Propylene glycol maintains the virucidal efficacy of disinfectants at sub-zero temperatures: implications for African swine fever biosecurity

Resumen Técnico: El propilenglicol como crioprotector para la desinfección de la ASF en temperaturas bajo cero

Planteamiento del problema
La peste porcina africana (ASF, por sus siglas en inglés) sigue siendo una amenaza crítica para la producción porcina mundial, al no existir una vacuna o tratamiento aprobado en la Unión Europea. En consecuencia, las medidas estrictas de bioseguridad y desinfección son las principales vías para limitar la transmisión del virus. Sin embargo, en climas templados y continentales, las condiciones invernales suponen un desafío significativo y, a menudo, subestimado: muchas formulaciones de desinfectantes líquidos se congelan a temperaturas bajo cero. Si bien las propiedades virucidas químicas de las sustancias activas pueden permanecer intactas, la transición física a un estado sólido o cristalino impide el mojado adecuado de las superficies, la cobertura y el contacto entre el desinfectante y las partículas virales. Esta limitación física compromete la eficacia práctica de la bioseguridad precisamente cuando la persistencia del virus en el medio ambiente es alta.

Metodología
El estudio evaluó el papel del propilenglicol como aditivo crioprotector en las formulaciones de desinfectantes contra el virus de la peste porcina africana (ASFV), específicamente la cepa Ba71V. La investigación se adhirió al marco de ensayo de suspensión de la norma PN-EN 14675, modificada para pruebas bajo cero.

• Diseño experimental: La eficacia virucida se probó a tres temperaturas: 21 °C (control), -10 °C y -20 °C.
• Condiciones: Los ensayos se realizaron bajo niveles bajos (3.0 g/L de albúmina de suero bovino) y altos (10.0 g/L de BSA + 10.0 g/L de extracto de levadura) de suciedad orgánica.
• Selección del crioprotector: Experimentos preliminares determinaron que el 30% (v/v) de propilenglicol evitaba eficazmente la congelación a -10 °C y -20 °C sin exhibir actividad virucida independiente contra el ASFV. Concentraciones superiores (60% y 80%) mostraron efectos virucidas y fueron excluidas para evitar resultados confusos.
• Desinfectantes probados: El estudio evaluó ocho sustancias activas recomendadas para el control de la ASF: hipoclorito de sodio (1%), glutaraldehído (0.1%), peroximonosulfato de potasio (0.5%), sosa cáustica (2%), ácido acético (3%), formaldehído (0.4%), fenol (1%) y benzalconio cloruro (1%).
• Procedimiento: Los desinfectantes se mezclaron previamente con un 30% de propilenglicol para asegurar que la concentración activa final se mantuviera constante con las recomendaciones estándar. El virus fue expuesto a las formulaciones durante 30 minutos a la temperatura objetivo, seguido de la neutralización y titulación en monocapas de células Vero. La eficacia se midió como la reducción logarítmica del título viral (log₁₀ TCID₅₀/mL), con un umbral de paso de ≥4 log₁₀ de reducción.

Resultos clave
La incorporación de un 30% de propilenglicol mantuvo con éxito la fase líquida de todas las formulaciones probadas a -10 °C y -20 °C, permitiendo una evaluación fiable de la actividad virucida.

• Agentes altamente eficaces: Cinco desinfectantes retuvieron una robusta actividad virucida (≥4 log₁₀ de reducción) en todas las temperaturas y niveles de suciedad cuando fueron estabilizados con propilenglicol:

  • Hipoclorito de sodio (1%): Logró reducciones de entre 4.1 y 4.8 log₁₀.
  • Glutaraldehído (0.1%): Logró reducciones de entre 4.2 y 4.8 log₁₀.
  • Peroximonosulfato de potasio (0.5%): Logró reducciones de entre 4.3 y 4.8 log₁₀.
  • Sosa cáustica (2%): Logró reducciones de entre 4.2 y 4.7 log₁₀.
  • Ácido acético (3%): Demostró la mayor eficacia, con reducciones de entre 4.8 y 5.5 log₁₀.
  • Notablemente, para varios de estos agentes, la eficacia a -20 °C fue comparable o ligeramente superior a la de 21 °C, particularmente bajo condiciones de alta suciedad.

• Eficacia limitada o no medible: Tres agentes mostraron un rendimiento insuficiente o no pudieron ser evaluados con precisión:

  • Formaldehído (0.4%) y benzalconio cloruro (1%): Mostraron bajas reducciones log₁₀ (aprox. 1.2–1.8). Los autores atribuyen esto principalmente a la alta citotoxicidad de estos compuestos hacia las células Vero, lo que impidió una evaluación precisa tras la incubación en presencia de glicol, más que a una pérdida de actividad virucida.
  • Fenol (1%): Mostró un efecto virucida mínimo (reducciones <1.3 log₁₀), lo que sugiere una posible interacción fisicoquímica con el glicol o una baja eficacia inherente contra el ASFV bajo estas condiciones específicas.

Contribuciones clave

1. Validación de la crioprotección: El estudio proporciona evidencia experimental de que el 30% de propilenglicol actúa como un crioprotector eficaz, evitando la congelación de las formulaciones de desinfectantes a -10 °C y -20 °C sin comprometer la eficacia virucida de los compuestos altamente activos.
2. Diferenciación de efectos: La investigación logró distinguir con éxito entre el papel crioprotector del glicol y su potencial actividad antiviral, confirmando que el 30% de glicol por sí solo no reduce los títulos de ASFV.
3. Interacción temperatura-suciedad: Los datos sugieren que la combinación de temperaturas bajo cero y la estabilización crioprotectora puede mitigar parcialmente los efectos antagónicos de la materia orgánica sobre la eficacia del desinfectante, posiblemente debido a la ralentización de la cinética de reacción entre los sustratos orgánicos y los desinfectantes a bajas temperaturas.

Significado y afirmaciones
El artículo afirma que la limitación física de la congelación es un vacío importante en las estrategias de desinfección invernales. Al incorporar propilenglicol, los protocolos de bioseguridad pueden mantener la integridad del estado líquido de los desinfectantes, asegurando una cobertura superficial adecuada y un tiempo de contacto suficiente incluso en condiciones de congelación.

Los autores concluyen que las formulaciones estabilizadas con glicol ofrecen un enfoque científicamente fundamentado para mejorar la bioseguridad estacional en climas fríos. Para los desinfectantes altamente activos (hipoclorito de sodio, glutaraldehído, peroximonosulfato, sosa cáustica y ácido acético), la adición de propilenglicol garantiza un rendimiento estable y fiable en un amplio rango de temperaturas. Si bien el estudio señala limitaciones en la evaluación del formaldehído, el benzalconio cloruro y el fenol debido a la citotoxicidad o el rendimiento reducido, los hallazgos generales respaldan la implementación de desinfectantes estabilizados con glicol para reducir el riesgo de persistencia del virus y su propagación mecánica durante los meses de invierno.