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6.15C : Types de désinfectants - Biologie


Il existe plusieurs types de désinfectants, y compris, mais sans s'y limiter, les désinfectants pour l'air, les alcools et les agents oxydants.

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

Lister les types de désinfectants disponibles

Points clés

  • Les désinfectants d'air sont généralement des substances chimiques capables de désinfecter les micro-organismes en suspension dans l'air.
  • Les alcools, généralement l'éthanol ou l'isopropanol, sont parfois utilisés comme désinfectant, mais plus souvent comme antiseptique.
  • Les agents oxydants agissent en oxydant la membrane cellulaire des micro-organismes, ce qui entraîne une perte de structure et conduit à la lyse et à la mort des cellules.

Mots clés

  • désinfectants: Les désinfectants sont des substances qui sont appliquées sur des objets non vivants pour détruire les micro-organismes qui vivent sur les objets. Les désinfectants sont des substances qui sont appliquées sur des objets non vivants pour détruire les micro-organismes qui vivent sur les objets.
  • micro-organismes: Un micro-organisme ou microbe est un organisme microscopique qui comprend soit une cellule unique (unicellulaire), des amas de cellules ou des organismes multicellulaires relativement complexes.
  • antiseptique: Toute substance qui inhibe la croissance et la reproduction des micro-organismes. Comprend généralement uniquement ceux qui sont utilisés sur des objets vivants (par opposition aux désinfectants) et ne sont pas transportés par le système lymphatique pour détruire les bactéries dans le corps (par opposition aux antibiotiques).

Les types de désinfectants comprennent : les désinfectants pour l'air, les alcools, les aldéhydes, les agents oxydants, les composés phénoliques, les composés d'ammonium quaternaire, les surfaces en alliage d'argent et de cuivre.

Désinfectants de l'air

Les désinfectants d'air sont généralement des substances chimiques capables de désinfecter les micro-organismes en suspension dans l'air. On suppose souvent que les désinfectants sont limités à une utilisation sur les surfaces, mais ce n'est pas le cas. En 1928, une étude a révélé que les micro-organismes en suspension dans l'air pouvaient être tués à l'aide de brouillards d'eau de Javel diluée. Un désinfectant de l'air doit être dispersé sous forme d'aérosol ou de vapeur à une concentration suffisante dans l'air pour réduire considérablement le nombre de micro-organismes infectieux viables.

Dans les années 1940 et au début des années 1950, d'autres études ont montré l'inactivation de diverses bactéries, virus de la grippe et Pénicillium chrysogenum (précédemment P.notatum) moisissures utilisant divers glycols, principalement le propylène glycol et le triéthylène glycol. En principe, ces substances chimiques sont des désinfectants de l'air idéaux car elles ont à la fois une létalité élevée pour les micro-organismes et une faible toxicité pour les mammifères.

Bien que les glycols soient des désinfectants d'air efficaces dans des environnements de laboratoire contrôlés, il est plus difficile de les utiliser efficacement dans des environnements réels car la désinfection de l'air est sensible à une action continue. Une action continue dans des environnements réels avec des échanges d'air extérieur au niveau des interfaces de porte, de CVC et de fenêtre, et en présence de matériaux qui adsorbent et éliminent les glycols de l'air, pose des défis d'ingénierie qui ne sont pas critiques pour la désinfection des surfaces. Les défis techniques associés à la création d'une concentration suffisante de vapeurs de glycol dans l'air n'ont pas encore été suffisamment relevés.

Désinfectants à l'alcool

Les alcools, généralement l'éthanol ou l'isopropanol, sont parfois utilisés comme désinfectant, mais plus souvent comme antiseptique, la distinction étant que l'alcool a tendance à être utilisé sur les tissus vivants plutôt que sur les surfaces non vivantes. Ces alcools ne sont pas corrosifs mais peuvent présenter un risque d'incendie. Ils ont également une activité résiduelle limitée en raison de l'évaporation, ce qui entraîne des temps de contact brefs à moins que la surface ne soit immergée. Ils ont également une activité limitée en présence de matière organique.

Les alcools sont plus efficaces lorsqu'ils sont combinés avec de l'eau purifiée pour faciliter la diffusion à travers la membrane cellulaire ; L'alcool à 100 % ne dénature généralement que les protéines membranaires externes. Un mélange d'éthanol à 70 % ou d'isopropanol dilué dans de l'eau est efficace contre un large spectre de bactéries, bien que des concentrations plus élevées soient souvent nécessaires pour désinfecter les surfaces humides. De plus, des mélanges à haute concentration (tels que 80 % d'éthanol + 5 % d'isopropanol) sont nécessaires pour inactiver efficacement les virus à enveloppe lipidique (tels que le VIH, l'hépatite B et l'hépatite C). L'alcool n'est que partiellement efficace contre la plupart des virus non enveloppés (comme l'hépatite A) et n'est pas du tout efficace contre les spores fongiques et bactériennes.

L'efficacité de l'alcool est renforcée lorsqu'il est en solution avec l'agent mouillant acide dodécanoïque (savon à la noix de coco). L'effet synergique de l'éthanol à 29,4 % avec l'acide dodécanoïque est efficace contre un large spectre de bactéries, champignons et virus. Des tests supplémentaires sont en cours contre Clostridium difficile (C. Diff) spores en utilisant des concentrations plus élevées d'éthanol et d'acide dodécanoïque, dont l'efficacité a été démontrée avec un temps de contact de dix minutes.

Les aldéhydes, tels que le formaldéhyde et le glutaraldéhyde, ont une large activité microbicide et sont sporocides et fongicides. Ils sont en partie inactivés par la matière organique et ont une légère activité résiduelle. Certaines bactéries ont développé une résistance au glutaraldéhyde ; il a également été découvert que le glutaraldéhyde peut provoquer de l'asthme et d'autres risques pour la santé, c'est pourquoi l'ortho-phtalaldéhyde remplace le glutaraldéhyde.

Désinfectants oxydants

Les agents oxydants agissent en oxydant la membrane cellulaire des micro-organismes, ce qui entraîne une perte de structure et conduit à la lyse et à la mort des cellules. Un grand nombre de désinfectants fonctionnent ainsi. Le chlore et l'oxygène sont de puissants oxydants, donc leurs composés sont très présents ici.

Les composés phénoliques sont des ingrédients actifs de certains désinfectants ménagers. On les retrouve également dans certains bains de bouche et dans les savons désinfectants et les lave-mains.

Les composés d'ammonium quaternaire (quats), tels que le chlorure de benzalkonium, sont un grand groupe de composés apparentés. Certaines formulations concentrées se sont révélées être des désinfectants de faible niveau efficaces. En règle générale, les quats ne présentent pas d'efficacité contre les virus non enveloppés difficiles à tuer tels que le norovirus, le rotavirus ou le virus de la polio.


L'application de lumière UV sur les désinfectants courants les rend plus sûrs à utiliser, selon une étude

Plus de 400 désinfectants courants actuellement utilisés pourraient être rendus plus sûrs pour les personnes et l'environnement et pourraient mieux lutter contre le virus COVID-19 avec la simple application de lumière UVC, selon une nouvelle étude de l'Université de Waterloo.

Le chlorure de benzalkonium (BAK) est l'ingrédient actif le plus courant dans de nombreux désinfectants régulièrement utilisés dans les hôpitaux, les ménages et les usines de transformation des aliments pour se protéger contre un large éventail de virus et de bactéries, y compris toutes les souches de SRAS-CoV-2, le coronavirus qui provoque COVID-19 - mais sa toxicité signifie qu'il ne peut pas être utilisé à des concentrations élevées. Cela signifie également que les produits contenant du BAK sont nocifs pour l'homme et l'environnement.

Des chercheurs de Waterloo ont découvert que la toxicité du produit chimique pouvait être entièrement neutralisée à l'aide de la lumière ultraviolette (UVC) lorsqu'elle était testée sur des cellules cornéennes humaines en culture.

"Nos résultats montrent qu'une procédure de désinfection utilisant le BAK suivi d'un rayonnement UVC peut minimiser les effets nocifs des résidus de BAK sur les humains et l'environnement", a déclaré le Dr David McCanna du département d'optométrie et de science de la vision de Waterloo. "Une telle procédure a également un grand potentiel pour maximiser l'efficacité de la désinfection en utilisant deux mécanismes antimicrobiens différents.

"Alors que la pandémie se poursuit, nos découvertes sont particulièrement importantes car elles fournissent une autre méthode pour rendre nos hôpitaux, notre nourriture, nos maisons et l'environnement plus sûrs."

Bien qu'il soit un ingrédient important pour l'efficacité d'un désinfectant, le BAK est un irritant sévère pour la peau et les yeux. La toxicité élevée du produit chimique limite la capacité d'utiliser des produits à forte concentration de BAK pour mieux protéger contre les virus et les bactéries nocifs. Des niveaux élevés de résidus de BAK sont également nocifs pour l'environnement, se révélant particulièrement toxiques pour les poissons, les invertébrés aquatiques et les oiseaux.

Après avoir exposé une solution de BAK à des lampes germicides ultraviolettes-C, ils ont appliqué la solution à des cellules cornéennes humaines en culture pendant cinq minutes et analysé l'activité métabolique et la viabilité des cellules. Les solutions BAK ont été complètement neutralisées par UVC car les solutions ne nuisaient plus aux cellules épithéliales cornéennes humaines cultivées.

"Avec les inquiétudes concernant la propagation du COVID-19, les gens utilisent plus que jamais des produits contenant du BAK comme ingrédient actif", a déclaré un ancien élève de Waterloo et auteur principal, le Dr Manlong Xu, qui est actuellement chercheur clinique au département de l'Université de l'Alberta. d'ophtalmologie et des sciences visuelles.

"Pour de nombreuses industries, il existe une demande d'amélioration de l'efficacité des procédures de désinfection standard, tout en gardant à l'esprit tout impact négatif potentiel sur l'environnement."

L'étude, Neutralisation du chlorure de benzalkonium irritant pour les yeux et la peau à l'aide d'un rayonnement UVC, rédigée par le Dr McCanna et le Dr Jacob Sivak et le Dr Xu de la Faculté des sciences de Waterloo, a récemment été publiée dans la revue. Toxicologie cutanée et oculaire.


Lorsque votre mère vous dit de vous laver les mains avant le dîner, elle pense à tous les germes que vous pourriez avoir sur vos mains en touchant le monde qui vous entoure. Les germes sont partout ! Les germes, ou micro-organismes, qui causent des maladies peuvent se développer sur de nombreuses surfaces appelées fomites. Voici une bonne description des fomites et comment ils hébergent des germes de l'American Society for Microbiology :

« Les objets infectés ? Que sont les objets infectés ? C'est un terme pour tout objet inanimé qui peut transporter des organismes pathogènes. Votre planche à découper, votre évier de cuisine, la monnaie dans votre poche et même ce stylo que vous n'arrêtez pas de mettre dans votre bouche sont tous des objets infectés. Très peu de choses que nous rencontrons dans nos activités quotidiennes sont stériles ou exemptes de microbes, y compris nous. À la naissance, les microbes commencent immédiatement à coloniser notre corps comme ils le font la plupart des objets du monde. Ils flottent jusqu'à ce qu'ils entrent en contact avec une surface qui offre de la nourriture et un abri. Vous êtes plus susceptible de trouver des microbes dans et sur des objets sombres et humides qui entrent fréquemment en contact avec de la nourriture, de la saleté ou de la végétation. Les surfaces de la salle de bain, les brosses à cheveux, les réfrigérateurs, les éviers de cuisine et les planches à découper contiennent souvent beaucoup de microbes Mais les poignées de porte et les murs en ont moins car ils sont pauvres en nutriments et secs.

« La plupart des microbes présents sur notre corps et sur d'autres surfaces sont inoffensifs, mais certains sont pathogènes ou causent des maladies. Pour cette raison, nous voulons contrôler le nombre de microbes qui nous entourent. Les risques d'infection augmentent avec le nombre de microbes présents. mais que pouvons-nous faire pour affecter le nombre de microbes sur les surfaces qui nous entourent ?

"Dans cette activité, vous testerez un fomite choisi pour la présence de microbes et les effets d'un désinfectant en faisant croître des colonies de bactéries dans un milieu sur des plaques de Pétri. Un milieu contient de la nourriture, des vitamines et des sels qui aident les microbes à se développer. Je ne vois pas de colonies bactériennes comme celles qui se forment sur les plaques de Pétri sur les surfaces de tous les jours. C'est parce qu'il y a rarement une concentration aussi parfaite de nutriments sur les fomites dans la nature. " (ASM, 2001)


Une plaque de gélose montrant des colonies de micro-organismes qui ont été isolés d'une éponge d'eau profonde. (Contributeurs Wikipédia, 2006 source originale de l'image de NOAA Ocean Explorer)

Dans quelle mesure les désinfectants sont-ils efficaces pour nettoyer les bactéries de surface ? Dans cette expérience, vous utiliserez une planche à découper comme vecteur et testerez l'utilisation de différents types de désinfectants. En cultivant des bactéries de la surface après l'avoir nettoyée, vous découvrirez à quel point le désinfectant a bien fonctionné. Quels types de désinfectants fonctionneront le mieux ? Envisagez d'abord de faire des recherches de base pour comprendre comment les différents types de désinfectants affectent les microbes.


Désinfection et désinfectants | Microbiologie

Les inhibiteurs chimiques sont largement utilisés pour empêcher la propagation de micro-organismes pathogènes et pour empêcher la croissance de microbes qui provoqueraient la détérioration des aliments ou la biodétérioration des produits industriels. Ces produits chimiques qui tuent les micro-organismes ou empêchent la croissance de micro-organismes sont appelés agents antimicrobiens.

Il existe de nombreux types différents d'agents antimicrobiens utilisés pour le contrôle de la croissance microbienne. Les micro-organismes varient dans leur sensibilité à des agents antimicrobiens particuliers. En général, les micro-organismes en croissance sont plus sensibles que les stades dormants, comme les spores.

De nombreux agents antimicrobiens visent à bloquer le métabolisme actif et à empêcher l'organisme de générer les constituants macromoléculaires nécessaires à la reproduction. Étant donné que les stades de repos sont métaboliquement dormants et ne se reproduisent pas, ils ne sont pas affectés par ces agents antimicrobiens. De même, les virus sont plus résistants que les autres micro-organismes aux agents antimicrobiens car ils sont métaboliquement dormants à l'extérieur des cellules hôtes.

Diverses méthodes physiques et chimiques sont utilisées pour la destruction des bactéries. Un certain nombre de termes sont utilisés pour décrire la destruction des bactéries par divers processus.

Un germicide a été défini à l'origine comme un agent qui tue les organismes pathogènes. Il est désormais défini comme un agent, généralement chimique, qui tue les bactéries (micro-organismes) mais pas nécessairement leurs spores.

Un bactéricide est un agent qui tue à la fois les bactéries pathogènes et non pathogènes, mais pas nécessairement leurs spores. En pratique, le terme est synonyme de germicide.

iii. Antiseptique (Aseptique):

Une condition où la septicémie est évitée est connue sous le nom d'asepsie. Sepsis est dérivé du mot grec signifiant putréfaction ou pourriture. La pourriture (putréfaction) est due à l'activité microbienne. La condition septique est généralement utilisée pour désigner la croissance de microbes nocifs dans les tissus vivants des organismes. L'état aseptique fait référence à l'absence de microbes qui causent l'infection. Une condition aseptique peut être créée en tuant ou en habitant la croissance de micro-organismes.

Des conditions d'asepsie sont nécessaires dans les hôpitaux, s'occupant de patients atteints de maladies transmissibles et dans les laboratoires de microbiologie. Un microbiologiste doit toujours maintenir ses milieux de culture, sa verrerie et autres équipements exempts de microbes indésirables.

Un germicide peut également être un antiseptique, selon la force de la solution, la période d'action et la nature de l'organisme. Un germicide en haute dilution peut seulement inhiber la croissance des bactéries plutôt que de les tuer. De plus, un agent qui tue dans un laps de temps donné ne peut inhiber la croissance que si le temps d'exposition est raccourci.

Dans le premier cas, l'agent serait classé comme germicide dans le dernier cas, comme antiseptique. Certains organismes sont moins résistants aux agents toxiques que d'autres. Cela signifie qu'une substance peut être un germicide contre un organisme et un antiseptique contre un autre. Sans aucun doute, d'autres facteurs interviennent également.

Ce terme s'applique à tout agent qui détruit ou inactive les formes filtrables appelées virus. Étant donné que les virus ont à peu près le même ordre de résistance aux agents chimiques que les bactéries, la plupart des germicides sont également de bons viricides.

Cela peut être défini comme un agent, généralement chimique, qui détruit à la fois les moisissures pathogènes et non pathogènes.

vi. Agent bactériostatique:

Ce terme a été inventé par Churchman (1912, 1928), dans le cadre de ses recherches sur les colorants, pour désigner une condition dans laquelle les bactéries n'étaient pas nécessairement tuées mais simplement empêchées de se multiplier. Il a noté qu'à certaines concentrations, les colorants ne tuaient pas les bactéries mais les maintenaient dans un état d'animation suspendue.

Une dilution supplémentaire du mélange bactéries-colorant a entraîné la croissance des organismes. Les colorants étaient appelés agents bactériostatiques et le phénomène bactériostase. Les agents germicides de nature non colorante, tels que les composés du mercure et de l'argent, présentent également le même phénomène et sont appelés composés bactériostatiques.

Cela peut être défini comme tout agent qui réduit le nombre de bactéries à des niveaux sûrs, selon les exigences de la santé publique. Les désinfectants sont couramment appliqués sur des objets inanimés tels que des ustensiles pour manger et boire et du matériel de manipulation des aliments.

viii. Stérilisation:

Ce terme fait référence au processus de destruction de tous les organismes présents, y compris les spores. Le terme stérilisation doit toujours être utilisé lorsqu'il est fait référence à la destruction de toutes les formes de vie, y compris les champignons, les virus, les spores, etc.

Un agent chimique doit posséder les propriétés suivantes :

1. Activité microbicide :

C'est une condition préalable. Un produit chimique doit avoir une certaine propriété antimicrobienne.

Idéalement, le composé chimique ne devrait subir aucun changement au repos ou le changement devrait être minime. En aucun cas, ces changements ne devraient avoir d'effet néfaste sur la capacité microbicide de l'agent chimique.

Le produit chimique microbicide doit être inoffensif lors de la manipulation et doit être non toxique pour les êtres humains et les autres animaux.

La substance chimique (s'il s'agit d'un soluté) doit être facilement soluble dans l'eau ou d'autres solvants pour faciliter l'application.

5. Toxicité pour les microbes à température normale :

Le produit chimique microbicide doit être efficace dans des plages normales de température trouvée dans l'environnement.

La préparation microbicide doit être un mélange homogène de tous les ingrédients chimiques afin que chaque ml de l'agent contienne tous les produits chimiques en proportion appropriée.

7. Incapacité à se combiner avec d'autres matières organiques :

De nombreux agents chimiques ont une affinité pour les protéines et se combinent avec elles. L'utilisation de tels produits chimiques (dans une situation où des protéines étrangères sont présentes en plus des microbes) sera inefficace car la plupart de l'agent microbien devient indisponible pour tuer les microbes.

8. Capacité de pénétration :

Le produit chimique germicide doit pouvoir pénétrer et s'infiltrer dans le système où il est appliqué, pour être plus efficace.

Le produit chimique utilisé pour l'action microbicide doit être facilement disponible en quantité suffisante.

Le produit chimique doit être capable de désodoriser l'odeur nauséabonde produite par les microbes. Le composant chimique lui-même peut être inodore ou peut avoir un parfum agréable.

L'agent chimique doit également posséder des propriétés détergentes ainsi qu'un pouvoir désinfectant. Ces actions jumelles feraient d'un produit chimique un agent microbicide idéal.

Un agent chimique idéal ne doit pas corroder les objets métalliques ou autres et ne doit pas non plus tacher ou endommager les tissus ou autres objets avec lesquels ils entrent en contact.

Conditions nécessaires à l'action microbicide:

La capacité d'un composé chimique à être un agent antimicrobien efficace dépend de deux facteurs, à savoir la capacité inhérente du produit chimique à tuer les microbes et les conditions de l'environnement dans lequel un produit chimique agit sur les microbes. Ainsi, un produit chimique ne peut tuer que certains microbes et peut être inutile contre certains autres microbes.

En plus de cela, une multitude de conditions environnementales telles que la température, le pH du milieu, etc., ont également une incidence sur l'action microbienne. Le choix d'un agent chimique pour l'action microbienne doit alors prendre en considération tous ces aspects. Voici quelques-uns des facteurs qui influencent l'action d'un produit chimique antimicrobien.

Type de micro-organisme:

Le choix d'un produit chimique dépend des micro-organismes à tuer. Tous les produits chimiques n'ont pas la même efficacité contre les microbes comme les champignons, les bactéries, les virus, etc. Par conséquent, un agent chimique doit être choisi en fonction du type de microbe impliqué.

Concentration de Microbes:

Le type et la concentration d'un agent chimique varient avec la densité de microbes dans un environnement donné.

Nature du matériel à désinfecter:

Le type de produit chimique sélectionné pour l'activité microbicide dépend du matériau à stériliser. Par exemple, une substance comme le phényle ne peut pas être utilisée pour une application sur la peau.

Certains des autres facteurs qui ont une incidence sur les propriétés désinfectantes d'un produit chimique sont :

(iv) Présence de matières étrangères (qui pourraient interférer avec l'action des produits chimiques).

Classification des produits chimiques antimicrobiens :

Les produits chimiques microbicides peuvent être classés en divers groupes en fonction du site d'action ou du mécanisme d'inactivation du microbe.

(i) Agents qui interfèrent avec les fonctions membranaires.

(ii) Agents qui dénaturent les protéines et

(iii) Agents qui détruisent ou modifient des groupes fonctionnels de protéines.

Dans une autre classification, les produits chimiques microbicides peuvent être classés en antiseptiques et désinfectants, antimétabolites et antibiotiques.

Les antiseptiques et les désinfectants ont une action générale et ne sont spécifiques à aucun type de microbes. Ceux-ci comprennent les acides et les alcalis, les savons, les halogènes, les métaux lourds, etc.

Les antimétabolites sont des analogues structurels des produits métaboliques trouvés dans les cellules microbiennes.

Ces composés entrent en compétition avec les métabolites et perturbent le métabolisme microbien. Les antibiotiques sont des composés produits par un organisme qui sont toxiques pour un autre organisme.

Les désinfectants sont largement utilisés pour tuer ou empêcher la croissance de micro-organismes. Ces agents sont utilisés pour réduire le nombre de micro-organismes sur les surfaces d'objets inanimés, tels que les sols et les murs. De nombreux produits de nettoyage ménagers contiennent des désinfectants. Les désinfectants sont également utilisés pour limiter les populations microbiennes au sein des liquides par exemple dans l'eau des piscines.

Cependant, les désinfectants ne sont pas considérés comme sûrs pour une application sur les tissus humains ou pour la consommation interne. S'ils sont utilisés pour éliminer les micro-organismes d'un produit consommable, comme l'eau potable, leur concentration doit être réduite avant que le produit ne soit consommé.

Les désinfectants doivent évidemment avoir une activité germicide élevée. Ils devraient tuer rapidement un large éventail de micro-organismes, y compris les spores. L'agent doit être chimiquement stable et efficace en présence de composés organiques et de métaux. La capacité de pénétrer dans les crevasses est souhaitable. Il est essentiel qu'un désinfectant ne détruise pas les matériaux sur lesquels il est appliqué. De plus, il doit être peu coûteux et esthétiquement acceptable.


Désinfection

De nombreux désinfectants sont utilisés seuls ou en combinaison (par exemple, le peroxyde d'hydrogène et l'acide peracétique) dans le cadre des soins de santé. Ceux-ci comprennent les alcools, le chlore et les composés chlorés, le formaldéhyde, le glutaraldéhyde, ortho-phtalaldéhyde, peroxyde d'hydrogène, iodophores, acide peracétique, composés phénoliques et ammonium quaternaire. Les formulations commerciales basées sur ces produits chimiques sont considérées comme des produits uniques et doivent être enregistrées auprès de l'EPA ou approuvées par la FDA. Dans la plupart des cas, un produit donné est conçu dans un but précis et doit être utilisé d'une certaine manière. Par conséquent, les utilisateurs doivent lire attentivement les étiquettes pour s'assurer que le bon produit est sélectionné pour l'utilisation prévue et appliqué efficacement.

Les désinfectants ne sont pas interchangeables, et des concentrations incorrectes et des désinfectants inappropriés peuvent entraîner des coûts excessifs. Étant donné que les maladies professionnelles chez le personnel de nettoyage ont été associées à l'utilisation de plusieurs désinfectants (p. ex. formaldéhyde, glutaraldéhyde et chlore), des précautions (p. L'asthme et les maladies réactives des voies respiratoires peuvent survenir chez les personnes sensibilisées exposées à tout produit chimique en suspension dans l'air, y compris les germicides. L'asthme cliniquement important peut survenir à des niveaux inférieurs aux niveaux plafonds réglementés par l'OSHA ou recommandés par le NIOSH. La méthode de contrôle préférée est l'élimination du produit chimique (par des contrôles techniques ou une substitution) ou la réinstallation du travailleur.

L'aperçu suivant des caractéristiques de performance de chacun fournit aux utilisateurs des informations suffisantes pour sélectionner un désinfectant approprié pour n'importe quel article et l'utiliser de la manière la plus efficace.


Méthodes physiques de désinfection

Les trois méthodes physiques de désinfection sont :

  1. Ébullition à 100°C pendant 15 minutes, ce qui tue les bactéries végétatives.
  2. Pasteurisation à 63°C pendant 30 minutes ou 72°C pendant 15 secondes, ce qui tue les pathogènes alimentaires.
  3. À l'aide de rayonnement non ionisant mcomme la lumière ultraviolette (UV). Les rayons UV sont de longue longueur d'onde et de faible énergie. Ils ne pénètrent pas bien et les organismes doivent être exposés directement à la surface, comme les surfaces de travail d'une enceinte de sécurité biologique (ESB), pour que cette forme de désinfection fonctionne.

Les termes de désinfection peuvent prêter à confusion

La désinfection prête à confusion en raison des nombreux produits disponibles et des divergences d'opinion sur les types de désinfectants à utiliser.

La désinfection prête à confusion en raison des nombreux produits disponibles et des divergences d'opinion sur les types de désinfectants à utiliser.

Un désinfectant de haut niveau est sporicide et tuera également les virus hydrophiles s'il est utilisé au moment de contact approprié pendant la durée de vie indiquée. Presque tout le monde dans l'hygiène et la dentisterie a vu tous ces termes, mais leurs significations spécifiques peuvent devenir déroutantes sans examen périodique.

• Types de désinfectants - Un stérilisant* est un agent qui peut tuer tous les micro-organismes, y compris les spores bactériennes. Un désinfectant est un agent qui peut tuer la plupart des microbes pathogènes, mais pas les spores bactériennes. Les spores bactériennes sont le microbe caractéristique en raison de leur très haute résistance à la destruction par des agents chimiques et physiques.

Un désinfectant de haut niveau est une solution chimique qui peut tuer de faibles niveaux de spores bactériennes au temps de contact recommandé pour la désinfection sur l'étiquette du produit (45-90 minutes par exemple). Cependant, avec un temps de contact prolongé (10 heures par exemple), le désinfectant de haut niveau devient un stérilisant liquide capable de tuer des niveaux élevés de spores bactériennes.

Ces agents destructeurs de haut niveau agissent comme un désinfectant de haut niveau ou un stérilisant, selon la façon dont ils sont utilisés. Le temps de contact est le temps pendant lequel l'élément traité est en contact direct avec l'agent destructeur.

Les désinfectants de haut niveau/stérilisants liquides doivent être utilisés comme produits d'immersion et non pour la désinfection des surfaces. Des exemples sont les glutaraldéhydes, le peroxyde d'hydrogène spécial et les produits d'acide peracétique spéciaux. Les articles immergés doivent être limités à ceux qui ne peuvent pas être stérilisés à la chaleur (comme les articles en plastique sensibles à la chaleur).

Un désinfectant de niveau intermédiaire est un agent chimique qui ne tue pas les spores bactériennes mais qui est tuberculocide et tue d'autres microbes pathogènes. Tuberculicide indique que le désinfectant s'est avéré capable de tuer Mycobacterium tuberculosis var. bovis. Cette bactérie est très résistante à la destruction chimique et est un microbe caractéristique des désinfectants, tout comme les spores bactériennes le sont pour les stérilisants.

Certains exemples de désinfectants intermédiaires comprennent les composés phénoliques à base d'eau, les composés phénoliques à base d'alcool, les iodophores, les hypochlorites de sodium et autres composés chlorés, et les composés d'ammonium quaternaire à base d'alcool. Ces désinfectants sont utilisés en dentisterie comme désinfectants de surface.

Les termes à base d'alcool et à base d'eau signifient que l'alcool (éthanol ou isopropanol) ou l'eau est également présent avec le principe actif principal. Un composé alcool-ammonium quaternaire peut contenir de l'éthanol et des composés d'ammonium quaternaire (parfois appelés « quat »), tels que le chlorure de benzylammonium ou le chlorure d'alkyldiméthyléthylbenzylammonium.

- Désinfectants de bas niveau - Les désinfectants de bas niveau sont des agents chimiques qui ne sont ni sporicides ni tuberculocides, mais peuvent tuer la plupart des autres micro-organismes. Les désinfectants de bas niveau sont des désinfectants hospitaliers, ce qui signifie qu'ils se sont avérés capables de tuer Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa et Salmonella choleraesuis. Ces trois bactéries ne sont pas aussi résistantes que Mycobacterium ou les spores bactériennes, mais elles sont plus résistantes que de nombreuses autres bactéries. Les désinfectants de bas niveau ne sont pas utilisés pour désinfecter les surfaces de soins aux patients, mais ils sont utilisés sur les sols, les murs et certains plans de travail. Le type le plus courant de désinfectant de bas niveau est un composé d'ammonium quaternaire sans alcool.

- Activité virucide - La plupart des virus sont rapidement tués même avec des désinfectants de faible niveau. Cependant, certains virus sont plus résistants que d'autres. Cette résistance est liée aux propriétés de surface spécifiques du virus. Les virus qui ont une couche lipidique externe (graisse) à leur surface (appelée enveloppe) sont appelés virus lipophiles (qui aiment les graisses). Cette enveloppe est facilement détruite par une variété de produits chimiques, et sa destruction inactive l'ensemble du virus. Ainsi, les virus lipophiles - tels que le VIH, l'herpès simplex et la grippe - sont facilement tués par une grande variété de désinfectants, y compris les désinfectants de bas niveau.

Les virus qui n'ont pas d'enveloppe lipidique sont appelés virus hydrophiles (qui aiment l'eau). Ces virus (tels que le virus de la polio, le virus coxsackie) sont plus résistants aux produits chimiques car ils n'ont pas la couche lipidique sensible à l'extérieur.

Aussi, certains virus intermédiaires (comme les adénovirus, rotovirus) n'ont pas d'enveloppe cependant, ils ne sont pas tout à fait aussi résistants que les virus hydrophiles mais sont plus résistants que les virus lipophiles. Ils ont une résistance "intermédiaire".

- Utilisation de désinfectants - Quelques termes se rapportent à l'utilisation de désinfectants. L'un est le temps de contact, défini ci-dessus. Une autre est la durée de vie, liée aux agents qui doivent être activés (comme les glutaraldéhydes alcalins). La durée de vie est la durée pendant laquelle un produit reste actif après son activation. Pour les glutaraldéhydes alcalins, ce délai peut être de 14 jours, 28 jours ou 30 jours (comme spécifié sur l'étiquette du produit). Une surface prénettoyée ou prénettoyage fait référence au nettoyage d'un objet ou d'une surface avant qu'il ne soit désinfecté ou stérilisé. Ainsi, pour une bonne désinfection des surfaces, la surface est toujours prénettoyée puis désinfectée. Cela concerne également l'expression spray-wipe-spray pour la désinfection des surfaces. Vous « vaporisez » sur le désinfectant et « essuyez » la surface (c'est l'étape de pré-nettoyage), puis vous « vaporisez » le désinfectant et laissez-le reposer pendant le temps de contact prescrit.

L'expression tue le virus du sida en une minute qui apparaît sur certaines étiquettes de désinfectant peut prêter à confusion. Il suggère que le temps de contact pour l'utilisation du désinfectant n'est que d'une minute. Bien que ce temps puisse être suffisant pour tuer le VIH, il ne serait pas assez long pour tuer de nombreux autres microbes plus résistants.

En résumé, la désinfection prête à confusion simplement en raison des nombreux produits disponibles et des divergences d'opinion sur les types de désinfectants à utiliser. Espérons que ces descriptions des termes liés à la désinfection aideront à comprendre cette importante procédure de contrôle des infections.

* Certains stérilisants liquides ne peuvent pas détruire les prions tels que l'agent de la maladie de Creutzfeldt-Jakob.

Chris Miller, PhD, est professeur de microbiologie orale et doyen associé exécutif à l'École de médecine dentaire de l'Université de l'Indiana.


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Désinfectants Brome

Quand le brome a-t-il été découvert ?
En 1825, C. Löwig, un étudiant en chimie allemand menait des recherches sur l'eau (riche en bromure de magnésium) des marais. Après avoir éliminé le chlore, il a injecté du chlore gazeux dans la solution. Au cours de ce processus, une nouvelle substance a émergé du brome. Löwig isole le brome par extraction à l'éther et par distillation. Un chimiste français, A. Ballard, a découvert le brome dans un extrait d'algue dont il avait éliminé le chlore. Ballard a développé des méthodes industrielles pour isoler divers sels de l'eau de mer. The word bromine comes from the Greek word bromos (= smell). It refers to the unpleasant, stinging odor of bromine.

What are the characteristics of bromine?
Bromine has the atomic number 35. Like chlorine, it is a halogen and it easily reacts with other elements. In nature bromine can only be found in compounds. These combinations are called bromides. Bromides are used to obtain pure bromine and to produce bromine products. After fluorine, bromine is the most reactive element. It reacts with many different substances, is very corrosive and destructive on organic material.
Bromine is the only non-metallic element that is liquid at room temperature and standard pressure. It is a red liquid that easily evaporates and smells. Bromine is approximately 3,12 times heavier than water. At temperatures of 58,8 °C it becomes gaseous, whereas at –7,3 °C and lower temperatures it is a solid.

Bromine is a bleach. It is poisonous in fluid form and bromine vapor is destructive for the human skin, eyes and respirational tract. It causes serious burns. A concentration of 1 ppm can cause eye watering and when inhalation of concentrations below 10 ppm occurs, one starts to cough and the respirational tracts are irritated.

Bromine can easily be dissolved in water (35 g per L water), carbon disulfide and other organic solutions. When added to water, bromine forms hypobromous acid. Hyprobromous acid is a weak acid. It partly dissociates to form hydrogen ions and hypobromite ions. The rate of hypobromous acid and hypobromite ions is determined by the pH value of the water. When the pH value is between 6.5 and 9 both hypobromous acid and hypobromite ions can be found in water.

If water contains ammonia nitrogen, bromamines will be formed (NH2Br, NHBr2 and NHBr3). For disinfection bromamines are as effective as hypobromous acid. Changing the pH value influences the amount of mono-, di- and tribromamine that is formed.

Where can bromine be found?
In nature bromine can be found as bromide salts or organic bromine substances. These substances are produced by several sea organisms. Bromine is mostly in soluble salts in seawater, salt lakes and brine.
Seawater contains approximately 65 ppm bromine. The bromine concentration found in brine is much higher, between 2500 and 10,000 ppm.
Bromine is obtained from brine sources in the United States of America and China, from the Dead Sea in Israel and Jordan and from oceanic water from Wales and Japan. Other bromine-rich areas are in France, Italy, Turkmenistan, Ukraine, Azerbeidzjan and Germany. Bromine can also be found in rocks and in the earth's crust.

Figure 1: bromine exists mostly as bromide salts in the sea

How can bromine be produced?
Bromine was first discovered in 1825, but it was not until 1860 that it was produced on a larger scale. In the old days bromine was produced by obtaining a reaction between bromides, pyrolusite and sulphuric acid.

MnO2 + 4 H + + 2 Br - → Mn 2+ + 2 H2O + Br2

Small amounts of bromine can also be obtained by obtaining a reaction between solid sodium bromide (NaBr) and concentrated sulphuric acid (H2DONC4). At first, hydrogen bromine gas (HBr) is formed. The gas is oxidized by sulphuric acid into bromine and sulphur dioxide.

Another method is the electrolysis of bromide solutions. On the positive electrode bromine is formed:

Nowadays bromine is usually created by injection of chlorine into bromide-rich watery solutions with a pH of 3.5.
Seawater is treated with chlorine gas and air. Chlorine gas than oxidizes bromide to bromine. When chlorinated water is added to a watery solution containing bromides, the solution turns brown because of the formation of bromine.

What are the applications of bromine?
The first known application of a bromine-containing product is the color purple. This substance is produced by purple snails and was used by the Romans to paint their clothes purple. This is a very demanding activity and only the richest Romans could buy these clothes.
Nowadays bromine has many applications. In industry and agriculture it is used on a large scale to produce bromine-containing substances. Bromine was used mainly to produce ethyleen dibromide a constituent of lead-containing fuel. Because of its damaging effects on the environment, this product is no longer used. Bromine is applied in brominated flame retardants, in medicines, in photography, in oil production, in paints and in pesticides. In water treatment bromine is used as an alternative for swimming pool disinfection, and for cooling tower disinfection by chlorine.

Disinfection with bromine
In the United States bromine has been used since the 1930's for the disinfection of water.

Can bromine be used for the disinfection of swimming pools?
Bromine substances are disinfectants and can be used as an alternative for chlorine. In swimming pools, bromine is used against the formation and growth of algae, bacteria and odors in swimming water. In the United States, bromine has been used since 1936 to treat swimming water. During World War II, chlorine became scarce and many swimming pools started to use bromine for disinfection instead.
Bromine can be applied in fluid form or in a mixture. When bromine is applied in fluid form, the following equilibrium is established:

This equilibrium strongly depends on the pH value. At the pH value that is usually found in swimming pools, bromine is mainly present as hypobromous acid (HOBr). Bromine has to be used combined with an oxidizing agent (for example chlorine or ozone).

Table 1: influence of the pH on the formation of hypobromous acid.

Hypobromous acid (HOBr) hypobromite ion (OBr-)
% bromine as HOBr pH % bromine as OBr-
100 6,0 0,0
99,4 6,5 0,6
98,0 7,0 2,0
94,0 7,5 6,0
83,0 8,0 17,0
57,0 8,5 43,0

A bromine-containing stick was developed in 1958, because of the risks of using fluid bromine. This stick exists of bromine-chlorine-dimethylhydantoin (Dihalo, DMH). Both chlorine and bromine are attached to a nitrogen atom, which acts as an organic support. Applied to water, DHM is hydrolyzed and forms hypochlorous acid. Some HOCl is formed as well. The hypochlorite ion reacts with bromides to form hypobromous acid. Bromine-chlorine-dimethylhydantoine (BCDMH) is an organic substance after disinfection and oxidation free bromine remains. When BCDMH is dissolved in water, hypobromous acid and hypochlorous acid are released. Those substances react with bromides (Br – ), causing additional hypobromous acid to be produced. This is why bromine can be used both as a disinfectant and as an oxidizing agent. The concentration of BCDMH in water should not reach 200 mg/L or higher, otherwise the equilibrium between the residual disinfectant and the organic matter is disturbed. An advantage of BCDMH is that it is harmless when it is stored. It is easy to apply. Occasionally, the pH value has to be adjusted.

BCDMH is provided as tablets or cartridges. It has a long shelf life and it dissolves very slowly. Another system that can be used is dissolving bromine salt (sodium bromide) in water and activating it by the addition of an oxidator (hypochlorite or ozone). At first, salt is added to the water. Second, the oxidator is added to activate the bromine and hypobromous acid is formed.

During disinfection, hypobromous acid dissociates into bromide ions. These ions can be reactivated.
Bromine reacts with other substances in the water to form bromine-containing substances. These substances are disinfectants and do not give off odors. Bromine does not oxidize ammonia or other nitrogen substances. Hypobromous acid reacts with sunlight.

When the pH value is between 7 and 8,5 dibromoamine is the most common form of bromine. Dibromoamine is almost as effective as free chlorine in killing microorganisms. Dibromoamine is very active and usually dissociates quickly into bromide ions. Because of this, no bromine remains in the water.

Figure 2: different forms of bromine at various pH values and various concentrations of ammonia.

The most important bromide substances used as a biocide are sodium bromide and BCDMH.

Can bromine be used for the disinfection of drinking water?
Free bromine (Br2) is not used in drinking water treatment. It reacts far to quickly with organic substances, and no residue will remain. Bromine gives drinking water a terrible medicine-like taste. Bromine should only be used in emergency cases.

Is bromine used for the disinfection of cooling tower water?

Bromine can be used for the disinfection of cooling tower water. Hypobromous acid is slightly less effective than hypochlorous acid in killing microorganisms. The pH value of the cooling water determines which form of bromine is present. When the pH value is below 8,7, more hypobromous acid (HOBr) is formed. This is more effective than hypobromite ions, which will be more abundant above pH 8,7. This is why bromine is a better disinfectant for alkalic cooling tower water than chlorine. At pH 7,6 and higher, mainly hypochlorite ions are formed. These are less effective than hypochlorous acid. Bromine reacts with ammonia to form bromamines. In contrast to chloramines, bromamines are unstable and will dissociate into hypobromous acid. Most microorganisms in cooling towers can be treated with bromine, as long as there is enough bromine present.

Figure 3: dissociation of hypobromous acid and hypochlorous acid at various pH values

What are the advantages and disadvantages of bromine use?

Avantages
Bromine dissolves in water three times better than chlorine. No dangerous gasses are required for bromine production. Bromine's activity in water is short, because it does not bind strongly. The advantage is that the residual concentration is low and no separate substances are required to remove bromine.

Désavantages

Bromine is very reactive. To maintain an adequate disinfection, the amount of bromine that is added must be high. Bromine aggressively reacts with metals and it is a corrosive material.
Security measures should be taken when bromine is transported, stored or used.

What is the efficiency of bromine?
The bromamines which are formed when bromine is added to ammonia-rich water are as effective as free chlorine in killing pathogenic microorganisms.

What are the health effects of bromine use?

Bromine concentrations around 0.5 mg/L in swimming pools cause eye and mucous membrane irritation and can lead to odor nuisance.
In nature bromine is found in inorganic substances. During the twentieth century, humans have produced organic bromine for several applications. Organic bromine is not a natural substance and causes severe damage to the environment. Humans can obtain organic bromine through the skin, through food uptake and through inhalation. It is widely used as a spray to kill insects and other unwanted pests. Organic bromine is dangerous for humans and animals. It effects the thyroid gland, genetic material and nerve system.

What are the environmental effects of bromine use?
Bromine is used as a disinfectant, because it is harmful for microorganisms. When organic bromine enters surface waters, it has negative effects on the health of water fleas, fishes, lobsters and algae.

When bromine is used to disinfect water, bromamines and hypobromous acid react with organic matter in the water to form brominated disinfection byproducts. These can be harmful to human health.

What is the legislation for the use of bromine?

EU
In France bromine is used to disinfect swimming pools. The French standard for bromine in swimming pools is 0,7 mg/L. Concentrations of 0,5 mg/L lead to irritations on mucous membranes, eyes and odor nuisance.

When cooling tower water is tapped from a river or lake, and must be discharged into the same water body after it has been used, it must meet certain discharge demands. Aditionally, the water temperature may not be too high, because warm water has a low oxygen content, which promotes algal growth. This can cause fish mortality and a decrease in water biodiversity.

États Unis

Discharge demands for cooling tower water in the USA are mentioned in the Clean Water Act (CWA) and are established by the Environmental Protection Agency (EPA).


Antimicrobial Testing Methods & Procedures Developed by EPA's Microbiology Laboratory

We develop antimicrobial testing methods and standard operating procedures to measure the effectiveness of hard surface disinfectants against:

  • Staphylococcus aureus.
  • Pseudomonas aeruginosa.
  • Salmonella choleraesuis.
  • Mycobacterium bovis (BCG).
  • Clostridium difficile.
  • Viruses.
  • Biofilm.

Methods are available for the following types of antimicrobial formulations:

Our standard operating procedures are strict interpretations of AOAC International Exit and ASTM International Exit standard methods

For questions about the methods, procedures, and guidance below, please contact the OPP Microbiology Laboratory directly.


(Any of The Materials Highlighted in Blue are Clickable Links for Purchasing)

Cotton Balls from an unopened package

Q-Tips from an unopened package

Large plastic Cutting Board

Slice of lunch meat (Ham, turkey, bologna, etc.)

7 Small cups for holding disinfectant solutions

5 different disinfectant solutions (antibacterial soap, diluted bleach, rubbing alcohol, Lysol, Pine-Sol, etc.)

1. Using the permanent marker, divide the cutting board into six sections, numbering each section #1-6 like this:

2. Put your gloves on and wipe the piece of lunch meat evenly all over the entire cutting board. Wipe as evenly as you can and then leave it out overnight.

3. The next day you will clean each section of the cutting board with a different disinfectant and test the results by growing the bacteria with you Nutrient Agar Kit

4. Prepare your disinfectant solutions by numbering six small cups #1-6 using your permanent marker. Each numbered cup will match one section of your cutting board.

5. Fill each cup with a different disinfectant and make sure you write down which cup number corresponds to which disinfectant solution. Fill the first cup with water as a negative control solution.

6. In your lab notebook, make a data table like the one below to record your results in.

Nombre Type of Disinfectant Number of Colonies Other Observations
1 Water (control)
2
3
4
5
6

7. Using the forceps, grab a cotton ball from the unopened package. Dip it into one of the solutions and rub it on the surface of the cutting board with the corresponding number to the cup of solution you dipped the cotton ball in.

8. After each application, throw the cotton ball away and dip the forceps into an extra cup filled with rubbing alcohol to sterilize the forceps.

9. Repeat steps 7 and 8 until you have applied a different disinfectant to to each square of the cutting board. Allow the board to dry completely.

10. After all sections of the cutting board are dry, you are ready to use your Nutrient Agar Kit to grow bacteria. Prepare the agar plates by numbering them 1-6 to correspond to the sections of the cutting board.

11. Use the forceps to grab a clean Q-Tip from the unopened package and swipe one end across one section of the cutting board using a circular motion. Be sure the end of the Q-Tip does not touch anything else.

12. Using your free hand, open the lid of the agar plate that corresponds to the section of cutting board you swiped with the Q-Tip. Run the end of the Q-Tip across the agar plate in a zig-zag motion. Immediately replace the lid of the agar plate and use some tape to secure it. Make sure during this process you don't set the lid down and get it contaminated before placing it back on the agar plate.

13. Repeat steps 11 and 12 until you have swabbed each section of the cutting board and applied it to an agar plate.

14. Leave the agar plates on a cookie sheet in a warm place for 1-2 days, until you can visually see bacteria colonies.

15. Count the number of colonies on each agar plate and write down the number in your data table in your lab notebook.

16. Take a picture of each plate so you can have an actual picture to show the colonies on each plate.

17. Graph your results and compare the different disinfectants. Which worked best? Which performed the poorest?