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SPORE NEWS
Volúmen 10, Número 1
Enero 2013
Organismos y sus aplicaciones en los indicadores biológicos
Traducido por:
por Beth Ridgeway
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SPORE NEWS
Organismos y sus aplicaciones en los indicadores biológicos
Las esporas bacterianas son las superestrellas del mundo de los indicadores biológicos (BI). Su estructura y sus
características las convierten en los candidatos óptimos para la elaboración de los indicadores biológicos
utilizados en los procesos de esterilización por calor húmedo, calor seco, irradiación y químicos. La
esporulación es, básicamente, una estrategia de autoconservación de la bacteria. Cuando se produce una
carencia de nutrientes de la bacteria, se desencadena la esporulación y se produce la formación de esporas. La
espora está en estado latente, y puede permanecer en él durante dilatados períodos de tiempo.
Algunas de las características que las hacen idóneas para su empleo en los ciclos de validación y de
monitorización (en comparación con las células vegetativas) son su estabilidad durante largos períodos de
tiempo, su facilidad de suspensión en soluciones homogéneas, con la excepción de unas pocas especies
hidrófobas, y su gran resistencia a las presiones ambientales, incluyendo los procesos de esterilización. Cuando
las condiciones se tornan favorables, pueden reactivarse al estado vegetativo. Esto les confiere un ajuste
perfecto para los BI, ya que pueden fabricarse en una configuración estable y luego ser expuestas en su etapa
de máxima resistencia para monitorizar los ciclos de esterilización, para ser luego activadas mediante el
ofrecimiento de los nutrientes (medio de cultivo) y la temperatura que necesitan para germinar.
No todas las bacterias pueden formar esporas, y las especies utilizadas más ampliamente en la industria de los
BI son de los géneros Bacillus, Geobacillus y Clostridium. Todos ellos son bacterias Gram positivas con células
en forma de bacteriana. Los Bacillus y los Geobacillus son especies aeróbicas, mientras que los Clostridium son
una especie anaeróbica. El género Bacillus cuenta con muchas especies, y cada una de ellas muestra distinta
tolerancia a los procesos de esterilización. En la industria de los BI hay especies, ampliamente conocidas y
aceptadas, que muestran mayor resistencia a determinados procesos de esterilización. Estas son las especies
recomendadas en la USP y en la ISO 11138. Las especies utilizadas con mayor frecuencia son Geobacillus
stearothermophilus, Bacillus atrophaeus y Bacillus subtilis “5230”. Son las especies utilizadas más
habitualmente en los procesos de esterilización por vapor, óxido de etileno, calor seco y peróxido de hidrógeno.
Sin embargo, la norma ISO afirma que pueden ser utilizadas otras especies que demuestren un rendimiento
equivalente al especificado por la ISO. En algunos casos, se podría utilizar otros organismos, por ejemplo
cuando se ha determinado que la biocarga del organismo puede mostrar mayor resistencia que el organismo
del BI o cuando se esteriliza un producto sensible al calor. En estos casos puede ser necesario realizar estudios
de validación de la biocarga.
Los siguientes párrafos describen las especies típicamente utilizadas en Mesa Labs para la fabricación de BI.
Además de las especies utilizadas en los BI, disponemos de una serie de organismos, a la venta en forma de
suspensión, para su empleo en estudios de inoculación directa y/o en el desarrollo de indicadores biológicos
personalizados.
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Organismos y sus aplicaciones en los indicadores biológicos
Geobacillus stearothermophilus
Es el “peso pesado” del mundo de los BI. Se utiliza en los BI de Mesa Labs diseñados para los procesos de
esterilización por vapor, peróxido de hidrógeno, formaldehído, óxido de propileno y ozono. Geobacillus
stearothermophilus es un organismo termofílico con un rango de temperatura de crecimiento óptimo de 55 °C –
60 °C. Sus características de resistencia varían según la configuración del BI y los procesos de esterilización.
Para cumplir con la ISO 11138-3, los valores D121 de vapor para un BI estándar deben ser ≥ 1,5 minutos y el
valor Z ≥ 6 °C, determinado a partir de tres temperaturas comprendidas entre 110 °C y 130 °C. Las pautas USP
indican unos valores D121 de 1,5 – 3,0 minutos. En la actualidad, las únicas especificaciones para la
esterilización química con formaldehído se encuentran en la ISO 11138-5, que indica que los BI deberían tener
un valor D60 de ≥ 6,0 minutos. Mesa Labs cuenta con dos centros de fabricación de BI, Bozeman (Montana) y
Omaha (Nebraska). La tabla 1 muestra los BI disponibles de estos centros utilizando esporas de G.
stearothermophilus:
Tabla 1: Indicadores biológicos que contienen G. stearothermophilus
Centro de Bozeman
Centro de Omaha
EZTest vapor
EZTest H2O2
EZTest óxido de propileno
SterilAmp
MagnaAmp
SterilFlex
ProTest y ProSpore2
ProTest H2O2
*
ProAMP
ProSpore ampolla
SterilFlex
MESAStrip
MESAStrip-Duals
MESAStrip-LTS
formaldehído
Tiras de esporas
Tiras de esporas combinadas
Tira de esporas para LTSF
(formaldehído)
1 mm x 25 mm
3 mm x 25 mm
2 mm x 10 mm
*
*
2 mm x 10 mm
6 mm de circunferencia
6 mm y 9 mm de
circunferencia
*
7 mm de circunferencia
discos de acero inoxidable y
cintas para H2O2
discos de acero inoxidable y
cintas para H2O2
BI de uso industrial
*
Discos / cupones / alambres de
acero
hebras / suturas de poliéster
Instrumento de comprobación de proceso
*
ProLine
Releasat para vapor
Culture Test Kits (RCT Kits)
acuosa o etanol
acuosa o etanol
Autocontenido
Tiras en papel traslúcido
Microtiras personalizadas
Discos de papel personalizados
Discos de borosilicato
Productos Apex
Equipos de cultivo
Suspensiones de esporas
* - no es un producto estándar de este centro
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Organismos y sus aplicaciones en los indicadores biológicos
Bacillus atrophaeus
Bacillus atrophaeus se utiliza en los BI de Mesa Labs diseñados para procesos de esterilización por óxido de
etileno, calor seco, dióxido de cloro y ozono. B. atrophaeus es un organismo mesofílico con un rango de
temperatura de crecimiento óptimo de 30 °C – 39 °C. Sus características de resistencia varían según la
configuración del BI y el proceso de esterilización. La ISO 11138-2 especifica un valor D54 para EO no inferior a
2,5 minutos para un BI estándar. La ISO 11138-4 especifica un valor D160 para calor seco no inferior a 2,5
minutos y un valor Z ≥ 20 °C determinado a partir de tres temperaturas entre 150 °C y 180 °C. La USP sólo
enumera las características típicas de resistencia: 2,5 minutos – 5,8 minutos para el valor D54 para EO y 1,0
minutos – 3,0 minutos para los valores D160 para calor seco. En la actualidad carecemos de especificaciones de
resistencia para el dióxido de cloro. La tabla 2 muestra los BI de Mesa Labs que utilizan esporas de B.
atrophaeus:
Tabla 2: Indicadores biológicos que contienen B. atrophaeus
Centro de Bozeman
Autocontenido
Tiras en papel traslúcido
Microtiras personalizadas
Discos de papel personalizados
Discos de borosilicato
Apex
BI de uso industrial
Instrumento de comprobación de proceso
Equipos de cultivo
Suspensiones de esporas
* - no es un producto estándar de este centro
Centro de Omaha
EZTest EO
ProTest y ProSpore2
MESAStrip
MESAStrip-Duals
MESAStrip-Dióxido de cloro
Tiras de esporas
Tiras de esporas combinadas
Tira de esporas para CIO2
1 mm x 25 mm
3 mm x 25 mm
2 mm x 10 mm
2 mm x 19 mm
*
*
2 mm x 10 mm
*
6 mm de circunferencia
6 mm y 9 mm de
circunferencia
*
7 mm de circunferencia
Cintas y discos de acero
inoxidable
Cintas y discos de acero
inoxidable
Discos de acero inoxidable
Discos inox / cupones / alambres
de acero / hebras / suturas de
poliéster
*
ProLine
Releasat para Gas
Releasat para ClO2
DriAmp
TSB con/Rojo fenol
y tiras de esporas
Releasat para ClO2
DriAmp
acuosa o etanol
acuosa o etanol
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Organismos y sus aplicaciones en los indicadores biológicos
Bacillus subtilis 5230
Bacillus subtilis 5230 se utiliza en procesos de esterilización por vapor a baja temperatura y constituye una
buena elección para los clientes con productos sensibles al calor que pueden verse comprometidos por el
tiempo y la temperatura de los ciclos estándar de esterilización por vapor a 121 °C. Para el empleo de este
organismo en procesos por vapor es necesario un ciclo adecuadamente validado, pero constituye una opción
excelente y fiable para los procesos de esterilización a baja temperatura. B. subtilis 5230 es mesofílico y tiene
un rango de temperatura de crecimiento óptimo de 30 °C – 39 °C. Puede crecer hasta a 56 °C. La tabla 3
muestra los BI de Mesa Labs que utilizan esporas de B. subtilis 5230:
Tabla 3: Indicadores biológicos que utilizan B. subtilis 5230
Centro de Bozeman
Autocontenido
Tiras en papel traslúcido
Suspensiones de esporas
Centro de Omaha
SterilAmp 5230
ProTest y ProSpore2
MESAStrip
Tiras de esporas
acuosa o etanol
acuosa o etanol
Bacillus pumilus
Bacillus pumilus se utiliza en los BI de Mesa Labs diseñados para procesos de esterilización por radiación
ionizante y ultravioleta. B. pumilus es un organismo mesofílico con un rango de temperatura de crecimiento
óptimo de 30 °C – 35 °C. No existen normas en la ISO ni en la USP acerca de los requisitos de resistencia para
esta especie. La tabla 4 muestra los BI de los centros de Mesa Labs que utilizan esporas de B. pumilus:
Tabla 3: Indicadores biológicos que utilizan B. subtilis 5230
Centro de Bozeman
Tiras en papel traslúcido
Centro de Omaha
MESAStrip
Tiras de esporas
Suspensiones de esporas
acuosa o etanol
acuosa o etanol
Suspensiones de esporas
6 mm de circunferencia
*
discos de acero inoxidable
*
BI de uso industrial
* - no es un producto estándar de este centro
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Organismos y sus aplicaciones en los indicadores biológicos
Además de los organismos habitualmente utilizados que acabamos de describir, Mesa Labs elabora una serie
de esporas que pueden ser usadas para la inoculación directa en un producto concreto a efectos de validación
o para la fabricación del BI por parte del cliente. Los siguientes organismos se fabrican en soluciones acuosas o
con etanol:
Bacillus subtilis 6633 – organismo mesofílico, temperatura óptima de crecimiento 30 °C – 35 °C. Utilizado
habitualmente como organismo para el estudio de promoción del crecimiento de medios.
Bacillus megaterium – organismo mesofílico, temperatura óptima de crecimiento 30 °C – 35 °C. Utilizado con
frecuencia en aplicaciones de investigación ambiental e industrial.
Bacillus cereus - organismo mesofílico, temperatura óptima de crecimiento 30 °C – 35 °C. Utilizado a menudo
en la investigación de la industria alimentaria, ya que este organismo provoca enfermedades transmitidas por
alimentos. Está muy íntimamente relacionado con Bacillus anthracis y se utiliza como organismo sustituto.
Clostridium sporogenes – organismo mesofílico anaeróbico, temperatura de crecimiento óptimo 30 °C – 35
°C. Habitualmente utilizado como sustituto de Clostridium botulinum en los procesos de esterilización de la
industria alimentaria y en la actualidad está en investigación como posible agente bacteriano en la lucha contra
tumores cancerosos.
Bacillus smithii (anteriormente Bacillus coagulans) – Mesa Labs ha encontrado una temperatura de
crecimiento óptimo de 48 °C – 52 °C y un crecimiento de este organismo hasta los 65 °C. Su empleo más
frecuente es como probiótico.
Bacillus thuringiensis – organismo mesofílico, temperatura óptima de crecimiento 30 °C – 35 °C. Conocido
principalmente por su empleo en pesticidas y como sustituto de Bacillus anthracis.
Esta revisión de los organismos y sus aplicaciones en los BI ilustra los empleos típicos en las prácticas
industriales estándar. En algunos momentos del desarrollo del proceso de validación puede ser necesaria una
combinación distinta de BI y/u organismo. Además de los BI, Mesa Labs ofrece estudios por contrato para
ayudar al desarrollo de estudios de esterilización en las determinaciones de la resistencia del producto y/o la
biocarga. Mesa Labs cuenta con un equipo excepcional de servicio y apoyo técnico al cliente que está dispuesto
a dar respuesta a las preguntas o preocupaciones que pudieran originarse en sus procesos de esterilización/
validación.
Beth se graduó en la University of Montana con un B.S. en Microbiology and Medical Technology. Trabaja para
Mesa Labs (anteriormente SGM Biotech) desde hace nueve años y ha ocupado puestos en el laboratorio de
producción de BI, Investigación y desarrollo y estudios por contrato. El puesto anterior de Beth era Spore Lab
Supervisor y actualmente es Director of Laboratory Production.
SPORES DON’T LIE®
Sírvanse indicarnos qué temas desearían que abordásemos en “Spore News”.