Les désinfectants

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Les désinfectants

Un peu d’histoire

La remarquable conservation des momies artificielles égyptiennes tient au fait qu’elles étaient préparées avec du natron et des huiles essentielles possédant des propriétés antibactériennes. En empêchant les bactéries de se développer ces produits permettaient une conservation remarquable des corps momifiés.

Momie de Ramses II (1304 av. J.-C. – 1213 av. J.-C.)

Quelques définitions

La désinfection est l’action de détruire mécaniquement, physiquement, ou chimiquement, les microbes au niveau d’un milieu inerte non vivant: sols, instruments, etc..
La désinfection est un procédé dont l’objectif est bien défini : elle est dirigée et vise à supprimer le danger lié à la présence de certains micro-organismes. Son but est de réduire le nombre de micro-organismes à un niveau tel que le risque de transmission d’une infection puisse être éliminé dans une application particulière. Par exemple, l’eau de piscine est désinfectée lorsqu’elle ne comporte pas de risque infectieux avec moins de 100 germes/mL et l’absence dans 100 mL de germes d’origine fécale – coliformes fécaux – ou de Staphylocoques pathogènes.

La stérilisation est une opération qui vise à détruire tous les micro-organismes d’un objet de façon durable. Elle est notamment utilisée dans la cuisine (conserves), la médecine (outils, champs opératoires…)  et l’industrie pharmaceutique (médicaments). L’objectif de la stérilisation est double : éliminer les micro-organismes et prévenir une éventuelle contamination. Il existe deux formes principales de stérilisation : la stérilisation à chaleur sèche (flambage au bec bunsen, four) ou chaleur humide (autoclave, pasteurisation, tyndallisation) et filtration.

Un antiseptique (sur la peau) ou désinfectant (sur du matériel inerte) est un produit qui permet de supprimer ou d’empêcher le développement des bactéries ou des virus. Les antiseptiques et désinfectants sont capables d’inhiber la croissance des micro-organismes (bactériostase, fongistase, virustase), ou d’avoir une action létale (bactéricidie, fongicidie,virucidie, sporicidie). Certains antiseptiques et désinfectants présentent ces deux modes d’action en fonction des doses appliquées. D’autres ont toujours une action létale ou toujours une action bactériostatique ou fongistatique quelle que soit la concentration utilisée.

Un antibiotique est une substance qui agit sur une bactérie pour empêcher son développement ou la détruire. L’antibiotique agit sur une cible bien précise de la bactérie (membrane, paroi, enzymes, ADN…) et c’est pourquoi lorsque la bactérie modifie la cible elle n’est plus sensible à l’antibiotique, on dit qu’elle est résistante. En revanche, un antiseptique ou un désinfectant (réunis sous le terme de biocide) agissent toujours sur plusieurs cibles simultanément rendant difficile la capacité de la bactérie à modifier plusieurs cibles pour exprimer un phénomène de résistance.
Les antibiotiques et les antiseptiques appartiennent au domaine médical et nous n’en parlerons pas ici.

 

Applications de la désinfection

Dans le domaine médical

L’utilisation de produits désinfectants sera utile dans le domaine médical (chambre des patients pour éliminer la flore résistante comme Clostridium difficile, Pseudomonas aeruginosa, les ambulances, les cabinets médicaux, les matériels non stérilisables…)

En milieu vétérinaire

Cabinets vétérinaires, élevages d’animaux…

Dans le domaine civil

Pour désinfecter les écoles, les crèches, les laboratoires de recherche (P2, P3 ou P4) ou d’enseignement…

Dans le cadre d’une menace biologique

La désinfection permet d’éliminer les germes dangereux répandus volontairement. Par exemple, en 2001, le centre postal américain du ministère de la Justice à Landover, au Maryland, a été contaminé par des spores de Bacillus anthracis à la suite des attaques bioterroristes au moyen de spores  contenues dans des enveloppes de courrier. Les bureaux ont été fermés pendant 4 mois 1/2 pour aboutir à une désinfection totale. On estime à 320 millions de dollars le coût de la décontamination de toutes les infrastructures contaminées.

 

Les propriétés d’un bon désinfectant

Un bon antiseptique doit avoir un spectre d’activité adapté aux objectifs fixés. Son action doit être rapide, il doit être actif en présence de substances interférentes (sang, pus…), avoir un effet prolongé et ne pas attaquer le matériel. Non toxique pour le personnel, il doit être facile à utiliser, ne pas laisser d’odeur désagréable et doit être stable.

Les différents produits désinfectants

Les aldéhydes (formaldéhyde, glutaraldéhyde, aldéhyde succinique) ;
Les halogènes : hypochlorites (eau de Javel), dioxyde de chlore, chloramine ;
Les ammoniums quaternaires : ce sont aussi des détergents ;
Les composés phénoliques ;
Les oxydants : acide peracétique, peroxyde d’hydrogène ;
Les biguanides ;
Les alcools.

Chaque ensemble possède un spectre d’action connu, aucun d’entre eux n’est capable d’agir seul sur l’ensemble des micro-organismes (bactéries) Gram positif, à Gram négatif, Mycobactéries, levures, moisissure, virus nus, virus enveloppés et spores.

Souvent on associe 2 composants afin d’obtenir un effet synergique.

Spectre d’action des principaux désinfectants

 

Mécanismes d’action

Leur action est caractérisée par le « Temps de réduction décimal = temps nécessaire à la réduction d’un log de la population initiale ». Cette valeur étant constante, il faudra d’autant moins de temps à l’antiseptique pour éliminer les germes si ils sont moins nombreux au départ. Il est donc préférable, lorsque cela est possible, de nettoyer la surface à désinfecter au préalable. Ceci se fait au moyen d’un détergent capable de solubiliser les matières organiques. Les agents les plus utilisés sont les ammoniums quaternaires comme le chlorure de benzalkonium. L’emploi d’un mélange détergeant-désinfectant permet l’obtention d’une activité combinée puissante.

 

DesDec

Le produit DesDec que nous commercialisons est un mélange d’ammonium quaternaire et de peroxyde d’hydrogène.

Les ammoniums quaternaires

Ce sont  tensio-actifs cationiques. Ils se fixent sur les groupements négatifs de la surface de la cellule bactérienne, modifiant la perméabilité membranaire ce qui provoque la perte des composés cellulaires.
Ils inhibent aussi les protéines enzymatiques, dénaturent les lipoprotéines, déstructurent la conformation spatiale des protéines. L’action létale est donc plurifactorielle.

Le peroxyde d’hydrogène H2O2

Sur les bactéries, son mécanisme d’action consiste à oxyder les groupes sulfhydriles et les doubles liaisons des protéines enzymatiques des bactéries. Ceci provoque une modification de leur conformation et la perte de  leur fonction  ce qui entraîne la mort cellulaire. Sur les virus, les protéines de la capside sont dénaturées favorisant l’accès au  matériel génétique du virus. Sur les spores, le peroxyde peut porter son pouvoir oxydant sur la désorganisation de l’acide dipicolinique, la molécule responsable des capacités de résistance extraordinaire de ces structures.

DesDec  R2D2

Sous la forme R2D2 c’est un désinfectant puissant utilisé dans le cadre de DSVA (décontamination des surfaces par voie aérienne). Avec son nébuliseur, le couple produit-appareil est certifié NFT 72-281. Le désinfectant est dispersé dans l’air sous forme de gouttelettes, celles-ci se déposent sur les surfaces et exercent leur action désinfectante. Il est particulièrement efficace, détruisant 7 log de spores de Bacillus en 15 minutes.

DesDec R2D4

Sous la forme R2D4, il conserve bien sûr ses capacités de désinfection des micro-organismes (bactéries, champignons, spores bactériennes, virus et prions) mais il est capable aussi de désodoriser les Composés Organiques Volatiles (COV) et aussi de décontaminer les produits industriels toxiques et les agents de guerre chimique. Il peut être vectorisé par aérosol, spray ou mousse en fonction des supports à décontaminer par l’emploi d’un nébuliseur, d’un sprayer ou d’un mousseur. Les produits chimiques (agents chimiques de guerre, TICs) sont détruits par des réactions d’hydrolyse, de substitutions nucléophiles et/ou d’oxydation  : la destruction des agents chimiques de guerre est supérieure à 98% en 15 minutes.

 

L’aspect nettoyage désinfectant en pratique

Nous avons établi un protocole expérimental simplifié afin de montrer l’efficacité désinfectante de DesDec R2D4 dans des conditions réelles d’utilisation.

Matériel et méthodes

Des boîtes de milieu de culture « Gélose trypticase soja » permettent le développement des germes non exigeants on été préparées.
Une première manipulation en milieu extérieur a été réalisée.
Le prélèvement a été réalisé à l’écouvillon sur une plaque métallique située au niveau du sol. Cette plaque est très sale car elle recueille régulièrement des fientes de pigeons. Un écouvillonnage a été réalisé avant de répandre de la mousse. L’écouvillon a ensuite été frotté successivement sur 2 boîtes de milieu de culture. Après 30 minutes, la mousse ayant disparu, un deuxième écouvillonnage a été réalisé et 2 nouvelles boîtes de milieu de culture ensemencées.
Une manipulation identique a été réalisée sur une étagère située dans une cave inhabitée depuis de longs mois et donc particulièrement poussiéreuse. R2D4 a été répandu par spray. Le séchage était complet après 30 minutes.
Les boîtes ensemencées avant et après traitement ont été incubées 48 h à température ambiante.

Prélèvement à l’écouvillon en milieu extérieur, pulvérisation de mousse R2D4 et prélèvement après 30 minutes de séchage de la mousse

 

Prélèvement à l’écouvillon en milieu intérieur, application de R2D4 en spray puis prélèvement après 30 minutes de séchage du spray

 

Résultats

Les boîtes avant traitement montrent un nombre de colonies indénombrable aussi bien pour les supports situés à l’extérieur qu’à l’intérieur. En revanche, après l’action de R2D4, on constante l’absence de toute culture microbienne.

Aspect des boîtes de Petri avant et après R2D4 en milieu extérieur

 

Aspect des boîtes de Petri avant et après R2D4 en milieu intérieur

 

Discussion

Les 2 supports étaient particulièrement sales et aucun nettoyage n’a été réalisé avant la désinfection par R2D4. Néanmoins, la désinfection a été très efficace puisque qu’aucun des micro-organismes n’a résisté à l’action du produit. Il y a eu simultanément nettoyage et désinfection par action conjointe des 2 composants, ammonium quaternaire et H2O2.

Les applications sont nombreuses comme le nettoyage désinfectant des trottoirs par exemple, des quais de transport en commun, des scènes de crime, des bâtiments désaffectés…

En outre,  le produit très peu corrosif peut être utilisé sur du matériel sensible (armes, ordinateurs…). Il est aussi non toxique (absence de chlore), biodégradable et il respecte l’environnement.

Ne pas oublier que R2D4 est polyvalent puisqu’il est aussi très actif sur la dégradation des produits chimiques, y compris les agents chimiques de guerre. Nous reviendrons sur ce point dans un autre article.

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