Radiación Ultravioleta (uv) un aliado contra

los Microorganismos

Fecha: 30 de Junio de 2020

Edición: Junio 2020 No. 23

La radiación ultravioleta (UV) fue descubierta por Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) físico y fisiólogo alemán en 1801, al investigar la descomposición del cloruro de plata por la luz. Más tarde a finales del siglo XIX, se descubrió que la luz del sol contenía este tipo de radiación y que poseía efectos bactericidas; se encuentra en una porción del espectro electromagnético, que de manera práctica se limita en el intervalo de 100 nm a 400 nm (1 nm “nanómetro” equivale a 1 x 10-9 m). Años más tarde, Niels Ryberg Fiensen (1860-1904) utilizó un equipo que producía radiación UV, basado en arco de carbón, con el cual trató numerosas afecciones de tuberculosis cutánea.

En la industria alimentaria, se utiliza en la desinfección o eliminación de elementos patógenos, sus orígenes datan desde 1878, donde se reportaron por primera vez los efectos germicidas de la energía radiante del sol. El proceso de desinfección en los microorganismos, se realiza mediante la inactivación como resultado del daño fotoquímico a sus ácidos nucleicos, (Fig. 1). La radiación UV es absorbida por los nucleótidos, los bloques constitutivos del ADN y ARN de la célula.

Figura 1. Efectos de la radiación UV en la cadena genética ADN.
Fuente: Aliment@tec. -http://www.alimentatec.com/index.php?option=com_content&view=article&id=500&Itemid=54

La radiación UV absorbida promueve la formación de enlaces entre nucleótidos adyacentes, con lo que se crean moléculas dobles o dímeros. La formación de un número suficiente de dímeros dentro de un microbio impide que éste replique su ADN y ARN, lo que impide su reproducción.

La intensidad de radiación UV aplicada a un microorganismo y el tiempo de exposición, determina la dosis aplicada y se expresa como:

Donde:

  • D = Dosis, expresada en miliWatt segundos por centímetro cuadrado (mWs/cm²).
  • I = Intensidad UV, expresada en mili Watts (mW).
  • texp = Tiempo de exposición, expresado en segundos (s).
  • Arad = Área de irradiación, expresada en centímetros cuadrados (cm2).

La sensibilidad de los microorganismos a la radiación UV varía, ya que algunos tienen mayor resistencia. No obstante, teniendo en claro el microorganismo que se desea inactivar, es posible establecer la dosis adecuada mediante pruebas clínicas que permiten verificar la efectividad de la misma. La tabla 1 muestra diferentes dosis para diferentes microorganismos.

Tabla 1. Niveles de dosis de desactivación para bacterias, levadura y hongos.

En este momento de pandemia mundial, se han estado haciendo investigaciones sobre si la radiación UV puede ser utilizada contra el COVID-19. Algunos artículos mencionan: “Que la radiación UV puede ser una medida efectiva para descontaminar superficies que pueden estar contaminadas por el virus SARS-CoV-2 al inducir fotodímeros en los genomas de microorganismos. Se ha demostrado que la luz ultravioleta es capaz de destruir virus, bacterias y hongos en cientos de estudios de laboratorio¹. Aún no se ha probado específicamente la susceptibilidad del virus SARS-CoV-2 a los rayos ultravioleta, pero muchas otras pruebas en coronavirus relacionados, incluido el coronavirus del SARS, han concluido que son altamente susceptibles a la inactivación ultravioleta. Sin embargo no es claro sobre la desactivación del Covid-19.

En el Laboratorio de Fotometría y Radiometría del Centro de Investigaciones en Óptica, se realiza la caracterización y mediciones de irradiancia en los diferentes intervalos UVA (315nm a 400nm), UVB (280nm a 315nm) y UVC ( 200nm a 280nm), ver figura 2. En esta parte se está apoyando a las empresas que requieren de la caracterización de lámparas UV, para utilizarlas en la desactivación de cierto tipo de microorganismos; así como en los cuidados que se requiere tener al trabajar con este tipo de radiación, por las condiciones de seguridad que se requieren al utilizar estos equipos.

Figura 2. Intervalos de la radiación UV y curva espectral de inactivación de células.
Fuente: http://laenciclopediagalactica.info/2017/11/24/pasteurizacion-ultravioleta-para-la-industria-alimentaria

Si bien la exposición a la radiación ultravioleta, ya sea natural o artificial, puede ser benéfica, como lo ha sido en los métodos fototerapéuticos, no debemos de pasar por alto que exposiciones prolongadas y sin control pueden originar efectos nocivos en la salud como en el caso de la eritemia, la cual se manifiesta como una inflamación de la piel y resulta de un incremento en el volumen de sangre en la piel a nivel cutáneo, y suele acompañarse de dolor y aumento de temperatura en la piel.

De cualquier forma, el solo uso de esta información, la utilización y/o la implementación de estas técnicas no garantiza la inocuidad de los objetos y/o superficies tratadas, y es responsabilidad del usuario validar la eficacia del proceso y su correcta implementación.

1. Wladyslaw J Kowalski, Thomas J Walsh, Vidmantas Petraiti. 2020 COVID-19 Coronavirus Ultraviolet Susceptibility. Purplesun, marzo de 2020.