTE VENTAJAS DESVENTAJAS Eficaces contra una amplia variedad Son de bacterias, hongos y Virus. inestables y desaparecen rápidamente con el calor o con la contaminación de materia orgánica. Incluyen compuestos de efecto Su eficacia disminuye a medida que rápido. aumenta el pH de la solución. Económicos Son corrosivos para el acero inoxidable y otros metales Si se aplican soluciones con 200ppm Se deterioran cuando se almacenan o menos no hay necesidad de bajo luz solar o a temperaturas enjuagar el equipo. superiores de 60ºC. Se presenta de forma liquida o Soluciones con bajo pH pueden granulada. formar cloro gaseoso toxico y corrosivo. No resultan afectados por las aguas Concentrados en forma liquida duras, solo si se registran variaciones pueden ser explosivos. en el pH. No se originan subproductos tóxicos. (MARRIOT,N.1999). 2.7.2.1.2 Yodo El Yodo diatómico es el agente antimicrobiano más importante, generalmente el Yodo libre en forma de elemento y el Ácido hipoyodoso son los agentes activos en la destrucción microbiana. (MARRIOT,N.1999). Los principales compuestos yodados utilizados como desinfectantes son los que generalmente llevan yodoforos usados en superficies y en piel. El complejo portador del Yodo libera un ion triyoduro intermediario que, en presencia de ácido, se convierte rápidamente en ácido hipoyodoso y yodo 45 diatópico, que son las formas antimicrobianas activas de los desinfectantes portadores de Yodo. (MARRIOT,N.1999) Los agentes iónicos superficieactivos son compuestos formados por dos grupos funcionales; una parte es lipófila y la otra es hidrófila. Introducidas en agua estas moléculas se ionizan y los dos grupos cargan a la molécula surfactante con una carga concreta, que resulta positiva o negativa. Los desinfectantes aniónicos y catiónicos tienen modos de acción semejantes. (MARRIOT,N.1999). TABLA #3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL YODO COMO DESINFECTANTE VENTAJAS DESVENTAJAS En forma concentrada tiene larga vida En forma liquida se evapora a una comercial. Tiñe la temperatura mayor de 50ºC. suciedad, facilitando su Puede SER absorbido por plásticos y identificación. gomas causando alteraciones. No se ve afectado por las aguas Si ya hay depósitos de aguas duras el duras. Eficaces yodo no los destruye en la desinfección de Más costoso que el Cloro manos. Son menos eficaces contra las esporas bacterianas y bacteriófagos que los compuestos clorados. Su eficiencia es escasa a temperaturas bajas, y son sensibles a los cambios de pH. (MARRIOT,N.1999). 2.7.2.1.3 Bromo El Bromo solo se ha utilizado en combinación con otros compuestos, más en tratamiento de aguas que como desinfectante de equipos y utensilios de instalaciones. Con pH normal o ligeramente ácido, los componentes orgánicos de cloramina son más eficaces en la destrucción de esporas que 46 los compuestos orgánicos de Bromo, pero la cloramina con Bromo tiende a ser menos afectada por un pH alcalino de 7.5 o más alto. Si se agrega Bromo a una solución de compuesto clorado se consiguen mejores resultados. (MARRIOT,N.1999). 2.7.2.1.4 Fluor El fluor en si mismo es inadecuado como desinfectante, pero el ácido-fluorsilicoso y el difloruro de amonio tienen empleo en la industria alimentaría. (WILDBRETT,G.2000). 2.7.2.2 Productos superficie Activos Productos superficie activos o tensidos son sustancia que reducen la tensión superficial de una solución acuosa lo que le da propiedades emulsificantes y humectantes, esto gracias a su acumulación en la superficie ya que tiene una parte hidrófila y otra hidrófoba. Se caracterizan por disolverse bien en agua y su capacidad inhibitoria, incluso en concentraciones relativamente bajas. Además son termoestables se conservan a temperaturas superiores a 90ºC . (WILDBRETT,G.2000). 2.7.2.2.1 Compuestos de Amonio cuaternario Generalmente llamados Quats, son compuestos de amonio, en los que cuatro grupos orgánicos se unen a un átomo de Nitrógeno que origina un ion cargado positivamente (catión). En estos compuestos generalmente el radical orgánico es el catión y el Cloro es generalmente el anión. (MARRIOT,N.1999). Tienen buena capacidad de penetración, lo que los hace útiles en superficies porosas. Son agentes humectantes con propiedades detergentes adicionales. Los compuestos de amonio cuaternario no deben combinarse con otros productos para limpiar ya que se inactivan. (MARRIOT,N.1999). 47 TABLA #4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE AMONIO CUATERNARIO COMO DESINFECTANTE VENTAJAS DESVENTAJAS Incoloros e inodoros. Eficacia limitada frente a la mayoría de los gérmenes Gram. -. Estables en presencia de materia Incompatibles orgánica. con detergentes sintéticos aniónicos. Resistentes a la corrosión de Formación metales. de película en la manipulación de alimentos y en el equipo procesador de estos. Estables ante fluctuaciones de temperatura. No irritan la piel Eficaces con pH alto. Efectivos Frente al crecimiento de mohos. No tóxicos. Buenos surfactantes. (MARRIOT,N.1999). 2.7.2.3 Desinfectantes ácidos. Una serie de ácidos orgánicos cuenta con propiedades antimicrobianas, se consideran toxicologicamente seguros y biológicamente activos y se utilizan conjuntamente para operaciones de enjuagado y desinfección. Se emplean generalmente ácidos como acético, peroxiacetico, láctico, propionico y formica. (MARRIOT,N.1999). TABLA #5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE ACIDOS COMO DESINFECTANTES VENTAJAS DESVENTAJAS Neutralizan el exceso de alcalinidad, Cuando aumenta el pH no son tan después de aplicar el limpiador. eficaces contra termofilos Evitan la formación de depósitos Pierden alcalinos. toda residuos catiónicos. 48 su alcalinos eficacia o contra surfactantes Reaccionan con las bacterias debido a que poseen diferente carga. De acción rápida contra levaduras y virus Tiene propiedades humectantes por lo tanto no corroe. No son afectados por aguas duras ni materia orgánica. (MARRIOT,N.1999). 2.7.2.4 Biguanidas Son derivados de la guanidina, una sustancia que se encuentra en forma natural en vegetales y cereales. El grupo incluye un pequeño numero de materiales que han sido identificados como poseedores de propiedades bactericidas. Estos son bis-guanidinas o biguanidas poliméricas. Solamente las biguanidas poliméricas tienen un uso significativo en la desinfección de plantas de alimentos.(GTC 85.2003) Estos materiales no son tensioactivos y son esencialmente no espumantes, no corrosivos y no irritantes. Se pueden usar solos para desinfección manual, por circulación o por atomización. La baja corrosividad de las biguanidas para la mayoría de los materiales, permite el uso de tiempos de contacto prolongados. Las biguanidas se desactivan en contacto con los materiales aniónicos y con el cloro. .(GTC 85.2003) Las biguanidas se precipitan con hidróxido de sodio (soda cáustica) y otros álcalis tales como silicatos y carbonatos, y por lo tanto no se debería permitir su mezcla con estos agentes químicos. .(GTC 85.2003) 2.7.2.4.1 Clorhidrato de Polihexametilen Biguanida 2.7.2.4.1.1 Nombre común: Clorhidrato de biguanida polimerizado-clorhidrato de polihexametilen biguanida(PHMB). (LEVEAU J. 2002) 49 2.7.2.4.1.2 Formula: ((CH2)3 – NH – C – NH – C – NH - (CH2)3)n - HCl NH 2.7.2.4.1.3 NH Datos Físicos El PHMB se presenta generalmente en forma de solución acuosa, incolora o amarillenta. Es termoestable y no volátil, de carácter cationico y soluble en todas las proporciones de agua. Es incompatible con bases como el hidróxido de sodio, el metasilicato de sodio, tensoactivos aniónicos y proteínas. Los aceros inoxidables, las aleaciones de Aluminio, el acero estañado, el cobre estañado y el níquel no son afectados. (LEVEAU J. 2002) 2.7.2.4.1.4 Espectro de actividad El PHMB posee un espectro antimicrobiano incompleto. Las actividades funguicidas y virucidas son débiles. (LEVEAU J. 2002) 2.7.2.4.1.5 Toxicidad DL 50 Ratón vía oral: 2500 mg/kg El PHMB es irritante en solución concentrada , es un principio poco agresivo para la piel y las mucosas en las dosis de empleo y bien tolerado por el hombre. (LEVEAU J. 2002) 2.7.2.4.1.6 Usos Debido al débil espectro antimicrobiano se necesita de asociaciones con principios activos pero esta es una operación delicada debido a la incompatibilidad con las demás familias antimicrobianas. (LEVEAU J. 2002) 50 TABLA #6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PHMB COMO DESINFECTANTE VENTAJAS DESVENTAJAS Bactericida No funguicida, virucida y esporicida Poco toxico Incompatibilidades químicas No espumante Costo elevado No corrosivo Ausencia de olor Buena tolerancia cutánea (LEVEAU J. 2002) 2.7.3 Modo de acción antimicrobiana Para obtener la reacción deseada entre el agente químico y el microorganismo a combatir, debe existir un contacto entre ambos, para que se pueda dar el proceso de destrucción. En la primera fase se asegura el contacto directo de la solución desinfectante con los microorganismos. Existen consorcios microbianos que se adhieren fuertemente a las superficies dificultando que el desinfectante penetre, son llamados “Biofilms” que son microcolonias de bacterias estrechamente asociadas a una superficie inerte y sujetas mediante una matriz de un complejo material parecido a un polisacárido en el que otros restos o desperdicios, incluidos nutrientes y microorganismos, pueden quedar atrapados. (MARRIOT,N.1999). De esta manera solo se podrían atacar parcialmente, y el acceso a los estratos bacterianos más profundos se dificultaría, sin embargo, se busca que se logre atravesar las capas cobertoras con moléculas del desinfectante sin gastar, si no se consiguen resultados satisfactorios en la limpieza industrial, deben prolongarse consecuentemente los tiempos de destrucción de los microbios. El proceso de penetración corresponde a la segunda fase del ataque, en donde las moléculas del principio activo deben tener acceso a los componentes celulares vitales de los gérmenes. 51 2.7.3.1 Compuestos Clorados El ácido hipocloroso mata a la célula microbiana impidiendo la oxidación de la glucosa, oxidando con el cloro los grupos sufihidrilos de ciertas enzimas importantes en el metabolismo hidrocarbonado. (MARRIOT,N.1999). Además se ha observado que interrumpe la síntesis proteica, descarboxilación oxidativa de aminoácidos y aldehídos , reacciones con ácidos nucleicos, purinas y pirimidinas, desequilibrio metabólico consecuente con la destrucción de enzimas claves, inducción de alteraciones del ácido (DNA) con la subsiguiente perdida de la capacidad de transformar el DNA , inhibición del aprovechamiento de oxigeno y de la fosforilación oxidativa, acompañado de la perdida de algunas macromoléculas, formación de derivados tóxicos N-cloro de citosina y producción de aberraciones cromosomicas. (MARRIOT,N.1999). Además se ha comprobado que los compuestos liberadores de Cloro estimulan la germinación de esporas para a continuación inactivar la espora germinada. Las esporas bacterianas son más resistentes a los hipocloritos que las células vegetativas. El tiempo necesario para una reducción del 90% de la población microbiana puede oscilar de unos 7 seg. A más de 20 min. La concentración de Cloro libre disponible requerida para inactivar esporas bacterianas es de aproximadamente de 10 a 1.000 veces mayor que para células vegetativas. (MARRIOT,N.1999). 2.7.3.2 Compuestos Yodados Es un agente oxidante que modifica grupos funcionales de proteínas y ácidos nucleicos. Inactiva proteínas y enzimas por oxidación de los grupos -SH a SS, pudiendo atacar también grupos (http://www.microbiologia.com.ar/) 52 amino, índoles, etc. 2.7.3.3 Compuestos de Amonio Cuaternario La naturaleza superficieactiva del quat envuelve y cubre la membrana exterior de la célula microbiana, con el trastorno funcional de la pared y subsiguiente salida de corpúsculos internos e inhibición enzimática. Además forman una película bacteriostática tras ser aplicados en las superficies. Los quats no matan las esporas bacterianas pero inhiben su crecimiento. (MARRIOT,N.1999). 2.7.3.4 Desinfectantes Ácidos Como las bacterias tienen carga superficial positiva y los surfactantes negativa reaccionan con ellas, las paredes celulares se tornan permeables con lo que se altera el funcionalismo celular. Estos desinfectantes matan a los microbios penetrando en su interior y rompiendo la membrana celular, disocian luego la molécula ácida y como consecuencia acidifican el interior. (Marriott, N.1999) 2.7.3.5 Desinfectantes a base de Biguanidas El blanco principal de las guanidinas en las bacterias es la membrana citoplasmática. La secuencia del mecanismo es la siguiente: - Rápida atracción hacia las cargas negativas de la superficie de las células, gracias a los policationes. (IKEDA,T.1984) - Absorción especifica e intensa sobre algunos sitios de la pared que poseen una función fosfato. - Colapso de los mecanismos de exclusión de la pared celular. - Fijación sobre la membrana citoplasmática. - Daño sobre los fosfolipidos de la membrana interna, fuga de componentes citoplasmáticos de débil peso molecular como por ejemplo iones de Potasio. - Inhibición de los enzimas fijados sobre la membrana como la ATPasa. 53 - Precipitación de elementos del citoplasma por formación de complejos que poseen funciones fosfato como el ATP y los ácidos nucleicos. (Mc Donell G. 1999) - No es esporicida, es esporoestatico, inhibe el crecimiento de las esporas pero no su germinación, es decir inhibe la formación del cortex entre la membrana interna y externa antes de que se de la maduración y liberación de la espora (RUSELL,A.1990). - En cuanto a las levaduras causa lisis del protoplasto y salida de material intracelular, altas concentraciones causan coagulación intracelular.(Mc Donell G. 1999). TABLA #7. EFECTIVIDAD DE DESINFECTANTES COMUNES 4Excelente 3Alta 2Media 1Baja 0Ninguna Desinfectante Gram posit. Gram neg. Levaduras Mohos Cloro 4 4 3 3 Yodoforos 4 4 4 4 Amonio cuaternarios 4 3 4 3 Desinfectantes ácidos 4 4 3 1 Acido peracético 4 4 3 1 Biguanidas 4 4 3 3 (GTC 85. 2003) 2.7.4 Desinfección de superficies No solo la clase de material, sino también el estado de la superficie sobre la que actúa influye esencialmente sobre el éxito de las medidas higiénicas. En general las superficies lisas se limpian y desinfectan mejor que las rugosas y agrietadas. (WILDBRETT,G.2000). Cualquier proceso de limpieza debe ser compatible con el material y no provocar su alteración dejando grietas o fisuras que pueden albergar bacterias difíciles de eliminar o matar.(HOBS,B.1993). La limpieza manual requiere un grado de diligencia y aplicación, un enjuagado rápido y 54 descuidado no contribuirá a la higiene de los alimentos y productos relacionados. 2.8 CONTROL DEL EFECTO DESINFECTANTE La comprobación de la eficacia de los desinfectantes consiste en constatar su acción inhibitoria y en determinar su acción letal . Una prueba completa de eficacia comprende: - Comprobación cualitativa del efecto inhibidor mediante un método de difusión en agar, como el test de los posos.-Determinación cuantitativa de la concentración mínima inhibitoria en una serie de diluciones. 2.8.1 Métodos de evaluación de Desinfectantes. 2.8.1.1 Método del Coeficiente Fenolico Este método es adecuado para probar desinfectantes que se mezclan con agua y ejercen acción antimicrobiana en forma similar al fenol. El microorganismo de prueba que se emplea en este procedimiento es una cepa especifica de Salmonella Typhi o Staphylococcus aureus . (PELCZAR,M.1994). A una serie de diluciones del desinfectante por probar (5 ml por tubo) se agregan 0.5 ml de un cultivo de caldo del microorganismo de prueba cultivado en 24 h. al mismo tiempo se hacen diluciones similares en las mismas cantidades a una serie de diluciones de fenol. Todos los tubos (desinfectante más microorganismo y fenol más microorganismo) se ponen en baño termoestatado a 20ºC a intervalos de 5,10 y 15 min se hacen subcultivos por medio de una asa de siembras en medio de cultivo estéril. Los tubos así sembrados se incuban y examinan para determinar el desarrollo. (PELCZAR,M.1994). 55 La mayor dilución del desinfectante que mate a los microorganismos en 10 min pero no en 5 se divide por la dilución mayor del fenol que de los mismos resultados. El número que se obtiene de esta división es el coeficiente fenolico de la sustancia probada. (PELCZAR,M.1994) 2.8.1.2 Técnica de la Dilución en tubo Primero se realizan diferentes diluciones del agente químico. El mismo volumen de cada dilución se dispensa en tubos estériles (5 ml). A cada tubo se le añade la misma cantidad de una suspensión del microorganismo utilizado como prueba (0.5 ml). (MATEOS,P.1999). A determinados intervalos de tiempo se transfiere una alícuota de cada tubo a otro que contenga medio de cultivo. Estos tubos son inoculados se incuban a la temperatura óptima del microorganismo utilizado. (MATEOS,P.1999). Luego se examina el crecimiento mediante la aparición de turbidez en el tubo de (crecimiento +) o ausencia de turbidez en el tubo ( crecimiento -). Aquellos que no presenten crecimiento indican la dilución a la cual ese agente químico mata al microorganismo utilizado como prueba cuando este microorganismo es expuesto al agente químico durante este periodo de tiempo. (MATEOS,P.1999). 2.8.1.3 Técnica Placa de Agar Se inocula una placa que contenga medio de cultivo sólido con el microorganismo utilizado como prueba. El agente químico se coloca en el centro de la placa bien dentro de un cilindro o impregnado en un sensidisco. Al cabo de 24 o 48 horas se observan las zonas de inhibición de crecimiento alrededor del agente químico. Una modificación de esta técnica es la incorporación del agente químico en el medio de cultivo antes de verterlo sobre la placa. Una vez solidificado se inocula con el microorganismo utilizado como prueba, se incuba y se examina el crecimiento microbiano. (MATEOS,P.1999). 56 2.8.1.4 Método de Siembra por estrías Se prepara para cada ensayo una serie de tres diluciones del desinfectante a concentraciones por encima y debajo de las recomendadas por el fabricante, usando agua purificada proveniente de la planta de producción. Se toman 2.0 ml de cada concentración del producto y a esta se le agregan 0.2 ml de la suspensión bacteriana según el tubo # 2 de Mac Farland. Los tiempos de contacto microorganismo-desinfectante varían. Pasado cada uno de los tiempos de contacto se procede a sembrar con asa calibrada por estrias haciendo trazos sobre la superficie del Agar Tripticasa de Soya o Agar OGY. Se toma como control la suspensión bacteriana que no tiene contacto con el desinfectante. Posteriormente se incuban las cajas a 35ºC por 48 h y los hongos a 25ºC por 5 días. Finalmente se interpreta el crecimiento de las estrias, cada una tiene un valor de 25% así se expresara en % de efectividad de 0 a 100% donde el 100% significa la ausencia se estrias excepto las del control. (CARRASCAL,A. 2003) 57 3. JUSTIFICACIÓN La seguridad de los alimentos se ha convertido en los últimos años en un requisito imprescindible para el consumidor, se han identificado las consecuencias socioeconómicas de la contaminación fisicoquímica y microbiológica por lo tanto, las plantas productoras deben tener procesos de fabricación adecuados y deben cumplir como proveedores con los requerimientos de sus clientes y ajustarse a la legislación sanitaria. Además resulta rentable para la empresa disminuir el numero de productos rechazados y los costos de producción, al emplear los recursos en programas que ayuden a garantizar la calidad del producto como lo es el Programa de Limpieza y Desinfección, lo que genera un aumento de productividad. Conjuntamente contribuye a consolidar la imagen y credibilidad de la empresa frente a los clientes, aumenta la competitividad tanto en el mercado interno como externo y se evita el costo que tendría para la empresa una intoxicación alimentaría debida a contaminación microbiana y la mala publicidad que estos hechos acarrearían. Para el desarrollo de este trabajo se evaluará la eficacia del desinfectante LARK SANITIZER ® utilizado en las áreas de producción de envases y tapas plásticas destinados a contener alimentos teniendo como referencia 5 microorganismos contaminantes. 58 4. MATERIALES Y METODOS 4.1 FORMULACIÓN DELPROBLEMA 4.1.1 Población universo Desinfectante Lark Sanitizer®, usado en la desinfección de superficies de ECSI S.A. 4.1.2 Muestreo El estudio se llevo a cabó con seis muestreos, donde se enfrentaron 5 microorganismos: E.coli, S.aureus, B.subtillis, C.albicans y A.niger ante tres concentraciones diferentes del desinfectante: a la mitad de la concentración recomendada, a la concentración recomendada y al doble de la concentración recomendada, exponiéndolos a tres tiempos diferentes: 2,5 y 10 minutos. 4.1.3 Variables 4.1.3.1 Variable Dependiente % de inhibición donde la unidad experimental se analizara como ¼ de caja de Petri. 4.1.3.2 Variable Independiente Diferentes tiempos de contacto (2-5-10 min) desinfectante-microorganismo y diferentes concentraciones de los agentes desinfectantes( Concentración recomendada a la mitad y al doble). 4.1.4 Método de muestreo La cantidad de desinfectante a usar se tomó de las instalaciones de ECSI S.A. y se transportó al laboratorio de microbiología de FLEXO SPRING S.A. 59 donde se realizaron los seis muestreos en los meses de Agosto y Septiembre. 4.1.5 Analisis del porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® Loa análisis fueron de tipo experimental, exponiendo el desinfectante a diferentes concentraciones y tiempos. 4.1.6 Hipotesis de estudio Ho= El nivel promedio del porcentaje de inhibición del agente desinfectante es mayor o igual al 75%. Ho= X > 75% Hi= El nivel promedio del porcentaje de inhibición del agente desinfectante es menor al 75%. Hi= X < 75% (PINTO,J.2000) 4.1.7 Análisis estadístico de resultados Se realizaron por medio del programa SPSS 13.0. Se efectuaron estadísticos descriptivos, comparación de medias a través de la prueba T student para buscar diferencias significativas. 60 5. OBJETIVOS 5.1 GENERAL Evaluar la eficacia del desinfectante LARK SANITIZER ® en las áreas de elaboración de envases y tapas plásticas en ECSI S.A. 5.2 ESPECIFICOS - Evaluar “ In vitro” la utilización del desinfectante LARK SANITIZER ® usado en las áreas de producción de envases y tapas plásticas en ECSI S.A. - Determinar los tiempos adecuados de contacto desinfectante- área a desinfectar. - Determinar si las condiciones recomendadas para la utilización de los desinfectantes es la ideal o se deben realizar modificaciones. 61 6. METODOLOGÍA 6.1 MUESTREO Para cada muestreo, se tomaron las cantidades de desinfectante Lark Sanitizer® y de agua de la utilizada normalmente en los procedimientos de limpieza y desinfección de las superficies de ECSI S.A. Posteriormente las muestras se llevaron al Laboratorio de microbiología de Flexo Spring S.A. para realizar los respectivos análisis. 6.2 OBTENCIÓN DE LAS CEPAS La selección de los microorganismos que se trabajaron se realizó teniendo como criterio que son las recomendados por la Farmacopea Europea por ser posibles contaminantes y causantes de enfermedad con seres humanos (FARMACOPEA EUROPEA, 1997). Las cepas se obtuvieron del Instituto Nacional de Salud, se trabajó con las siguientes cepas liofilizadas: E.coli ATCC 25922, S.aureus ATCC 25923, C.albicans ATCC 18804, B.subtillis ATCC 9372 y A.niger ATCC 16404 6.3 OBTENCIÓN DE LOS MEDIOS DE CULTIVO Los medios se compraron en el Instituto Nacional de Salud, Agar OGY en cajas plásticas desechables por 20 ml y Agar Tripticasa de Soya en cajas plásticas desechables por 20ml. Las cajas fueron colocadas en neveras que mantuvieron las condiciones “In situ” del lugar de almacenamiento. Y se transportaron al laboratorio para comenzar con los muestreos. 62 6.4 RECUPERACIÓN DE MICROORGANISMOS LIOFILIZADOS 6.4.1 Las cepas liofilizadas se recuperaron según los protocolos descritos por la casa comercial . 6.4.2 Se realizaron 2 subcultivos y pruebas de pureza mediante la coloración de gram y azul de lactofenol antes de utilizar el aislamiento. (Ver Figuras 4-56-7-8). FIGURA 4. Aislamiento de Aspergillus niger 63 FIGURA 5. Aislamiento de Candida albicans FIGURA 6. Aislamiento de Staphylococcus aureus 64 FIGURA 7. Aislamiento de Escherichia coli. FIGURA 8. Aislamiento de Bacillus subtillis 65 6.5 PREPARACIÓN DE LA DILUCIÓN DEL DESINFECTANTE Para cada uno de los seis muestreos se prepararon las siguientes diluciones: - A la mitad de la concentración de la recomendada por el fabricante: 0.5 ml de desinfectante Lark Sanitizer® y 50 ml de agua - A la dosis recomendada por el fabricante: 1 ml de desinfectante Lark Sanitizer® y 100 ml de agua - Al doble de la dosis recomendada: 2 ml de desinfectante Lark Sanitizer® y 100 ml de agua 6.6 PREPARACIÓN DEL TUBO #2 DEL PATRÓN DE MAC FARLAND Se tomaron 0.1 ml de BaCl2 al 1% y 4.9 ml de H2SO4 al 1%, lo que corresponde a una concentración de 6x108. (ESCOBAR, M.2002). Se agitó el tubo y de esta manera se obtuvo la muestra del patrón de turbidez. 6.7 PREPARACIÓN DE LA EMULSIÓN DE BACTERIAS DE HONGOS Y LEVADURAS. Se tomaron 5 tubos 13x100 estériles, a cada uno se les añadió 2 ml se agua peptonada y con asa redonda estéril se añadió la cantidad de cepa adecuada de los cultivos madre que correspondiera con el patrón de turbidez del tubo # 2 de Mac Farland. Se realizaron en total 3 aislamientos a partir de las cepas madre de los 5 microorganismos: E.coli, S.aureus, B.subtillis. A.niger y C. albicans. Para conservar su viabilidad. 66 6.8 EVALUACIÓN DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER®. 6.8.1 Se tomaron 2ml de cada concentración (a la mitad, a la recomendada y al doble) y del control (agua) con pipetas estériles y se llevaron a cuatro tubos 13x100 para cada microorganismo. 6.8.2 Se añadieron 0.2 ml de la suspensión de cada una de las 5 cepas a las concentraciones y al control. 6.8.3 Se agitaron los tubos y a partir de este momento se empezó a contabilizar 2 min, 5 min y 10 min. 6.8.4 Posteriormente según se iba cumpliendo el tiempo se sembraba en las cajas con los medios de cultivo OGY para C.albicans y A.niger y Tripticasa de soya para B.subtillis, E.coli y S.aureus. 6.8.5 Las cajas se dividieron en 4 segmentos donde por medio de estrías (4), se sembraron las muestras a la mitad, a la recomendada y al doble de la concentración y el control según se iban cumpliendo los tiempos 2 min, 5 min y 10 min para cada microorganismo. Este procedimiento de realizó para los seis muestreos. 6.8.6 Las cajas se incubaron a 22ºC por 5 días para Hongos y Levaduras y a 37ºC por 48 horas para bacterias. 6.9 LECTURA E INTERPRETACIÓN Al cumplirse el tiempo de incubación se leyeron los resultaron para el posterior informe. 67 6.10 ANALISIS ESTADÍSTICOS Los datos se analizaron con la ayuda del programa estadístico SPSS versión 13.0, el cual al registrar los datos arrojó la media, desviación estándar y análisis T-student, logrando correlacionar concentraciones del desinfectante y tiempos de contacto que cumplieran con el porcentaje formulado en la hipótesis propuesta. 68 7. RESULTADOS Los resultados mostrados a continuación están divididos en dos secciones, en la primera parte están los porcentajes de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante los microorganismos E.coli, S. aureus, B. Subtillis, C. albicans y A.niger en los diferentes tiempo de contacto desinfectantemicroorganismo 2 min, 5 min y 10 min. La segunda sección corresponde a los análisis estadísticos realizados que incluyen estadística descriptiva, estos se realizaron por medio del programa estadístico SPSS versión 13.0 (media y desviación estándar), y análisis T STUDENT. Para cada variable aparece su respectiva estadística y la explicación de la prueba Tstudent con el fin de hacer los datos más fáciles de entender, además de gráficas que muestran claramente los resultados. 7.1 PORCENTAJES DE INHIBICIÓN 7.1.1 Staphylococcus aureus La siguiente tabla corresponde a los porcentajes de inhibición de S. aureus para los tiempo 2min, 5min y 10 min para las tres concentraciones. 69 Tabla 8 . Porcentaje de inhibición para S. aureus Concentración/Tiempo 2 min 5 min 10 min %inhibición %inhibición %inhibición 0.5% R1 0 0 25 12.5 12.5 50 R2 0 0 50 R3 10 0 37.5 R4 12.5 12.5 50 R5 0 0 50 R6 1% R1 37.5 100 100 37.5 62.5 100 R2 50 75 100 R3 50 75 100 R4 50 75 100 R5 50 75 100 R6 2% R1 100 100 100 100 100 100 R1 100 100 100 R2 100 100 100 R3 100 100 100 R4 100 100 100 R5 * 0.5% Mitad de la concentración recomendada 1% Concentración recomendada 2% Doble de la concentración recomendada Todos los controles arrojaron resultados del 100% 7.1.2 Escherichia.coli La siguiente tabla corresponde a los porcentajes de inhibición de E.coli para los tiempo 2min, 5min y 10 min para las tres concentraciones. 70 Tabla 9 . Porcentaje de inhibición para E.coli Concentración/Tiempo 2 min 5 min 10 min %inhibición %inhibición %inhibición 0.5% R1 25 31.25 40 55 62.5 62.5 R2 50 50 50 R3 25 50 40 R4 50 50 60 R5 50 50 50 R6 1% R1 68 100 100 75 75 100 R2 75 100 100 R3 80 80 100 R4 75 75 100 R5 75 80 100 R6 2% R1 100 100 100 100 100 100 R2 100 100 100 R3 100 100 100 R4 100 100 100 R5 100 100 100 R6 * 0.5% Mitad de la concentración recomendada 1% Concentración recomendada 2% Doble de la concentración recomendada Todos los controles arrojaron resultados del 100% 7.1.3 Bacillus .subtillis La siguiente tabla corresponde a los porcentajes de inhibición de B.subtillis para los tiempo 2min, 5min y 10 min para las tres concentraciones 71 Tabla 10 . Porcentaje de inhibición para B.subtillis Concentración/Tiempo 2 min 5 min 10 min %inhibición %inhibición %inhibición 0.5% R1 0 0 0 0 0 0 R2 0 0 0 R3 0 0 0 R4 0 0 0 R5 0 0 0 R6 1% R1 50 75 100 67.5 100 100 R2 75 100 100 R3 60 75 100 R4 75 100 100 R5 50 67.5 100 R6 2% R1 82 100 100 70 100 100 R2 75 100 100 R3 80 100 100 R4 82 100 100 R5 80 100 100 R6 * 0.5 Mitad de la concentración recomendada 1% Concentración recomendada 2% Doble de la concentración recomendada Todos los controles arrojaron resultados del 100% 7.1.4 Candida .albicans La siguiente tabla corresponde a los porcentajes de inhibición de C. albicans para los tiempo 2min, 5min y 10 min para las tres concentraciones. 72 Tabla 11. Porcentaje de inhibición para C.albicans 2 min 5 min 10 min %inhibición %inhibición %inhibición R1 62.5 62.5 100 55 57.5 100 R2 50 75 100 R3 37.5 55 100 R4 50 62.5 100 R5 50 62.5 100 R6 R1 75 75 100 72 75 100 R2 75 75 100 R3 67.5 75 100 R4 75 75 100 R5 65 75 100 R6 R1 75 75 100 75 75 100 R2 75 75 100 R3 75 75 100 R4 75 75 100 R5 75 75 100 R6 Concentración/Tiempo 0.5% 1% 2% * 0.5 Mitad de la concentración recomendada 1% Concentración recomendada 2% Doble de la concentración recomendada Todos los controles arrojaron resultados del 100% 7.1.5 Aspergillus niger La siguiente tabla corresponde a los porcentajes de inhibición de A. niger para los tiempo 2min, 5min y 10 min para las tres concentraciones. 73 Tabla 12 . Porcentaje de inhibición para A.niger Concentración/Tiempo 0.5% 2 min %inhibición 5min %inhibición 0 0 0 0 R2 0 0 R3 0 0 R4 0 0 R5 0 0 R6 1% R1 0 0 0 0 R2 0 0 R3 0 0 R4 0 0 R5 0 0 R6 2% R1 0 0 0 0 R2 0 0 R3 0 0 R4 0 0 R5 0 0 R6 * 0.5 Mitad de la concentración recomendada 1% Concentración recomendada 2% Doble de la concentración recomendada Todos los controles arrojaron resultados del 100% R1 10 min %inhibición 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7.2 ANALISIS ESTADÍSTICO 7.2.1 Sthapylococcus aureus Las siguientes tablas corresponden a los análisis estadísticos descriptivos y análisis T student para el porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante S. aureus. 74 Tabla 13. Estadísticos descriptivos y T student para S. aureus con 2 min de contacto con el desinfectante. Estadística Descriptiva Número de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 .00 32.50 100.00 100.00 12.50 50.00 100.00 100.00 5.8333 45.0000 100.0000 100.0000 6.45497 7.90569 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% Concentración 1% T Grados de Libertad -26.247 -9.295 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto 5 .000 .000 -69.16667 -75.9407 -62.3926 5 .000 .000 -30.00000 -38.2965 -21.7035 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 5.83 con una desviación estándar de 6.45 ,para la concentración 1% la media fue de 45 y la desviación estándar de 7.90 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 13) En la prueba de T student para las concentraciones 0.5% y 1% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. (Ver tabla 13). 75 Tabla 14. Estadísticos descriptivos para S. aureus con 5 min de contacto con el desinfectante. Estadística Descriptiva Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 .00 62.50 100.00 100.00 12.50 100.00 100.00 100.00 4.1667 77.0833 100.0000 100.0000 6.45497 12.28990 .00000 .00000 Concentración0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% Concentración 1% T Grados de libertad -26.879 .415 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto 5 .000 .000 -70.83333 -77.6074 -64.0593 5 .415 .695 2.08333 -10.8141 14.9808 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 4.1667 con una desviación estándar de 6.45 ,para la concentración 1% la media fue de 77.08 y la desviación estándar de 12.2 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 14). En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 76 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. (Ver tabla 14). Tabla 15. Estadísticos descriptivos para S. aureus con 10 min de contacto con el desinfectante. Estadistica Descriptiva Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 25.00 100.00 100.00 100.00 50.00 100.00 100.00 100.00 43.7500 100.0000 100.0000 100.0000 10.45825 .00000 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% t Grados de libertad -7.319 5 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto .000 -31.25000 -42.2253 -20.2747 .001 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 43.75 con una desviación estándar de 10.458, para las concentraciones 1 %- 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 15). En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para las concentraciones 1% y 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo 77 es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%), por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. (Ver tabla 15). PORCENTAJE DE INHIBICIÓN DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER ANTE S. aureus 120 % Inhibición 100 80 60 40 M itad co ncent. 20 Co ncent. reco mendada Do ble co ncent. 0 2min 5min 10min Co ntro l Tiem po Grafica 1 . Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante S.aureus. 7.2.2 Escherichia coli Las siguientes tablas corresponden a los análisis estadísticos descriptivos y análisis T student para el porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante E. coli. 78 Tabla 16. Estadísticos descriptivos y T student para E.coli con 2 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 25.00 68.00 100.00 100.00 55.00 80.00 100.00 100.00 42.5000 74.6667 100.0000 100.0000 13.69306 3.82971 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% Concentración 1% t Grados de Libertad -5.814 -.213 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto 5 .001 .002 -32.50000 -46.8700 -18.1300 5 .419 .840 -.33333 -4.3524 3.6857 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 42.50 con una desviación estándar de 13.69 ,para la concentración 1% la media fue de 74.666 y la desviación estándar de 3.829 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 16). En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el 79 microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. (Ver tabla 16). Tabla 17. Estadísticos descriptivos para E. coli con 5 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 31.25 75.00 100.00 100.00 62.50 100.00 100.00 100.00 48.9583 85.0000 100.0000 100.0000 10.01301 11.83216 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% Concentración 1% t Grados de libertad -6.371 2.070 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto 5 .000 .001 -26.04167 -36.5497 -15.5337 5 .046 .093 10.00000 -2.4171 22.4171 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 48.9 con una desviación estándar de 10.01, para la concentración 1% la media fue de 85.0 y la desviación estándar de 11.83 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 17). En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del 80 desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. (Ver tabla 17). Tabla 18 . Estadísticos descriptivos para E. coli con 10 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 40.00 100.00 100.00 100.00 62.50 100.00 100.00 100.00 50.4167 100.0000 100.0000 100.0000 9.54158 .00000 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% t Grados de Libertad -6.311 5 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto .000 -24.58333 -34.5966 -14.5701 .001 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 50.41 con una desviación estándar de 9.54, para las concentraciones 1% - 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 18). 81 En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para las concentraciones 1% y 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%), por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. (Ver tabla 18) PORCENTAJE DE INHIBICIÓN DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER ANTE E.coli. 120 % Inhibición 100 80 60 40 M itad co ncent. 20 Co ncent. reco mendada Do ble co ncent. 0 2min 5min 10min Co ntro l Tiem po Grafica 2 . Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante E.coli 7.2.3 Bacillus subtillis Las siguientes tablas corresponden a los análisis estadísticos descriptivos y análisis T student para el porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante B. subtillis. 82 Tabla 19 .Estadísticos descriptivos y T student para B.subtillis con 2 min de contacto con el desinfectante. Analisis Estadisticos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 .00 50.00 70.00 100.00 .00 75.00 82.00 100.00 .0000 62.9167 78.1667 100.0000 .00000 11.44734 4.75044 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Análisis T-Student Valor = 75 t Concentración 0.5% Concentración 1% Grados de libertad Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias 95% Intervalo de confianza Bajo Alto -2.586 5 .024 .049 -12.08333 -24.0966 -.0701 1.633 5 .081 .163 3.16667 -1.8186 8.1519 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 0 con una desviación estándar de 0 ,para la concentración 1% la media fue de 62.91 y la desviación estándar de 11.44, para la concentración 2% la media fue de 78.16 y la desviación estándar de 4.75 mientras que el control arrojó una media de 100 por lo tanto se obtuvo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 19). En la prueba de T student para la concentración 0.5% no se realizó por tener una media de 0, para la concentración 1% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del 83 desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). (Ver tabla 19) Tabla 20. Estadísticos descriptivos para B.subtillis con 5 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 .00 67.50 100.00 100.00 .00 100.00 100.00 100.00 .0000 86.2500 100.0000 100.0000 .00000 15.30931 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 Concentración 0.5% t Grados de libertad 1.800 5 95% Intervalo de confianza Sig. (1 y 2colas) .065 .132 Diferencia de medias Bajo Alto 11.25000 -4.8161 27.3161 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 0 con una desviación estándar de 0 ,para la concentración 1% la media fue de 86.25 y la desviación estándar de 15.30, para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto se obtuvo una desviación estándar de 0. (Ver tabla 20) 84 En la prueba de T student para la concentración 0.5% no se realizó por tener una media de 0, para las concentraciones 1% y 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 (intervalo de confianza del 95%). (Ver tabla 20). Tabla 21. Estadísticos descriptivos para B.subtillis con 10 min de contacto con el desinfectante. Estadistica Descriptiva Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 .00 100.00 100.00 100.00 .00 100.00 100.00 100.00 .0000 100.0000 100.0000 100.0000 .00000 .00000 .00000 .00000 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 0 con una desviación estándar de 0 ,para la concentración 1% , 2% y el control la media fue de 100 y la desviación estándar de 0 (Ver tabla 21). La prueba de T student no se realizó en este caso por tener desviaciones estándar de 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. 85 PORCENTAJE DE INHIBICIÓN DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER ANTE B.subtillis. 120 % Inhibición 100 80 60 40 M itad co ncent. 20 Co ncent. reco mendada Do ble co ncent. 0 2min 5min 10min Co ntro l Tiem po Grafica 3 . Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante B.subtillis 7.2.4 Candida albicans Las siguientes tablas corresponden a los análisis estadísticos descriptivos y análisis T student para el porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante C.albicans. Tabla 22 . Estadísticos descriptivos y T student para C.albicans con 2 min de contacto con el desinfectante. 86 Estadisticos Descriptivos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 37.50 65.00 75.00 100.00 62.50 75.00 75.00 100.00 50.8333 71.5833 75.0000 100.0000 8.16497 4.36368 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 t Concentración 0.5% Concentración 1% 95% Confidence Interval of the Difference Grados de libertad Sig. (1 y 2colas) Diferencia de medias Bajo Alto -7.250 5 .000 .001 -24.16667 -32.7353 -15.5981 -1.918 5 .056 .113 -3.41667 -7.9961 1.1627 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 58.83 con una desviación estándar de 8.164 ,para la concentración 1% la media fue de 71.58 y la desviación estándar de 4.363, para la concentración 2% la media fue de 75.0 con una desviación estándar de 0 y el control obtuvo una media de 100 con una desviación estándar de 0. (Ver tabla 22). En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%), para la concentración 2% no se realizó la prueba ya que el valor arrojado para la desviación estándar corresponde a 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. (Ver tabla 22). 87 Tabla 23. Estadísticos descriptivos para C. albicans con 5 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación Estándar 6 6 6 6 55.00 75.00 75.00 100.00 75.00 75.00 75.00 100.00 63.3333 75.0000 75.0000 100.0000 7.18795 .00000 .00000 .00000 Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Analisis T-Student Valor = 75 t Concentración 0.5% -3.976 Grados de libertad 5 Sig. (1 y 2colas) .005 .011 Diferencia de medias -11.66667 95% Intervalo de confianza Bajo Alto -19.2100 -4.1234 En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 63.33 con una desviación estándar de 7.187 ,para la concentración 1% la media fue de 75 y la desviación estándar de 0, para la concentración 2% la media fue de 75 con una desviación estándar de 0 y el control obtuvo una media de 100 con una desviación estándar de 0. (Ver tabla 23) En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 (intervalo de confianza del 95%), para las concentraciones 1% y 2% no se realizó la prueba ya que el valor arrojado para la desviación estándar corresponde a 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. (Ver tabla 23). 88 Tabla 24. Estadísticos descriptivos para C. albicans con 10 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación Estándar 6 6 6 6 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 .00000 .00000 .00000 .00000 En los análisis descriptivos la media para la concentraciones 0.5%, 1%, 2% y el control fue de 100 con una desviación estándar de 0 por lo tanto el desinfectante tuvo un porcentaje de inhibición del 100% (Ver tabla 24). La prueba de T student no se realizó ya que los datos arrojaron una desviación estándar de 0 por lo tanto no existía diferencia de medias PORCENTAJE DE INHIBICIÓN DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER ANTE C.albicans. 120 % Inhibición 100 80 60 40 M itad co ncent. 20 Co ncent. reco mendada Do ble co ncent. 0 2min 5min 10min Co ntro l Tiem po Grafica 3 . Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante B.subtillis. 89 7.2.5 Aspergillus niger Las siguientes tablas corresponden a los análisis estadísticos descriptivos y análisis T student para el porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante A.niger. Tabla 25. Estadísticos descriptivos y T student para A. niger con 2 min- 5 min-10 min de contacto con el desinfectante. Estadisticos Descriptivos Concentración 0.5% Concentración 1% Concentración 2% Control Numero de muestras Mínimo Máximo Media Desviación estándar 6 6 6 6 .00 .00 .00 100.00 .00 .00 .00 100.00 .0000 .0000 .0000 100.0000 .00000 .00000 .00000 .00000 En los análisis descriptivos la media para las concentraciones 0.5%, 1%, 2% el control fue de 0 con una desviación estándar de 0 por lo tanto el desinfectante tuvo un porcentaje de inhibición del 0%. El control arrojo una media de 100% con una desviación estándar de 0 (Ver tabla 25). La prueba de T student no se realizó ya que los datos arrojaron una desviación estándar de 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. 90 PORCENTAJE DE INHIBICIÓN DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER ANTE A. niger. 120 % Inhibición 100 80 60 40 M itad co ncent. 20 Co ncent. reco mendada Do ble co ncent. 0 2min 5min 10min Co ntro l Tiem po Grafica 5 . Porcentaje de inhibición del desinfectante Lark Sanitizer® ante A.niger. 91 8. DISCUSIÓN 8.1 Porcentajes de inhibición 8.1.1 Staphylococcus aureus Tal como se puede analizar en las tablas 8, 13 y en la figura 1 se demostró que el desinfectante Lark Sanitizer® a los dos minutos con una concentración a la mitad de la recomendada no tiene acción bactericida por encima del criterio aceptado (75%) frente a este microorganismo. Al analizar los datos empleando la concentración al 1% que es la recomendada por la casa comercial se observó un aumento en el porcentaje de inhibición pero tampoco cumplió con el mínimo de aceptación (75%), sin embargo al emplear una concentración al 2% que es el doble de la recomendada se logró un porcentaje de inhibición del 100%. En la tablas 8,14 y en la gráfica 1 se demuestra que bajo 5 min de contacto microorganismo-desinfectante la acción contra S.aureus es baja con la concentración a la mitad , al incrementarla a la recomendada y al doble aumentan los porcentajes de inhibición cumpliendo con el criterio de aceptación. De la misma manera como se observa en la tabla 8,15 y gráfica 1 a los 10 min se logró un aumento en el porcentaje de inhibición a la mitad de concentración , mientras que a la concentración recomendada y al doble el porcentaje fue de 100%. Esto demuestra que el daño está influido por el tiempo, y la concentración del agente, en este caso el desinfectante se debe usar a la concentración recomendada por el proveedor con un tiempo de cinco minutos, de lo contrario al disminuir la concentración y el tiempo no existe garantía de la acción contra el microorganismo y al aumentar estos parámetros se corre el riesgo de generar resistencias, y alterar el mecanismo de acción sobre estos 92 microorganismos que tal como observó en la revisión bibliografica (MADIGAN,M.1991) se basa en la rápida atracción del desinfectante con carga positiva hacia la célula Gram. positiva con carga negativa en su superficie gracias a los ácidos teicóicos presentes en su pared celular , posteriormente el desinfectante actúa contra los fosfolipidos presentes en la membrana citoplasmática inactivándola, destruyendo la integridad de la célula liberándose al medio ácidos nucleicos componentes que la integran, afectando el ATP y compuestos de grupos fosfato (Mac Donell,G.1999) produciéndose la muerte celular. 8.1.2 Escherichia coli Los resultados de la inhibición del desinfectante frente a E.coli se observan en la tabla 9, al analizar las pruebas estadísticas se pudo concluir que a los 2-5 y 10 minutos de exposición el desinfectante solo fue efectivo a la concentración recomendada y al doble ya que a la mitad no alcanzó a cumplir con el criterio aceptado.(Tabla16-17) E.coli presentó un promedio de inhibición de 74.7% (Tabla 16) con la concentración recomendada y en el menor tiempo empleado, cifra que permite deducir que el desinfectante ejerce una buena acción sobre el microorganismo y por ende se puede controlar (Gráfica 2). Su susceptibilidad se debió a que además del peptidoglicano las bacterias Gram. negativas poseen en su pared una capa adicional que no consta solamente de fosfolipidos como la membrana citoplasmática, sino que contiene polisacáridos y proteínas (MADIGAN,M.1991). De esta manera el compuesto activo del desinfectante “polihexametilen biguanida” se dirige a los iones fosfato de los fosfolipidos ubicados en la membrana exterior y a los que hacen parte del lipopolisacárido compuesto de (Heptosa-glucosa- 93 galactosa-n-acetilglucosamina y fosfato desinfectante desestabiliza la membrana (MADIGAN,M.1991). Así el y se une a los iones fosfato pero de la membrana citoplasmática que posee iones calcio y magnesio que contribuyen a su estabilización a través de interacciones iónicas con los grupos polares de carga negativa como el fósforo que al ser afectado por el desinfectante rompe estos enlaces acabando con la estabilidad de la membrana y permitiendo la fuga de componentes como el potasio e interactuando con componentes que poseen la función fosfato como el ATP y los ácidos nucleicos (Mc Donell,G.1999), generando la muerte celular. 8.1.3 Bacillus subtillis De acuerdo a los resultados obtenidos presentados en las tablas 10 y 20 , la concentración y el tiempo recomendado a utilizar para este microorganismo es de 1% con cinco minutos de contacto. Tal como se observa en la tabla 19 –20 y 21 la concentración a la mitad en todos los tiempos evaluados fue totalmente ineficaz, la concentración recomendada (0.1%) fue útil en los tiempos 5 y 10 mientras que la concentración al doble fue eficaz en todos los tiempos evaluados. (Gráfica 3). Comparándolo con S.aureus coco Gram. positivo la concentración a la mitad fue totalmente inefectiva en B. Subtillis mientras que al aumentarla a la recomendada (concentración al 1%) se igualaron los porcentajes de inhibición pero no los tiempos de contacto siendo Bacillus subtillis más resistente tal como se ve en las tablas 16 y 20. Esta diferencia se debió tal vez a que está especie tiene la capacidad de formar esporas como estructuras de resistencia , y si en el momento de inocular el microorganismo en el tubo con la mitad de concentración del desinfectante existían bacterias esporuladas este tendría una débil función esporoestática permitiendo así la recuperación de las esporas en el medio de cultivo al realizar la prueba de estrías. Al aumentar el tiempo de contacto y 94 las concentraciones el desinfectante ejerció su acción contra las esporas impidiendo la formación del cortex entre la membrana interna y externa antes de la maduración y liberación de la espora madura. (RUSELL,A.1990), impidiendo nuevamente su desarrollo en el medio de cultivo propuesto para desarrollar este estudio. 8.1.4 Candida albicans El comportamiento de reducción de esta especie frente al criterio de aceptación (75%) se evidenció a los cinco minutos con la concentración recomendada (tabla 23). A los dos minutos de contacto tal y como se observa en la tabla 22 solo se logró cumplir con el criterio de inhibición aceptado para el desinfectante aumentado la concentración al doble, mientras que a los 10 minutos en todas las concentraciones el porcentaje de inhibición fue del 100% (Gráfica 4). No obstante se deben buscar breves plazos de destrucción de gérmenes con bajas concentraciones (WILDBRETT,G.2000) . Así que para causar la lisis del protoplasto y ocasionar la salida del material celular (MAC DONELL G.1999) se deben manejar tiempos no mayores a cinco minutos y concentraciones que no excedan la concentración recomendada por la casa comercial 1% v/v. 8.1.5 Aspergillus niger Este microorganismo para todas las concentraciones y todos los tiempos evaluados en este estudio obtuvo un porcentaje de crecimiento del 100% (tabla 12), lo que demuestra que el desinfectante probado no ejerce acción funguicida ni fungiestatica (tabla 25- Gráfica 5). 95 Los hongos son generalmente más resistentes que las levaduras y considerablemente más resistentes que las bacterias no esporuladas. Las esporas de los hongos son menos resistentes que las esporas bacterianas a los agentes biocidas, (Mac Donell and Rusell. 1999) Lo que también se corrobora con referencias bibliograficas (LEVEAU,J.2002) ya que como se ha mencionado anteriormente el agente activo del desinfectante polihexametilen biguanida actúa primordialmente contra los grupos fosfato, las paredes fúngicas están compuestas de polisacáridos, mientras que los lípidos, polifosfatos e iones inorgánicos forman únicamente una matriz cementante (MADIGAN,M.1991) por lo cual el desinfectante no puede ejercer su acción contra la quitina del hongo. Según los autores Mac Donall and Rusell estos microorganismos presentan mecanismos de resistencia donde la célula presenta una barrera para reducir la entrada de un agente microbiano; por esta razón se ha propuesto el uso de este desinfectante a base de biguanidas poliméricas con otras soluciones que no conlleven a su desactivación. Por ejemplo la actividad fúngica de los alcoholes esta bien documentada, destruyen eficazmente las bacterias y los hongos pero no las endoesporas. Tienen la ventaja de actuar y evaporarse con rapidez y de no dejar ningún residuo. Dos de los más usados son el etanol y el isopropanol (Tortora, G. 1993). La concentración optima del etanol es de 70% con 5 minutos de contacto. Es importante tener en cuenta que el alcohol puro es menos eficaz que las soluciones acuosas de esta manera, con esta solución es suficiente para que se de una coagulación de las proteínas que trae como consecuencia la perdida de las funciones celulares especificas, además pueden interferir con el metabolismo ejerciendo una acción bacterioestática 96 que es debida a la inhibición de la producción de metabolitos esenciales para la rápida división celular. (Aldana-Sarasa. 1999). Así mismo se ha utilizado conjuntamente con amonios cuaternarios para incrementar su eficacia (Mateos, F.1999). Los cuales actúan sobre las proteínas, por el efecto tensoactivo desnaturaliza la proteína por disociación a nivel del grupo prostético. Afecta el metabolismo ya que interactúa con las enzimas a nivel citoplasmático, estimulándola glicólisis y alterando la dinámica enzimática de la célula completando la acción de las biguanidas. (Aldana-Sarasa. 1999). Es importante tener en cuenta que una mezcla inadecuada de estas soluciones puede resultar en desactivación de las mismas, por esta razón hay que realizarlas siguiendo los parámetros adecuados. Gracias a los resultados obtenidos se puede determinar que el desinfectante Lark Sanitizer® para uso sobre superficies presentó comportamiento inhibitorio sobre los microorganismos excepto un buen A. niger, teniendo un porcentaje igual o mayor al 75% utilizando la concentración recomendada por la casa comercial 1% v/v con cinco minutos de contacto microorganismo desinfectante. Es importante anotar que los controles realizados para esta metodología fueron satisfactorios con un 100% de crecimiento. 97 9. CONCLUSIONES • Los datos de la evaluación del desinfectante Lark Sanitizer® demostraron que la dilución de uso según la casa comercial proveedora es efectiva para los microorganismos E.coli ATCC 25922, S.aureus ATCC 25923, C.albicans ATCC 18804, B.subtillis ATCC 9372 . • Se logro concluir según los datos de la evaluación del desinfectante Lark Sanitizer® que el tiempo microorganismos E.coli efectivo en este estudio contra los ATCC 25922, S.aureus ATCC 25923, C.albicans ATCC 18804, B.subtillis ATCC 9372 es de cinco minutos. • La eficacia del desinfectante Lark Sanitizer® frente a A.niger ATCC 16404 es nula, ya que presentó 0% de inhibición. • Se comprobó que el daño celular es un proceso que esta influido por el tiempo de exposición, la concentración del agente y la cepa patógena. 98 10. RECOMENDACIONES • Es importante continuar con la segunda fase de este estudio, donde se deben aislar e identificar los microorganismos que puedan encontrarse en las áreas de producción y probar sobre estos las diluciones del desinfectante. • Se debe incluir dentro del programa de desinfección desinfectantes con alto espectro para hongos, levaduras y microorganismos esporulados. • Realizar pruebas In Vivo donde se midan cuantitativamente los microorganismos antes y después de realizar el proceso de desinfección. • Es recomendable realizar estudios similares con el otro desinfectante usado en las superficies de ECSI S.A., así como al jabón y al gel desinfectante empleado por los manipuladores. 99 11. BIBLIOGRAFÍA • ALDANA, Luisa y SARASSA, Sandra. 1999. Efecto de desinfectantes y antimicrobianos naturales frente a cepas de Listeria monocytogenes. Tesis de pregrado. Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de ciencias. Departamento de Microbiología. Bogota. Colombia. • CARRASCAL A. PAEZ A. 2003. Manual de Laboratorio. Microbiología de Alimentos. Facultad de ciencias. Departamento de Microbiologia.Ed. Ceja. 1 Ed. 171 pag. • ECSI S.A. 2004. Manual de Calidad.5,10-15pag. • ELEY A. 1994. Intoxicaciones alimentarías de etiología microbiana. Editorial Acribia. Zaragoza España. 208 pag. • ESCOBAR M. 2002. Fundamentos de microbiología. Ed ceja. Bogotá. Pag 313. • Europhean Pharmacopea. 1991. 3Ed. Francia. Pag 5-8. • FORTUNE W. 2004. Ciencia e ingeniería de materiales. Tercera edición. Editorial Mac Graw Hill. Bogota Colombia.570 pag. • GARNEDNER J.1991. Introduction to sterilization, desinfection and infection control. Ed Churchill. Livintone. Second edition. New York. • GAVIRIA B. Control microbiologico en la Inustria.Manual de Practicas. Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de Ciencias. Bogota. • GTC 85. 2002. Guía de limpieza y desinfección para plantas de alimentos. ICONTEC. • HERNANDEZ O. 1991. Los Antisépticos y desinfectantes en el manejo de la infección hospitalaria. Tesis de Pregrado Universidad Nacional de Colombia. 100 • HOBS B,1993 Higiene y toxicología de los alimentos. Ed. Acribia. España..470 pag. • IKEDA T. 1984. New polimeric biocides: Síntesis and antibacterial activities of polications with pendant biguanide groups. Antimicrobial agents and chemotherapy. 26 (2). 139-144. • IKEDA T. 1986. New polimeric biocides: Polications biocides with pendant active groups molecular weight dependence of antibacterial activity. Antimicrobial agents and chemotherapy. 30 (1). 132-136 • JOKLINK W. 1986. Zinder Microbiología. 18 ED. Editorial Medica Panamericana. Buenos Aires. • LEVEAU J. 2002. Manual técnico de higiene. Limpieza y desinfección. AMU Ediciones. Madrid España. 623 pag. • MAC DONELL G.1999. Antiseptics and desinfectans: Activity, Action, and Resistence. Clinical Microbiology Rewiews. 147-179 pag. • MADIGAN M. 1991. Microbiología. Ed Prentice Hall. México. 67,69,7579 PAG. • MARRIOT N.1999.Principios de Higiene Alimentaría. Ed Acribia. 416 pag. • MERK. 2000. Microbiology Manual. • MINISTERIO DE SALUD.1997. Buenas Practicas de Manufactura. Decreto 3075. • MINK W. 1991. El plástico en la industria. Segunda edición. México. • PELZARC M. 1994. Microbiología. Segunda Edición. Ed Mac Graw Hill. México. • PINTO, Jorge y ULLOA, Juan.2000.Evaluación y validación de tres desinfectantes para uso en superficies, un jabón liquido desinfectante para manos y un gel desinfectante para manos en una empresa farmacéutica. Tesis de pregrado. Pontificia Universidad Javeriana. 101 Facultad de ciencias. Departamento de microbiología. Bogota Colombia. • SENA. 1995. IV Seminario internacional de Procesos de Transformación de plásticos por Inyección. Aplicaciones en materiales de Ingenieria. Cali. Colombia. 718 pág. • TORTORA, G. 1993. introducción a la microbiología. Ed Acribia. Barcelona España. Pag 175-191. • TYLER B. 2002. Actino of clorhexidine digluconato againts yeast and filamentous forms in a early stages Candida albicans biofilm antimicrobial agents and chemotherapy. 46 (11) 3522-3531. • VIDALES M. 1995. El mundo del envase, manual para el diseño y producción de envases y embalajes. Barcelona. • WILBRETT G. 2000. Limpieza y desinfección en la industria alimentaría. Ed. Acribia. Recursos electronicos • http://www.microbiologia.com.ar (Consulta: Agosto 20. 2006) • www.infodynamics.com.uy/validation.as (Consulta: Septiembre 8. 2006) • www.paho.org/spanish/ad/ths/ev/mot (Consulta: Septiembre 8. 2006) 102 12. ANEXOS ANEXO A. IMÁGENES FIGURA 9. Siembra en estría para S. aureus. FIGURA 10. Siembra en estría para E. coli. 103 FIGURA 11. Siembra en estría para B. subtillis. FIGURA 12. Siembra en estría para Calbicans. 104 FIGURA 13. Siembra en estría para Calbicans. 105 ANEXO B Composición de los Medios de Cultivo • OGY AGAR (Oxitetraciclina Glucosa Levadura Agar) • Extracto de Levadura 5.0 • Glucosa 10 • Agar-agar 15 • Oxitetraciclina 0.1 • Gentamicina 0.05 • TRIPTICASA DE SOYA AGAR • Peptona de Caseina • Peptona de soya • Lactosa • Cloruro de sodio • Polisorbato • Lecitina • Agar-agar 106 EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER® EMPLEADO EN LAS AREAS DE ELABORACIÓN DE ENVASES Y TAPAS PLÁSTICAS EN ECSI S.A. EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DEL DESINFECTANTE LARK SANITIZER® ANDREA DEL PILAR MORALES CHAPARRO PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA Correo electrónico: [email protected] BOGOTÁ 107 Resumen La contaminación de los alimentos y bebidas por parte de los microorganismos, es un tema de gran precaución, debido a la capacidad que tienen de afectar la seguridad del producto y la aceptación por parte del consumidor. Problemas de calidad se asocian directamente con la contaminación microbiana de materias primas, antes o durante el procesamiento del producto o a través del empaque. Los errores en los planes de saneamiento y desinfección son generalmente los responsables de la contaminación y por lo tanto la perdida del producto. En el presente trabajo se buscó evaluar el desinfectante Lark Sanitizer® usado en la desinfección de las superficies de las áreas de producción de envases y tapas en ECSI S.A. El método utilizado fue el de siembra en estrías, se evaluó el porcentaje de inhibición del desinfectante a base de Biguanidas cuyo compuesto activo es el polihexametilenbuguanida ante 5 microorganismos con propiedades y características diferentes: S. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922, C. albicans ATCC 18804, B.subtillis ATCC 9372 y A. niger ATCC 16404. Se determinó la eficacia de tres concentraciones, a la mitad, a la recomendada, y al doble de la sugerida por la casa comercial, además se conjugaron con tres tiempos diferentes 2-50 y 10 minutos. Según los resultados, se concluyó que el desinfectante Lark Sanitizer® es efectivo a una concentración de 1% por un tiempo de 5 minutos para S. aureus , E. coli , C. albicans y B.subtillis sin embargo no tuvo ninguna acción inhibitoria contra A. niger. Palabras clave: Desinfectante, microorganismos, porcentaje de inhibición. 108 Abstract The food and drink contaminate for microbial is a topic of big precaution because the capacity that they have to affect the product, safety and the acceptation for the client. Quality problems are associated directly with the microbe contamination of primary ingredients before or during the product process, or through of the pack. The mistakes in surety and safety are commonly culprit of the contaminate and the loss product. The purpose of this study was evaluate the disinfectants “Lark Sanitizer®” used in cleaner and disinfections process of surface in the production rooms of container and cover. The technique used was sowing in groove, the inhibit percentage was evaluate with the disinfectant with PHMB, opposite to 5 microbes with property different: S. aureus, E. coli, B. subtillis, C. albicans and A. niger. The efficacy was determinate with three concentrations : the middle, recommend and the double recommended by the business house, further more this concentrations were combine with three different times: 2-5-10 minutes. According to the result, was deduce that Lark Sanitizer® disinfectant is effective with 1% concentration whit 5 minutes of time for S. aureus, E. coli, B. subtillis and C. albicans, in the other hand this had´n any inhibit action with A. niger. Keywords: Disinfectant, microbes, inhibit percentaje. 109 1. Introducción El mantenimiento de unas condiciones adecuadas y seguras en la manipulación industrial de alimentos exige la implementación de mecanismos que aseguren la higiene total de superficies, equipos, manos y utensilios de trabajo. Eliminar o neutralizar las impurezas y suciedades siguiendo un Programa de medidas de Limpieza y Desinfección teniendo en cuenta que es un flujo constante resulta fundamental para prevenir contaminaciones y por lo tanto el riesgo de infecciones alimentarías. El público consumidor espera disponer de alimentos exentos de microorganismos patógenos y toxinas con una capacidad de conservación específica y el fabricante espera que su producto se mantenga en el mercado, por esta razón para eliminar patógenos o elementos contaminantes de superficies, instalaciones o manos no basta con aplicar métodos de limpieza convencionales por el contrario, se necesita implementar algún sistema capaz de vencer las fuerzas de unión electrostáticas o fisicoquímicas que se dan entre las impurezas y las superficies. El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficacia del desinfectante LARK SANITIZER ® utilizado en las áreas de producción de envases y tapas plásticas destinados a contener alimentos teniendo como referencia 5 microorganismos contaminantes. 2. Materiales y métodos 2.1 Muestreo: Para cada muestreo, se tomaron las cantidades de desinfectante Lark Sanitizer® y de agua de la utilizada normalmente en los procedimientos de limpieza y desinfección de las superficies de ECSI S.A. Posteriormente las muestras se llevaron al Laboratorio de Microbiología de Flexo Spring S.A. para realizar los respectivos análisis. 2.2 Preparación de la dilución del desinfectante : Para cada uno de los seis muestreos se prepararon las siguientes diluciones: A la mitad de la concentración de la recomendada por el fabricante: 0.5 ml de desinfectante Lark Sanitizer® y 50 ml de agua. A la dosis recomendada por el fabricante: 1 ml de desinfectante Lark Sanitizer® y 100 ml de agua. Al doble de la dosis recomendada: 2 ml de desinfectante Lark Sanitizer® y 100 ml de agua. 2.3 Preparación de la emulsión de bacterias de hongos y levaduras. Se tomaron 5 tubos 13x100 estériles, a cada uno se les añadió 2 ml se agua peptonada y con asa redonda estéril se añadió la cantidad de cepa adecuada de los cultivos madre (E.coli, S.aureus, B.subtillis. A.niger y C. albicans ) que correspondiera con el patrón de turbidez del tubo # 2 de Mac Farland. 110 2.4 Evaluación del desinfectante lark sanitizer®: Se tomaron 2ml de cada concentración (a la mitad, a la recomendada y al doble) y del control (agua) con pipetas estériles y se llevaron a cuatro tubos 13x100 para cada microorganismo posteriormente se añadieron 0.2 ml de la suspensión de cada una de las 5 cepas a las concentraciones y al control. Se agitaron los tubos y a partir de este momento se empezó a contabilizar 2 min, 5 min y 10 min. Luego se sembró por el método de estrías en las cajas con los medios de cultivo OGY para C.albicans y A.niger y Tripticasa de soya para B.subtillis, E.coli y S.aureus. Las cajas se incubaron a 22ºC por 5 días para Hongos y Levaduras y a 37ºC por 48 horas para bacterias. 2.5 Al cumplirse el tiempo de incubación se leyeron los resultaron para el posterior informe. 3. Resultados 3.1 S. aureus Para los 2 min en los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 5.83 con una desviación estándar de 6.45 ,para la concentración 1% la media fue de 45 y la desviación estándar de 7.90 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para las concentraciones 0.5% y 1% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. A los 5 Min en los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 4.1667 con una desviación estándar de 6.45 ,para la concentración 1% la media fue de 77.08 y la desviación estándar de 12.2 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. Por ultimo con 10 min de contacto En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 43.75 con una desviación estándar de 10.458, para las concentraciones 1 %- 2% y el control la media fue de 100 por lo 111 tanto arrojo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para las concentraciones 1% y 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%), por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. 3.2 E. coli En los análisis descriptivos a loS 2 minutos la media para la concentración 0.5% fue de 42.50 con una desviación estándar de 13.69 ,para la concentración 1% la media fue de 74.666 y la desviación estándar de 3.829 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student a los 2 minutos para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. Con 5 minutos de contacto En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 48.9 con una desviación estándar de 10.01, para la concentración 1% la media fue de 85.0 y la desviación estándar de 11.83 y para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). Para la concentración 2% la media fue de 100 por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. Finalmente a los 10 minutos En los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 50.41 con una desviación estándar de 9.54, para las concentraciones 1% - 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto arrojo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para las concentraciones 1% y 2% existe evidencia 112 estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%), por lo tanto el desinfectante fue efectivo en un 100%. 3.3 B. subtillis A los dos minutos en los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 0 con una desviación estándar de 0 ,para la concentración 1% la media fue de 62.91 y la desviación estándar de 11.44, para la concentración 2% la media fue de 78.16 y la desviación estándar de 4.75 mientras que el control arrojó una media de 100 por lo tanto se obtuvo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no se realizó por tener una media de 0, para la concentración 1% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%). Con cinco minutos de contacto en los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 0 con una desviación estándar de 0 ,para la concentración 1% la media fue de 86.25 y la desviación estándar de 15.30, para la concentración 2% y el control la media fue de 100 por lo tanto se obtuvo una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no se realizó por tener una media de 0, para las concentraciones 1% y 2% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 (intervalo de confianza del 95%). En último lugar a los 10 minutos en los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 0 con una desviación estándar de 0 ,para la concentración 1% , 2% y el control la media fue de 100 y la desviación estándar de 0 .La prueba de T student no se realizó en este caso por tener desviaciones estándar de 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. 3.4 C. albicans Alos dos minutos en los análisis descriptivos la media para la concentración 0.5% fue de 58.83 con una desviación estándar de 8.164 ,para la concentración 1% la media fue de 71.58 y la desviación estándar de 4.363, para la concentración 2% la media fue de 75.0 con una desviación estándar de 0 y el control obtuvo una media de 100 con una desviación estándar de 0. 113 En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 mientras que para la concentración 1% existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo es mayor al 75% ya que p>0.05 (intervalo de confianza del 95%), para la concentración 2% no se realizó la prueba ya que el valor arrojado para la desviación estándar corresponde a 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. Con cinco minutos de contacto la media para la concentración 0.5% fue de 63.33 con una desviación estándar de 7.187 ,para la concentración 1% la media fue de 75 y la desviación estándar de 0, para la concentración 2% la media fue de 75 con una desviación estándar de 0 y el control obtuvo una media de 100 con una desviación estándar de 0. En la prueba de T student para la concentración 0.5% no existe evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismo sea mayor al 75% ya que p<0.05 (intervalo de confianza del 95%), para las concentraciones 1% y 2% no se realizó la prueba ya que el valor arrojado para la desviación estándar corresponde a 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. A los 10 minutos la media para la concentraciones 0.5%, 1%, 2% y el control fue de 100 con una desviación estándar de 0 por lo tanto el desinfectante tuvo un porcentaje de inhibición del 100% . La prueba de T student no se realizó ya que los datos arrojaron una desviación estándar de 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. 3.5 A. niger En los análisis descriptivos la media con los tiempos 2-5-10 min y para las concentraciones 0.5%, 1%, 2% el control fue de 0 con una desviación estándar de 0 por lo tanto el desinfectante tuvo un porcentaje de inhibición del 0%. El control arrojo una media de 100% con una desviación estándar de 0. La prueba de T student no se realizó ya que los datos arrojaron una desviación estándar de 0 por lo tanto no existía diferencia de medias. 4. Discusión 4.1 S. aureus El daño está influido por el tiempo, y la concentración del agente, en este caso el desinfectante se debe usar a la concentración recomendada por el proveedor con un tiempo de cinco minutos, de lo contrario al disminuir la concentración y el tiempo no existe garantía de la acción contra el microorganismo y al aumentar estos parámetros se corre el riesgo de 114 generar resistencias, y alterar el mecanismo de acción sobre estos microorganismos que se basa en la rápida atracción del desinfectante con carga positiva hacia la célula Gram. positiva con carga negativa en su superficie gracias a los ácidos teicoicos presentes en su pared celular , posteriormente el desinfectante actúa contra los fosfolipidos presentes en la membrana citoplasmática inactivándola, destruyendo la integridad de la célula liberándose al medio componentes que la integran, afectando el ATP y ácidos nucleicos compuestos de grupos fosfato (Mac Donell,G.1999) produciéndose la muerte celular. 4.2 E. coli La susceptibilidad del microorganismo se debió a que además del peptidoglicano las bacterias Gram. negativas poseen en su pared una capa adicional que no consta solamente de fosfolipidos como la membrana citoplasmática, sino que contiene polisacáridos y proteínas (MADIGAN,M.1991). De esta manera el compuesto activo del desinfectante “polihexametilen biguanida” se dirige a los iones fosfato de los fosfolipidos ubicados en la membrana exterior y a los que hacen parte del lipopolisacárido compuesto de (Heptosa-glucosa-galactosa-n-acetilglucosamina y fosfato (MADIGAN,M.1991)). Así el desinfectante desestabiliza la membrana y se une a los iones fosfato pero de la membrana citoplasmática que posee iones Calcio y Magnesio que contribuyen a su estabilización a través de interacciones iónicas con los grupos polares de carga negativa como el Fósforo que al ser afectado por el desinfectante rompe estos enlaces acabando con la estabilidad de la membrana y permitiendo la fuga de componentes como el potasio e interactuando con componentes que poseen la función fosfato como el ATP y los ácidos nucleicos (Mc Donell,G.1999), generando la muerte celular. 4.3 B.subtillis Esta especie tiene la capacidad de formar esporas como estructuras de resistencia , y si en el momento de inocular el microorganismo en el tubo con la mitad de concentración del desinfectante existían bacterias esporuladas este tendría una débil función esporoestática permitiendo así la recuperación de las esporas en el medio de cultivo al realizar la prueba de estrías. Al aumentar el tiempo de contacto y las concentraciones el desinfectante ejerció su acción contra las esporas impidiendo la formación del cortex entre la membrana interna y externa antes de la maduración y liberación de la espora madura. (RUSELL,A.1990), impidiendo nuevamente su desarrollo en el medio de cultivo propuesto para desarrollar este estudio. 115 4.4 C. albicans Para causar la lisis del protoplasto y ocasionar la salida del material celular (MAC DONELL G.1999) se deben manejar tiempos no mayores a cinco minutos y concentraciones que no excedan la concentración recomendada por la casa comercial 1% v/v. 4.5 A. niger Este microorganismo para todas las concentraciones y todos los tiempos evaluados en este estudio obtuvo un porcentaje de crecimiento del 100% , lo que demuestra que el desinfectante probado no ejerce acción funguicida ni fungiestatica . El agente activo del desinfectante polihexametilen biguanida actúa primordialmente contra los grupos fosfato, las paredes fúngicas están compuestas de polisacáridos, mientras que los lípidos, polifosfatos e iones inorgánicos forman únicamente una matriz cementante (MADIGAN,M.1991) por lo cual el desinfectante no puede ejercer su acción contra la quitina del hongo. 5. Agradecimientos Este estudio fue realizado gracias a la colaboración de ECSI S.A quien financió y asesoro la realización de este proyecto. Gracias a la Dra Janeth Arias por su colaboración, a la Dra Rosa Edith Useche por su apoyo y a la Dra Paola Rojas su constante ayuda. 6. Literatura citada 1) BROCK T. 1991. Microbiología. Ed Prentice Hall. México. 2) MAC DONELL G.1999. Antiseptics and disinfectants: Activity, Action, and Resistance. Clinical Microbiology Reviews. 147-179 pag. 3) RUSELL A. 1990. Bacterial spores and chemical sporicidal agents. Clinical microbiology Rewiew.3 (2). 99-119. 116