Libro Blanco

La Aplicación de la Tecnología de Ozono a la Salud Pública y a la Industria Noviembre, 2005 Por Laurence Franken, M. S. Food Safety & Security at Kansas State University

Resumen Ejecutivo En este artículo vamos a revisar algunas de las muchas aplicaciones de la tecnología del ozono relacionadas con su uso en la industria y en la salud pública. Cuando se utiliza correctamente y de forma segura, la tecnología de ozono es una herramienta barata y eficaz para la eliminación de olores no deseados y muchos contaminantes del aire interior. Algunas de las aplicaciones más exitosas del ozono se encuentran en las industrias manufactureras, tales como alimentos, bebidas, farmacéutica, cuidado de la salud, y otras como la industria del turismo. En el área de la salud pública, la tecnología del ozono tiene un gran potencial para reducir los riesgos de infecciones, tanto en el hogar como en los centros de salud. El propósito de este artículo es presentar de la manera más fiable posible esta tecnología para su uso en las áreas antes mencionadas, así como disipar los datos falsos sobre el tema. El ozono ha sido un tema controversial en el pasado, como resultado de los escepticismos sobre sus posibles usos. En este artículo se revisaran tanto las ventajas, como las limitaciones de esta técnica a fin de que los usuarios puedan tomar las mejores decisiones. Se describirán muchas de las áreas en las que esta tecnología puede ayudar a mejorar la calidad de los productos, en aplicaciones tales como el procesamiento de alimentos y tratamiento de agua; así como en los entornos, para mejorar su calidad del aire interior Este trabajo ha sido patrocinado por EcoQuest Internacional, líder en el desarrollo de la ciencia y la tecnología relacionada con la purificación del agua y la calidad del aire interior empleando generadores de ozono y luz ultravioleta (UV). La misión de EcoQuest es mejorar la calidad de vida de sus usuarios. Numerosos problemas ambientales enfrenta la salud

pública y la industria en los EE.UU, así como el resto del mundo. Nuevas enfermedades infecciosas son una preocupación creciente desde principios de 1980 (Nelson, 2004). La seguridad alimentaria ha sido una batalla constante debido a los brotes que ocurren habitualmente. La amenaza de ataques biológicos o químicos a nuestra atmósfera, los alimentos y al agua también ha aumentado desde el 11 de septiembre de 2001. El crecimiento demográfico es posiblemente el factor más importante, pues causa hacinamiento y marginalidad y por ende pésimas condiciones sanitarias que derivan en un aumento de las enfermedades infecciosas (Nelson et al., 2004). El envejecimiento de la población requerirá de nuevos hogares de ancianos y de centros de salud para asumir un número creciente de pacientes. Las escuelas y guarderías también están sintiendo una sobrecarga de nuevos niños en sus instalaciones. En algunas partes de Asia, el hacinamiento de personas junto a las aves domésticas ha abierto al mundo la amenaza de la epidemia del síndrome respiratorio agudo severo (SARS) y de la gripe aviar H5N1 (Orent, 2005). En las secciones siguientes se discutirán las diversas aplicaciones del ozono para reducir las infecciones en los centros de atención sanitaria, en la hostelería, industria del turismo, higiene en las habitaciones, manejo de dispositivos médicos y en las granjas de explotación intensiva de aves, cerdos o ganado. Asimismo, se detallarán muchas de las aplicaciones exitosas del ozono en los alimentos, bebidas, agua y en el tratamiento de aguas residuales. Y para concluir se analizaran las ventajas, las desventajas y los datos falsos sobre esta tecnología. Introducción a la Tecnología de Ozono El ozono se produce de forma natural en la atmósfera y tiene funciones muy importantes para nuestra existencia aquí en la Tierra. La capa de ozono se encuentra a una altitud que va desde 10 hasta 50 Km sobre la superficie de la Tierra, a una concentración de aproximadamente 10 PPM (partes por millón). Esta capa protege la superficie de la Tierra de la radiación ultravioleta dañina (UV) y evita la pérdida de calor de la superficie de la tierra. El ozono también se genera durante las tormentas y es lo que causa la frescura del aire luego del fenómeno. El ozono tiene una tremenda capacidad de oxidar sustancias. Es varios miles de veces más rápido que el cloro y desinfecta el agua con mucha más efectividad. La exposición humana a ALTOS NIVELES de ozono puede irritar los pulmones, los ojos y la piel. Los altos niveles de ozono en el aire de las ciudades se debe a la incidencia de los rayos ultravioleta (UV) del sol sobre los óxidos de nitrógeno producidos por los gases de escape de los automóviles y las emisiones de las fábricas. Algunos investigadores consideran que el ozono ayuda a limpiar la contaminación (smog), mientras que otros sienten que los efectos negativos para la salud son mayores que sus beneficios (Fink, 1994).

El ozono es un oxidante muy fuerte y literalmente destruye las moléculas de sustancias orgánicas tales como bacterias, mohos, esterilizar el aire y eliminar los olores y gases tóxicos. Ha sido utilizado por la industria durante muchos años y en diferentes aplicaciones tales como el control de olores, la purificación del agua y como desinfectante. (Mork, 1993). La aprobación reciente del gobierno de los EE.UU para emplear el ozono en alimentos (en agua o en aire) y en superficies en contacto con estos, abre un sinfín de posibilidades interesantes al uso de esta tecnología. Calidad del Aire Interior Se estima que las personas pasan aproximadamente el 90 % de su tiempo dentro de ambientes interiores según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, 1993). Los riesgos de salud para las personas es mayor en ambientes interiores debido a la pobre calidad del aire en comparación con el aire fresco. Las personas que están expuestas a la contaminación en ambientes interiores por largos períodos de tiempo son los más susceptibles a los efectos adversos de este aire enrarecido. Los problemas con la calidad del aire en ambientes por lo general, son el resultado del diseño del edificio o de las actividades de los ocupantes. Los efectos en las personas que viven o trabajan en casas, apartamentos, oficinas, escuelas y guarderías, se ha convertido en un creciente problema de salud pública. Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, 1993) la contaminación del aire interior es   considerada como uno de los mayores problemas de salud en este país.

Las concentraciones elevadas de estos químicos pueden permanecer en el aire durante largos períodos después de finalizar algunas de estas actividades. Síndrome del Edificio Enfermo El síndrome del edificio enfermo (SEE) se refiere a cualquier inmueble que cause problemas de salud, tales como alergias, erupciones en la piel, problemas respiratorios, pérdida de concentración, y dolores de cabeza a sus ocupantes. La mayoría de las enfermedades son el resultado de la mala ventilación (Bahnfleth et al., 2005). Cuando los ductos no se limpian con regularidad, pueden liberar polvo y fibras. El ahorro energético ha limitado el ingreso de aire fresco desde el exterior lo cual empeora aún más la situación No menos importante es la contaminación microbiana del aire interior y que representa un problema de salud pública importante y es una de las principales fuentes del SEE. Los mohos contribuyen a fomentar aun más el problema ya que emiten esporas y micotoxinas que causan irritación, reacciones alérgicas y enfermedades en individuos inmune deficientes (Bahnfleth et al 2005). El SEE es una preocupación cada vez mayor para los propietarios de viviendas, negocios y oficinas.

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, 1990) enumera tres estrategias principales para reducir los contaminantes del aire interior: control de la fuente, ventilación con aire fresco y purificación del aire interior.

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Las fuentes de contaminación interior básicamente es causada por la presencia de vapores y partículas en el aire. Una mala ventilación aumenta los niveles de contaminantes internos debido a la falta de dilución con aire del exterior.

El control de la fuente se considera el más eficaz y elimina las fuentes de contaminantes o reduce sus emisiones. Lamentablemente, no todas las fuentes de contaminantes pueden ser identificadas y prácticamente no se eliminan eficazmente.  

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La ventilación es eficaz, ya que trae aire del exterior al interior. Esto se logra mediante la apertura de las ventanas y puertas, extractores de aire, o través del uso de sistemas de ventilación mecánica. La mayor limitación es que el aire exterior puede estar muy caliente o muy frío y eso significa un gasto energético. También puede tener exceso de contaminantes y causar el efecto adverso (Bahnfleth et al., 2005).

Las fuentes de contaminación del aire interior son numerosas e incluyen cosas tales como madera, tabaco, muebles, materiales de construcción, pasatiempos; productos de limpieza, mantenimiento, cuidado personal; sistemas de calefacción, refrigeración y humidificación; plaguicidas, mascotas, roedores, ácaros, etc. Todas estas sustancias producen alérgenos que contribuyen a la incidencia de enfermedades tales como el asma (Bahnfeleth y Kowalski, 2005). La importancia de la fuente depende de la cantidad de contaminantes que emite, su peligrosidad y su antigüedad (Tilton, 2003). Materiales de construcción, muebles y ambientadores, emiten en forma continua estos contaminantes

En los párrafos siguientes se presentaran los sistemas más comunes de limpieza del aire interior: filtros, ionizadores, y la luz ultravioleta (UV).

Otras fuentes, relacionadas con actividades llevadas a cabo en el hogar, liberan contaminantes de forma intermitente, tales como el tabaquismo, el uso de estufas sin ventilación, hornos, calentadores, el uso de disolventes en productos de limpieza, el uso de disolventes de pintura, productos de limpieza, pesticidas etc.  

Uno de los métodos de filtrado más común son los filtros HEPA (Retenedor de Partículas de Alta Eficiencia).Los filtros HEPA utilizan un potente ventilador para forzar el aire a través de una membrana. La mayor ventaja de los filtros HEPA es que son muy eficientes y pueden remover partículas de hasta 0,03 micras.

Los mayores inconvenientes de estos filtros es que requieren cambio frecuente de los elementos, pueden actuar como un caldo de cultivo para las bacterias, mohos y hongos, no eliminan olores, pesticidas, virus y muchas de las bacterias, y por último debido a que restringen el flujo de aire no se utilizan en los sistemas centrales, y se venden como unidades independientes (Fink,1998).

La luz ultravioleta (UV) puede destruir bacterias, hongos, mohos y algunos gases, y es de efecto puntual. No reduce el flujo de aire y puede ser instalado habitaciones o en la unidad central de aire acondicionado. Las mayores desventajas es que no tiene efecto sobre las partículas, el tiempo de exposición al aire tiene que ser calculado con precisión y no puede estar a la vista de los seres humanos.

Si no es posible ventilar los edificios por razones de diseño o por ahorro energético, la mejor opción es purificar el aire con tratamientos adecuados en el propio sistema de recirculación (Bahnfleth et al., 2005).

Tecnología de Ozono para el Aire Interior

Los filtros de carbón son otro método de filtración, que incorporan el uso de telas o goma espuma impregnadas en carbón activado en polvo o granular. El filtro de carbón tiene la ventaja de capturar partículas y adsorber químicamente olores y gases pesados; las desventajas implican un cambio frecuente de los elementos (costosos) y que se convierten en un caldo de cultivo de todo tipo de microorganismos. También se obstruyen con facilidad.  

 

Los filtros tradicionales se fundamentan en que el aire fluye a través de una matriz de células de goma espuma, fibra de vidrio, alambre, plástico, etc. Por lo general, estos filtros sólo atrapan medianas o grandes partículas y su mayor ventaja es el bajo costo. La acumulación de partículas puede actuar como un caldo de cultivo para las bacterias y es su mayor desventaja (Fink, 1998). Los Ionizadores del tipo Precipitadores Electrostáticos han sido utilizados por la industria durante muchos años para limpiar de partículas las emisiones de humo. Operan al cargar eléctricamente placas metálicas separadas a cierta distancia. El aire se ioniza con una carga eléctrica similar a la electricidad estática. Las partículas cargadas se recogen y se aglomeran en un segundo conjunto de placas donde se acumulan y caen a una bandeja recolectora. La mayor ventaja es la eliminación del humo que pasa a través del equipo, no reducen el flujo de aire como la mayoría de los filtros y se pueden instalar en unidades centrales o en cada habitación. La desventaja es que requieren de una limpieza frecuente y sólo filtran el aire que pasa a través del aparato. La acumulación de partículas puede actuar como un caldo de cultivo para las bacterias. Los Ionizadores que solo producen iones negativos han sido utilizados por la industria durante años para eliminar las partículas del aire y para neutralizar los efectos del exceso de iones positivos. Los iones negativos se producen eléctricamente y se desplazan por el aire hasta que atraen partículas las cuáles se aglomeran, se hacen pesadas y se depositan en el suelo. Son eficaces en la eliminación del humo, viajan por toda la habitación y limpian el aire de partículas. La mayor desventaja es que las partículas aglomeradas precipitan al suelo. Algunos creen que los iones no pueden viajar de manera efectiva a través de conductos de aire acondicionado. Los rayos ultravioleta (UV) se han utilizado como un desinfectante físico en la profesión médica por años.

El ozono se usa para el tratamiento del aire y se realiza típicamente en forma gaseosa. En este estado, el ozono es un gas incoloro con un olor característico y se compone de una molécula de oxígeno con tres átomos en lugar de dos.   El átomo extra del ozono es un radical suelto que reacciona con compuestos orgánicos volátiles, neutraliza los olores y ciertos gases y luego se revierte a oxígeno nuevamente. Destruye los microorganismos y no reduce el flujo de aire. Las unidades generadoras se pueden instalar en los aires acondicionados centralizados e incluso en las habitaciones, siempre y cuando se cumplan los límites permisibles y niveles de exposición acorde con las directrices y Normas del gobierno. El ozono ha sido utilizado durante muchos años por las compañías profesionales de restauración y limpieza en áreas donde han ocurrido incendios o inundaciones. Desinfectan inmuebles con el SEE y destruye los mohos, hongos, humo, etc. La investigación ha encontrado que niveles de ozono menores a 9 PPM (partes por millón) son necesarios para estas aplicaciones (Khurana, 2003). A muy bajos niveles, la investigación ha demostrado que el ozono es eficaz en la reducción de las poblaciones de bacterias, hongos, y virus. El tema de la seguridad siempre debe ser tomado en cuenta, cuando se realizan diseños empleando la tecnología de ozono para su uso en interiores con exposición humana. Un estudio realizado por Boeniger (1995), encontró que los equipos de ozono son un riesgo potencial para la salud en NIVELES ALTOS en los ambientes interiores. Los fabricantes de la tecnología del ozono en la actualidad parecen estar muy conscientes de este riesgo y han trabajado para mejorar la técnica de aplicación y hacer de este gas, un elemento seguro para los ambientes interiores. La empresa RGF Environmental Group, Inc ha diseñado un equipo de Ionización (PHI) que no excede los límites de seguridad (0,04 PPM de ozono en ambientes interiores) en los EE.UU. En las siguientes secciones se discute el control de olores y la cura del SEE empleando el ozono como agente de tratamiento.   La limpieza del sistema de aire por sí solo no puede asegurar la calidad del aire, especialmente cuando las fuentes importantes de contaminantes están presentes y la ventilación es inadecuada. Como se mencionó antes, las fuentes de contaminación del aire deben ser eliminadas para controlar la calidad del aire interior. Puesto que el ozono puede tratar el aire y las superficie que entran en contacto, la tecnología de ozono es muy adecuada para esta aplicación (Fink, 1994).

 

Una revisión de todas las técnicas de purificación de aire, muestra claramente que no hay una sola tecnología multipropósito. Los diseñadores y los técnicos de mantenimiento deben decidir el nivel de filtración que se necesita y que contaminantes se encuentran en el aire. Una vez que estas dos cuestiones clave son contestadas, un programa de purificación de aire se pueden desarrollar combinando tecnologías acorde con el presupuesto disponible.  

 

Olores no deseados Los problemas de olores se originan a partir de numerosas fuentes: bacterias, mohos, tabaco, vapores de productos químicos, cocina, chimeneas y mascotas. Los olores son graves problemas cuando están adheridas a la ropa, telas, muebles o alfombras. El moho y los hongos son otra fuente importante de olores desagradables. La humedad visible alrededor de humidificadores, áticos, sótanos, baños, plantas, conductos de aire, techos y paredes, alfombras mojadas y ventanas son todas fuentes de contaminación. Los mohos crean un olor rancio que pueden ser una molestia y un problema de salud para las personas que sufren de alergias o asma. La condensación y la mala ventilación son las mayores causas de mohos en los baños y en los alrededores de las secadoras de ropa o estufas. La eliminación del olor consiste usualmente en enmascararlo con una fragancia agradable. Los sistemas de filtrado son comunes para la eliminación de olores de mascotas o de cigarrillos. Sin embargo, los filtros requieren que el aire fluya a través del dispositivo. Los filtros de aire no pueden eliminar los olores impregnados en la ropa, tapicería y alfombras. Enmascarar el mal olor con una fragancia agradable es una práctica común, pero es sólo una solución a corto plazo para el problema. La tecnología del ozono es una tecnología disponible para la eliminación de olores. El ozono en el aire se ha utilizado con eficacia en la eliminación de olores de casas, incluyendo los olores de las mascotas y de mohos (Balnfelth et al.,2005). El olor luego de la ozonización es similar a las sábanas recién lavadas. Todavía debaten algunos investigadores en cuanto a cómo funciona en los olores: enmascarándolos, eliminándolos o ambos, Sin embargo, la eficacia del ozono en la eliminación de olores no deseados está muy bien documentada (Purofirst, 2001). La teoría principal detrás de la capacidad del ozono para eliminar los olores es simple. Cuando el ozono entra en contacto con los compuestos orgánicos o las bacterias, el átomo extra de oxígeno destruye el contaminante por oxidación. El ozono se descompone en oxígeno después de ser utilizado, sin dejar subproductos perjudiciales en el ambiente. Neutraliza todos los olores orgánicos, específicamente aquellos que contienen carbono como elemento base. Esto incluye a todas las bacterias, grupos de hongos, humo y olores de la cocina. El ozono no es tan eficaz en los olores inorgánicos, como el amoníaco, fosfatos, nitratos, sulfatos, y cloruros. La Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU (EPA) afirma que no

aún no existen suficientes datos disponibles para determinar en cuáles productos químicos, el ozono es eficaz. La acroleína, es una de las muchas sustancias químicas olorosas e irritantes que se encuentran en el humo del tabaco, se descompone cuando entra en contacto con el ozono (US EPA, 1998). El ozono es un gas tóxico. El olor del ozono es detectable por la mayoría de las personas en un nivel de 0,03-0,015 ppm y se hace intolerable para la mayoría en 0,15 ppm.. El consenso general es que cuando se puede detectar el gas es el momento de dejar el área (Purofirst, 2001). Sin embargo, se puede utilizar de forma segura cuando se dosifica adecuadamente conforme a técnicas especializadas de medición y control y bajo Normas de aplicación. La restauración de casas o edificios dañados por el fuego es una exitosa aplicación del ozono. Las moléculas de humo que se infiltran en todas las superficies porosas se pueden eliminar de forma permanente con el gas ozono, incluyendo moléculas de proteínas (Purofirst, 2001). Los olores asociados con alimentos o animales en descomposición, tales como roedores son muy resistentes al tratamiento con químicos. Únicamente el ozono puede desodorizar efectivamente y neutralizar los contaminantes en el ambiente y con la ventaja de que una vez hecho el trabajo, se revierte a oxígeno en 15-20 minutos. Otras medidas de seguridad se deben observar ya que el ozono degrada el caucho de látex natural y es necesario proteger con silicona las partes de goma de vehículos, neveras y otros. La humedad relativa alta favorece la acción del ozono y también se forman otras especies como el peróxido de hidrógeno y agentes blanqueadores, por lo que el manejo con ciertas alfombras debe ser cuidadoso. Una alfombra nueva tiene un olor diferente a cuando ha sido usada, en especial absorben vapores de aceites vegetales los cuáles pueden ser molestos para algunas personas (Potera, 2002).

  Infecciones intrahospitalarias y su impacto en la salud Las infecciones nosocomiales se adquieren en los hospitales, en los hogares de ancianos, así como en cualquier otro centro de atención de la salud. La importancia de las infecciones intrahospitalarias parece haberse comprendido mejor sólo en estas últimas décadas, y han sido una pesada carga para la población en general. Se estima que en los Estados Unidos más de dos millones de estas infecciones ocurren cada año (Yalcin, 2003). A partir de 1995, las infecciones adquiridas en los hospitales cuestan $ 4,500,000,000 y han contribuido a más de 88.000 muertes al año, una muerte cada 6 minutos y la tasa sigue en aumento (Weinstein, 1998). Se cree que la mayoría (un 80%) de las infecciones en los centros de salud son causados por la flora microbiana que los pacientes traen con ellos al centro de atención médica (Tilton, 2003). Esta micro-flora es oportunista al nuevo entorno y es capaz de aprovechar las nuevas rutas que ofrecen los procedimientos médicos. Otras infecciones nosocomiales (10% a 20%) se desarrollan siguiendo la

contaminación encontrada en el entorno de la atención de la salud. Los mohos son un contribuyente importante de las infecciones en la atención médica. La Cándida por ejemplo, es la cuarta causa principal de las infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo en los hospitales de Estados Unidos (Gudlaugsson et al., 2003). Los datos han demostrado que los pacientes que adquieren la candidiasis son propensos a morir durante la hospitalización como resultado de la infección (Gudlaugsson et al., 2003). Según Gudlaugsson y asociados, la prevención de las infecciones causadas por la Cándida debe ser una alta prioridad para cualquier establecimiento de salud. Las infecciones en los centros de atención a la salud tienen múltiples fuentes que promueven a la propagación de enfermedades infecciosas. Entre las causas se citan los avances en el cuidado de la salud que a menudo da lugar a nuevas fuentes de infección, los recortes de personal en muchos centros de salud han puesto una mayor carga sobre el personal médico (Chotani et al, 2004.). El factor humano parece ser una de las mayores preocupaciones con el personal de salud que transmite la infección de paciente a paciente. Muchos profesionales de la salud creen que la mejor manera para hacer frente a este factor es eliminar ese factor humano cuando y dondequiera que sea posible (Kohn et al, 1999). Esto se puede lograr a través del desarrollo de productos invasivos, más seguros y centros de salud que sean menos susceptibles de albergar la infección. Prevención de las infecciones intrahospitalarias Un programa de control de infecciones con éxito no sólo puede ayudar a reducir la mortalidad y morbilidad en los hospitales, sino que también puede ser muy rentable para las organizaciones de salud (Khon et al., 1999). Teniendo en cuenta que un tercio de todas las infecciones son prevenibles, las medidas de prevención y control deben ser una prioridad para cualquier organización sanitaria (Tilton, 2003). Para luchar contra las infecciones que se producen en los entornos de centros de salud se consideran diversas medidas integradas de prevención más eficaces (Tilton, 2003). Esto incluye medidas tales como, las buenas prácticas de higiene por parte de empleados de atención a la salud, dispositivos médicos invasivos libre de contaminación, terapia en piscina de desinfección y la desinfección continua de salas y equipos de todo el centro de atención médica. Esto debe extenderse al hogar especialmente para personas inmuno deficientes. Como se mencionó anteriormente, un gran número de infecciones (80%) es presentada con el paciente en el hospital. Por desinfección se entiende la utilización de un procedimiento químico para eliminar los microorganismos patógenos, prácticamente todos los conocidos, pero no necesariamente todas las formas microbianas en los objetos inanimados (Tilton, 2003). Los antimicrobianos como el yodo, clorhexidina, solución de alcohol isopropílico al 70%, y hexaclorofeno se utilizan con frecuencia en los hospitales y otros centros de salud. Clorhexidina y

hexaclorofeno son activos contra muchos microorganismos, pero son menos eficaces contra las bacterias Gramnegativas. El ozono es un agente antimicrobiano potente, de amplio espectro, que se ha encontrado es muy eficaz contra bacterias, hongos, virus, protozoos, y las esporas bacterianas y fúngicas (Kim, Yousef, y Crisma, 1999). La actividad anti-microbiana del ozono se basa en su fuerte efecto oxidante, que causa daño a los ácidos grasos en la membrana celular. Un gran problema en las infecciones en los centros de salud es que algunas cepas de bacterias pueden realmente construir una resistencia a ciertos productos químicos desinfectantes (Tilton, 2003). El ozono, por otro lado, mata las bacterias en unos pocos segundos por un proceso conocido como lisis celular. El ozono rompe molecularmente la membrana celular, se dispersa el citoplasma de la célula y hace imposible la reactivación. Debido a esto, los microorganismos no pueden desarrollar cepas resistentes de ozono, eliminando así la necesidad de cambiar periódicamente los biocidas (Pope et al., 1984). Debido a las ventajas de la aplicación de la tecnología del ozono, este puede encajar bien con otros desinfectantes en una estrategia combinada para prevenir las infecciones nosocomiales. Alimentos y Bebidas Industria Las industrias de alimentos y bebidas se enfrentan a una serie de problemas cuando se trata de producir un producto seguro y saludable. Patógenos de los alimentos tales como:  

 

-E. coli -Especies de Salmonella -Listeria monocytogenes -Clostridium bolulinum  

 

Son una preocupación cada vez mayor a través de los años. Los procesadores también están preocupados por el deterioro causados por microorganismos que acortan la vida útil de los alimentos y que cuesta millones cada año a las empresas en productos deteriorados. Se incluye la carne, los mariscos, las aves de corral, alimentos enlatados, productos lácteos, y casi todos los otros segmentos del mercado. La industria de bebidas es consciente de la calidad del agua que están utilizando para la elaboración de sus productos. El USDA estima que los costos asociados con las enfermedades transmitidas por alimentos es de alrededor de $ 5,5 mil millones a $ 22 mil millones al año. Esto no incluye los miles de millones perdidos cada año debido al producto deteriorado, que debe desecharse o se venden como un producto de menor valor. Se necesitan mejores medidas de desinfección y control microbiológico en casi todas las áreas de la industria alimentaria.

 

Tendencias actuales en la prevención y el control El cloro es un desinfectante común que se utiliza en el procesamiento de la carne y es eficaz y seguro cuando se usa en concentraciones adecuadas. Sin embargo, el cloro es mucho menos eficaz que el ozono y reacciona con la carne formando compuestos altamente tóxicos y cancerígenos llamados trihalometanos (THM) y por tanto productos de menor calidad (Cunningham y Lawrence, 1977). Los THM son agentes cancerígenos en el riñón, la vejiga y colon. El cloro también produce sub-productos como cloroformo, tetracloruro de carbono, clorometano, además de los THM. Por otro lado, el ozono ni siquiera deja ningún rastro de residuo del producto a partir de su reacción de oxidación. Los productos frescos ya rebanados constituyen un segmento de rápido crecimiento de la industria de los alimentos y es posible que lleguen a ventas de 76.000 millones dólares en 1999 (Kaufman et al., 2000). Los brotes de patógenos en esta industria también se han incrementado, pasando de alrededor de 4 por año en la década de 1970 a más de 10 por año en la década de 1990 (CDC, 2005). Los enjuagues de alimentos con Cloro y ozono son dos de los tratamientos de desinfección más comunes disponibles. El ozono fue aprobado para su uso como tratamiento antimicrobiano en alimentos por la FDA en 2001 y ha mostrado evidencia de ser una aplicación muy efectiva.  

 

Los estudios realizados por Kim et al (1999) encontraron que un enjuague de ozono de sólo 1,3 ppm durante 5 minutos produjo una reducción de más del 99,9% en las bacterias psicrotróficas y mesófilas en la lechuga. En junio de 2001, la FDA aprobó el uso del ozono como desinfectante para superficies en contacto con alimentos, así como para la aplicación directa sobre los productos alimenticios. Hasta ese momento, el cloro era el desinfectante más utilizado en la industria alimentaria.  

 

El ozono puede ser una mejor opción para la desinfección de superficies que el cloro. El cloro es un producto químico a base de halógeno que es corrosivo para el acero inoxidable y otros metales utilizados en los equipos de procesamiento de alimentos. Un exceso de cloro puede ser un peligro significativo para la salud de los trabajadores. Cuando se mezcla con amoníaco o ácidos limpiadores, incluso en pequeñas cantidades, puede formar gases tóxicos. La aplicación del ozono en la industria de la molienda de harina es un medio efectivo para la limpieza del grano. Un estudio realizado en Huron, Ohio, mostró una reducción del 75% al 80% en el recuento total de bacterias en la harina tratada con ozono en comparación con el tratamiento convencional con cloro (Zdrojewski, 2001). Una ventaja importante del ozono utilizado en el procesamiento de alimentos es que el producto todavía se puede llamar orgánico. Un desinfectante orgánico debe ser registrado como desinfectante de superficie de contacto con la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA). El ozono tiene aprobación de la FDA como desinfectante para

superficies en contacto con alimentos, así como para la aplicación directa sobre los productos alimenticios. En una recomendación para la industria de la FDA (2004) declaró que "el ozono es una sustancia que puede reducir los niveles de microorganismos dañinos, incluyendo las cepas patógenas de E. coli y de Cryptosporidium. El ozono es aprobado como un aditivo alimentario que puede ser utilizado de forma segura como un agente antimicrobiano en el tratamiento, almacenamiento y l procesamiento de ciertos alimentos en las condiciones de uso establecidas en 21 CFR 173.368 ". Salud Animal y Zoonosis Las enfermedades puede ser devastadoras para cualquier población, pero el impacto en la salud de los animales puede ser muy costoso en las operaciones agrícolas, ganaderas, de embarque y de cría.  

 

Algunos ejemplos de enfermedades que causan infecciones en ganado incluyen: Rinotraqueitis infecciosa bovina (IBR), una enfermedad común en el ganado que afecta a todos los grupos de edad de los bovinos, pero los más afectados son los jóvenes del ganado de engorde; En los cerdos, las enfermedades respiratorias causadas por los principales patógenos como Mycoplasma sp, Actinobaillus sp, Pasteurella sp, y Bordetella sp, suelen ser muy contagiosos y a menudo ser fatales, y en las aves de corral, el aire confinado y la septicemia pueden provocar un aumento de las tasas de mortalidad y el fin de los rebaños. Los problemas de enfermedades en los animales no solo pueden limitarse a la ganadería, sino que afectan a la población de mascotas también. Por ejemplo, la tos canina es una enfermedad común en los perros que pueden ser comparables con el resfriado común en los seres humanos. La gente tiende a asociar la enfermedad con los perros que han sido recientemente manipulados o que han participado en grandes exposiciones caninas. La tos canina puede ser causada por una serie de virus, así como especies bacterianas. A menudo está causada por una combinación de dos tipos de microorganismos, el principal virus implicado es el adenovirus canino tipo 1 y 2, así como el virus de la Parainfluenza Canina (De Boer, 2005). Probablemente la única causa más importante que causa dicha tos es una bacteria que se llama Bronchiseptica Bordetella. Cada vez que un perro se encuentra en las inmediaciones de un perro infectado, puede contagiarse rápidamente a través del aire. El período de incubación de dicha tos es de aproximadamente 8-10 días, lo que significa que el perro podría estar albergando la infección antes de manifestar síntomas. Aunque hay una vacuna para la tos canina disponible actualmente, la vacuna sola no es efectiva en la prevención de la infección. La explicación más probable de esto es que hay muchas cepas y mutaciones de los virus y bacterias que causan dicha tos, por lo que es altamente imposible encontrar la cepa a utilizar en la vacunación. Este es un problema similar al enigma de la vacuna contra la gripe;

cada año una vacuna se ha desarrollado sobre la base de qué cepa (s) se sospecha que es más prevalente (De Boear, 2005). Los perros pueden infectarse aun habiendo sido vacunados. El mantenimiento de las buenas condiciones ambientales para el confinamiento de los animales y de las instalaciones de alojamiento suele ser un tema difícil de superar. En la mayoría de las instalaciones, hay una rotación continua de los animales, lo que resulta en una condición conocida como enfermedad de acumulación (Saldívar, sf). El mantenimiento de un refugio de animales de libre de infección puede ser casi imposible teniendo en cuenta la suciedad y las heces que pueden estar presentes en todas partes. Según Saldívar, bacterias causantes de enfermedades, virus, hongos y los huevos de parásitos se acumulan en este tipo de entornos y pueden llegar a ser inmunes a los desinfectantes aplicados incorrectamente, transmitiendo así la enfermedad a los animales que se alojan. Zoonosis: una enfermedad transmitida de animales a humanos La zoonosis se refiere a enfermedades que se pueden transmitir de los animales, ya sea domésticos o salvajes a los seres humanos. Aunque muchas enfermedades son especies específicas o sólo pasan dentro de una especie animal, muchas otras enfermedades se pueden contagiar entre las diferentes especies de animales. Estas enfermedades infecciosas pueden ser causadas por una variedad de especies bacterianas, especies virales, u otros organismos capaces de producir la enfermedad. Estos agentes pueden habitar en animales así como seres humanos y una variedad de condiciones ambientales. Al haber mayor hacinamiento entre seres humanos y animales la zoonosis es una amenaza real. Este problema es más visible en los brotes actuales de SARS y la gripe Aviar, que han aparecido en Asia, donde los animales y los seres humanos viven en estrecha proximidad entre sí. Algunos expertos temen que las enfermedades como la gripe Aviar puedan mutar y propagarse fácilmente entre los humanos (Orent, 2005). El miedo a las enfermedades originadas en animales no sólo afecta a las personas en los países del tercer mundo. Un artículo publicado por el Dr. Thu (2002) en el Diario de Seguridad y Salud en la agricultura, encontró que existe una preocupación en relación con los efectos para la salud en los granjeros, especialmente en grandes centros de cría porcina. En los EE.UU, las granjas de cerdos, aves y ganado se encuentran en todo el país, no sólo en el medio rural, sino también en áreas densamente pobladas. Prevención y Control de Enfermedades Animales La prevención de las enfermedades infecciosas en los centros de atención de animales puede incorporar una serie de actividades. Como se mencionó anteriormente, la vacunación es una gran manera de proteger a los animales contra la infección potencial. Las desventajas de las

vacunas son no pueden evitar que el animal contraer otras enfermedades. Otro problema con las vacunas es que no están disponibles para muchas enfermedades a las que se exponen los animales,   Al igual que con las infecciones humanas en los entornos de atención a la salud, la incorporación de medidas de prevención necesitan ser implantadas en la salud animal. Esto incluiría la adición de un programa de desinfección efectiva para ir junto con los procedimientos de manipulación de vacunación y animales. Un problema que incide en muchas instalaciones muy grandes de manejo de animales es el hecho de que la desinfección en una tarea enorme (Saldívar, sf). Otro problema es la escasa mano de obra disponible para llevar a cabo la desinfección necesaria. Debido a los factores mencionados anteriormente, la tecnología de ozono puede llegar a ser una herramienta valiosa de desinfección. El ozono es no sólo un antimicrobiano eficaz de amplio espectro, pero debido a que se puede utilizar en forma gaseosa, se puede dar una cobertura completa de todas las superficies, y con muy poca mano de obra una vez que se ha instalado. Los productores de ganado y los profesionales de cuidado de los animales tienen diferentes aplicaciones donde la tecnología del ozono puede ser muy beneficiosa. Las aguas residuales y el manejo de la materia orgánica es una preocupación importante para los criaderos de cerdos y ganado. Los estudios han demostrado el uso del ozono como una herramienta eficaz en el tratamiento de estos productos de desecho (Watkins et al., 1997). Otra área de preocupación para los cuidadores de animales es el tratamiento del aire en ambientes confinados. El ozono como tratamiento del aire ambiental se está convirtiendo en un agente popular tanto en las aves de corral y en las instalaciones porcinas. Los productores están viendo la mejora de la ganancia media diaria y la reducción de las pérdidas por muertes por la dispersión del ozono en el aire. La reducción de gases nocivos como el amoniaco y sulfuros de hidrógeno, también es una de las aplicaciones del ozono en las operaciones de ganadería (Hill & Bernuth, 2002). Instrumental médico invasivo Los dispositivos médicos invasivos se han convertido en un problema grande con el desarrollo de nuevos tratamientos médicos. Catéteres intravenosos están permitiendo que ocurran nuevas fuentes de infección. Se estima que los catéteres que se usan en los hospitales, representan por sí solos entre 50.000 y 100.000 infecciones del torrente sanguíneo cada año en los Estados Unidos (Chotani et al., 2004). La neumonía asociada a la ventilación sigue siendo un problema importante en la mayoría de los centros de salud (Myriantbefs et al., 2004). Mejorar el diseño de dispositivos invasivos puede ser uno de los factores más críticos en el control de las infecciones relacionadas con el cuidado de la salud. Esto es especialmente importante dado el aumento de la incidencia de infecciones del torrente sanguíneo asociadas al acceso vascular. Weinstein dijo

"Nos dieron la opción de cambiar el comportamiento humano (por ejemplo, la mejora de la técnica aséptica) o el diseño de un mejor dispositivo, éste siempre será más exitoso". El desarrollo de dispositivos de control no invasivos y las técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas evitaran el alto riesgo asociado a pasar por las barreras de defensa normales del huésped (por ejemplo, la piel y las membranas mucosas).

La tecnología del ozono tiene el potencial para su aplicación en estas salas como desinfectante y como una alternativa más segura que muchos productos químicos o desinfectantes corrientes. El bajo costo de la tecnología del ozono también puede ser atractivo para las industrias que no pueden pagar algunas de las tecnologías más caras existentes en el mercado. Calidad del Agua

Las preocupaciones por la infección de dispositivos invasivos es mayor cuanto más prolongado sea el tiempo que los pacientes están expuestos a los dispositivos. Sin embargo, su impacto en las infecciones aún no ha sido evaluado a fondo (Nicolle, 2001). Las estrategias de prevención deben abordar la complejidad cambiante de la atención en estas instalaciones, especialmente el aumento del uso de dispositivos invasivos. El aumento previsto en la población de edad avanzada en las próximas décadas hace que la prevención de la infección en centros de atención a largo plazo sea una prioridad (Nicolle, 2001). Se han incrementado los esfuerzos para hacer más seguros los productos invasivos. Sin embargo hay mucho más que hay que hacer, incluyendo el desarrollo de nuevas tecnologías de desinfección. Recientemente una aplicación de luz ultravioleta fue patentada para su uso en la desinfección de los dispositivos médicos (Ruane et al., 2004). El ozono también tiene la ventaja de ser un gas que puede resultar en una mejor cobertura y penetración de los dispositivos. Control de Infecciones en Salas Limpias Las salas limpias se utilizan en muchas industrias, incluyendo alimentos, bebidas, farmacéutica, investigación, pruebas analíticas, y la producción de semiconductores. En estas salas se han tomado las precauciones para evitar una posible contaminación biológica. El costo de mantener un ambiente limpio de alto nivel puede ser costoso y la obtención de los fondos necesarios para construir estas salas a menudo puede ser difícil (Talley, 2003). Los métodos actuales para controlar el ambiente en salas blancas incluyen filtros HEPA, que son caros de mantener, y productos químicos de limpieza, que son relativamente baratos, pero tienen otros problemas. Las salas están diseñados con el propósito de reducir el contenido de polvo de partículas a través de reciclaje y filtrado del aire. Teniendo en cuenta que usted puede tener una docena de productos químicos en la sala en cualquier momento, los vapores entran libremente (Tenenbaum, 2003). La exposición a los productos químicos, posiblemente tóxicos, para las personas que trabajan en una sala limpia es una preocupación real (Tenenbaum, 2003). Salas de preparación de productos farmacéuticos son utilizadas en la mayoría de los hospitales para preparar medicamentos para los pacientes. Estos cuartos se utilizan a menudo para preparar mezclas intravenosas estériles en los hospitales. Estas habitaciones son a menudo insuficientes por su diseño para mantener un ambiente estéril (Talley, 2003).

La seguridad del agua potable es de vital importancia para la salud pública (OMS, 1996). La protección de la fuente de suministro de agua está generalmente aceptada como el principal enfoque hacia la obtención de agua potable microbiológicamente segura. Sin embargo, muchas fuentes están altamente contaminadas y necesitan tratamiento extenso antes de su distribución al consumidor (Havelaar et al, 2000). La desinfección química es un factor importante en los sistemas de tratamiento de agua. Productos químicos oxidantes tales como cloro y ozono matan a una variedad de microorganismos patógenos durante el tratamiento, y el cloro se aplica en muchos países como una salvaguarda adicional en el sistema de distribución. Un inconveniente importante para el uso de estos productos químicos es la generación de subproductos de la desinfección, con efectos adversos sobre la salud humana (Havelaar, 2000). El Cryptosporidium parvum, es la causa principal de la diarrea persistente en los países en desarrollo, y es una importante amenaza para el suministro de agua en los EE.UU. Ha causado grandes brotes de enfermedades transmitidas por el agua en Europa y en América del Norte (Mac Kenzie et al., 1994). El cryptosporidium se encuentran en el agua de superficie no tratada, así como en la piscinas de natación, guarderías y hospitales, y puede causar enfermedades que duran más de 1 a 2 semanas en personas previamente sanas o indefinidamente en pacientes inmunodeficientes. Otros microorganismos patógenos, tales como Virus y Campylobacter jejuni, también pueden estar presentes en concentraciones similares en el agua de los depósitos de almacenamiento. Sin embargo, estos organismos son inactivados por procesos post desinfección tales como la irradiación UV en nuestro escenario, y por lo tanto causan problemas de salud pública más pequeños (Havelaar et al., 2000). Por lo tanto, de vital importancia es el control adecuado del C. parvum en la mayoría de los suministros de agua superficial. La infección por el C. parvum puede provocar gastroenteritis en personas inmunodeficientes, en los cuales la infección no cede fácilmente y por lo general da lugar a una gastroenteritis grave, potencialmente mortal (Havelaar et al., 2000). La seguridad en el agua no es sólo un problema en el agua potable y manejo de aguas residuales, sino también en piscinas, hidromasaje y pediluvios. Un estudio realizado por Leoni, Legnani, y Pirani (1999) encontraron que el 88% de las aguas de piscina tenían micobacterias presentes. En el año 2000, una epidemia de rápido crecimiento fortuito de Mycobacterium causó infecciones cutáneas localizadas en un salón de belleza de California. Se cree que el agua entró en los baños de pies, por el agua del grifo municipal y

prosperó en gran cantidad por la suciedad orgánica acumulada detrás de la pantalla de recirculación del spa para pies (Vugia et al., 2005). Un estudio realizado por Vurgia y colaboradores encontraron que el 97% de los baños de pies probados tenía micobacterias presentes. El negocio de cuidado de las uñas se estima que es una industria de 6.000 millones dólares de dólares (Vurgia et al., 2005). El uso del ozono en el tratamiento del agua ha sido un gran éxito. Los investigadores han encontrado una excelente desinfección, especialmente para el tratamiento de agua para consumo y aguas residuales (Chiang et al., 2003). La razón principal es su capacidad para destruir los microorganismos más eficazmente que otros tratamientos químicos conocidos. Los oocistos de Cryptosporidium parvum son resistentes a la cloración, pero se inactivan por la ozonización, que se utiliza cada vez más como un desinfectante alternativo (Havelaar et al., 2000). Otros estudios han demostrado la eficacia del ozono en la reducción de las poblaciones de coliformes, E. coli, y Pseudomonas aeruginosa por lo menos en el 99% en las aguas residuales (Chiang, Tsai, Lin, Huo, y Lo, 2003). El ozono ha demostrado ser un excelente desinfectante para destruir bacterias y virus (Mork, 1993) que forman esporas. El olor desagradable en el agua es también una preocupación en las instalaciones de tratamiento de agua, que requieren la eliminación de sulfuros presentes en ella. El ozono es un agente oxidante fuerte, así como un desinfectante. La oxidación de sulfuros con ozono ha demostrado ser un medio rápido y eficaz de tratamiento. Según Mork (1993), el agua contaminada puede ser llevada a un escenario de agua potable en cuestión de segundos. Hostelería y Turismo La industria aérea ha sido una preocupación para la propagación de enfermedades infecciosas, sobre todo por los recientes brotes de SARS. Para ahorrar combustible las líneas aéreas han reducido el flujo de aire en los compartimientos de pasajeros. Muchas de las personas que vuelan con regularidad en las líneas aéreas comerciales se quejan de aire viciado en los vuelos largos. Según un documento de 2001) el público debe exigir que los sistemas de tratamiento deben matar todas las bacterias y los virus que se distribuyen a través de las cabinas de pasajeros. (Haavind, 2001). Personas de todo el planeta se transportan en vuelos largos donde existe un intercambio de microbios desconocidos, para el que la mayoría de los pasajeros no tienen anticuerpos suficientes (p. 12), esto lleva a la propagación de enfermedades infecciosas, tales como la influenza y otras enfermedades más graves, especialmente después de los viajes al extranjero. La filtración puede eliminar las bacterias, pero no los virus pequeños (Haavind, 2001). Entre vuelos, se requiere el uso de desinfectantes de rápida aspersión y que se limpie elementos tales como los cinturones, apoyabrazos, las manijas de las puertas, y los sumideros. El congreso de los EE.UU debería obligar a las aerolíneas a circular aire libre de virus y bacterias en las cabinas.

La industria de cruceros atrae a millones de visitantes cada año, procedentes de todo el mundo. Viajeros de la tercera edad y otros pasajeros con problemas de salud tienen un mayor riesgo de complicaciones de infecciones (Miller, 2000). Cada año el número de brotes por enfermedades infecciosas, como la causada por el norovirus y el aumento de la influenza. Sólo en 2002 el CDC (2002) informó de 21 brotes de gastroenteritis aguda en los barcos con itinerarios internacionales y vuelos entre puertos de Estados Unidos. Una investigación realizada por Miller y sus colaboradores (2000) encontraron que los Cruceros son muy similares a otros centros de atención de salud de alto riesgo (por ejemplo, hogares de ancianos), en lo que individuos de alto riesgo son expuestos a múltiples enfermedades infecciosas. Actividades en casinos, comedores, cines y giras ayudan a promover la propagación de enfermedades infecciosas. La calidad del aire en la mayoría de las habitaciones está probablemente más contaminada y sucia que la mayoría de los hogares (Thompson, 1999). Para ahorrar energía muchos hoteles permiten muy poca circulación de aire causando acumulaciones de partículas, olores, mohos, y todo tipo de microorganismos. Un reciente artículo en The Wall Street Journal, informó que un número alarmante de hoteles cuentan con la calidad del aire por debajo del estándar en sus habitaciones. La típica experiencia de síntomas en los viajeros, son dolor de garganta, dolores de cabeza y ardor en los ojos. Estos síntomas son probables reacciones a la mala calidad del aire interior (Thompson, 1999). Prevención y Control de Enfermedades Infecciosas en Viajes Todos los posibles modos de transmisión de enfermedades infecciosas y la contaminación del aire comienzan al abordar el viaje en avión, cruceros y en la hostelería (Thompson, 1999). Esto amerita medidas de control dirigidas a la obtención de condiciones ambientales saludables en alimentos, agua y contacto de persona a persona (Isakbaeva et al., 2005). Todas las medidas mencionadas anteriormente deberían incluir una amplia desinfección para cumplir con estos objetivos (Isakbaeva et al, 2005). Los actuales procedimientos de desinfección, entre ellos el cloro, utilizado en superficies, son eficaces, pero también pueden ser corrosivos para los tejidos, alfombras, madera y superficies de metal. Los tratamientos químicos también deben ser repetidos constantemente para asegurar que la contaminación no vuelva a ocurrir. El uso de la tecnología del ozono puede ser el más adecuado para su aplicación en la industria del transporte y hostelería. Los generadores de ozono limpian el aire y pueden reducir el riesgo de infecciones microbiológicas. Las aplicaciones de ozono son generalmente rápidas ya que son unidades portátiles y sólo requieren una mínima cantidad de tiempo para el tratamiento de la habitación normal. Los olores desagradables y el aire viciado también son

quejas comunes de los viajeros. Las habitaciones ozonizadas y los pasillos huelen más frescos y a limpio. Como se ha mencionado, el ozono ha demostrado ser eficaz en la eliminación de olores de humo del cigarrillo (EPA). El ozono también es una forma efectiva de reducir las cancelaciones de habitaciones y quejas de los clientes, debido a los malos olores (Haavind, 2001).

de prevención y control de las amenazas de bioterrorismo y bioseguridad. Según el Dr. Sherwood, de la Universidad de Georgia, se necesitan productos químicos para combatir las enfermedades, pero en dosis bajas, pues representan un riesgo ambiental, y tienen un bajo potencial para evitar el desarrollo de la resistencia a patógenos. La tecnología del ozono tiene el potencial para cumplir con todos estos criterios.

Bioterrorismo y Bioseguridad El bioterrorismo se ha convertido en un tema central de este país (EE.UU) desde los acontecimientos del 11 de septiembre de 2001 y los correos de Ántrax ese mismo año. Los agentes infecciosos han sido y serán, en un futuro anticipado las armas potenciales de destrucción en masa (Weber, 2004). En el pasado, brotes de enfermedades infecciosas han matado a muchas más personas que las propias guerras. Los agentes biológicos se han utilizado en la guerra desde la antigüedad. Su uso para aterrorizar a la población civil, a los individuos, los grupos y los estados es más reciente y es una consecuencia de la facilidad para cultivar microorganismos (Weber, 2004). Además, un número de otros agentes biológicos y toxinas tienen uso potencial como armas biológicas. Según Hagstrom (2001), algunos legisladores están preocupados por los campos, granjas de ganado, laboratorios de investigación, y tiendas de comestibles, puedan ser objeto de las amenazas bioterroristas.

En junio de 2003, el gobierno chino implementó el uso del Ozono para ayudar a prevenir la propagación del SARS y otras enfermedades altamente infecciosas. Los envíos por correo de sobres que contenían esporas de ántrax crearon una grave interrupción en las operaciones de negocios en varias partes de los EE.UU., e incluso dio lugar a pérdidas de vidas humanas por la exposición al ántrax. De acuerdo con Rice (2002) "el ozono es suficientemente poderoso para destruir el Bacillus anthracis en tiempos de exposición relativamente cortos. Es necesario realizar más investigaciones sobre el ozono para llenar los vacíos de datos y para convencer a las autoridades de gobiernos a cargo de las actividades antiterroristas que el ozono debe ser incluido como un candidato ideal para la lucha contra la contaminación con ántrax ". Tecnología de ozono y conceptos erróneos Métodos de producción de ozono

La bioseguridad se define como la exclusión, la erradicación o la gestión eficaz de los riesgos que plantean las plagas y enfermedades a la economía, al medio ambiente y a la salud humana. Abarca ambientes terrestres, de agua dulce y marinos (Meyerson y Reaser, 2002). La bioseguridad es un tema difícil y de intensa preocupación en casi todos los campos biológicos, socioeconómicos y políticos de forma global. La prevención de eventos de bioterrorismo o de bioseguridad debe estar dirigida a proteger los puntos de entrada al país, así como la longitud de las fronteras naturales de nuestro país contra el paso de patógenos, pero no sólo en los Estados Unidos (Sherwood, 2005). La seguridad de los aeropuertos debe involucrar más que sólo una amenaza física. El reciente brote de SARS nos ha enseñado que las amenazas biológicas son reales y pueden dispersarse por todo el mundo a través de nuestras líneas aéreas (Lancelot, 2005). La necesidad de mejorar los procedimientos de cuarentena no se limita sólo a los humanos sino también a los animales domésticos, el ganado y las plantas al ingresar al país. Según Wheelis, Casagrande, y Madden (2002), en la actualidad existe una gran pérdida de los productores agrícolas por las enfermedades que afectan al ganado y los cultivos. Aproximadamente 17.000 millones dólares se pierden cada año a causa del ganado enfermo y aproximadamente $ 30 mil millones de dólares en daños a los cultivos (Wheelis et al., 2002). El ozono puede desempeñar un papel vital en los esfuerzos

El ozono se produce a partir de oxígeno como resultado de una descarga eléctrica o ultravioleta (UV). Los átomos de oxígeno se forman mediante la división de las moléculas diatómicas de oxígeno en dos átomos, que a continuación se recombinan con otras moléculas de oxígeno para producir moléculas de ozono. El ozono producido para su aplicación comercial es generado por descarga en corona, radiación UV y la electrólisis. El método de descarga de corona utiliza oxígeno (o aire seco) pasa entre dos electrodos muy juntos bajo una tensión aplicada nominal de ~ 10 kV. Los generadores de ozono de efecto corona comercialmente disponibles actualmente son capaces de producir ozono en fase gaseosa a niveles de 1 a 5% en peso en el aire y hasta 14% en peso en oxígeno de alta pureza (Khurana et al., 2003). En la producción por radiación UV el proceso es similar a la producción fotoquímica, que se produce en la estratosfera. Átomos de oxígeno formado por la disociación de oxígeno por la radiación de longitud de onda corta (UV) reaccionan con las moléculas de oxígeno para formar ozono. La baja concentración alcanzada por la radiación UV no funciona bien en aplicaciones de agua, pero son ideales para tratamientos de aire donde no se requieren altas concentraciones. La electrolisis de soluciones acuosas de fosfato o de ácido sulfúrico pueden producir ozono y oxígeno cuando se refrigeran las celdas. El ozono producido por la radiación UV, en comparación, se produce en la concentración ideal requerida para destruir microorganismos, aerosoles y

compuestos orgánicos volátiles (Khurana et al., 2003). Ventajas de la Tecnología de Ozono Una de las mayores ventajas del ozono es su costo relativamente bajo en comparación con otras tecnologías. - El ozono neutralizará prácticamente todos los olores orgánicos, específicamente aquellas que contengan carbono como elemento base  

 

- El ozono también es menos corrosivo para los equipos que la mayoría de los productos químicos que se utilizan en la actualidad, como el cloro. - Los generadores de ozono limpian el aire y pueden reducir el riesgo de infecciones microbiológicas. - Las aplicaciones del ozono son generalmente rápidas y fáciles cuando se emplean unidades portátiles y sólo requieren una mínima cantidad de tiempo para el tratamiento de habitaciones - El ozono es excelente en desinfección, el tratamiento de agua y aguas residuales. - El ozono es un antimicrobiano eficaz de amplio espectro, y como se puede utilizar en forma gaseosa, es invasivo, y brinda cobertura completa de todas las superficies. - La tecnología de ozono se puede aplicar con muy poca o ninguna mano de obra. - Una ventaja importante del ozono es que utilizado en el procesamiento de alimentos, el producto se puede llamar orgánico - El ozono mata las bacterias rápidamente, en unos pocos segundos, por un proceso conocido como lisis celular. Debido a esto, los microorganismos no pueden desarrollar cepas resistentes; eliminando así la necesidad de cambiar periódicamente de biocidas Desventajas de la tecnología de ozono Debido a que el ozono no diferencia entre las moléculas orgánicas buenas y las malas puede ser un oxidante muy fuerte en cantidades excesivas. Un enfoque progresivo para todos los oxidantes, incluyendo el ozono y el cloro, es usarlos con todas las precauciones de seguridad necesarias y en los niveles recomendados por los fabricantes o por las normas de cada país. La exposición a altos niveles de ozono, puede causar posibles efectos secundarios como tos, irritación de la garganta, y/o sensaciones desagradables en el pecho. Estos síntomas pueden durar varias horas después de la exposición al ozono. Los efectos sobre la salud por la exposición al ozono a altos niveles son una verdadera preocupación y debe ser considerado cuidadosamente antes de usar la tecnología. Los altos niveles no son permitidos en los diseños de calidad. Los estudios han demostrado que cuando los niveles de ozono son muy elevados, los asmáticos pueden sufrir síntomas

que requieran la atención de un médico o el uso de medicación adicional. Cabe señalar que la mayoría de estos estudios se han realizado sobre la base de los niveles de ozono al aire libre, de emisión no controlada muy por encima de las Normas. El uso de ozono a altas concentraciones es muy eficaz en espacios desocupados, y ha sido planteado por algunos investigadores. El ozono se utiliza para tratar los hogares, los muebles y la ropa después de incendios y para eliminar olores de humo. El ozono es un oxidante fuerte que acelera la degradación del caucho, tapicería, pinturas, y otros materiales. Por lo tanto, cuando se utiliza en áreas no ocupadas, los generadores de ozono pueden causar daños a los materiales de construcción y aparatos electrónicos ("Peligros del ozono", 1998). "Por lo general, las empresas de restauración que utilizan ozono a alto nivel recomiendan la cobertura de mobiliario del hogar que puedan ser afectados por el ozono. Una preocupación por el uso de generadores de ozono es que pueden producir niveles de ozono inseguros en las habitaciones donde se utilizan (EPA de EE.UU. 1993) Algunos dispositivos podrían ser capaces de producir concentraciones de ozono muy superiores a las directrices de salud aceptadas, no todos los sistemas de ozono incluyen sensores y controladores para evitar que los niveles de ozono superen los límites de seguridad. El gas ozono, en altas concentraciones, produce inicialmente un olor fuerte, y, el sentido del olfato se embota después de un periodo de uso continuo a esos niveles altos. Las ideas falsas sobre la Tecnología de Ozono Probablemente uno de los mayores malentendidos con respecto a la tecnología del ozono es que todos los equipos de aire que se venden para uso residencial son inherentemente peligrosos. Incluso la EPA de los EE.UU encontró que los ozonizadores probados bajo las condiciones del fabricante producen niveles de generación de ozono normalmente dentro de los intervalos establecidos. Cuando se utiliza correctamente y con seguridad, hay poca preocupación de un riesgo para la salud. Millones de purificadores de aire de ozono han sido vendidos en los Estados Unidos durante estos años, y no hay casos específicos de que un equipo de ozono se haya relacionado con ningún tipo de daño o lesión a ninguna persona. En junio de 2001 la Food and Drug Administration (FDA) de los EE.UU aprobó formalmente el uso del ozono en forma gaseosa (aire) y acuosa (agua), como un agente antimicrobiano en los alimentos, incluyendo la carne y aves de corral. Personas bien intencionadas, pero mal informadas erróneamente confunden la contaminación con ozono a baja altura o smog. Esto se debe a que cada vez que los niveles de contaminación son más altos en las ciudades.   El ozono es fácil de medir, los hidrocarburos no lo son, son demasiado complejos. Puesto que el ozono está siempre presente en niveles consistentes con los hidrocarburos, se utiliza como referencial de la contaminación. Sin embargo,

nada podría estar más lejos de la verdad. En este caso, el ozono se forma naturalmente, cuando la luz solar reacciona con los hidrocarburos (emisiones de escape de los automóviles o las chimeneas, por ejemplo). Mientras más ozono se produce, menos contaminantes habrá ya que este los destruye. Lo que algunos se refieren como el ozono en la calidad del aire a nivel del suelo son hidrocarburos, CO2 y SO2 que reaccionan con los rayos UV del sol para formar óxidos de nitrógeno (NOX), subproductos halogenados, plomo y compuestos de azufre (Mork, 1993) . Estos compuestos causan malos olores y de hecho agravan los problemas respiratorios y ardor de los ojos. Pero este no es el ozono que se produce en los purificadores de aire actuales. Según H. Bancos Edwards, autor del artículo, "Calidad del aire interior: Un enfoque diferente," no es a la vez bueno y malo el ozono. "La mayoría de los estándares de ozono fueron desarrollados antes de 1950 y los generadores de ozono eran muy rudimentarios en comparación con los equipos de hoy en día. El ozono se genera a partir del aire. Dado que los ingredientes principales del aire son el oxígeno y el nitrógeno, cuando el ozono se genera a partir del aire , los productos son ozono y óxidos de nitrógeno. Tanto el óxido nítrico y óxido nitroso son tóxicos para el sistema respiratorio, mientras que el ozono puro no lo es a bajas concentraciones. El ozono producido a partir de oxígeno se considera ozono puro.  

Es una gran verdad que el ozono es un agente antimicrobiano a bajas concentraciones, pero su eficacia depende de un número de variables tales como el tiempo de tratamiento, temperatura, humedad relativa, pH, tipo de microorganismo y la facultad para aglomerarse, contaminantes en el aire y finalmente del fabricante de los equipos. La humedad es uno de los factores más importantes ya que estudios muestran que como agente antimicrobiano en el aire, la eficacia se optimiza en niveles superiores a 45% de humedad relativa. (Elford y Ende, 1942). Las pruebas a niveles por debajo de 45% RH dieron resultados no concluyentes. Hay una cantidad limitada de datos disponibles sobre la investigación realizada con el ozono en concentraciones bajas. En la Tabla 1, Kowalski et al. (1998) recopiló datos sobre el ozono utilizadas para la reducción de poblaciones de bacterias y virus reportados por los investigadores anteriores. Tabla 1. Ozonización de bacterias y virus en el aire (Kowalski et al. (1998)). Test Organismo S. salivarius S. epidermis pX174 (virus)

 

Otro concepto erróneo acerca del ozono es que produce toxinas dañinas cuando se le añade al agua. El bromato es considerado el más importante subproducto de la ozonización (Weinberg y Glaze, 1996). El ozono reacciona con los iones bromuro para producir bromato. El bromato se ha demostrado que induce tumores en el riñón de rata, de la tiroides, y mesotelio y es un carcinógeno renal en el ratón (DeAngelo et al., 1998). Otros subproductos de la ozonización puede incluir aldehídos, bromoformo, y ácidos acético bromados, ninguno de los cuales se clasifican como carcinógenos genotóxicos. Sin embargo, los estudios han demostrado que a dosis de norma de ozono, sólo el formaldehído se produce en cantidades medibles, a niveles muy por debajo de la OMS (1996) guía de 900 taza / L (Marinas, Rennecker, Teefy, y Rice, 1999). La pérdida del sentido del olfato (anosmia) ha sido implicada como un efecto secundario de la exposición al ozono de bajo nivel. Sin embargo, no hay evidencia para apoyar esta afirmación. Esta afirmación puede tener su origen en el hecho de que el ozono es eficaz en la eliminación de olores, especialmente con los malos olores de base orgánica. Bajas concentraciones en la desinfección del aire Una de las cuestiones más fuertemente debatida es la efectividad del ozono como desinfectante del aire. Muchos creen que el ozono es eficaz sólo en niveles muy altos, que no son seguros para la exposición humana. Otros afirman que es eficaz en la destrucción de bacterias a niveles seguros a la exposición humana.

Ozono Tiempo % Investigador (ppm) (sec) Reduccion 0.6 600 98 Elford et al. (1942) 0.6 240 99.4 Heindel et al. (1993) 0.4 480 99.9 De Mik (1977)

Los estudios realizados por Midwest Research Institute (Huebner, 2003), utilizando 0,05 PPM también mostraron reducciones en cinco patógenos diferentes. Reducciones es Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesuis, y las poblaciones de Penicillium chrysogenum eran entre 30% y 70%, después de la exposición de 6 a 24 horas. Reducciones de Candida albicans fueron incluso mayores en el 90%.

 

Regulaciones Gubernamentales y Efectos en la salud   La agencia ocupacional, salud y seguridad de los EE.UU (OSHA) requiere que la concentración máxima de ozono en 8 horas de trabajo no exceda de 0,1 PPM  

 

El Instituto Nacional Ocupacional, Salud y Seguridad de los EE.UU (NIOSH) recomienda en los ambientes de trabajo 0,1 PPM como máximo permisible de ozono.  

 

La Agencia de Medicamentos y Alimentos de los EE.UU (FDA) recomienda no exceder de 0,5 PPM en ambientes médicos  

 

La Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU (EPA) recomienda no excederse de 0,08 PPM en 8 horas de exposición.  

 

    La exposición a altos niveles de ozono (fuera de normas), causa posibles efectos secundarios que incluyen tos, irritación de la garganta, y / o sensaciones desagradables en el pecho. Estos síntomas pueden durar varias horas después de la exposición y luego desaparecer.  

   

Resumen y recomendaciones Resumen de la tecnología de ozono

¿Cómo elegir una tecnología de ozono para su aplicación ? Es muy aconsejable consultar con uno o más fabricantes de confianza que le ayuden a elegir la mejor tecnología para una aplicación específica. Como se ha visto en las secciones anteriores, el ozono puede ser utilizado en una amplia gama de industrias y en muchas formas diferentes. Utilizarlo de manera segura y responsable debe ser la máxima prioridad del usuario final.

  El ozono es excelente para desinfectar y desodorizar, especialmente para el tratamiento de agua (Chiang et al., 2003). Se utiliza desde hace muchos años en empresas de limpieza profesional. La tecnología del ozono ha demostrado su eficacia como desinfectante en casas de enfermos, hoteles, restaurantes, y negocios. Como desodorizante, el ozono ha demostrado ser un medio valioso para la eliminación de olores no deseados, especialmente los olores de base orgánica, como los de la cocina y los animales domésticos. La investigación ha encontrado que los niveles de ozono de menos de 9 ppm son necesarias para los edificios enfermos o la desinfección profesional (Khurana, 2003). Niveles aún más bajos de ozono (menos de 0,1 ppm) han demostrado ser eficaces para reducir las poblaciones de bacterias, hongos y virus. El uso de ozono ayuda a prevenir las infecciones en los seres humanos y en los animales y se ha convertido recientemente una aplicación viable con el advenimiento de tecnologías de ozono más seguras. La industria alimentaria recientemente ha comenzado a aplicar la tecnología en una variedad de vías para que nuestro suministro de alimentos sea más seguro y más sano. La función de la tecnología del ozono en el área de la bioseguridad y bioterrorismo está siendo investigada y tiene un gran potencial. Usos recomendados para el ozono El ozono tiene un gran potencial para su uso es muchas aplicaciones diferentes. Debido al alto costo de las infecciones adquiridas en el cuidado de la salud, tanto en vidas como en dinero, existe una necesidad inminente de tecnología accesible para hogares, escuelas, centros de salud y las empresas. De acuerdo con Rice (2002), es importante que los fabricantes de equipos de ozono concienticen al público sobre sus beneficios y aclaren las lagunas que existen sobre su uso seguro. Esto reducirá al mínimo la polémica que afecta la reputación del ozono como agente de tratamiento efectivo.  

 

La aplicación de esta tecnología debe probarse en áreas donde otras técnicas o procedimientos puedan estar fallando.  

 

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