Eficacitatea antimicrobiala a ozonului

Autori: Karin Foarde si Cary Eaton Ph.D.
Decembrie 2007

Abstract
Ozonul este un germicid puternic, care a fost utilizat pe scară largă pentru purificarea apei. Activitatea germicidă a ozonului în apă a fost raportată de mulți autori (a se vedea, de exemplu, EPA SUA, 1999); cu toate acestea, există informații limitate cu privire la activitatea biocidă a aerului ozonat ca tratament pentru suprafețele contaminate. Înțelegerea capacității biocide a ozonului în raport cu microorganismele responsabile în primul rând pentru problemele biocontaminanților de calitate a aerului din interior este încă relativ limitată.

Într-un proiect de cercetare anterior, am evaluat eficacitatea biocidă a ozonului de la trei la 10 ppm la microorganismele selectate în studiile în camera de laborator în condiții controlate (Foarde et al., 1997). Experimentul a constat din organisme vegetative sau spori uscați pe suprafețe. Studiul a fost realizat în două etape. În primul rând, au fost efectuate o serie extinsă de teste care au utilizat lame de sticlă ca suprafață de testare în condiții ideale de expunere la ozon, în care s-au depus eforturi intense pentru a reduce (sau elimina) pierderile de ozon din camere. În al doilea rând, o serie scurtă de teste au fost efectuate folosind materiale de construcții ca suprafețe de testare. Am constatat că concentrațiile de ozon de 6 până la 10 ppm au fost necesare pentru a obține reduceri de 3 log în unitățile de formare a coloniei (CFU). Rezultatele celei de-a doua faze a studiului, în care sporii Penicillium spp. Au fost depozitați pe suprafețe reale ale materialelor de construcții, nu au indicat nicio reducere a CFU după o expunere de 23 de ore la 9 ppm de ozon. Pentru materialele mai dense (plăci de tavan), nivelurile de testare ale ozonului nu au fost atinse, probabil din cauza reacției cu substratul.
Obiectivul acestui proiect a fost de a extinde activitatea din studiul anterior prin testarea efectului ozonului la niveluri mult mai ridicate (până la 1000 ppm timp de 24 ore) asupra unei varietăți de microorganisme. Scopul acestor experimente a fost de a stabili eficacitatea biocidă a ozonului împotriva a patru organisme - două bacterii (un sport și un organism vegetativ) și două ciuperci (un sport și un organism vegetativ). O serie de experimente au fost efectuate folosind fie lame de sticlă, fie gips perete ca suprafață de testare. Această serie de experimente au confirmat rezultatele experimentelor anterioare conform cărora organismele de pe lamele de sticlă au fost mai ușor ucise decât organismele de pe materialele de construcție pentru niveluri mai ridicate de ozon. Ar fi rezonabil să se presupună că diferența de eficacitate a ozonului dintre cele două suprafețe de testare s-a datorat cel puțin parțial capacității plăcii de gips de a inactiva ozonul și, astfel, de a proteja sporii depozitați pe suprafața sa. De asemenea, ca și în experimentele anterioare, creșterea Rh crește capacitatea biocidă a ozonului.

Deoarece efectele adverse asupra sănătății diferă în funcție de organism și de sensibilitatea populației de expunere, nu există un nivel standard acceptabil de contaminare și nici un nivel necesar de eficacitate pentru decontaminarea materialelor de construcție din domeniu, Prin urmare, un aspect esențial în evaluarea eficacității oricărui biocid, inclusiv a ozonului, este determinarea numărului acceptabil de CFU rămase după tratament. De exemplu, în aceste experimente, inoculul a fost de obicei de cel puțin 1 x 106 CFU. O reducere a log-ului de 1 (eficiență de inactivare de 90%) ar însemna că 1 x 105 UFC a rămas după expunere. Dacă s-a atins o reducere de 4 log (eficiență de inactivare de 99.99%), ar mai rămâne 100 CFU după expunere. Acceptabilitatea oricăreia dintre aceste creșteri ale eficienței inactivării ar depinde de situația specifică.

Deși rezultatele specifice variază în funcție de organismul testat și de suprafața de testare, rezultatele generale ale acestui studiu indică faptul că, chiar și la concentrații relativ ridicate de ozon, este dificil să se obțină o inactivare semnificativă a organismelor pe suprafețele materialelor. Concentrațiile ridicate de ozon utilizate în acest studiu ar fi probabil dificil de menținut în apropierea sau la suprafața unor materiale de construcție contaminate în mod obișnuit și chiar dacă aceste concentrații ar putea fi menținute în domeniu, ar fi dificil să se obțină o reducere semnificativă a biocontaminării suprafeței utilizând ozon.

Discutii si concluzie

Obiectivul acestui proiect a fost de a extinde activitatea dintr-un studiu anterior (Foarde et al., 1997) prin testarea efectului ozonului la niveluri mult mai ridicate asupra unei varietăți de microorganisme. Scopul acestor experimente a fost de a stabili eficacitatea biocidă a ozonului împotriva a patru organisme - două bacterii (un sport și un organism vegetativ) și două ciuperci (un sport și un organism vegetativ). În studiul anterior, am evaluat efectele ozonului la niveluri de până la 9 ppm. În acest studiu am evaluat niveluri variind de la 100 la 1000 ppm (Menetrez et al., 2008).

O serie de experimente au fost efectuate folosind fie lame de sticlă, fie gips perete ca suprafață de testare. Utilizarea lamelor de sticlă nepenetrabile și plate a avut ca scop reducerea la minimum a pierderii ozonului la suprafața în care au fost depozitate organismele testate, maximizând astfel probabilitatea de a detecta un efect. Cu toate acestea, pentru a evalua ozonul în condiții de utilizare mai realiste, organismele testate au fost, de asemenea, inoculate pe suprafețele din spate ale unui material de construcție efectiv, gips.
În experimentele anterioare la niveluri mai scăzute de ozon, am constatat că organismele de pe lamele de sticlă au fost mai ușor ucise decât organismele de pe materialele de construcție. Această serie de experimente au confirmat aceste rezultate pentru niveluri mai ridicate de ozon. Ar fi rezonabil să se presupună că diferența de eficacitate a ozonului dintre cele două suprafețe de testare s-a datorat cel puțin parțial capacității plăcii de gips de a inactiva ozonul și, astfel, pentru a proteja sporii depuse pe suprafața sa.

După cum s-a menționat anterior, creșterea Rh crește capacitatea biocidă a ozonului. Acest lucru a fost dovedit a fi adevărat în studiul anterior, la nivel scăzut și a fost confirmat în acest studiu la niveluri mai ridicate de ozon.

Deoarece efectele adverse asupra sănătății diferă în funcție de organism și de sensibilitatea populației de expunere, nu există un nivel standard acceptabil de contaminare și nici un nivel necesar de eficacitate pentru decontaminarea materialelor de construcție din domeniu, Prin urmare, un aspect esențial în evaluarea eficacității oricărui biocid, inclusiv a ozonului, este determinarea numărului acceptabil de CFU rămase după tratament. De exemplu, în aceste experimente, inoculul a fost de obicei de cel puțin 1 x 106 CFU/eșantion. O reducere a log-ului de 1 (eficiență de inactivare de 90%) ar însemna că 1 x 105 UFC a rămas după expunere. Dacă s-a atins o reducere de 4 log (eficiență de inactivare de 99.99%), ar mai rămâne 100 CFU după expunere. Acceptabilitatea oricăreia dintre aceste creșteri ale eficienței de inactivare ar depinde de situația specifică.

Deși rezultatele specifice variază în funcție de organismul testat și de suprafața de testare, rezultatele generale ale acestui studiu indică faptul că, chiar și la concentrații relativ ridicate de ozon, este dificil să se obțină o inactivare semnificativă a organismelor pe suprafețele materialelor. Concentrațiile ridicate de ozon utilizate în acest studiu ar fi probabil dificil de menținut în apropierea sau la suprafața unor materiale de construcție contaminate în mod obișnuit și chiar dacă aceste concentrații ar putea fi menținute în domeniu, ar fi dificil să se obțină o reducere semnificativă a biocontaminării suprafeței utilizând ozon.

Vezi articolul original AICI