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

Resumo Técnico: Propilenoglicol como Crioprotetor para Desinfecção de ASFV em Temperaturas Sub-Zero

Definição do Problema
A peste suína africana (PSA) continua a ser uma ameaça crítica para a produção suína global, não havendo vacina ou tratamento aprovado disponível na União Europeia. Consequentemente, a biosegurança rigorosa e a desinfecção são as principais medidas para limitar a transmissão do vírus. No entanto, em climas temperados e continentais, as condições de inverno representam um desafio significativo e muitas vezes subestimado: muitas formulações de desinfetantes líquidos congelam em temperaturas abaixo de zero. Embora as propriedades virucidas químicas das substâncias ativas possam permanecer intactas, a transição física para um estado sólido ou cristalino impede a adequada molhagem da superfície, cobertura e contato entre o desinfetante e as partículas virais. Esta limitação física compromete a eficácia prática da biosegurança precisamente quando a persistência ambiental do vírus é elevada.

Metodologia
O estudo avaliou o papel do propilenoglicol como um aditivo crioprotetor em formulações de desinfetantes contra o vírus da peste suína africana (ASFV), especificamente a cepa Ba71V. A pesquisa aderiu à estrutura de ensaio de suspensão da norma PN-EN 14675, modificada para testes de sub-zero.

• Desenho Experimental: A eficácia virucida foi testada em três temperaturas: 21°C (controle), -10°C e -20°C.
• Condições: Os ensaios foram conduzidos sob níveis baixos (3,0 g/L de albumina de soro bovino) e altos (10,0 g/L de BSA + 10,0 g/L de extrato de levedura) de sujidade orgânica.
• Seleção do Crioprotetor: Experimentos preliminares determinaram que 30% (v/v) de propilenoglicol preveniu eficazmente o congelamento a -10°C e -20°C sem exibir atividade virucida independente contra o ASFV. Concentrações mais elevadas (60% e 80%) mostraram efeitos virucidas e foram excluídas para evitar resultados confusos.
• Desinfetantes Testados: O estudo avaliou oito substâncias ativas recomendadas para o controle da PSA: hipoclorito de sódio (1%), glutaraldeído (0,1%), peroximonossulfato de potássio (0,5%), soda cáustica (2%), ácido acético (3%), formaldeído (0,4%), fenol (1%) e cloreto de benzalcônio (1%).
• Procedimento: Os desinfetantes foram pré-misturados com 30% de propilenoglicol para garantir que a concentração ativa final permanecesse consistente com as recomendações padrão. O vírus foi exposto às formulações por 30 minutos na temperatura alvo, seguido de neutralização e titulação em monocamadas de células Vero. A eficácia foi medida como a redução logarítmica no título viral (log₁₀ TCID₅₀/mL), com um limiar de aprovação de ≥4 log₁₀ de redução.

Principais Resultados
A incorporação de 30% de propilenoglicol manteve com sucesso a fase líquida de todas as formulações testadas a -10°C e -20°C, permitindo a avaliação fiável da atividade virucida.

• Agentes Altamente Eficazes: Cinco desinfetantes mantiveram uma atividade virucida robusta (redução ≥4 log₁₀) em todas as temperaturas e níveis de sujidade quando estabilizados com propilenoglicol:

  • Hipoclorito de sódio (1%): Alcançou reduções variando de 4,1 a 4,8 log₁₀.
  • Glutaraldeído (0,1%): Alcançou reduções variando de 4,2 a 4,8 log₁₀.
  • Peroximonossulfato de potássio (0,5%): Alcançou reduções variando de 4,3 a 4,8 log₁₀.
  • Soda cáustica (2%): Alcançou reduções variando de 4,2 a 4,7 log₁₀.
  • Ácido acético (3%): Demonstrou a maior eficácia, com reduções variando de 4,8 a 5,5 log₁₀.
  • Notavelmente, para vários destes agentes, a eficácia a -20°C foi comparável ou ligeiramente superior a 21°C, particularmente sob condições de alta sujidade.

• Eficácia Limitada ou Não Mensurável: Três agentes mostraram desempenho insuficiente ou não puderam ser avaliados com precisão:

  • Formaldeído (0,4%) e Cloreto de benzalcônio (1%): Mostraram baixas reduções log₁₀ (aprox. 1,2–1,8). Os autores atribuem isto principalmente à elevada citotoxicidade destes compostos para com as células Vero, o que impediu a avaliação precisa pós-incubação na presença de glicol, em vez de uma perda de atividade virucida.
  • Fenol (1%): Mostrou um efeito virucida mínimo (reduções <1,3 log₁₀), sugerindo uma potencial interação físico-química com o glicol ou uma baixa eficácia inerente contra o ASFV sob estas condições específicas.

Principais Contribuições

1. Validação da Crioproteção: O estudo fornece evidência experimental de que o 30% de propilenoglicol atua como um crioprotetor eficaz, prevenindo o congelamento das formulações de desinfetantes a -10°C e -20°C sem comprometer a eficácia virucida de compostos altamente ativos.
2. Diferenciação de Efeitos: A pesquisa distinguiu com sucesso o papel crioprotetor do glicol da sua potencial atividade antiviral, confirmando que o 30% de glicol isoladamente não reduz os títulos de ASFV.
3. Interação Temperatura-Sujidade: Os dados sugerem que a combinação de temperaturas sub-zero e estabilização crioprotetora pode mitigar parcialmente os efeitos antagónicos da matéria orgânica na eficácia do desinfetante, possivelmente devido à desaceleração da cinética de reação entre os substratos orgânicos e os desinfetantes em baixas temperaturas.

Significado e Alegações
O artigo alega que a limitação física do congelamento é uma lacuna importante nas estratégias de desinfecção de inverno para a PSA. Ao incorporar propilenoglicol, os protocolos de biosegurança podem manter a integridade do estado líquido dos desinfetantes, garantindo a cobertura adequada da superfície e o tempo de contacto suficiente mesmo em condições de congelamento.

Os autores concluem que as formulações estabilizadas com glicol oferecem uma abordagem cientificamente fundamentada para melhorar a biosegurança sazonal em climas frios. Para desinfetantes altamente ativos (hipoclorito de sódio, glutaraldeído, peroximonossulfato, soda cáustica e ácido acético), a adição de propilenoglicol garante um desempenho estável e fiável através de uma ampla gama de temperaturas. Embora o estudo note limitações na avaliação de formaldeído, cloreto de benzalcônio e fenol devido à citotoxicidade ou redução de desempenho, os resultados gerais apoiam a implementação de desinfetantes estabilizados com glicol para reduzir o risco de persistência viral e propagação mecânica durante os meses de inverno.