MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN INFORME DE LABORATORIO Nº 2 YOHN JAIRO GUEVARA BOHÓRQUEZ NANCY LILIANA CUELLO MONTERROZA GUSTAVO ALBERTO MUÑOZ SIERRA

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1 MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN INFORME DE LABORATORIO Nº 2 YOHN JAIRO GUEVARA BOHÓRQUEZ NANCY LILIANA CUELLO MONTERROZA GUSTAVO ALBERTO MUÑOZ SIERRA PRESENTADO A: LUÍS ELIÉCER OVIEDO ZUMAQUÉ, MSC MICROBIOLOGÍA UNIVERSIDAD DE CORDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA VI SEMESTRE GRUPO II MONTERÍA, 28 DE FEBRERO DE 2008

2 MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN INTRODUCCIÓN La esterilización es un proceso a través del que se puede lograr la destrucción total de los microorganismos viables presentes en un determinado material. Este procedimiento es de gran utilidad dentro del campo farmacéutico, ya que existen muchos procesos que requieren la utilización de materiales estériles. Entre éstos podemos destacar: La esterilización de equipos quirúrgicos y otros materiales de uso médico con el propósito de reducir el riesgo de infecciones en pacientes. El acondicionamiento del material (pipetas, tubos, placas de Petri, pinzas, etc.) que va a ser utilizado en los laboratorios de microbiología. La preparación de medios de cultivo que serán empleados con diferentes propósitos (cultivo de microorganismos, control de ambiente, equipos o personal, análisis microbiológico de medicamentos, cosméticos, alimentos, etc.). En el presente trabajo se verán los resultados obtenidos al aplicar procesos de esterilización, para lograr medios asépticos y resultados ideales. OBJETIVOS Aprender el procedimiento para empacar diversos materiales de uso en microbiología, así como el proceso de la esterilización por calor seco de estos. Conocer y aplicar el procedimiento de esterilización por calor seco y húmedo, así como las ventajas de los procedimientos.

3 MARCO TEÓRICO CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN. Existen diversos métodos de esterilización. La selección del método a aplicar en cada caso está determinada por el tipo de producto a esterilizar. AGENTES FÍSICOS Calor Húmedo Ej. Vapor a Presión (autoclave) Seco (horno) Ej. Aire caliente Incineración Radiaciones AGENTES MECÁNICOS Filtración AGENTES QUIMICOS Gaseosos Oxido de etileno No gaseosos Peroxido de hidrogeno

4 Agentes físicos El calor se puede aplicar como agente esterilizante de dos formas: el calor húmedo el cual destruye a los microorganismos por desnaturalización de las proteínas y el calor seco que destruye a los microorganismos por oxidación de sus componentes celulares. El calor es considerado como el método de esterilización por excelencia siempre y cuando el material a esterilizar soporte altas temperaturas sin sufrir ningún tipo de daño. Calor Húmedo: El calor húmedo produce desnaturalización y coagulación de proteínas. Estos efectos se debe principalmente a dos razones: El agua es una especie química muy reactiva y muchas estructuras biológicas son producidas por reacciones que eliminan agua. El vapor de agua posee un coeficiente de transferencia de calor mucho más elevado que el aire. Calor seco: El calor seco produce desecación de la célula, es esto tóxicos por niveles elevados de electrolitos, fusión de membranas. Estos efectos se deben a la transferencia de calor desde los materiales a los microorganismos que están en contacto con éstos. La acción destructiva del calor sobre proteínas y lípidos requiere mayor temperatura cuando el material está seco o la actividad de agua del medio es baja. La radiación, o emisión y propagación de la energía a través de un medio, puede ser utilizada como agente para la eliminación de microorganismos. Así tenemos que las radiaciones ionizantes se pueden utilizar para la esterilización de materiales termolábiles, como por ejemplo materiales plásticos, y las radiaciones no ionizantes, como la luz ultravioleta, puede ser empleada en el control de áreas cerradas. Agentes mecánicos La filtración permite la remoción de todos los microorganismos presentes en un líquido o un gas reteniéndolos sobre la superficie de un material.

5 Agentes químicos Algunas sustancias químicas pueden ser usadas como agentes esterilizantes porque tienen la capacidad de promover una o más reacciones químicas capaces de dañar los componentes celulares de los microorganismos (proteínas, membranas, etc.) ALMACENAMIENTO DEL MATERIAL ESTÉRIL. Una vez que un material está estéril puede mantener esta condición si está protegido en la forma apropiada. Es decir, la duración de la esterilidad de un material no está relacionada directamente con el tiempo, sino con factores que comprometen su exposición al medio ambiente. Los materiales estériles pierden su esterilidad: Cuando se produce cualquier ruptura, accidental o no, del material que lo recubre durante su transporte o almacenamiento. Al humedecerse el material de empaque. Es importante no manipular los materiales estériles con las manos húmedas, ni colocarlos sobre superficies mojadas. Al almacenar los materiales estériles se deben tomar una serie de precauciones, tales como: Controlar el acceso a las áreas de almacenamiento de materiales estériles. Mantener el área de almacenamiento limpia, libre de polvo, sucio e insectos. Controlar la temperatura y la humedad de las áreas de almacenamiento. La temperatura ideal debe estar por debajo de los 26ºC y la humedad relativa entre 30 y 60%.

6 MATERIALES Y MÉTODOS Pipetas Cajas de petri Cinta de enmascarar Papel Kraft Horno Detergente Hipoclorito de sodio Agua destilada Luego de una previa inducción por parte del docente, el cual presentó la forma correcta para el empacado del los utensilios de trabajo; se procedió a cubrir pipetas y cajas de petri con papel Kraft (estos materiales previamente habían sido lavados con una solución de detergente, hipoclorito de sodio y agua, durante 30 minutos aproximadamente y secados). Las cajas de petri se empacaron cortando rectángulos de papel Kraft y cada paquete contenía 8 cajas; por otro lado las pipetas se envolvieron con una tira de papel de tres centímetros de ancho y se cubrieron en forma de espiral. Seguidamente se paso a llevar el material al horno donde se mantuvo a una temperatura de 180ºC durante una hora. El material se guardó para ser utilizado en la siguiente sesión. Nota: La parte correspondiente a esterilización con calor húmedo no se realizó, así que solo se mencionará teóricamente. RESULTADOS Luego del lavado y esterilizado del material los utensilios quedaron sin presencia aparente de impurezas y no se apreciaron manchas. A continuación se muestran gráficos del empacado del material y su estado final. Asimismo un dibujo del horno donde se realizó la esterilización en seco.

7 DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES La importancia de este laboratorio no solo se basó en la observación y aprendizaje de la Esterilización y desinfección de materiales, sino de comprender la importancia de los microorganismos y como influyen directamente en nuestras vidas. Los grandes hombres de ciencia que se aventuraron a descubrir este mundo oculto, nos proporcionaron todos sus descubrimientos, por los cuales dedicaron prácticamente toda su vida y que hoy con instrumentos y técnicas modernas podemos observar, practicar y realizar en los laboratorios. Gracias a estas técnicas de esterilización e desinfección, tanto biólogos, como químicos y científicos en general han podido identificar, clasificar, para luego estudiar detalladamente, a la inmensa variedad de microorganismos existentes en todos los lugares inimaginables que se puedan encontrar (desiertos, salares, casquetes polares, profundidades marinas, medios muy ácidos, aguas termales, etc.). Con esto han podido obtener en todos los campos, tanto económico, industrial, sobre todo de salud, resultados enormemente importantes para la humanidad. A medida que evolucionamos como especie, también los microorganismos lo hacen, y aunque seamos la especie dominante en este planeta, siempre estaremos ligados, o por no decir lo que es cierto, dependeremos de los microorganismos, los cuales forman parte importantísima de todos los sistemas vivos Para finalizar, hay que destacar que el descubrimiento de la esterilización aquí reseñado no es sólo un acontecimiento pasajero sino que, además, constituyen un excelente ejemplo de la evolución de la ciencia.

8 PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS 1. Cuál material se puede esterilizar por calor seco y cual no? Por qué? Deben ser materiales básicamente resistentes al calor, para el calor seco la temperatura es mayor hasta 180 grados y el tiempo puede ser mayor una o dos horas dependiendo del material. Estos materiales pueden ser pipetas, cajas de petri, tubos de ensayo, erlenmeyer, entre otros; los cuales son de vidrio refractario. 2. Qué tipo de material se puede esterilizar por calor húmedo? Para este caso el material pueden ser sustancias como medios de cultivo, sólidos o líquidos (caldos nutritivos). En la esterilización con calor húmedo la temperatura es de 121 grados a 3 minutos o 15 o 20 máximo. Es importante no utilizar en el autoclave, materiales que se deterioran frente a altas temperaturas como los plásticos o cauchos 3. A qué condiciones de temperatura y presión se destruyen todas las formas vegetativas? Una de las condiciones para destruir a una forma vegetativa es la temperatura que debe estar a l00 C que es lo suficiente para matar a todas las formas bacterianas entre 2 o 3 minutos y la segunda condición es la presión de 15 libras al cual se somete el microorganismo, a excepción de las esporas. 4. A que condiciones de temperatura y presión se destruyen las esporas? La condición para matar o destruir una espora es la temperatura de 121 C durante 15 minutos y la otra condición es a una presión de 15 libras. 5. Cuáles son las condiciones necesarias de tiempo y temperatura para esterilizar por calor seco?

9 Se debe tener en cuenta el ciclo total que incluye calentar el horno a la temperatura correcta, el mismo proceso de esterilizar y el período de enfriar suele tardar dos veces el tiempo que aquí se menciona TEMPERATURA TIEMPO 170 grados C 1 horas 160 grados C 2 horas 150 grados C 2,5 horas 140 grados C 3 horas Como es posible que el calor seco embote los instrumentos afilados o puntiagudos, incluso las agujas, no se deberán esterilizar estos objetos a una temperatura que pase 160 grados C. 6. Cuáles son las condiciones necesarias de tiempo y temperatura para esterilizar por calor húmedo? Del tiempo, temperatura y presión usadas en la esterilización depende el éxito alcanzado. Generalmente los datos presión y temperatura son fijados, y el único factor que se varía es el tiempo. Los materiales necesitan diferentes tiempos de esterilización dependiendo de su textura, porosidad, y otras características propias de cada material. Por ejemplo: Los siguientes datos han sido tomados para una temperatura de esterilización de 250ºF (121ºC) a PSI. Guantes de Caucho (Hule) 15 minutos, Frascos de Vidrio, Cristalería en General 20 minutos. Cuando se esteriliza se deben hacer paquetes bien cerrados y bien ordenados, para que haya buena penetración de vapor en el material. 7. Cómo actúa la esterilización por calor seco en los microorganismos? El calor seco destruye los microorganismos por efectos de oxidación, desnaturalizando las proteínas y los ácidos nucleicos de las células así como fragmentando las membranas celulares.

10 El calor seco produce desecación de la célula, esto es tóxico por niveles elevados de electrolitos y fusión de membranas, residuos que quedan adheridos al objeto estéril. Estos efectos se deben a la transferencia de calor desde los materiales a los microorganismos que están en contacto con éstos. 8. Cómo actúa la esterilización por calor húmedo en los microorganismos? La esterilización por calor húmedo actúa en las enzimas desnaturalizándolas rápidamente, al Igual que las membranas celulares y coagulando sus proteínas del microorganismo, se deben principalmente a dos razones: El agua es una especie química muy reactiva y muchas estructuras biológicas son producidas por reacciones que eliminan agua. El vapor de agua posee un coeficiente de transferencia de calor mucho más elevado que el aire. Además, el vapor del agua, especialmente si se genera a sobrepresión, es un eficaz transmisor de calor al Interior de la célula microbiana. 9. Qué tipo de esterilización es mas recomendable y por qué? La esterilización más recomendable es por calor húmedo porque hay rápido calentamiento y penetración, destruye las bacterias y esporas en poco tiempo, no deja residuos tóxicos, es económico y hay un bajo deterioro del material. 10. Por qué antes de una esterilización es necesario lavar y desinfectar el material? Es necesario lavar y desinfectar los materiales para destruir y eliminar carga microbiana o gérmenes que puedan estar presentes en los materiales a esterilizar. Tiene por objeto la destrucción de microorganismos mediante agentes de naturaleza química (desinfectantes), con el fin de disminuir el número de formas vegetativas a niveles mínimos.

11 11. Es necesario un secado del material en el horno antes del empacado con papel kraft? Por qué? No es necesario secar el material en el horno antes del empacado con papel kraft, ya que basta con secar el material utilizando con papel adsorbente para acelerar el secado y luego se empaca el material correctamente. 12. Qué finalidad tiene el empacado antes de la esterilización? La finalidad es el impedir el ingreso de microorganismos al interior, sellar de forma completa para evitar contaminación del material, soportar la tracción y manipulación habitual sin producir deterioro y hacer permeable el método de esterilización deseado 13. Puede ser utilizado otro tipo de papel que el de Kraft? Por qué? Sí se puede otro tipo de envoltura, siempre y cuando el método utilizado para envolver los paquetes garantice el mantenimiento de las condiciones de esterilidad de los materiales durante su almacenamiento. (Lona, papel aluminio). 14. Qué finalidad tienen los tapones de algodón que se colocan en los extremos de las pipetas y de los matraces Erlenmeyer? Pueden ser de corcho, algodón, entre otros y su finalidad es principalmente para tapar envases y proteger el medio de cultivo. 15. Qué desventaja tiene utilizar la esterilización por calor seco en este laboratorio? Requiere mayor tiempo de esterilización, respecto al calor húmedo, debido a la baja penetración del calor.

12 BIBLIOGRAFÍA BROCK, TH. D: Biología de los Microorganismos. Editorial Prentice Hall. USA. BLACK, J Microbiology Principles and Exploration. Fourth edition. John Wiley Son, Inc. CLAVELL, L M Microbiología. Manual de Métodos Generales. 2 edición. Facultad de Farmacia. Universidad Central de Venezuela.