Esterilización

Llamamos esterilización al procedimiento mediante el cual se eliminan todos los microorganismos de un producto. Antes de llevarse a cabo, este proceso debe diseñarse, validarse y testearse para comprobar que realmente puede destruir la carga microbiana del producto en cuestión.

Sin embargo, la esterilidad no puede comprobarse absolutamente, salvo que se destruya el producto en su totalidad o el lote entero. Así pues, lo que se determina es que la probabilidad de que una unidad del producto esté infectada sea lo más remota posible. Por ejemplo, en los productos cítricos, se los considera estériles cuando la probabilidad de que haya un microorganismo (latente o activo) sea igual o menor a 1 en 1.000.000.

Es necesario advertir que, una vez que el producto vuelva a tener contacto con el ambiente (salvo que éste también se haya esterilizado), volverá a contaminarse.

Los métodos de esterilización más usuales suelen ser los térmicos, ya que actúan sobre gran cantidad de microorganismos, incluidas las endoesporas, que suelen ser las más resistentes.

Los agentes que son capaces de exterminar los microorganismos reciben el nombre de microbicidas o germicidas, donde el sufijo –cida significa matar (igual que en homicida). Así, los bactericidas se encargan de destruir bacterias y los fungicidas actúan sobre hongos.

Terminología referente al control del crecimiento microbiano

• Esterilización comercial: se trata de un tratamiento de calor, el cual elimina los patógenos que puedan reproducirse en determinados alimentos. Según el tipo de microorganismo, se usarán diferentes temperaturas y tiempos de exposición al calor.
• Desinfección: se llama así a la eliminación de patógenos vegetativos, la cual puede realizarse mediante métodos físicos o químicos.
• Antisepsia: se llama así a la desinfección de los tejidos vivos y suele hacerse con algún tipo de método químico antimicrobial.
• Eliminación de gérmenes: se denomina así a la acción de exterminar a los microbios de una determinada superficie, generalmente mediante la aplicación de alcohol. Por ejemplo, cuando se limpia la piel para dar una inyección.
• Sanitización: es el tratamiento que se utiliza para conservar los niveles de salud pública de objetos inanimados (y sólo de estos) al disminuir su carga microbiana. Para ello, el objeto puede recibir un baño de calor o sumergirse en líquido desinfectante.
• Calor seco: esta técnica de desinfección se realiza en tres fases: el calor directo, el flameado y la esterilización al horno.
• Calor húmedo: en este caso se habla de tres modalidades: la ebullición, la pasteurización y empleo del autoclave.

Factores que influyen en la efectividad de los tratamientos antimicrobianos

Existen varios factores que pueden intervenir en la dificultad para esterilizar un producto. Veamos algunos de ellos.

• El número de microorganismos: claramente, cuantos más microorganismos existan al inicio del proceso, más tiempo se tardará en destruirlos a todos.
• Influencias ambientales: los agentes antimicrobianos químicos no suelen funcionar en la materia orgánica debido a que su reacción depende de la temperatura.
• Tiempo de exposición: para ser efectivos, los agentes químicos requieren más tiempo de exposición para eliminar endoesporas u otros microorganismos resistentes.
• Características microbianas: las propias características de los microorganismos que deseemos eliminar influyen en el tipo de método que se usará para destruirlos.

Acciones de los agentes antimicrobianos

Para eliminar a los microorganismos, los agentes utilizan diferentes acciones. A continuación veremos algunas de las más usuales.

• Alteración de la permeabilidad de la membrana: muchos agentes antimicrobianos actúan sobre la membrana plasmática de la pared celular de los microorganismos, ya que ésta regula el paso de los nutrientes y la eliminación de los desechos de la célula. Al dañarse los lípidos o las proteínas de esta membrana, el contenido celular escapa del interior y debilita el crecimiento de la célula.
• Daño a las proteínas y ácidos nucleicos: el calor y algunos químicos son capaces de romper los puentes de hidrógeno que constituyen la estructura terciaria de las proteínas lo cual la desnaturaliza. También es posible actuar sobre los enlaces covalentes aunque estos son más resistentes.

Por otro lado, el calor, los químicos o la radiación pueden ser armas letales contra el ADN y el ARN de la célula, la cual morirá al no poder replicarse ni realizar sus funciones metabólicas de manera normal.

Los autoclaves funcionan a temperaturas tan altas que destruyen cualquier bacteria o microbio, incluidas las esporas.

Métodos de esterilización

Existen dos grandes métodos de esterilización: los físicos y los químicos. A su vez, estos engloban otros tipos. Veámoslos en detalle.

Métodos físicos

Son aquellos métodos de esterilización que utilizan operaciones físicas como el calor o la radiación para destruir a los microorganismos, incluso los virus. El método más usual para tratar a los alimentos es, lógicamente, el calor.

Entre estos métodos encontramos:

• Calor húmedo: es el que se realiza en autoclave de vapor.
• Calor seco: aquel que tiene lugar en un horno de esterilización.
• Flama directa.
• Incineración.
• Aire caliente.
• Ebullición.
• Vapor.
• Tindalización.
• Radiación: que puede ser ionizante o no ionizante.

Métodos térmicos

Se engloban dentro de los métodos físicos y se refieren, como indica su nombre, a los que utilizan las altas temperaturas para eliminar microorganismos. Tanto la esterilización (por calor seco o calor húmedo) como la pasteurización se insertan en estos métodos, pues buscan destruir los microbios. También el escaldado y la cocción son métodos térmicos, ya que reducen la flora microbiana, aunque se objetivo final es modificar las propiedades físicas del producto.

Métodos químicos

Son los que utilizan sustancias tóxicas para los microorganismos. Estos métodos no suelen usarse en la industria alimenticia porque pueden causar intoxicación, pero sí son usuales en farmacéutica.

Aquí podemos nombrar:

• Alcoholes como el Etanol y el Alcohol isopropílico.
• Aldehídos como el Formol y el Glutaraldehído.
• Fenoles, entre los que podemos distinguir al Fenol (Ácido carbólico) y al Xilenol.
• Óxido de etileno.
• Peróxido de hidrógeno.

Aplicaciones de la esterilización

En la investigación científica, se usa sobre todo para limpiar los laboratorios y así evitar que los microorganismos contaminen los elementos de trabajo.

En la industria alimenticia, esterilizar los alimentos sirve para alargar su vida útil, los enlatados son el ejemplo más común. También los libros pueden esterilizarse para estirar su vida útil, así como los muebles y algunas obras de arte.

Las industrias relacionadas a la salud y los hospitales son grandes ejemplos y claros de esterilización. Ya sea en instrumentos quirúrgicos, o laboratorios, así como en el tratamiento de los residuos hospitalarios, que suelen ser peligrosos por su alto riesgo de causar infecciones a quienes los manipulan.