STERILIZZAZIONE e DISINFEZIONE
• Sterilizzazione: totale inattivazione di vita
microbica, agenti chimici, fisici o meccanici
• Disinfezione: inattivazione dei microorganismi
che causano malattie mediante sostanze
chimiche ad azione germicida
• Antisettici: composti attivi sui microorganismi in
tessuti vivi (mani, o altro),
• Disinfettanti: su oggetti inanimati.
Disinfezione: mezzi chimici
• le sostanze chimiche dotate di azione
disinfettante esplicano la loro attività in modo
aspecifico in quanto sono in grado di ledere o
alterare qualsiasi struttura cellulare
• a seconda della loro natura chimica i
disinfettanti possono solubilizzare lipidi di
membrana o provocare alterazioni irreversibili
delle proteine per ossidazione, per azione sui
gruppi sulfridilici o per alchilazione
Uso dei principali antisettici e disinfettanti
Alcoli
Etanolo
Isopropanolo
Aldeidi
Glutaraldeide
Formaldeide
Anilides
Struttura generale
Triclocarban
Clorexidina
Alexidina, polimeriche biguanidi
Biguanidi
Bifenoli
Triclosan
esaclorofene
Diamidine
Propamidine
Dibromopropamidine
Amuchine
Iodine
Agenti che liberano alogeni
Alofenoli
Cloroxilenolo
Metalli pesanti e derivati
Argento
Mercurio
Perossidi
Fenoli e creasoli
peroxido di idrogeno
ozono
ac. peracetico
Fenolo, cresolo
Quaternary ammoniun compounds ( QACs)
Cetrimide, benzalkonium chloride
Antisettico
Disinfettante
Conservativo
Disinfettante
Sterilizzante
Conservativo
Antisettico
Antisettico
Antiplacca
Conservativo
Disinfettante
Antisettico
Antiplacca
Deodorante
Conservativo
Antisettico
Conservativo
Disinfettante
Antisettico
Pulente
Antisettico
Conservativo
Conservativo
Antisettico
Disinfettante
Disinfettante
Sterilizzante
Disinfettante
Conservativo
Disinfettante
Antisettico
Conservativo
Pulente
Fattori che influenzano la
potenzialità di un disinfettante
L’attività dei disinfettanti è influenzata:
• dalla concentrazione dell’agente,
• dal tempo di esposizione,
• dal pH (la forma ionica del composto penetra più
facilmente nel batterio),
• dalla temperatura,
• dalla natura del microorganismo
Sostanze chimiche ad azione battericida:
organiche
• derivati del fenolo e del cresolo (solubilizzano i lipidi di
membrana e denaturano le proteine)
• alcoli ed acidi organici (alcol etilico ed isopropilico, acido
acetil salicilico)
• formaldeide (attiva anche sulle spore)
• essenze vegetali (miscugli di idrocarburi paraffinici,
aromatici, esteri, aldeidi aromatiche, fenoli, sostanze
solforate)
• detergenti – tensioattivi (denaturano le proteine, lisano la
cellula)
• intercalanti del DNA (coloranti acridinici, cristal-violetto,
derivati dell’anilina)
Meccanismo d’azione dei principali disinfettanti e antisettici sui batteri
Bersaglio
Composto
Involucro
glutaraldeide
EDTA, altri impermeabilizzanti
Membrana citoplasmatica
QUAc
cloroexidina
diamine
poliesametilene biguanide (PHMB)
alexidine
fenoli
Legami crociati tra
formaldeide
macromolecole
glutaraldeide
Intercalanti DNA
Gruppi tiolici
Effetti sul DNA
Ossidanti
acridine
Derivati dell’argento
alogeni
Perossido d’idrogeno, ioni Ag
alogeni
perossidi
Meccanismo d’azione
legami crociati con le proteine
batteri Gram-negativi, rimozione di Mg, rilascio di LPS
danni alla OM, substrato fosfolipidico
integrità della membrana, congelamento del citoplasma
perdita aminoacidici
Alterazione degli enzimi della membrana
membrana: perdita di composti citoplasmatici, energia
legami crociati tra proteine, RNA, e DNA
legami crociati con proteine dell’involucro e altri
componenti essenziali cellulari
intercalanti DNA
enzimi della membrana
inibizione sintesi DNA
rottura elica DNA
ossidazione dei gruppi tiol a disulfidi, sulfossidi e
disulfossidi
Perossido di H: formazione di radicali OH che ossidano
gruppi tiol, PAA, ac. peracetico: distruzione gruppi tiol in
enzimi e proteine
Sostanze chimiche ad azione battericida:
inorganiche
• acidi ed alcali
• alogeni (forte azione ossidante: sottrazione di –
H e liberazione di O2)
• agenti ossidanti (H2O2, KMnO4)
• metalli e sali di metalli pesanti (legame con –SH
delle proteine e loro inattivazione)
Agenti attivi sulla superficie esterna
dei batteri
•
•
•
•
•
idrofilici – idrofobici
agenti cationici: composti quaternari dell’ammonio
agenti anionici: acidi o basi
agenti non ionici: tensioattivi
agenti anfoteri: (Tego) meno tossici degli ammoni
quaternari
• composti derivati dal fenolo
• composti difenilici: esaclorofene
• alcoli (denaturazione delle proteine)
Agenti fisici
Calore: umido e secco, pastorizzazione riduce la carica batterica drasticamente
ma non totalmente (trattamento a 6065°C) per 30' ma può variare
industrialmente
Radiazioni ionizzanti ottime per materiale di
laboratorio o protesi (UV ecc.)
Ultrasuoni
Filtrazione
Sterilizzazione
• con metodi fisici (per materiali di laboratorio, protesi):
a) con calore secco ( in stufe, flambaggio su fiamma;
per vetreria oggetti di porcellana e metallici
azione lenta: 180°C per 1h/140°C per 3h)
b) con calore umido (autoclave: 121°C per 20 min.)
c) raggi UV (inducono modificazioni sul DNA,
per sterilizzare ambienti)
d) radiazioni ionizzanti (raggi x, γ, fasci di elettroni
veloci e protoni ad alta energia)
e) ultrasuoni
• con mezzi meccanici (filtrazione)
• con agenti chimici (ossido di etilene, formaldeide)
Esempi di trattamento al calore umido o secco. Tempo
necessario per ottenere la sterilizzazione del campione.
Temperatura (°)
121
126
134
140
150
160
170
Calore umido
Tempo (min)
pressione
15
1 atm
10
1,5 atm
3
2
-
Calore secco (min)
180
150
120
60
PASTEURIZZAZIONE
procedimento sotto i 100 °C si tratta il campione in grandi
recipienti per 30 min a 62,9 °C. In precedenza si
prendeva come indice M.tuberculosis oggi si cerca e si
elimina Coxiella burnettii agente eziologico della
febbre Q. Oppure si tratta il campione in tubicini per 15
sec a 71,5°C
STERILIZZAZIONE
I batteri sporigeni termoresistenti vengono utilizzati per
saggiare l’efficacia della sterilizzazione (eliminazione
di tutti i microorganismi viventi patogeni e non)
Storte a vapore (autoclave C.botulinum)
Alimenti acidi: la temperatura può restare intorno ai 100°C
poiché il pH limita lo sviluppo dello sporigeno.
Alimenti poco acidi si procede a 121 °C.