Esterilización y Control Microbiano: Métodos Térmicos, Filtración y Otros

Grado de Resistencia al Calor

Se utilizan varios parámetros para cuantificar la resistencia de los microorganismos al calor:

1. PTM (Punto Término Mortal): Temperatura mínima a la que muere una suspensión microbiana en 10 minutos. Su uso es limitado debido a la variabilidad de los resultados.
2. TDT (Tiempo de Destrucción Térmica): Tiempo necesario para que una población microbiana muera a una temperatura dada y en condiciones definidas.
3. Valor D (Tiempo de Reducción Decimal): Tiempo requerido para reducir la población microbiana en un 90% (una reducción de un logaritmo) a una temperatura determinada.
4. Valor Z: Aumento de temperatura necesario para reducir el valor D a una décima parte de su valor original.
5. Valor F: Tiempo, en minutos, necesario para destruir una población microbiana a una temperatura determinada (normalmente 121ºC).

Métodos de Esterilización por Calor

A) Calor Seco

• Flameado o incineración: Destrucción directa de los microorganismos por combustión.
• Hornos o estufas Pasteur: Normalmente a 180ºC durante 2 horas.

B) Calor Húmedo

• Ebullición: Agua hirviendo durante 10 minutos. Destruye las células vegetativas, pero no las endosporas.
• Tindalización: Calentamiento a 70-80ºC durante 30 minutos, repetido durante 3 días consecutivos.
• Vapor a presión: Utilización de un autoclave (normalmente a 121ºC y 15 psi).
• Pasteurización: No es un método de esterilización. Se utiliza en leche, cerveza, vino, etc. Reduce la carga microbiana. Hay dos tipos principales:
  • Pasteurización en masa: 62.8ºC durante 30 minutos.
  • Pasteurización Flash: 71ºC durante 15 segundos.
• Uperización (UHT): 140-150ºC durante 1-3 segundos.

Esterilización por Filtración

La esterilización por filtración no destruye los microorganismos, sino que los elimina. Se utiliza para líquidos que no pueden calentarse, como medios de cultivo (por ejemplo, agar-urea), enzimas y toxinas bacterianas.

Tipos de Filtros

• Chamberland: Cilindros huecos de porcelana sin barnizar.
• Berkefeld: Tierra de diatomeas.
• Seitz: Placas de asbesto.
• Vidrio poroso.
• Nuclepore: Películas muy finas (10 micrómetros) de policarbonato tratadas con radiación nuclear y un producto químico. El tamaño del poro se controla con precisión.
• Filtro HEPA: Para filtración de aire. Se utilizan en cabinas de flujo laminar y cabinas de seguridad biológica. Eliminan el 99.7% de las partículas mayores de 0.3 micrómetros.

Ondas Sonoras

• Sónicas: 8,900-9,000 ciclos/segundo.
• Ultrasónicas: Hasta 200,000 ciclos/segundo (inaudibles).

Provocan la rotura de la pared celular y la disgregación del contenido celular. Actúan por cavitación: formación de burbujas que estallan, generando altas presiones. Se utilizan para la extracción de enzimas, antígenos, ADN, pared celular, etc.

Efectos de la Presión

• Barotolerantes: Toleran altas presiones. Presentan la misma velocidad de crecimiento entre 1 y 400 atm. Su tasa metabólica es más elevada a 1 atm. No crecen a presiones mayores de 500 atm.
• Barofílicas: Necesitan altas presiones para crecer. Su crecimiento óptimo se da a 400 atm. Viven en profundidades de 5000 m.
• Barófilas Extremos: Crecen a presiones aún mayores.