Estudios de la microbiología

ACCIÓN DE LOS AGENTES QUÍMICOS SOBRE LAS BACTERIAS

 CONCEPTOS GENERALES

Existen ciertas sustancias químicas que influyen negativamente sobre las bacterias, pudiendo ejercer dos tipos de efectos diferentes:

• bacteriostáticos: cuando impiden el crecimiento bacteriano;
• bactericidas: cuando destruyen (matan) las bacterias.

En general, si no sólo nos referimos a las bacterias, sino a cualquier tipo de microorganismos, hablamos respectivamente de agentes microbiostáticos y microbicidas. Ahora bien, para una misma sustancia química, la línea de demarcación entre un efecto microbiostático y otro microbicida depende muchas veces de la concentración de dicha sustancia y del tiempo durante el que actúa.

)Cómo podemos saber que un microorganismo está "muerto"? El único criterio válido es la pérdida irreversible de la capacidad de división celular, es decir, de la pérdida de viabilidad, y se suele comprobar empleando técnicas con placas de Petri (es decir, confirmando que no crecen en medios sólidos adecuados). (Pero ni siquiera esto es garantía de que una bacteria "no viable" está "muerta": hay bacterias viables pero no cultivables. Como se ve, demostrar que una bacteria está "muerta" es algo bastante complicado).

Antes de proceder al estudio de las diversas moléculas que pueden afectar el crecimiento y/o la viabilidad de los microorganismos, veamos unas cuantas definiciones básicas.

• Agentes esterilizantes son aquellos que producen la inactivación total de todas las formas de vida microbiana (o sea, su "muerte" o pérdida irreversible de su viabilidad). (También existen agentes físicos esterilizantes, como ya vimos en los dos capítulos anteriores).
• Agentes desinfectantes (o germicidas) son agentes (sobre todo químicos) antimicrobianos capaces de matar los microorganismos patógenos (infecciosos) de un material. Pueden (y en muchos casos suelen) presentar efectos tóxicos sobre tejidos vivos, por lo que se suelen emplear sólo sobre materiales inertes.
• Agentes antisépticos son sustancias químicas antimicrobianas que se oponen a la sepsis o putrefacción de materiales vivos. Se trata de desinfectantes con baja actividad tóxica hacia los tejidos vivos donde se aplican.
• Quimioterápicos son compuestos químicos con actividad microbicida o microbiostática, con una toxicidad suficientemente baja como para permitir su administración a un organismo superior, en cuyos fluidos corporales y tejidos permanece estable un cierto tiempo a concentraciones tales que los hace eficaces como antimicrobianos dentro del organismo. (Estudiaremos los quimioterápicos de síntesis y los antibióticos en el tema 20).

2. DESINFECTANTES Y ANTISÉPTICOS

Como se recordará cuando tratamos el tema del calor como agentes esterilizante, la muerte de una población bacteriana se podía representar como una curva exponencial, expresión de la cinética de primer orden. Este tipo de cinética también es aplicable a la muerte microbiana cuando se aplica un agente químico a una concentración suficientemente alta:

Sin embargo, cuando se aplican menores concentraciones del agente, se pueden encontrar cinéticas diferentes, expresables como curvas sigmoidales:

Como se ve, hay un margen en el que la curva sigue una cinética de primer orden, pero dicha cinética no se puede extrapolar: obsérvese que a tiempos prolongados la curva se hace casi paralela al eje de abscisas, lo cual indica que queda una fracción de células viables.

2.1. FACTORES QUE AFECTAN LA POTENCIA DE UN DESINFECTANTE

Concentración del agente y tiempo de actuación

La concentración para obtener un determinado efecto, así como el rango de concentraciones en que se puede demostrar un determinado efecto, dependen de:

• tipo químico del desinfectante,
• tipo de microorganismos a eliminar,
• método de ensayo del efecto.

Existe una estrecha relación entre la concentración del agente y el tiempo necesario para matar una determinada fracción de la población bacteriana, según la siguiente expresión:

Cⁿ·D t = K,

Donde C es la concentración del agente, n es el coeficiente de dilución (una constante), y t es el tiempo de actuación

Esta ecuación nos dice qué relación existe entre la variación de la concentración del agente y el tiempo para matar una fracción de la población microbiana.

Por ejemplo:

• los fenoles poseen un coeficiente de dilución n=5 ó 6; ello implica que aun pequeños cambios en la concentración provocan cambios muy acentuados en el tiempo para lograr un mismo efecto: así, si reducimos la concentración de fenol desde un valor dado a su mitad, necesitamos emplear 64 veces más de tiempo para conseguir matar una misma proporción de bacterias.
• En cambio, los hipocloritos (constituyentes de las lejías) tienen coeficiente n=1, lo que se refleja en que pequeños cambios en la concentración requieren pequeños cambios en el tiempo de aplicación.

Finalmente, y refiriéndonos al tiempo, no todas las bacterias mueren al mismo tiempo, ni siquiera cuando se aplica un exceso del agente (repásense los gráficos anteriores).

pH

El pH afecta tanto a la carga superficial neta de la bacteria como al grado de ionización del agente. En general, las formas ionizadas de los agentes disociables pasan mejor a través de las membranas biológicas, y por lo tanto son más efectivos.

• los agentes aniónicos suelen ser más efectivos a pH ácidos;
• los agentes catiónicos muestran más eficacia a pH alcalinos.

Temperatura

Normalmente, al aumentar la temperatura aumenta la potencia de los desinfectantes. Para muchos agentes la subida de 10 grados supone duplicar la tasa de muerte. Pero con el fenol, la subida de 10 grados representa multiplicar por 5 o por 8 la eficacia.

Naturaleza del microorganismo y otros factores asociados a la población microbiana

• Según la especie empleada: p. ej., el bacilo tuberculoso resiste los hipocloritos mejor que otras bacterias;
• Según la fase de cultivo;
• Dependiendo de la presencia de cápsulas o de esporas (suelen conferir más resistencia);
• Número de microorganismos iniciales.

Presencia de materiales extraños

La existencia de materia orgánica en el material a tratar (p. ej., sangre, suero, pus) afecta negativamente a la potencia de los desinfectantes de tipo oxidante (como los hipocloritos) y de tipo desnaturalizante de proteínas, hasta el punto que pueden llegar a hacerlos inactivos en cuanto a su poder desinfectante y/o esterilizante.

Los principales mecanismos por los que se pierde actividad son:

• adsorción (o sea, absorción superficial) del desinfectante a coloides de proteínas;
• formación de complejos inertes o poco activos;
• unión de grupos activos del desinfectante a proteínas extrañas.

Ejemplos:

• los agentes mercuriales se inhiben por sustancias que lleven grupos sulfhidrilo (-SH).
• las sales cuaternarias de amonio se inhiben en presencia de jabones y lípidos.

Por lo tanto, para el empleo eficaz de muchos desinfectantes hay que contar con este factor, determinando previamente el gasto de materia orgánica inerte, o calculando la potencia neta del desinfectante en presencia de la materia orgánica.

2.2 DETERMINACION (EVALUACION) DE LA POTENCIA DE UN DESINFECTANTE

La determinación de la actividad desinfectante de un determinado agente es necesaria para conocer su posible eficacia. El método primario que se viene empleando desde hace muchos años es comparar la potencia del compuesto a ensayar con la de un desinfectante-tipo o estándar, que por motivos históricos es el fenol.

Coeficiente fenol o coeficiente fenólico: consiste en la siguiente relación

máxima dilución del desinfectante que mata a un microorganismo en 10 min, pero no en 5'

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máxima dilución del fenol que mata a ese microorganismo en 10 min, pero no en 5 min.

En los EEUU, la Administración Federal de Alimentos y Medicamentos (F.D.A.= Food and Drug Administration) emplea un test oficial para desinfectantes en condiciones normalizadas, usando una serie de cepas bacterianas concretas, cuya susceptibilidad al fenol se conoce exactamente:

• una cepa concreta de Salmonella typhimurium
• una cepa de Staphylococcus aureus
• una cepa de Pseudomonas aeruginosa

El método consiste, en esencia, en lo siguiente:

1. un cultivo de una de estas cepas se diluye 10 veces (1/10) en sucesivas diluciones del desinfectante problema, y se dejan a 20 minutos;
2. de cada una de las diluciones se siembran alícuotas, a los 5 y a los 10 minutos, en placas de Petri provista con un medio de cultivo adecuado;
3. se determina el coeficiente fenol según la fórmula que hemos expuesto;
4. una vez determinado, se recomienda usar concentraciones 5 veces superiores a las indicadas por el coeficiente fenol.

Limitaciones de este método:

• El coeficiente fenol sólo es indicativo cuantitativamente en desinfectantes químicamente similares al fenol, y que tengan coeficientes de dilución (n) parecidos.
• Aun cuando conozcamos el coeficiente fenol de un compuesto, su valor indicativo se limita a las diluciones que se hayan empleado en la determinación.
• Hay que atender a las condiciones de valoración, ya que como dijimos antes, la presencia de materia orgánica supone una merma del poder real de desinfección.

Para solucionar algunos de estos inconvenientes se han puesto a punto otros métodos de valoración:

Prueba de la concentración equivalente

Consiste en determinar la concentración del desinfectante a ensayar que ejerce el mismo efecto sobre la bacteria de referencia que otra concentración de un desinfectante-tipo (estándar).

Determinación de la toxicidad del desinfectante

Como se comentó anteriormente, no todos los agentes esterilizantes son aptos como desinfectantes de tejidos, ya que pueden presentar efectos tóxicos. Por ello, siempre que se intenta introducir el uso de un nuevo compuesto desinfectante, hay que evaluar su potencial tóxico, mediante el llamado índice de toxicidad, que es el cociente entre el poder desinfectante y el poder tóxico

 

3. TIPOS DE DESINFECTANTES

Se suelen clasificar de acuerdo con su mecanismo de acción:

A) AGENTES QUE DAÑAN LA MEMBRANA

1) Detergentes

a) catiónicos
b) aniónicos
c) no iónicos
2) Compuestos fenólicos

a) fenol
b) cresoles
c) difenilos halogenados
d) alquilésteres del para-hidroxibenzoico
e) aceites esenciales de plantas
3) Alcoholes

a) etanol
b) isopropanol

B) AGENTES DESNATURALIZANTES DE PROTEINAS

1) Acidos y bases fuertes
2) Acidos orgánicos no disociables

C) AGENTES MODIFICADORES DE GRUPOS FUNCIONALES

1) Metales pesados

a) mercuriales
b) compuestos de plata
c) compuestos de cobre
2) Agentes oxidantes

a) halógenos
b) agua oxigenada
c) permanganato potásico
d) ácido peracético
3) Colorantes

a) derivados de la anilina
b) derivados de la acridina (flavinas)
4) Agentes alquilantes

a) formaldehido
b) glutaraldehido
c) óxido de etileno
d) ß-propionil-lactona

3.1. AGENTES QUE DAÑAN LA MEMBRANA CELULAR

Los solventes orgánicos (fenoles, alcoholes) y los desinfectantes tensioactivos (detergentes) dañan la integridad estructural de la membrana (es decir, la disposición ordenada de lípidos y proteínas), de modo que interfieren con su función, ejerciendo un efecto neto de

• Interferencia con procesos de transporte y metabolismo energético;
• Salida de pequeñas moléculas de la célula.

3.1.1 Detergentes (= desinfectantes tensioactivos o surfactantes)

Los detergentes sintéticos, al igual que los jabones, contienen una porción hidrofóbica (normalmente una larga cadena lipófila) y una porción hidrófila (un grupo polar), lo cual les permite formar micelas en solución acuosa, así como formar capas que cubren y solubilizan moléculas hidrófobas.

Según sea la porción hidrófila, los detergentes se pueden clasificar en:

detergentes iónicos:

• detergentes catiónicos (grupo activo con carga positiva)
• detergentes aniónicos (grupo activo con carga negativa)

detergentes no iónicos (no suelen tener actividad antimicrobiana).

3.1.1.1 Detergentes catiónicos

Son los detergentes más potentes en cuanto a su actividad desinfectante, siendo activos contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. Los principales son los llamados compuestos de amonio cuaternario:
Sales de amonio cuaternario, sobre todo aquellas que van como cloruros o bromuros. Su fórmula general se puede representar así:
Los cuatro sustituyentes (R₁ a R₄) del N son cadenas de hidrocarburos variados. Las sales de amonio cuaternario más activas son aquellas que tienen tres grupos alquílicos cortos y un grupo alquílico largo: cloruro de cetilpiridinio, cloruro de benzalconio
Mecanismo de acción: La porción hidrófoba penetra en las membranas, mientras que el grupo polar catiónico se asocia con los fosfatos de los fosfolípidos, provocando alteraciones en dichas membranas, reflejadas en la pérdida de su semipermeabilidad, con salida de metabolitos de N y P desde el citosol. Es entonces cuando el detergente puede entrar al interior celular, con un efecto secundario de desnaturalización de proteínas. Su actividad se mejora a pH alcalino.
Son rápidamente bactericidas a concentraciones muy bajas (del orden de una parte por millón, 1 ppm), siempre que en el material a tratar no exista materia orgánica.
Usos, ventajas e inconvenientes: Tienen baja toxicidad, por lo que se pueden emplear como desinfectantes y antisépticos de la piel. Se emplean igualmente en la desinfección de material de industrias alimentarias.Su actividad se ve neutralizada por jabones y fosfolípidos, precipitando en su presencia.

3.1.1.2. Detergentes aniónicos

Con grupos carboxilo como porción hidrófila:

• jabones
• saponinas
• sales biliares
• ácidos grasos disociables

Con grupos sulfato como porción hidrófila:

• dodecilsulfato sódico (SDS), también llamado laurilsulfato sódico
• sulfonato de alquilbenceno

Mecanismo: Provocan una gran disrupción de membranas, con efectos de lisis. Son activos sobre todo a pH ácido, prefentemente sobre bacterias Gram-positivas, pero poco sobre Gram-negativas, ya que éstas quedan más protegidas por la barrera del lipopolisacárido de la membrana externa.
Usos: Cuando los detergentes aniónicos se combinan con ácidos, se logran desinfectantes sanitarios muy potentes (debido al efecto sinérgico de ambos componentes) y de rápida actuación (unos 30 segundos).

3.1.1.3. Detergentes no iónicos

No tienen actividad antimicrobiana, pero algunos tienen empleo en otros campos de la Microbiología: los ésteres del ácido oleico (bajo nombres comerciales como CarbowaxJ, Tween-80J) pueden adicionarse a medios de cultivo para evitar la formación de grumos y favorecer el crecimiento disperso de ciertas bacterias (como Mycobacterium tuberculosis); además el oleico puede estimular el crecimiento.

3.1.2. Fenoles

Son rápidamente bactericidas a bajas concentraciones, causando:

• daños a membranas, con pérdida de constituyentes citoplásmicos;
• inactivación irreversible de oxidasas y deshidrogenasas de membrana;
• desnaturalización de proteínas.

Tienen baja solubilidad en agua, por lo que se emplean en fórmulas que incluyen agentes emulsificadores (jabones) que, además, aumentan su actividad.

3.1.2.1. Fenol

El fenol o ácido carbólico, históricamente uno de los primeros desinfectantes en usarse, sólo se emplea en la actualidad como patrón para ensayar el poder desinfectante de otros compuestos.
A partir del fenol se pueden lograr desinfectantes con mayor actividad antibacteriana y con menor toxicidad sustituyendo hidrógenos del anillo bencénico por radicales alquílicos o por halógenos. Hé aquí algunos ejemplos:

3.1.2.2. Cresoles

Son los alquil-fenoles. El radical alquílico puede estar en posición orto, meta o para, dando respectivamente el orto-cresol, el meta-cresol y el para-cresol. Normalmente se emplea la mezcla de los tres, denominada tricresol.
Se obtienen por destilación del alquiltrán de carbón, y se emplean como emulsiones de jabón verde bajo los nombres comerciales de LysolJ y CreolínJ.
Se usan como desinfectantes de material de desecho bacteriológico y como desinfectantes de la piel.

3.1.2.3. Difenilos halogenados

El hexaclorofeno (hexacloro-orto-difenilmetano) es bacteriostático a bajas concentraciones (sobre todo contra cocos Gram-positivos), incluso incorporado en jabones, pasta de dientes y cosméticos.
Algunas marcas comerciales incluían hace unos años este compuesto, hasta que se comprobó que su absorción por la piel, sobre todo inflamada, puede causar neurotoxicidad e incluso, toxicidad sistémica, por lo que en la actualidad ha dejado de usarse.

3.1.2.4. Alquilésteres del para-hidroxibenzoico

Actúan de forma similar a los alquilfenoles, pero no son tóxicos, debido a que al ser ingeridos, se hidrolizan rápidamente, dando el inocuo para-hidroxibenzoato.
Se emplean como conservantes de alimentos y de productos farmacéuticos.

3.1.2.5. Ciertos aceites esenciales de origen vegetal

Desde la antigüedad, y de modo empírico, se vienen usando algunos aceites esenciales de plantas aromáticas como conservantes y antisépticos, ya que como se ha podido comprobar, contienen varios compuestos fenólicos:

• el timol (de Thymus, los tomillos);
• el eugenol se emplea en odontología como antiséptico.

3.1.3. Alcoholes

Los alcoholes desorganizan las bicapas lipídicas penetrando en la región hidrocarbonada de los lípidos. No afectan a las endosporas, por lo que no son esterilizantes. Su acción desinfectante mejora conforme aumenta la longitud de la cadena alifática de los alcoholes, hasta aquellos con 8 a 10 átomos de carbono (C₈-C₁₀), ya que los alcoholes de cadenas más largas de C₁₀ tienen una baja solubilidad en agua.

3.1.3.1. Etanol (CH₃-CH₂OH)

Se emplea en desinfección de la piel antes de inyecciones cutáneas, así como en desinfección de los termómetros clínicos, siempre que se deje el tiempo suficiente de contacto. Es más efectivo en soluciones acuosas entre 50-70%, ya que para su mejor acción se implica la intervención del agua. A 100% de pureza es poco efectivo.

3.1.3.2. Isopropanol

Es menos volátil y más efectivo que el etanol. Se emplea igualmente en desinfección de termómetros. Sin embargo, su efecto tóxico (narcótico) es mayor y más duradero que aquel.

3.2. AGENTES DESNATURALIZANTES DE PROTEINAS

3.2.1. Acidos y álcalis fuertes

Son activamente bactericidas, debido a sus grupos H⁺ y OH^- disociados, respectivamente. En principio, su actividad es proporcional al grado de disociación, pero algunos hidróxidos son más potentes de lo sugerido por su mero grado de disociación, debido a la acción tóxica directa que puede ejercer el catión metálico.

Existen ciertas especies bacterianas que resisten relativamente bien la acción de bases fuertes. Tal es el caso del bacilo tuberculoso. Esto se aprovecha para aislarlo y purificarlo: se licúa un esputo de enfermo sospechoso en una solución 1M de sosa (NaOH) y se deja 30 minutos antes de sembrar. Bajo estas condiciones, prácticamente sólo sobrevive el Mycobacterium tuberculosis.

3.2.2. Acidos orgánicos

Los ácidos orgánicos, que son poco disociables, ejercen su efecto en cuanto moléculas intactas (sin disociar), que penetran a la célula.

El ácido benzoico y el ácido sórbico se usan ampliamente como conservantes alimentarios.

Ciertos ácidos (como el acético, láctico, propiónico) aparecen en alimentos fermentados, actuando como conservantes naturales. Estos mismos, así como el cítrico se pueden añadir a otros tipos de alimentos, para prolongar el periodo de posible almacenamiento de los productos.

3.2.3. El ácido bórico se ha usado como conservante (a veces ilegal) de alimentos, así como en oftalmología.

3.3. AGENTES MODIFICANTES DE GRUPOS FUNCIONALES DE PROTEINAS Y DE ACIDOS NUCLEICOS

Esta amplia clase de agentes se caracteriza, en general, por los siguientes efectos:

• alteran grupos que forman parte de los centros activos de enzimas y otras proteínas;
• alteran grupos funcionales de ácidos nucleicos, componentes de pared y de membrana.

Como ya vimos en la clasificación de agentes desinfectantes, dentro de este grupo se distinguen a su vez:

1. metales pesados
2. agentes oxidantes
3. tinturas de colorantes
4. agentes alquilantes

3.3.1. Metales pesados

Las sales solubles de Hg, As, Ag, Cu, etc, "envenenan" la actividad enzimática formandomercáptidos con los grupos -SH de la cisteína. También interaccionan con -NH₂, -COOH y radicales fosfato.

Los más efectivos son los derivados del mercurio y de la plata (actúan a menos de 1 ppm).

3.3.1.1. Mercuriales. Se vienen usando desde antiguo en Medicina.

Cloruro de mercurio (HgCl₂). En solución al 0,1% fue muy usado como desinfectante potente, pero es muy tóxico, y apenas se emplea en la actualidad.
Compuestos orgánicos de mercurio (como el MercurocromoJ, la MercrominaJ, el Mertiolato): No son totalmente fiables como desinfectantes y presentan cierta (aunque baja) toxicidad, pero se emplean mucho como antisépticos de la piel y de heridas.
Sales de fenilmercurio. Son potentes inhibidores no sólo de bacterias, sino de levaduras, hongos y algas. Se usan especialmente en el control de posibles contaminantes microbianos (p.ej., bacterias oportunistas del género Pseudomonas) en productos farmacéuticos, cosméticos y oftalmológicos.

3.3.1.2. Compuestos de plata.

Bien sea en forma de sales solubles, o en preparaciones coloidales, los compuestos de plata se usan ampliamente como antisépticos, aunque están restringidos, al tener efectos irritantes y cáusticos.
Nitrato de plata (AgNO₃). Es muy bactericida frente al gonococo (Neisseria gonorrhoeae), y por ello se usa habitualmente para prevenir la oftalmia gonocócica del recién nacido.
Coloides orgánicos de plata. En ellos los iones Ag⁺ se van liberando lentamente. Tienen efectos bacteriostáticos, y encuentran su principal aplicación en oftalmología.
Cremas de nitrato de plata y sulfodiazina de plata. Usadas para el tratamiento de quemaduras, han reducido notablemente la mortalidad derivada de las grandes quemaduras.

3.3.1.3. Sales y compuestos de cobre.

No tienen aplicación en Bacteriología Médica, pero se emplean en Agricultura para el control de hongos y algas.

3.3.2. Agentes oxidantes

Los efectos de los agentes oxidantes que se tratan a continuación son la inactivación de proteínas enzimáticas (convitiendo los radicales -SH en disulfuros -S-S-). Además, los más potentes también atacan radicales amino, el grupo indol (presente en el triptófano), y la tirosina.

3.3.2.1. Halógenos.

Son bactericidas muy útiles y muy potentes. El iodo no tiene parangón como desinfectante de la piel, y el cloro no tiene igual en el tratamiento de aguas.
Yodo: Aparte de su efecto oxidante, se combina irreversiblemente con residuos de tirosina de las proteínas. Sus principales presentaciones son la tintura de iodo y los iodóforos.

Tintura de iodo: es una mezcla de 2% de I₂ + 2% de IK en alcohol de 70%. Su máximo efecto bactericida lo tiene a pH<6 .="" abiertas.="" antis="" c="" conocidos="" de="" doloroso="" efecto="" el="" en="" es="" fico="" hecho="" heridas="" la="" los="" magn="" mejor="" p="" pero="" piel="" ptico="" tiene="" un="" ustico="" y="">Iodóforos: son mezclas de iodo con agentes tensioactivos (detergentes), en los que éstos actúan como portadores del iodo, al que van liberando lentamente, sin provocar irritación. También se emplean en desinfección de instalaciones de industrias alimentarias.
Cloro. El cloro fue uno de los primeros antisépticos en usarse (antes de conocerse su mecanismo, e incluso antes de que se supiera el auténtico papel de los microorganismos en las enfermedades infecciosas). Holmes (Boston, 1835) y Semmelweiss (Viena, 1847) lo introdujeron en la práctica de los médicos y matronas para impedir la transmisión de la sepsis puerperal, que era contagiada de mujer a mujer por las manos de los doctores y de las parteras, y que era una notable causa de mortalidad de mujeres durante muchos siglos.
El cloro se presenta bajo las formas de Cl₂ (gaseoso), hipocloritos y cloraminas. El efecto desinfectante se debe a la liberación de cloro libre (Cl₂); a su vez, el Cl₂reacciona con el agua para dar ácido hipocloroso, que a pH ácido o neutro es un oxidante fuerte:

Cl₂ + H₂O ---------> ClOH + H⁺ + Cl^-
(ClO)₂Ca + H₂O ----> Ca⁺⁺ + H₂O + 2 ClO^-
(ClO)₂Ca + 2H₂O ---> Ca(OH)₂ + 2 ClOH
La disociación del ácido hipocloroso depende del pH (se realiza a pH<7 p="">
ClOH -------> H⁺ + ClO^-
Cloro gaseoso: a 1-3 ppm se usa en la cloración de aguas para bebida y de aguas de piscinas. Su actividad se ve muy influida (mermada) por la presencia de materia orgánica; por ello, se suele determinar la demanda de cloro del agua a tratar. Descontada dicha demanda, el cloro gaseoso mata rápidamente (15-30 segundos) a sólo 1 ppm.
Soluciones de hipocloritos: hipocloritos de sodio, de calcio o de litio. A 200 ppm de cloro se usan ampliamente, ya como líquidos (lejías), o en polvo, en industrias alimentarias y lácteas (para desinfectar el equipamiento y maquinaria que ha de entrar en contacto con los alimentos a procesar), en restaurantes, hoteles, hospitales, etc.

3.3.2.2. Agua oxigenada.

El peróxido de hidrógeno (H₂O₂), en solución al 3%, se usó en otro tiempo como desinfectante, pero está actualmente en desuso, debido a que algunas bacterias son resistentes, por la posesión de catalasas y peroxidasas. Además, en desinfección de heridas abiertas su efecto es muy pobre, porque el agua oxigenada es descompuesta por la catalasa tisular.
Se emplea en la desinfección de lentillas blandas, dejando tiempo suficiente de actuación. También, en desinfección de superficies inertes y equipos quirúrgicos.

3.3.2.3..Permanganato potásico (K₃MnO₄).

Al 1%, se usa como antiséptico uretral.

3.3.2.4.. Acido peracético (CH₃-CO-O-OH).

Es un fuerte agente oxidante. En forma de vapor se usa en la esterilización de cámaras de cría de animales libres de gérmenes.

3.3.3..Tinturas de colorantes básicos

Algunos colorantes derivados de la destilación del alquitrán de carbón, sobre todo los trifenilmetanos y las acridinas, no sólo tiñen las bacterias (recuérdense las prácticas), sino que también actúan como antibacterianos, incluso a pequeñas concentraciones. Los colorantes básicos son los más efectivos.

En general, su mecanismo depende de su afinidad hacia los grupos fosfato (ácidos) presentes en las nucleoproteínas.

Encuentran su uso como antisépticos de lesiones dermatológicas, infecciones de la piel y pequeñas heridas.

Su principal inconveniente es que muchos de ellos se inactivan en presencia de suero y otras proteínas.

3.3.3.1. Colorantes de trifenilmetano:

son derivados de la anilina. Entre ellos se encuentran el verde brillante, el verde malaquita, el violeta de genciana, el violeta cristal y la fuchsina básica.
Son muy selectivos hacia bacterias Gram-positivas, sobre las que son efectivos a sólo 0,2-2 ppm. En cambio, las Gram-negativas suelen ser resistentes, debido a su membrana externa.
El efecto antibacteriano se debe a la pseudobase, que es más lipófila que el respectivo catión, y bajo esa forma accede al interior celular, donde se une a los grupos fosfato de los ácidos nucleicos.

3.3.3.2. Colorantes derivados de la acridina (llamados flavinas, por su color amarillento -Lat:flavus-)

Los ejemplos típicos son la acriflavina, la proflavina y la tripoflavina. Interfieren en la biosíntesis de ácidos nucleicos (intercalándose en la doble hélice del ADN) y proteínas. Son bactericidas y bacteriostáticos sobre una gran diversidad de bacterias.
A diferencia de las anilinas, ejercen su acción también en presencia de materiales como suero, pus, etc.
Su uso principal es la antisepsia de heridas.

3.3.4. Agentes alquilantes

Son agentes esterilizantes, activos tanto sobre células vegetativas como sobre esporas, que ejercen su efecto letal por su acción alquilante de proteínas y ácidos nucleicos.

3.3.4.1..Formaldehido (HCHO).

La alquilación la produce reemplazando hidrógenos lábiles de ciertos grupos químicos (-NH₂, -OH, -COOH y -SH), produciendo:

• hidroximetilaciones
• condensaciones (entrecruzamientos).

Usos comerciales:

• como gas, en la descontaminación de habitaciones;
• como formalina (solución acuosa al 35%);
• como paraformaldehido (polímero sólido de 91-99% de pureza).

La formalina se emplea para preservar tejidos, en líquidos de embalsamamiento, y al 0,2-0,4% en la preparación de vacunas de virus.

3.3.4.2.Glutaraldehido.

Es menos tóxico y más potente que el formaldehido, y no se afecta por materiales con proteínas.Cada vez se emplea más como esterilizante frío de instrumental quirúrgico. Es el único recomendado para esterilizar equipamiento de terapia respiratoria.

3.3.4.3. Oxido de etileno.

Tiene un efecto similar al del formaldehido: Sustituciones y entrecruzamientos irreversibles en grupos amino, sulfhidrilo, etc., de proteínas. También reacciona con grupos fosfato y anillos nitrogenados de los ácidos nucleicos.
Es un agente empleado como esterilizante gaseoso, aunque es de acción lenta. Se emplea cuando no se puede recurrir a la esterilización por calor: esterilización de material de plástico, drogas, ciertos productos biológicos, equipamiento electrónico. La operación se realiza en cámaras parecidas al autoclave. Sin embargo, es un método caro y exhibe ciertos riesgos: presenta acción vesicante y toxicidad para el hombre (mutágeno y carcinógeno).

3.3.4.4. ß-propionil-lactona.

Es 25 veces más activa que el formaldehido. Actúa como gas en presencia de 80-90% de humedad relativa, aunque es poco penetrante.