Efecto-sobre-la-estructura-celular-de-helicobacter-pylori-presente-en-agua-por-accion-de-cloro-y-ozono

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Facultad de Química 
Universidad Nacional Autónoma de México 
Efecto sobre la estructura celular 
de Helicobacter pylori presente en 
agua por acción de cloro y ozono 
Tesis 
Para obtener el título de: 
Química 
P R E S E N T A: 
Priscila Ivette Román Román 
México, D.F. Abril 2013 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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JURADO ASIGNADO: 
 
PRESIDENTE: Profesor: Miguel Trejo Candelas 
VOCAL: Profesor: Eduardo Bonilla Espinosa 
SECRETARIO: Profesor: M. en C. Isaura Yáñez Noguez 
1er. SUPLENTE: Profesor: Luis Orlando Abrajan Villaseñor 
2° SUPLENTE: Profesor: Martha Giles Gómez 
 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: 
INSTITUTO DE INGENIERÍA DE LA UNAM 
ASESOR DEL TEMA: 
M. en C. Isaura Yáñez Noguez 
SUPERVISOR TÉCNICO: 
Dra. María Teresa Orta Ledesma 
SUSTENTANTE: 
Priscila Ivette Román Román 
Resumen 
 
 
En la presente tesis se estudiaron los efectos causados sobre la estructura celular de Helicobacter pylori 
en forma cocoide presente en agua, mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo 
(FESEM, field emission scanning electron microscope), después de su exposición tanto al cloro como al 
ozono. Se llevaron a cabo experimentos de desinfección en agua inoculada con esta bacteria; aplicando 
las dosis establecidas por la NOM-127-SSA1-1994 para el caso del cloro y la norma europea EN-
1278:2010 para el caso del ozono, en ambos se mantuvieron los residuales especificados en dichas 
normatividades. 
Este trabajo se enfocó en estudiar la forma cocoide de la bacteria, debido a la potencial resistencia que 
tiene esta morfología frente a condiciones desfavorables de su entorno. El cambio de morfología de H. 
pylori de forma bacilar a cocoide se da bajo condiciones ambientales adversas que activan este cambio 
de forma como un mecanismo de defensa, ya que la forma cocoide es más resistente a entornos 
estresantes, por lo que estas le permiten la supervivencia. La forma cocoide es considerada como un 
estado viable pero no cultivable (VNC) de la bacteria, debido a que reduce sus actividades metabólicas; 
esto podría ser la causa de la deficiencia de los tratamientos comunes de desinfección como el cloro, 
para la erradicación de este microorganismo en los suministros de agua potable. 
Los estudios realizados en este trabajo de investigación demostraron que H. pylori en forma cocoide, es 
resistente a los niveles habituales de cloro que se encuentran en los sistemas de distribución de agua 
potable, debido a que los límites de cloro libre residual establecidos por la norma mexicana no fueron 
suficientes para la inactivación de este microorganismo, por ello no se observó ningún efecto adverso en 
la estructura celular, pues se visualizaron células íntegras formando aglomerados soportados por fibrillas 
de adhesión. 
De tal manera que el resultado más relevante definido en esta tesis, fue la aplicación de un desinfectante 
de mayor eficacia como el ozono para la eliminación de este agente patógeno presente en agua. El 
tratamiento con ozono demostró ser una tecnología factible para la inactivación de H. pylori en forma 
cocoide presente en agua, debido a que con una dosis de 0.8 mg/L y 10 min de tiempo de contacto se 
logró conservar un residual de ozono 0.51 mg/L, con lo cual se pudo inducir la formación de vesículas, 
permeabilidad y degradación de la membrana y la consecuente muerte celular, contrariamente a lo que 
se determinó con el proceso de desinfección con cloro. 
 Índice 
 
1. MARCO TEÓRICO 10 
1.1 Helicobacter pylori 10 
Características generales 11 
Aislamiento y cultivo 12 
Posibles vías de transmisión 13 
El agua como vía de transmisión 15 
1.2 Aspectos generales en desinfección de agua 17 
Parámetros Microbiológicos 17 
Factor Ct (concentración-tiempo de contacto) 18 
Parámetros Físicos 18 
Parámetros Químicos 19 
Parámetros Radioactivos 19 
1.3 Métodos de desinfección 20 
Métodos Físicos 21 
Métodos Químicos 29 
1.4 Métodos de medición de ozono y cloro 30 
Yodométrico 30 
Absorción de luz UV 31 
Amperométrico 31 
Colorimetría 31 
Índigo carmín 32 
1.5 Principios generales de la microscopía 
electrónica de barrido 
 32 
 Índice 
 
Interacción electrón-muestra 34 
Técnica de microscopía electrónica 35 
El Microscopio SEM con cañón de emisión de campo 
(FESEM) 
 36 
2. ANTECEDENTES 38 
3. OBJETIVO 42 
4. JUSTIFICACIÓN 43 
5. METODOLOGÍA 44 
5.1 Efecto de cloro y ozono sobre la estructura 
celular de H. pylori 
 44 
5.2 Preparación del inóculo de H. pylori 44 
Inducción de las formas cocoides 45 
Preparación de la suspensión bacteriana para 
la desinfección con cloro y ozono 
 45 
5.3 Desinfección con Cloro 46 
Condiciones para la desinfección con cloro 46 
Determinación de cloro activo 47 
Demanda inmediata de cloro para una suspensión 
de H. pylori en forma cocoide 
 47 
Desinfección con cloro de una suspensión de formas 
cocoides de H. pylori 
 47 
5.4 Desinfección con ozono 48 
Condiciones experimentales 48 
Estabilidad y vida media del ozono en agua 49 
 Índice 
 
 
Demanda inmediata de ozono de una suspensión 
de formas cocoides de H. pylori 
 50 
Desinfección de una suspensión de formas cocoides 
de H. pylori a diferentes concentraciones de ozono 
 50 
5.5 Observación de H. pylori por microscopía 
electrónica de barrido de emisión de campo 
 51 
6. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESUTADOS 53 
6.1 Inducción de formas cocoides y seguimiento 
de cambio de morfología de H. pylori 
 53 
6.2 Desinfección con cloro 55 
6.3 Desinfección con ozono 60 
Dosis necesaria para la inactivación de H. pylori en 
forma de cocoide 
 61 
6.4 Daño en estructura de H. pylori 
por acción de ozono y cloro 
 66 
7. CONCLUSIONES 74 
8. REFERENCIAS 75 
Índice de figuras 
 
 
 
Figura 1. a) Campylobacter jejuni 
Figura 1. b) Helicobacter pylori 
10 
Figura 2. Formación de ozono por descarga corona 27 
Esquema 1. Principales especies de la descomposición del ozono en el agua 28 
Figura 3. Principales componentes del microscopio electrónico de barrido 33 
Figura 4. Diagrama de un generador de ozono 49 
Figura 5. Morfología de H. pylori. Tinción de Gram y safranina como 2° colorante 
 al séptimo día después de iniciada la inducción, hacia la forma cocoide, observada en el microscopio 
óptico a 100x aumentos con aceite de inmersión. 1) Bacilo, 2) forma “U”, 3) forma de “U” elongada, 4) 
forma anillada y 5) forma cocoide. 
53 
Figura 6. Seguimiento de cambio de morfología de H. pylori, por medio de FESEM 
a) Forma bacilar; b) Se observan en su gran mayoría formas de “U”, c) forma anillada, d) forma cocoide, 
donde incluso conserva sus flagelos (flecha amarilla). 
54 
Gráfica 1. Consumo de cloro en una suspensión de H. pylori en forma cocoide 
con una concentración de UFC/mL. 
55 
Figura 7. Formación de cúmulos de H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
por exposición a diferentes concentraciones de cloro (A y B a 1.0 mg/L; C y D a 1.5 mg/L; E y F a 2.0 
mg/L) durante 5 min. 
57 
Figura 8. Formación de cúmulos de H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
por exposición a diferentes concentraciones de cloro (A y B a 1.0 mg/L; C y D a 1.5 mg/L; E y F a 2.0 
mg/L) durante10 min, en las cuales las flechas señalan las fibrillas (FB) de adhesión que se generan 
58 
Gráfica 2. Curva de decaimiento del ozono, en agua destilada utilizada 
 para preparar la suspensión bacteriana de H. pylori. 
60 
Gráfica 3. Determinación de la demanda inmediata de para una suspensión 
 de H. pylori en forma cocoide con una concentración de UFC/mL 
61 
Índice de figuras 
 
 
 
Figura 9. H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
expuesta a diferentes concentraciones de ozono (A y B, 0.6 mg/L; C y D, 0.8 mg/L y E y F, 1.0 mg/L) 
durante 5 min. VME vesículas de membrana externa, CV cavidades y FB fibrillas de adhesión. 
63 
Figura 10. H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
expuesta a diferentes concentraciones de ozono (A y B, 0.6 mg/L; C y D, 0.8 mg/L y E y F, 1.0 mg/L) 
durante 10 min. VME vesículas de membrana externa, CV cavidades y FB fibrillas de adhesión. 
64 
Figura 11. H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
 antes (A) y después de la exposición a 1.0 mg/L de cloro y tiempos de contacto de 5 min y 10 min 
respectivamente (B y D) y a 0.6 mg/L de ozono con tiempos de contacto de 5 min y 10 min 
respectivamente (C y E). TD tétradas, AG agregados, FB fibrillas de adhesión, MD membrana deforme, 
VME vesículas de membrana externa y CV cavidades. 
67 
Figura 12. H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
antes (A) y después de la exposición a 1.5 mg/L de cloro y tiempos de contacto de 5 min y 10 min 
respectivamente (B y D) y 0.8 mg/L de ozono con 5 min y 10 min de tiempo de contacto 
respectivamente (C y E). TD tétradas, AG agregados, FB fibrillas de adhesión, MD membrana deforme, 
VME vesículas de membrana externa y CV cavidades. 
69 
Figura 13. H. pylori en forma cocoide mediante FESEM 
antes (A) y después de la exposición a 2.0 mg/L de cloro y tiempos de contacto de 5 min y 10 min 
respectivamente (B y D) y a 1.0 mg/L de ozono con 5 min y 10 min de tiempo de contacto 
respectivamente (C y E). TD tétradas, AG agregados, FB fibrillas de adhesión, MD membrana deforme, 
VME vesículas de membrana externa y CV cavidades. 
71 
 Índice de tablas 
 
 
 
 
Tabla 1. Condiciones de desinfección con cloro para 
la potencial eliminación de H. pylori en agua 
 
49 
Tabla 2. Condiciones de desinfección con ozono 
para la eliminación de H. pylori en agua 
 
52 
Tabla 3. Demanda inmediata de cloro para una suspensión 
de H. pylori en forma cocoide con una densidad de UFC/mL 
 
57 
Tabla 4. Demanda inmediata de ozono para una suspensión 
 de H. pylori en forma cocoide con una densidad de UFC/mL 
63 
 Marco Teórico 
 
10 
Helicobacter pylori 
Helicobacter pylori fue descubierta en el año 1892 a partir de biopsias de tejidos gástricos por los 
médicos australianos Barry Marshall y Robin Warren, originalmente se describió como un 
organismo similar a Campylobacter, pero las diferencias morfológicas y genéticas ponía en duda su 
inclusión en este género, lo que llevó a la propuesta de un nuevo género llamado Helicobacter. 
Actualmente el este género alberga a más de 15 especies, la mayoría aisladas a partir de mucosa 
gástrica de diferentes mamíferos; sin embargo, las especies descritas más recientemente se han 
aislado de vías hepáticas e intestinales de diversos animales (Rivas, 2000). 
Morfológicamente el género Campylobacter presenta extremos puntiagudos con uno o dos flagelos 
en cada extremo, a diferencia de Helicobacter que presenta extremos redondeados y en uno de 
ellos exhibe un mechón de 3 a 8 flagelos recubiertos por una vaina de estructura lipídica, al igual 
que la membrana externa, que tiene como función proteger de la degradación que puede causar la 
acidez del medio (figura 1), (Cervantes, 2006). 
Figura 1. a) Campylobacter jejuni (http://www.turbosquid.com) 
 b) Helicobacter pylori (http://fauquierent.blogspot.mx) 
a) Campylobacter jejuni 
b) Helicobacter pylori 
http://www.turbosquid.com/
http://fauquierent.blogspot.mx/
 Marco Teórico 
 
11 
Características generales 
H. pylori es un bacilo Gram negativo, helicoidal que mide aproximadamente de 0.5 a 3.5 µm, posee 
múltiples flagelos en uno de sus polos lo que le permite gran movilidad, la cual es de naturaleza en 
espiral. Es microaerofílico y coloniza la capa de moco que cubre el epitelio gástrico (Majalca, 2001), 
tanto in vitro como in vivo, puede encontrarse en forma cocoide o bacilar y en algunos casos se han 
reportado formas en “U” (Chan, 1994 y Kusters et al., 2006). 
Existen varios procedimientos diagnósticos para detectar la presencia de H. pylori de la mucosa 
gástrica humana. Los métodos empleados son de alta especificidad y sensibilidad. Estos se dividen 
en 2 grupos: Métodos invasivos que necesitan endoscopía (biopsias); y métodos no invasivos, los 
cuales no necesitan endoscopía. El método más específico de diagnóstico de este microorganismo 
es sin duda el cultivo. No obstante su sensibilidad varía notablemente en relación con diferentes 
variables, ya sea la colección, el transporte, el almacenamiento de la muestra; los medios de cultivo 
utilizados y las condiciones de incubación a las que se someta (Majalca, 2001). 
H. pylori tiene la capacidad de cambiar su morfología, en este proceso la conversión morfológica de 
H. pylori ocurre a través de una etapa intermedia en la que la bacteria pasa de una forma bacilar a 
una forma de "U" para finalmente terminar como forma cocoide no cultivable (Nilius, 1993). Las 
primeras etapas de las formas cocoides conservan características similares a la forma bacilar, como 
flagelos polares y movilidad, a los tres meses tienen membrana celular, citoplasma y pared celular 
completa. Son capaces de mantener un metabolismo oxidativo en el mismo nivel que las formas en 
espiral durante varios meses (Mobley, 2001). Estas formas son capaces de sintetizar ácido 
desoxirribonucleico (ADN), la preservación de estructuras celulares y ciertas enzimas han 
confirmado que estas formas cocoides son viables pero no cultivables (VNC) (Sisto, 2000).Un 
estudio realizado en el 2000 por Heczko, et al., mostró que el cambio de morfología no sólo se da 
por incubación prolongada, sino también se produce en respuesta a condiciones de inanición, tales 
como estrés ácido o la falta de glucosa. 
 Marco Teórico 
 
12 
La cuestión sobre si las formas cocoides son un mecanismo de supervivencia es crucial para 
entender la epidemiología y las rutas de transmisión de este patógeno. Sin embargo, el papel 
biológico que desempeñan estas formas cocoides de H. pylori es un punto bastante controversial, 
ya que se ha sugerido que este cambio de forma se da en respuesta a la exposición a ambientes 
adversos, tales como el tratamiento con antibióticos, aerobiosis, pH alcalino y cambios bruscos de 
temperatura, sin embargo algunos investigadores sugieren que son formas degenerativas o muerte 
del microorganismo (Narikawa, 1997, Nilson, 2002, Adams, 2003 y Parker, 2012). 
Aislamiento y cultivo 
Teniendo presente que el diagnóstico de la infección por H. pylori se realiza en biopsias tomadas 
por endoscopia, se recomienda utilizar medios de cultivo selectivos para recuperar la bacteria y el 
uso de medios no selectivos para el mantenimiento de las cepas recuperadas. Los raspados de 
mucosa gástrica o el jugo gástrico no son recomendables para el aislamiento de esta bacteria, pues 
su nicho ecológico son los espacios intercelulares (Hernández, 1989 y Navarro, 2007). 
Para su desarrollo en medios de cultivo se requiere de medios complejos, ya sea sólidos o líquidos, 
con suplementos como: sangre de caballo, hemoglobina, suero fetal bovino, carbón vegetal o 
emulsión de yema, además de nutrientes como peptona, triptona, extracto de levadura, glucosa, 
cloruro de sodio y bisulfito de sodio. Para una buena recuperación del microorganismo se adicionan 
antibióticos que minimizan la colonización de otras bacterias como: vancomicina,trimetropim, 
polimixina y anfotericina. Este microorganismo es de lento crecimiento, requiere de una temperatura 
de 35°C a 37°C en condiciones de microaerobiosis (5%-10% de O2, 5%-10% de CO2 y 80%-90% 
de N2), una humedad del 95%, un pH de 5,5 a 8,0 y un periodo de incubación de 3 a 10 días. 
(Bruce, 1997 y Kusters et al., 2006). 
Las colonias a los 5 días de incubación, miden aproximadamente 1 mm de diámetro, son convexas, 
trasparentes, ligeramente beta hemolíticas, catalasa, oxidasa y ureasa positivas. El aislamiento se 
 Marco Teórico 
 
13 
corrobora mediante un frotis con tinción de Gram, utilizando carbol fucsina recién filtrada en vez de 
safranina, la bacteria se observa como un bacilo Gram negativo de aspecto curvado en forma de 
“C”, con extremos redondeados. Al microscopio electrónico se aprecia un mechón de 3 a 6 flagelos 
envainados en uno de los extremos del bacilo (Hernández, 1989). 
La identificación del microorganismo se realizó por mucho tiempo por medio de la morfología de la 
colonia, tinción de Gram y características bioquímicas, en donde la prueba de la catalasa, oxidasa y 
ureasa dan positivas (Navarro, 2007). Sin embargo esta identificación no era del todo confiable 
debido a que la recuperación y el aislamiento de la bacteria mediante cultivo a partir de muestras 
ambientales no se ha logrado, esto se atribuye a la transformación de la bacteria al estado cocoide 
(Kusters et al., 2006), como resultado de esto, en la actualidad un gran número de investigadores 
han propuesto que la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR por sus siglas en 
inglés, Polymerase Chain Reaction) es el método más viable para la detección de microorganismos 
de difícil cultivo como H. pylori (McDaniels et al., 2005 y Yañez et al., 2008). 
Dada la a gran especificidad y sensibilidad de la técnica de PCR, muchos autores han evaluado 
diversas variantes para detectar la presencia de H. pylori en diferentes tipos de muestra, que van 
desde el interés clínico hasta el interés ambiental; de igual forma se han utilizado bacterias en 
forma de espiral y forma cocoide dependiendo del enfoque del estudio. Estos autores concluyen 
que la técnica de PCR es un método rápido para evaluar la contaminación del agua por esta 
bacteria, sin importar el tipo de morfología en la que se encuentre (Mazari et al., 2001, Benson et 
al., 2004, Shahamat et al., 2004, Watson et al., 2004). 
Posibles vías de transmisión 
Diferentes estudios reportan que la persistencia de infección por H. pylori en personas 
asintomáticas aumenta la presencia de gastritis, que a su vez se incrementa a medida en que 
 Marco Teórico 
 
14 
avanza la edad. La prevalecía del microorganismo depende en gran parte del nivel socio-económico 
y las condiciones higiénico-sanitarias (Jiménez, 2005). 
El mecanismo exacto mediante el cual H. pylori se adquiere, es en gran medida desconocido. 
Aunque rara vez se ha podido aislar de mascotas, se ha observado que sólo los humanos y 
primates pueden ser infectados por esta bacteria, por lo que se ha concluido que la infección por H. 
pylori es la consecuencia de la transmisión directa de humano a humano. En tal sentido se han 
propuesto por lo menos tres opciones: transmisión oral-oral, gastro-oral y fecal-oral (Rivas, 2000; 
Ortega, 2008 y Kusters et al, 2006) 
Oral-oral 
La base de tal propuesta de transmisión se debe al hallazgo de H. pylori en placa dental, así como 
a las reacciones positivas de ureasa en muestras de saliva; pero otras bacterias de la flora oral 
podrían dar esta prueba positiva, por lo que tal prueba no es muy aceptada (Ortega, 2008 y Kusters 
et al, 2006). 
Gastro-oral 
Esta posibilidad se apoya en la ocurrencia de algunos brotes asociados con manejo y desinfección 
inadecuada de gastroscopios. Tal posibilidad llevaría también a relacionarle con el vómito, lo que en 
cierta medida podría explicar las altas tasas de infección en niños, ya que estos vomitan más 
frecuentemente que los adultos, además de que comúnmente se llevan objetos a la boca (Rivas, 
2000 y Ortega, 2008). 
Fecal-oral 
Esta vía explica más fácilmente la marcada diferencia en la prevalencia de H. pylori en países en 
desarrollo comparada con países desarrollados. La dificultad de aislar Helicobacter a partir de 
heces se relaciona con su alta susceptibilidad in vitro a los antimicrobianos empleados en medios 
 Marco Teórico 
 
15 
de cultivo selectivos. Por otra parte, los métodos de PCR han permitido su identificación en heces; 
no obstante, estas técnicas han enfrentado limitaciones debido a metabolitos como polisacáridos 
ácidos que han llevado a resultados erráticos. Sin embargo, la identificación del genoma de esta 
bacteria en agua potable, apoya la transmisión fecal de este agente (Rivas, 2000; Ortega, 2008 y 
Kusters et al, 2006). 
El agua como vía de transmisión 
Las evidencias epidemiológicas y microbiológicas nos permite proponer que el agua actúa como un 
reservorio en la transmisión fecal-oral de H. pylori. La detección de este microorganismo en 
muestras de agua ha sido motivo de controversia, debido a que no existe una técnica estándar para 
su estudio (Fernández, 2008). Aunque las vías de adquisición de la infección por H. pylori no se 
conocen a profundidad, se ha demostrado que este microorganismo sobrevive bastante bien en el 
medio acuático. Estudios publicados recientemente realizados por técnicas de ADN, detectan 
fundamentalmente H. pylori en ambientes marinos, aguas superficiales y subterráneas, así como en 
agua para el consumo humano en países con diferentes niveles socioeconómicos (Mazari et al., 
2001). 
Diferentes estudio describen que H. pylori es más resistente a los desinfectantes utilizados en los 
sistemas de distribución y abastecimiento de agua. Estos datos sugieren que el agua es un 
reservorio natural para este microorganismo y una posible fuente de infección, lo que también 
plantea un problema en las poblaciones rurales donde usualmente la población se abastece de 
pozos someros y fuentes superficiales con un tratamiento de desinfección mínimo o inexistente 
(Baker, 2002; Adams, 2003 y Park et al., 2001). 
Las primeras evidencias sobre la ruta de transmisión acuática de este microorganismo a humanos 
fueron aportadas por estudios epidemiológicos realizados en algunos países en vías de desarrollo, 
los cuales revelaron la presencia de esta bacteria en un 16 % de las muestras analizadas; lo que 
 Marco Teórico 
 
16 
sugiere que el agua usada para consumo humano y riego puede jugar un papel importante como 
vehículo en la transmisión de H. pylori así como la infección causada por otras enterobacterias 
(Mazari, 2001). Existen varias hipótesis para explicar las estrategias de supervivencia de las 
bacterias patógenas como H. pylori en ambientes acuáticos como, la formación de biopelículas y el 
estado VNC. 
Las biopelículas son comunidades complejas de microorganismos adheridas a superficies o 
asociadas a interfases aire-líquido (Davey, 2000). La supervivencia del patógeno en agua puede ser 
prolongada por la colonización activa de las biopelículas, que permiten la multiplicación de la 
microbiota asociada un sustrato, la adquisición de nutrientes, el mantenimiento de un ambiente 
fisicoquímico apropiado y la resistencia a agentes antimicrobianos (Fernández, 2008). 
En respuesta a condiciones de estrés ambiental, algunas bacterias adoptan un estado que se ha 
definido como VNC, viable porque mantiene la capacidad de realizar funciones metabólicas y no 
cultivable porque no puede aislarse mediante métodos de cultivo en el laboratorio. Si las 
condiciones ambientales vuelven a ser favorables el microorganismo puede retornar al estado 
cultivable (Azevedo, 2007). 
Al entrar en contacto con el agua H. pylori es capaz de adoptar el estado VNC, transformándose de 
la forma típica de espiral a una forma cocoide (Oliver, 2005 y Bellack, 2006). Lasprimeras 
investigaciones específicas sobre las formas cocoides de H. pylori estudiaron el mecanismo por el 
cual se induce el paso de forma espiral o bacilar a la forma cocoide, esta conversión se puede dar 
tanto in vivo como in vitro, la causa se puede dar por diversos motivos, como estrés físico y 
químico, cultivos prolongados, y agentes antimicrobianos. Se especula que este cambio morfológico 
pudiera ser clave en su ciclo de transmisión y por tanto responsable de la reinfección (Cava, 2003 y 
Nilson, 2002). 
Azevedo (2007), evaluó la viabilidad de diferentes especies de Helicobacter en agua en condiciones 
in vitro mediante técnicas de cultivo y de integridad de la membrana. Este autor demostró que 
 Marco Teórico 
 
17 
diferentes cepas de Helicobacter pueden sobrevivir en agua por periodos prolongados, observando 
que este patógeno posee el mayor tiempo de supervivencia, sin encontrar diferencias entre las 
especies gástricas y enterohepáticas. La determinación de la viabilidad de H. pylori en el agua ha 
sido difícil, debido a que los métodos usados no distinguen entre células vivas y muertas (Bellack, 
2006 y Queralt, 2007). 
Aspectos Generales en desinfección de agua 
La desinfección de agua de abastecimiento se define como el proceso integrante de una estación 
de tratamiento de agua que tiene como objetivo la destrucción o inactivación de diversos 
organismos patógenos presentes en el medio, minimizando la probabilidad de transmisión de 
enfermedades hídricas. El objetivo del tratamiento del agua es producir un adecuado y continuo 
suministro del agua, la cual es química, bacteriológica y estéticamente agradable (Witt, 1993). 
Los criterios que establecen los límites permisibles de calidad y tratamientos a los que debe 
someterse el agua para potabilizarla, se encuentran definidos en la norma oficial mexicana de salud 
ambiental, NOM-127-SSA1-1994, modificada en el año 2000, la cual define como agua potable 
aquella que no tiene contaminantes objetables, ya sean químicos o agentes infecciosos y que no 
causa efectos nocivos para la salud. El agua potable debe cumplir con los índices de calidad 
establecidos en dicha norma, la cual establece 46 indicadores y los límites máximos permitidos para 
que pueda ser considerada apta para consumo humano; dichos índices se dividen en cuatro 
grupos: microbiológicos, físicos, químicos y radiactivos. Cabe hacer mención que esta NOM sólo 
incluye los límites máximos permisibles para coliformes fecales y coliformes totales. 
Parámetros Microbiológicos 
Los parámetros microbiológicos para análisis de calidad del agua, se centran en valorar sólo 
algunos agentes microbianos denominados indicadores de contaminación fecal, ya que su 
presencia revela la contaminación por heces fecales, por tanto la existencia de patógenos que viven 
 Marco Teórico 
 
18 
en el intestino de animales de sangre caliente. Esto significa que habrá que practicar varias técnicas 
para su eliminación, por lo que cualquier agente microbiano de transmisión fecal, puede llegar al 
organismo alojándose principalmente en los intestinos del consumidor y provoca enfermedades 
gastrointestinales como el cólera, salmonella, tifoidea, etc. 
Factor Ct (concentración-tiempo de contacto) 
El factor Ct es uno de los parámetros más importantes para determinar o predecir la eficiencia 
germicida de cualquier desinfectante, está definido como el producto de la concentración (C) del 
desinfectante en mg/L y el tiempo de contacto (t) en minutos, requerido para inactivar cierto 
porcentaje de la población bajo condiciones específicas de pH y temperatura (Martínez, 2009). 
Parámetros Físicos 
Dentro de estos parámetros, los más relevantes para llevar a cabo una adecuada desinfección se 
encuentran: conductividad eléctrica, pH, temperatura, sólidos suspendidos totales (SST) y los 
parámetros organolépticos, que son: sabor, olor, color y turbidez. 
La conductividad eléctrica se refiere a la cantidad de sales disueltas presentes en el agua, el pH 
nos indica si existen residuos industriales o disociaciones de metales pesados, ya que el pH en 
agua natural es neutro. La temperatura influye tanto en la solvatación de sales y gases, como en los 
procesos de depuración natural, un ejemplo de ello sería la degradación de materia orgánica, por lo 
tanto es un factor importante para la determinación de la dosis inicial y la concentración del residual 
en la aplicación de algún desinfectante químico. Los SST se clasifican en: sólidos disueltos (SD) y 
sólidos en suspensión o coloides (SS), que a su vez se clasifican en sólidos sedimentables y 
sólidos no sedimentables, estos parámetros nos permiten determinar la turbidez, la cual es una 
indicador de la presencia de materia orgánica y microorganismos que van a aumentar la cantidad 
de consumo de cloro u ozono que se utilizan para la desinfección de las aguas para abastecimiento 
de agua potable. 
 Marco Teórico 
 
19 
Los parámetros organolépticos como el sabor puede detectar la presencia de sustancias 
inorgánicas. El olor se genera principalmente por materia orgánica, así como el desarrollo de 
microorganismos. Su presencia indica algún tipo de contaminación en el agua. El color puede 
deberse a diferentes sustancias, generalmente se da por la descomposición de materia orgánica, 
aunque a veces proviene de sales metálicas de hierro, cobre o manganeso. Un aspecto importante 
de estas características es que pueden inferir en el análisis químico de ciertos constituyentes del 
agua. La turbidez es la capacidad de absorber o dispersar la luz, esto se debe a las partículas que 
pueden estar suspendidas en el agua, las cuales pueden ser sólidos disueltos inorgánicos, o bien, 
materia orgánica (Cruz, 2007). 
Parámetros Químicos 
Se clasifican en dos grupos los contaminantes y los no contaminantes, estos últimos son aquellos 
que forman parte del agua de forma natural, como iones o sales disueltas, dentro de estos podemos 
encontrar Ca2+ y Mg2+, que nos indican el nivel de dureza del agua. En los compuestos 
contaminantes se incluyen orgánicos e inorgánicos, en general, ambos se clasifican en 
macrocontaminantes y microcontaminantes, esta clasificación depende de los niveles de toxicidad 
que pueda tener las especies químicas en cuestión (NOM-127-SSA1-1994). 
Parámetros Radiactivos 
El riesgo y las consecuencias perjudiciales para salud que trae consigo la exposición a las 
radiaciones está en función de la dosis total recibida. El nivel de referencia recomendado para la 
dosis efectiva concertada es de 0.1 mSv (La dosis efectiva concertada se expresa en sieverts, Sv) 
en el agua consumida durante un año, por debajo de este nivel de referencia el agua es apta para 
consumo humano. Para efectos prácticos se determina la dosis en Becquerel por litro (Bq/L) la 
concentración máxima es de 0.1 Bq/L para la radiactividad alfa global y 1 Bq/L para la radiactividad 
beta global (Cruz, 2007 y NOM-127-SSA1-1994). 
 Marco Teórico 
 
20 
Métodos de desinfección 
El proceso de desinfección se elige de acuerdo al tipo de agua, uso destinado y al volumen que se 
requiere. Los métodos para la desinfección de agua son variados y se pueden clasificar en métodos 
físicos y métodos químicos (NOM-127-SSA1-1994). 
Métodos Físicos 
Tienen la ventaja de que no promueven la formación de subproductos (SPD) tóxicos, mutagénicos 
ni cancerígenos, no ocasionan sabores ni olores desagradables, en caso de sobredosis no produce 
ningún impacto negativo en la calidad del agua y su empleo es más económico en comparación con 
los tratamientos químicos. Sin embargo no generan algún tipo de residual, por lo que no previene 
futuras contaminaciones. Algunos de estos métodos son: filtración, ósmosis inversa o radiación por 
rayos ultravioleta (Cruz, 2007 y NOM-127-SSA1-1994). 
Filtración 
Consiste en separar los sólidos suspendidos y la materia coloidal de la fase líquida por mediode un 
material poroso, por lo general se utiliza después del uso de coagulantes para facilitar la separación 
de impurezas presentes en el agua. Los filtros más utilizados son los de cerámica y carbón activado 
(Cruz, 2007). 
Ósmosis inversa 
Es el paso espontáneo del agua a través de una membrana semipermeable, desde una solución 
menos concentrada a una solución más concentrada hasta alcanzar un equilibrio, ésta técnica 
permite separar y eliminar sólidos, sustancias orgánicas, virus y bacterias que se encuentren 
presentes en el agua. Puede eliminar alrededor de 95% de los sólidos disueltos totales (SDT) y 
99% de bacterias. Por cada litro de agua que entra a un sistema de ósmosis inversa se obtienen 
 Marco Teórico 
 
21 
500 mL de agua de la más alta calidad, sin embargo, deben desecharse los otros 500 mL que 
contienen los SDT (Cruz, 2007). 
Rayos ultravioleta 
La inactivación de microorganismos por irradiación se debe a la absorción de rayos ultravioleta (UV) 
de alta energía, que causa reacciones fotoquímicas de los componentes fundamentales de las 
células, perjudicando su funcionamiento (Guimarães, 2001). Los rayos UV absorbidos promueven la 
formación de enlaces entre nucleótidos adyacentes, con lo que se crean dímeros (Jagger, 1967). La 
formación de un número suficiente de dímeros dentro de un agente patógeno impide que se 
replique su ADN y ARN (ácido ribonucleico) dificultando su reproducción. Está demostrado que 
independientemente de la duración y la intensidad de la dosificación, si se suministra la misma 
energía total, se obtiene el mismo resultado. 
Métodos químicos 
Estos métodos son más eficientes y rápidos, algunos de ellos generan residuales que nos permiten 
la prevención de futuras contaminaciones y el costo de aplicación es relativamente bajo. Aunque 
muchos son tóxicos a altas concentraciones y suelen generar SPD indeseables. Existen varios tipos 
de agentes desinfectantes, los más utilizados son: la plata coloidal, el cloro, derivados del mismo y 
el ozono, donde los más destacables son el cloro y el ozono (Cruz, 2007). 
Plata coloidal 
El término coloide se refiere a una sustancia que consta de partículas ultrafinas que permanecen 
suspendidas en el medio; estas partículas son más grandes que la mayoría de las moléculas, pero 
tan pequeñas que no son visibles a simple vista, y en el caso de la plata esta cualidad le permite 
cargarse eléctricamente con mucha facilidad. En ese estado no sólo se le conoce como plata 
coloidal, sino también como sales de plata, proteína de plata ligera y proteína de plata fuerte. Las 
 Marco Teórico 
 
22 
sales que se utilizan son: cloruro de plata y yoduro de plata. En su forma coloidal, la plata sólo tiene 
propiedades bactericidas, no elimina a los virus (Luna, 2006). 
Cloración 
La cloración es el método más frecuente para la desinfección de agua potable debido a su potencia 
germicida, bajo costo y eficiencia. El alto poder oxidante del cloro y algunos de sus derivados lo 
hace altamente tóxico y nocivo para la gran mayoría de las bacterias y otros agentes patógenos 
(Adams, 2003), ya que causa alteraciones físicas, químicas y bioquímicas en la pared celular 
(Fuentes, 2006). 
Este método puede llevarse a cabo usando tres diferentes fuentes de cloro: 
Cloro gas ( ): es un gas irritante, tóxico, más denso que el aire, de color verde amarillento. En 
presencia de humedad es extremadamente corrosivo y por esta razón los conductos y los 
materiales que están en contacto con él tienen que ser de aleaciones especiales. Para ser usado en 
el equipo de alimentación, es necesario que en el punto de aplicación la presión sea mucho menor 
que la del contenedor, lo que permite que el cloro se pueda trasformar a su estado gaseoso. 
Cuando el entra en contacto con el agua se hidroliza rápidamente formado ácido hipocloroso 
( ) y ácido clorhídrico ( ), en teoría, ya que los ácidos producidos se disocian casi por 
completo en medio acuoso, como se muestra en las reacciones 1, 2 y 3 (Fuentes, 2006). 
 
 
 
(1) 
(2) 
(3) 
Reacción 1. Hidrólisis de Cl2 
Reacción 2 y 3. Disociación de los ácidos formados en la reacción 1 
 Marco Teórico 
 
23 
Hipoclorito de sodio ( ): Popularmente se conoce como lejía, en solución es un buen 
desinfectante. A nivel industrial se obtiene por reacción del cloro gas con una solución de hidróxido 
de sodio ( ) y da como resultado soluciones acuosas de color amarillo verdoso, que tienen 
una concentración determinada de cloro activo por litro. Está comercialmente disponible en 
disoluciones de concentraciones que oscila entre 12% a 18% de cloro libre. La reacción entre el 
 y el agua produce ácido al que se obtiene en la hidrólisis del . Sin embargo, la 
adición de en agua genera iones hidroxilo ( ) que incrementa el pH, caso contrario a la 
hidrólisis del (reacción 4) (Fuentes, 2006). 
Hipoclorito granular: Normalmente estos son disueltos antes de ser aplicados. Las formas 
comerciales disponibles son el hipoclorito de litio ( ) y el hipoclorito de calcio ( ), 
este último es el más común, contienen de 20% a 70% de cloro activo, es más estable que el 
 pero es sumamente corrosivo, puede inflamarse al entrar en contacto con algunos 
compuestos ácidos, y producir precipitados que pueden dañan los equipos. El no produce 
precipitados, pero es menos empleado. Como se puede observar en las reacciones 5 y 6 el 
 y también producen , lo que explica su poder germicida y al igual que el 
 incrementa el pH del agua debido a la producción de (Fuentes, 2006). 
Las especies del cloro libre pueden reaccionar de dos maneras: 
1. Reacciones de oxidación, donde el cloro forma cloruros. 
2. Reacciones de sustitución, el cloro conserva su estado de oxidación (1+) y sustituye a otros 
elementos químicos. 
 
 
Reacción 4. Hidrólisis del hipoclorito de sodio 
 
 
 
 
Reacción 5 y 6 Hidrólisis de hipoclorito y formación del ácido hipocloroso 
(5) 
(6) 
 Marco Teórico 
 
24 
Un ejemplo de estas últimas reacciones son las que se dan entre el cloro y el amoniaco disuelto en 
el agua, lo que da como resultado las cloraminas que tienen también poder desinfectante aunque 
son aproximadamente 25 veces menos eficaces que el cloro libre; su tiempo de permanencia en el 
agua es largo por lo que se han usado como reserva de cloro residual. Pueden dar lugar a olores y 
sabores desagradables y son potencialmente tóxicas si se consumen en forma prolongada. Las 
especies predominantes en la mayoría de los casos son las aminas monocloradas ( ) y las 
dicloradas ( ), compuestos que en conjunto se denominan cloro residual combinado 
(Metcalf, 1996). 
Las desventajas del uso de cloro y derivados es que reacciona con materia orgánica y da lugar a 
trihalometanos (THM) muchos de los cuales se ha demostrado son tóxicos y carcinogénicos, otro 
inconveniente es la formación de clorofenoles en aguas que contienen fenoles, lo que daría lugar a 
malos olores (Fuentes, 2006 y Martínez, 2009). 
Demanda de Cloro 
Para lograr la desinfección, se dosifica a niveles conocidos de cloro activo, en cualquiera de sus 
diferentes formas, los cuales decrecen luego de un período de contacto, por este motivo es 
necesario adicionar una cantidad adecuada de cloro activo para cubrir el consumo de las 
reacciones que se llevan a cabo durante el tiempo de contacto y permitiendo que quede un residual 
para prevenir futuras contaminaciones. Cabe mencionar que para producir el efecto desinfectante, 
el cloro dosificado sólo debe ser consumido parcialmente, es decir, luego de un periodo de contacto 
debe mantenerse un nivel adecuado de cloro residual. A esta variación de clorodosificado y cloro 
residual, se le denomina “demanda de cloro” (Martínez, 2009), para su determinación es necesario 
tomar encuentra los factores que se enlistan a continuación después de que el cloro haya 
reaccionado con las sustancias presentes (CONAGUA, 2007): 
 Organismos que se desea inactivar 
 Marco Teórico 
 
25 
 Tiempo disponible entre el punto de cloración y el abastecimiento a los consumidores 
 Tipos de desinfectante a formar en el agua 
 Fuentes de abastecimiento 
 Condiciones del agua a desinfectar (pH, temperatura, turbiedad, contenido de especies 
reductoras, contenido de nitrógeno y materia orgánica) 
Para determinar la dosis óptima de cloro se deben realizar pruebas de laboratorio agregando 
diferentes dosis de una muestra de agua a desinfectar y midiendo su concentración a través del 
tiempo, de los resultados obtenidos la dosis óptima será la que produzca un residual de cloro libre 
de 0,2 mg/L a 1,5 mg/L en el caso de agua para consumo humano (NOM-127-SSA1-1994). El cloro 
residual está definido como la cantidad de cloro remanente después de que la demanda haya sido 
cubierta. 
Ozonación 
El ozono ( ) es el estado alótropo del oxígeno en el que cada molécula se compone de tres 
átomos del mismo es un gas de olor picante e incoloro, que en grandes concentraciones puede 
volverse azulado. El nombre de ozono proviene del griego “ozein”, que significa oler o heder (Ayala, 
2007). A la temperatura y presión del ambiente es un gas inestable que se descompone 
rápidamente para volver a la molécula de oxígeno ( ). Debido a esta característica, no se puede 
almacenar o envasar, sino que debe generarse in situ y usarse inmediatamente, el ozono se utiliza 
cuando se requiere de su elevado potencial oxidante para eliminar los compuestos orgánicos que 
dan color, sabor u olor desagradables al agua. Una característica importante de la ozonación es la 
ausencia de efecto residual, lo cual es una desventaja ya que es necesario asegurar la calidad del 
agua hasta que llegue al consumidor mediante algún efecto residual (Solsona, 2002). 
El mecanismo germicida de la ozonación se basa en el alto poder oxidante del ozono. La 
destrucción de agentes patógenos se produce directamente por la desintegración de la pared 
 Marco Teórico 
 
26 
celular, debido a la generación de radicales libres, (Fuentes, 2006). Esta condición convierte al 
ozono en un eficiente destructor de bacterias, quistes resistentes de bacterias, esporas, hongos, y 
posiblemente sea igual de efectivo para la eliminación virus (Ponce, 2005). 
A diferencia del cloro, la capacidad desinfectante del ozono no depende tanto de su período de 
retención en el agua, sino más bien de la dosis suministrada. Esto se debe a que su alto poder 
oxidante produce gran inestabilidad del ozono, incluso en el agua destilada, lo que quiere decir que 
quedará ozono remanente por un corto tiempo, solo cuando toda la materia con alta capacidad de 
oxidación haya reaccionado por completo. Dada su escasa permanencia, es importante determinar 
la demanda de ozono adecuadamente (Solsona, 2002). 
Hasta la fecha no se conoce ningún efecto adverso directo sobre la salud del consumidor. Sin 
embargo, al igual que el cloro, el ozono puede producir SPD como los bromatos, aldehídos, cetonas 
y ácidos carboxílicos. Entre ellos, los aldehídos son probablemente los de mayor efecto adverso 
para la salud humana, pero la información aún es insuficiente para evaluar los riesgos de la 
exposición a los mismos en el agua potable. Tal como en el caso del cloro, se deben considerar los 
riesgos para la salud por la ausencia de residuales germicidas y los riesgos para la salud por la 
presencia de SPD (Solsona, 2002 y Ponce, 2005). 
Para métodos de desinfección secundaria se recomienda que la cloración sea inmediata a la 
ozonación, lo cual permitirá una reducción en la formación de trihalometanos (THM) y la generación 
de un residual, que nos permita mantener la calidad del agua durante su distribución. 
Demanda de ozono 
La demanda inmediata de ozono en el agua permite estimar la cantidad de ozono que se debe 
aplicar al agua para conseguir una concentración de ozono residual. La cinética de consumo de 
ozono en el agua es un parámetro que depende de múltiples factores. Tales como, las pérdidas de 
ozono por oxidación de materia orgánica contenida en el agua, la temperatura y el pH del agua, la 
 Marco Teórico 
 
27 
presión parcial del gas sobre el líquido, la difusión del ozono en el agua, la técnica de aplicación del 
ozono, entre otros. Todos estos factores hacen imposible un cálculo de solubilidad (Langlais, 1991). 
Bataller et al. (2002), recomiendan encontrar la cinética de consumo de ozono mediante la 
experimentación de cada caso en particular. Generalmente una dosis de 1 a 2 mg de ozono por litro 
de agua potable aplicado de 4 a 10 minutos producirá el residual de 0.1 a 0.4 mg/L necesarios para 
la desinfección de agua. 
Química del Ozono 
Existen diversas formas para la producción de ozono, como la irradiación por rayos ultravioleta, 
métodos electroquímicos y por medio de descargas eléctricas, este último se le conoce como efecto 
corona o descarga corona, el cual es uno de los métodos que tiene mayor importancia en la 
industria, ya que es la técnica por la cual se puede obtener altas concentraciones de ozono a un bajo 
costo. El efecto corona se basa en la producción de una descarga eléctrica en un campo eléctrico de 
alta energía con un gas de oxígeno puro o bien aire seco. La reacción se inicia cuando los electrones 
libres de la corona disocian a las moléculas de oxígeno formando iones; el choque de tres de estos 
iones da como resultado una molécula de ozono (figura 2), (Mohammad, 2007). 
El ozono es poco soluble en agua, debido a esto es capaz de oxidar gran cantidad de compuestos 
orgánicos e inorgánicos presentes en el agua, esta solubilidad está en función de la concentración 
de ozono en fase gas, la presión y flujo del mismo, la eficiencia de transferencia gas/líquido y la 
Figura 2 Formación de ozono por descarga corona 
Imagen tomada de http://www.arqhys.com/contenidos/industrial-refrigeracion.html 
http://www.arqhys.com/contenidos/industrial-refrigeracion.html
 Marco Teórico 
 
28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
temperatura del agua, una vez que el ozono entra en contacto con el agua se descompone con 
cierta facilidad en oxígeno molecular ( ) y oxígeno naciente ( 
 ), el cual es el que actúa como 
desinfectante debido a su gran poder oxidante, en el esquema 1 se representan las principales 
especies de la descomposición de ozono en agua. El ozono forma, radicales libres que son 
altamente reactivos, por lo cual su función como microbicida es bastante mayor que la del cloro, 
requiriendo tiempos de contacto bastante cortos. 
Esquema 1. Principales especies de la descomposición del ozono en el agua, iniciada por iones hidroxilo. Adaptado de 
(Glaze, 1987). 
Mecanismo de acción del ozono sobre microorganismos 
Bacterias.- La inactivación de bacterias con ozono es considerada como una reacción de oxidación. 
La membrana de la bacteria es el primer lugar de ataque de ozono, las vías de acceso pueden ser 
dos (Yannuzzi, 1991): 
1. Por el camino de las glicoproteínas o glicolípidos 
2. A través de los aminoácidos 
 Marco Teórico 
 
29 
El ozono también rompe la actividad enzimática de la bacteria al actuar sobre los grupos de 
sulfhidrilos en ciertas enzimas. En este momento la bacteria pierde su capacidad de degradar 
azúcares y producir gases. La muerte de la bacteria puede ser debido alos cambios en la 
permeabilidad celular, posiblemente seguido de una lisis celular (Beutelspacher, 2005). 
Efectos sobre virus.- Los virus son microorganismos acelulares, compuestos solamente de ácido 
nucleico y una proteína que lo encierra, llamada cápside. Los virus son organismos parásitos que 
solo pueden reproducirse dentro de una célula huésped. El primer objetivo de ataque del ozono 
sobre el virus es la ruptura de la cápside, sí las concentraciones de ozono son lo suficientemente 
altas atacará al ácido nucleico liberado ((Yannuzzi, 1991 y Beutelspacher, 2005). 
Efectos sobre otros organismos.- Existen reportes de que el ozono tiene capacidad de inactivar a 
las esporas bajo condiciones de esterilización clínica. Sin embargo, no se reporta exactamente el 
mecanismo de acción sobre ellas (Langlais, 1991). 
Métodos de medición de ozono y cloro 
A la concentración del desinfectante disuelto en un líquido después de un proceso de desinfección 
se le conoce como residual. La medición de ozono y cloro consiste en determinar la concentración a 
la que se encuentra diluido. Existen varias técnicas de medición de concentración de cloro y ozono, 
tanto para fase gaseosa como para fase líquida. A continuación se presentan algunas de ellas. 
 
 Marco Teórico 
 
30 
Yodométrico 
Este método se usa para medir concentraciones de cloro y ozono, en fase líquida, o en fase gas 
para el caso del ozono. Para la medición del residual en fase líquida, simplemente se mezcla una 
muestra del líquido a medir con la solución de yoduro de potasio (KI). Para la medición de la 
concentración de ozono en fase gas primero se hace burbujear un volumen conocido de un gas con 
ozono dentro de una solución de KI. La reacción, para cualquier fase, producirá yodo (1:1), el cual 
se titula con algún agente reductor en concentraciones conocidas, por ejemplo tiosulfato de sodio 
(Na2S2O3), este reacciona visiblemente con el yodo producido, haciendo que la solución pase de un 
color café obscuro a un color amarillo pálido. La concentración del desinfectante puede ser 
calculada por el consumo de tiosulfato de sodio (Gottchalk, 2002). 
Absorción de luz UV 
El método de absorción de luz UV también conocido como método de fotometría UV, puede ser 
utilizado para medir la concentración de ozono en un gas o líquido. Esta técnica consiste en medir 
la atenuación de un haz de luz UV con longitud de onda de 254 nanómetros (1nm = 10-9 m) en una 
celda de absorción, la cual contiene una muestra del gas o líquido que se desea medir. La 
atenuación del haz de luz es determinada mediante la comparación de la señal proveniente del 
sensor de muestra y la proveniente del sensor de referencia (Langlais, 1991 y Gottchalk, 2002). La 
magnitud de la atenuación del haz es proporcional a la concentración de ozono presente en la 
muestra. 
El método de absorción de luz UV presenta interferencias positivas con cualquier contaminante 
contenido en la muestra que absorba luz a 254 nanómetros. Dentro de estos compuestos se 
encuentran los hidrocarburos aromáticos, el vapor de mercurio y el dióxido de azufre. Con esta 
técnica se pueden medir concentraciones hasta de 600 g/m3 de ozono en fase gas y hasta 150 g/m3 
de ozono residual en el agua (Langlais, 1991). 
 Marco Teórico 
 
31 
Amperométrico 
El método amperométrico tiene la posibilidad de ser empleado para mediciones continuas y 
automatizadas de ozono residual en el agua. El electrodo de membrana para medición de ozono 
residual está compuesto de un cátodo de oro, un ánodo de plata, un electrolito y una membrana de 
Teflón. Varias compañías ofrecen tales electrodos en diferentes configuraciones. Los rangos de 
aplicación y la exactitud varían dependiendo del tipo de electrodo empleado. La operación de este 
tipo de dispositivos puede resumirse de la siguiente manera: El ozono disuelto en agua atraviesa la 
membrana y el electrolito hasta colocarse en la superficie del cátodo. Al aplicarle una diferencia de 
potencial eléctrico a las terminales del cátodo y ánodo, el ánodo liberará electrones al electrolito, 
dichos electrones atravesarán el electrolito hasta el cátodo en donde al encontrar una molécula de 
ozono la reducirán a oxígeno. El resultado es una conducción de corriente eléctrica la cual será 
proporcional a la concentración del ozono disuelto en el agua (Gottchalk, 2002). 
Colorimetría 
Consiste en hacer reaccionar la muestra de agua ozonada o clorada con el compuesto N'N-Dietil-
pfenilendiamina (DPD). Al reaccionar el DPD con el agente oxidante contenido en la muestra de 
agua, el agua tomará una coloración rosa. La tonalidad adquirida será proporcional a la 
concentración del residual en la muestra (Fernández et al., 2001). 
Índigo carmín 
El índigo carmín (C16H8N2Na2O8S2) es un colorante ampliamente usado. El método de medición 
consiste en titular la muestra del agua ozonada con una solución de índigo carmín hasta que el 
agua tome la coloración azul de la solución. El agua tomará color azul hasta que todo el ozono 
contenido en el agua sea consumido al oxidar el colorante, es decir, la concentración de ozono será 
proporcional a la cantidad de índigo carmín oxidado. Según el manual de procedimientos, la 
solución de índigo carmín se prepara agregando 1.6 gramos de índigo carmín a 400 mL de agua 
 Marco Teórico 
 
32 
destilada, se mezcla y se filtra. La solución preparada debe mantenerse en refrigeración. Cada 0.05 
mL de esta solución que sea oxidada por el ozono contenido en 200 mL de muestra de agua 
ozonada, equivaldrá a 0.06 mg/L de concentración de ozono residual (Standard Methods, 1992 y 
Great Ships Initiative, procedimiento No. GSI/SHOP/BS/C/1, 2009). 
Principios generales de la microscopía electrónica de barrido 
El microscopio electrónico de barrido (SEM, scanning electron microscopy) es un instrumento que 
permite la observación y caracterización superficial de diversos materiales (Grágeda, 2011). A partir 
de él se producen distintos tipos de señal que se generan desde la muestra y se utilizan para 
examinar muchas de sus características. Las principales utilidades del SEM son la alta resolución, 
la gran profundidad de campo que le da apariencia tridimensional a las imágenes y la sencilla 
preparación de las muestras, es el mejor método adaptado al estudio de la morfología de las 
superficies. La imagen de SEM se genera por medio de un campo magnético que permite enfocar 
los rayos catódicos (electrones) hacía un área determinada sobre la superficie de la muestra, 
permitiendo la observación y la caracterización de materiales orgánicos e inorgánicos, hasta 
aumentos de 200, 000 diámetros, a diferencia de un microscopio óptico que utiliza fotones del 
espectro visible (Hafner, 2007). 
El microscopio electrónico de barrido es un aparato diseñado para que un fino haz de electrones 
haga una exploración sistemática de la muestra en observación, produciéndose así electrones 
secundarios que una vez recogidos por un detector son empleados como una señal a partir de la 
cual se obtiene una imagen tridimensional aumentada de la superficie de la muestra (Ojeda, 1997). 
En la figura 3, se presenta un esquema donde se visualiza los principales componentes de un 
microscopio electrónico de barrido, la denominada columna de electrones, la cual lleva alojados en 
su interior un cañón de electrones con un filamento que actúa como emisor o fuente de iluminación, 
por analogía con un sistema óptico. Otros componentes son (Hafner, 2007): 
 Marco Teórico 
 
33 
1. Un sistema de lentes electromagnéticas encargado de focalizar y reducir a un diámetro muy 
pequeño el haz de electrones producido por el filamento 
2. Un sistema de barrido que hace recorrer el haz de electrones ya focalizado por la superficie 
de la muestra. 
3. Uno o varios sistemas de detección que permiten captar el resultado de la interacción del 
haz de electrones con la muestra y transformarloen una señal eléctrica. 
4. Una salida conectada a una o varias bombas que producen el vacío necesario para que el 
conjunto funcione adecuadamente. 
 
Figura 3. Principales componentes del microscopio electrónico de barrido adaptado de 
http://media.web.britannica.com 
http://media.web.britannica.com/
 Marco Teórico 
 
34 
Interacción electrón-muestra 
El resultado de la interacción de los electrones de energía primaria con la materia da lugar a una 
distribución de electrones desde de la energía del vacío a la energía primaria. Esta distribución se 
divide en varias áreas de interés que incluyen: 
Dispersión elástica 
La dispersión elástica de electrones es afectada por la carga positiva del núcleo y las cargas 
negativas de los electrones atómicos, en este proceso, la energía cinética de los electrones 
incidentes se conserva, sólo su dirección de propagación se modifica, por lo tanto la dispersión 
elástica es responsable del fenómeno de retrodispersión, lo que permite algunas ténicas de 
observación en SEM. Durante la dispersión elástica de partículas de alta energía atómica, la 
transferencia lineal de energía se lleva a cabo hasta que la energía de la partícula incidente y la 
velocidad se ha reducido a lo mismo que sus alrededores (UAM, 2009 y Jiménez, 2009). 
Dispersión inelástica 
La dispersión inelástica puede ser descrita de una permisividad compleja dependiendo de la 
pulsación y de la transferencia de momento q. Cuando q = 0, la permisividad se relaciona a las 
constantes ópticas, al índice de refracción y al coeficiente de extinción (Jiménez, 2009); dan como 
origen diferentes tipos de señales, como resultado de la pérdida o transferencia de energía a los 
átomos de la muestral las cuales conducen a la generación de electrones secundarios, electrones 
Auger, rayos X característicos, radiación electromagnética de longitud de onda larga en el visible, 
radiaciones ultravioleta e infrarroja del espectro, vibraciones de la red y oscilaciones colectivas de 
los electrones en los metales (UAM, 2009). 
 
 Marco Teórico 
 
35 
Técnica de microscopía electrónica 
La técnica esencialmente consiste en hacer incidir en la muestra un haz de electrones, esto provoca 
la aparición de diferentes señales que, captadas con detectores adecuados, nos proporcionan 
información acerca de la naturaleza de la muestra. La señal de electrones secundarios proporciona 
una imagen de la morfología superficial de la muestra. La señal de electrones retrodispersados 
muestra una imagen cualitativa de zonas con distinto número atómico medio y la señal de rayos X 
da espectros e imágenes acerca de la composición de elementos químicos en la muestra (Grágeda, 
2011). 
Electrones Secundarios 
Los electrones secundarios se caracterizan por tener una energía menor a 50 eV, por lo que sólo 
pueden escapar de la muestra si se dan en la parte más superficial, dispersándose en diferentes 
direcciones y siendo recolectados para formar una imagen 3D de la superficie de la muestra. La 
probabilidad de que los electrones secundarios escapen disminuye exponencialmente a medida que 
el punto donde se generan se aleja de la superficie (Ojeda, 1997). 
El barrido de la muestra por el haz de electrones está sincronizado con el barrido de la pantalla por 
el haz de rayos catódicos, de tal manera que existe una correspondencia punto a punto entre la 
posición del haz sobre la muestra y la posición del haz catódico sobre la pantalla. La intensidad del 
haz de rayos catódicos en cada punto de la pantalla es controlada por la intensidad de la señal del 
detector, lo que su vez depende del número de electrones liberados en cada punto de la muestra. 
De esta manera los puntos de la muestra donde se liberan pocos electrones secundarios aparecen 
negros en la pantalla, mientras que los puntos en los que se liberan un gran número de electrones 
aparecen blancos. Así, la formación de la imagen en el microscopio se produce por una operación 
de mapeo electrónico que transporta la información del espacio de la muestra, al espacio de la 
pantalla del tubo de rayos catódicos. El brillo de la imagen de un punto de la muestra en la pantalla 
 Marco Teórico 
 
36 
depende del número de electrones procedentes de ese punto que llegan al detector, de tal manera 
que: sí el número es elevado la imagen será muy luminosa y por el contrario sí es bajo será poco 
brillante (Fournelle, 2012). 
Electrones Retrodispersados 
Dentro de la compleja sucesión de interacciones que los electrones incidentes tienen en el interior 
de la muestra, existe una razonable posibilidad de que alguno de ellos, mediante sucesivas 
interacciones elásticas, sufra una desviación respecto de la dirección incidente y sean por tanto 
reflejados hacia atrás. Parte de estos electrones serán capaces de alcanzar nuevamente la 
superficie de la muestra antes de haber perdido totalmente su energía y podrán salir al exterior 
(Jiménez, 2009). 
La señal de electrones retrodispersados está compuesta por aquellos electrones que emergen de la 
muestra con una energía superior a 50 eV (electronvoltios). Estos electrones proceden en su 
mayoría del haz incidente que rebota en el material después de diferentes interacciones, la 
intensidad de la señal para una energía dada del haz, depende del número atómico del material (a 
mayor numero atómico, mayor intensidad). Este hecho permite distinguir fases de un material de 
diferente composición química. Las zonas con menor número atómico se verán más oscuras que 
las zonas que tienen mayor número atómico. Esta es la aplicación principal de la señal de 
electrones retrodispersados (Fournelle, 2012). 
El microscopio SEM con cañón de emisión de campo (FESEM) 
Los microscopios electrónicos de barrido de emisión de campo (FESEM, Fiel Emission Scanning 
Electron Microscope) trabajan utilizando como fuente de electrones un cañón de emisión de campo 
que proporcionan haces de electrones de alta y baja energía más focalizados, lo que permite 
mejorar la resolución espacial, minimizar cargas sobre la muestra a observar, causando además 
menos daños en muestras sensibles. El fundamento de la técnica consiste en la posibilidad de 
 Marco Teórico 
 
37 
extraer y acelerar electrones mediante una fuente “termoiónica” o de “emisión de campo” (UAM, 
2009). 
El efecto termoiónico o de emisión de campo consiste en la emisión de electrones por una 
superficie metálica caliente. Al suministrar energía térmica a un material, sus electrones adquieren 
cierta cantidad de energía cinética, sí la energía adquirida por estos electrones es suficiente para 
superar la barrera de potencial característica de la superficie del material serán emitidos. La 
corriente electrónica, emitida por el material, depende de las características del mismo material, así 
como de su temperatura de calentamiento (Sarmiento, 2008). 
Antecedentes 
38 
Helicobacter pylori en el ambiente 
H. pylori es un patógeno que coloniza la capa de moco y moco epitelial del estómago en 
aproximadamente el 50% de los seres humanos en todo el mundo (Percival, 2004). A pesar de la 
alta incidencia de infección, el reservorio bacteriano y el modo de transmisión permanecen 
indefinidos. Una propuesta a la ruta de transmisión de células viables de esta bacteria, es a través 
de materia fecal que causa la contaminación de agua destinada al consumo humano (Park, 2001). 
Baker et al, en 2002 sugieren que H. pylori puede ser transmitida por el agua contaminada, con 
dicha bacteria. Así también mediante métodos moleculares se ha reportado la detección de la 
misma en agua de río, agua de pozo, agua residual, así como en aguas superficiales y 
subterráneas (Adams, 2003). 
Inclusive, estudios realizados en el área metropolitana de la Ciudad de México para diferentes 
sistemas de aguas, incluyendo agua superficial antes y después de tratamiento, agua residual 
tratada usada para riego, y agua residualsin tratamiento revelaron la presencia de esta bacteria en 
un 16 % de las muestras analizadas; lo que sugiere que el agua usada para consumo humano y 
riego puede jugar un papel importante como vehículo en la transmisión de H. pylori (Mazari, 2001). 
En este contexto Baker en el 2002, menciona que la posible presencia de H. pylori en el agua 
requiere estudios respecto a la eficacia de los procesos de potabilización; lo cual hasta el momento 
sólo ha sido abordado en estudios recientes realizados por el grupo de investigación que dirige la 
Dra. María Teresa Orta en el Instituto de Ingeniería de la UNAM; en el cual se desarrolló la presente 
tesis. 
Aunado a lo anterior, es preciso mencionar que H. pylori, obtenido a partir de cultivos frescos, 
presenta bacilos en forma espiral, sin embargo, en diversas condiciones ambientales, tales como 
aerobiosis, largos periodos de incubación y tratamiento con antibióticos; los microorganismos se 
transforman a una forma cocoide (Tsugawa et al, 2008). Se ha postulado que estas formas son un 
Antecedentes 
39 
estado VNC de la bacteria, la cual reduce sus actividades metabólicas como respuesta a 
condiciones adversas en el ambiente, tales como disminución de la temperatura o inanición 
(Velázquez et al, 1999 y She et al., 2003). 
Lo anterior sugiere, que en el ambiente H. pylori estará presente en su forma VNC, lo que dificulta 
su aislamiento por métodos tradicionales. La presencia de ésta en agua y en alimentos sólo ha sido 
comprobada por evidencia indirecta, como la presencia de ADN, estudios de supervivencia o por 
técnicas inmunológicas como la inmuno-separación (IMS), las cuales son una limitante en la 
atribución del papel que juega en el agua y los alimentos como vehículos de transmisión 
(Velázquez, 1999 y Vale, 2010). 
Diversos estudios han demostrado que la forma cocoide es una de las etapas propias del ciclo de 
vida biológico de H. pylori, ya que mantiene las estructuras celulares compatibles con la viabilidad, 
así como polifosfatos para las reservas de energía (Oliver, 2005 y Bellack, 2006), algunos otros han 
indicado que la forma cocoide podría estar implicado en la patogenicidad de este organismo, y 
también en la transmisión de esta infección (Tsugawa et al., 2008, Vale, 2010). Aunque usualmente 
la forma es de espiral, la bacteria se puede presentar como un bacilo, mientras que las formas 
cocoides aparecen después de cultivos prolongados in vitro, largos periodos de inoculación en 
muestras de agua o leche, o bien por tratamientos con antibióticos (Kusters et al., 2006). A este 
respecto Citterio, 2004 sugiere que los cambios estructurales asociados con la membrana externa y 
con la transformación cocoide, representan una respuesta típica que puede constituir una estrategia 
de supervivencia en condiciones ambientales adversas. 
Diversos estudios, apoyan firmemente la posibilidad de que después de acceder a los sistemas de 
distribución de agua, H. pylori puede permanecer viable el tiempo suficiente para llegar a la 
población (Jhonson, 1997, Baker, 2002, Bellack, 2006 y Moreno, 2007). La presencia de cepas de 
este microorganismo en estado VNC en el ambiente, podría ser la causa de la insuficiencia de los 
tratamientos comunes de desinfección como el cloro, para la erradicación de esta bacteria en los 
Antecedentes 
40 
suministros de agua potable. Otras investigaciones realizadas por She, FF et al., en el 2003 
mostraron evidencias de estudios histopatológicos en los que se observan lesiones en la mucosa 
intestinal de ratones inoculados con muestras de agua, en las que fue inducida la forma cocoide. 
Estos autores afirman que estos hallazgos revelan la capacidad de agua infectada con H. pylori en 
su forma cocoide para colonizar la pared gástrica en ratones y su lesión en los tejidos de las 
mucosas. Es por ello la importancia de explorar estrategias eficaces como la desinfección con 
ozono, que permitan la eliminación de este agente patógeno en el agua de suministro. 
La cloración es el método más frecuente para la desinfección de agua potable debido a su potencia 
germicida, bajo costo y eficiencia. El alto poder oxidante del Cl2 y algunos de sus derivados lo hace 
altamente tóxico y nocivo para la gran mayoría de las bacterias y gérmenes (Adams, 2003). No 
obstante, algunos estudios han analizado la resistencia de H. pylori a los niveles habituales de cloro 
en los sistemas de distribución de aguas (Baker, 2002), lo que demuestra que esta bacteria es más 
resistente que Escherichia coli y puede ser detectada en la distribución de aguas municipales 
después de la cloración. Moreno en 2007, encontró que el número promedio de células VNC 
después de 3h a la exposición con cloro (1.16 mg/L de cloro total y 0.96 mg/L de cloro libre) fue de 
 células/mL, mientras que el número total de células expuestas fue prácticamente el 
mismo que al inicio del experimento, mostrando poca lisis celular. 
Por todo lo anterior se planteó resolver la eliminación de H. pylori en agua potable utilizando 
sistemas de desinfección adecuados. Considerando incluso que la información recabada en 
relación al efecto del ozono para erradicar esta bacteria son muy escasos, siendo Baker, 2002 el 
único artículo publicado, en el cual concluye que H. pylori es más resistente que E. coli al cloro y al 
ozono en concentraciones normalmente encontradas dentro de los sistemas de distribución. En 
consecuencia las células de H. pylori que entran a un sistema de distribución de fuentes externas o 
provenientes de las biopelículas que se forman dentro del sistema, pueden ser capaces de persistir 
sin ser detectadas. 
Antecedentes 
41 
Recientemente Casasola 2012, concluye que el ozono utilizado para la desinfección del agua 
potable puede causar daños irreversibles sobre la membrana y el DNA de H. pylori, lo que provoca 
la muerte celular, esto se logró determinar a través de una técnica con una combinación novedosa 
de PCR con el marcador de viabilidad monoazida de propidio (PMA, por sus siglas en inglés), en la 
cual este marcador permea sólo en las células que tengan la membrana comprometida, (células en 
proceso de apoptosis o necrosis). 
Tomando en cuenta que la inactivación de bacterias con ozono es un proceso eficaz; debido a que 
los radicales libres generados durante la reacción tienen un gran poder oxidante, el cual actúa 
directamente en los constituyentes celulares: proteínas, lípidos insaturables, enzimas, 
peptidoglicano, ácidos nucleicos y cápside de virus (Khadre, 2001 y Thanomusub, 2002). El 
presente trabajo de investigación expone el efecto de cloro y ozono sobre la estructura celular de H. 
pylori en forma cocoide presente en agua, mediante FESEM; a través de esta técnica fue posible 
producir imágenes de alta resolución que permitieron examinar los posibles cambios estructurales y 
daños en la superficie morfológica de la bacteria con una alta magnificación. Con el aporte adicional 
de trabajar con la forma cocoide de la bacteria, que es como se encuentra en el ambiente; con 
fundamento en lo expuesto se plantean los siguientes objetivos. 
Objetivos 
42 
General 
Determinar el efecto sobre la estructura celular de Helicobacter pylori en forma cocoide presente en 
agua, después de la desinfección con cloro y ozono por medio de microscopia electrónica de 
barrido de emisión de campo (FESEM por sus siglas en inglés). 
Particular 
 Determinar el efecto de cloro en la estructura celular de H. pylori presente en agua, mediante 
FESEM, aplicando las dosis permitidas por la NOM-127-SSA1-1994. 
 Establecer dosis y tiempo de contacto de ozono necesarios para inactivar H. pylori presente en 
agua. 
 Determinar el efecto causado por cloro y ozono en la estructura celular de H. pylori presente 
en agua, mediante FESEM, aplicando las dosis y tiempos de contacto establecidos. 
Justificación 
43 
La problemática principal a resolver, es la erradicaciónH. pylori en forma cocoide presente en agua 
para uso y consumo humano; es por ello que la presente tesis contribuye a buscar alternativas 
efectivas para la eliminación de esta bacteria patógena y para la cual se ha reportado su presencia 
en agua subterránea utilizada para suministro en redes de distribución en México. La contribución 
de esta investigación se enfoca principalmente a esclarecer el efecto en la estructura celular de H. 
pylori por acción de cloro y ozono y por ende la inactivación de la misma en medio acuoso. De tal 
manera que se fundamenta la necesidad de la aplicación de un desinfectante eficaz en los procesos 
de tratamiento para la eliminación de H. pylori; lo que también contribuye a resolver un problema de 
importancia epidemiológica. 
Metodología 
 
44 
Efecto de cloro y ozono sobre la estructura celular de H. pylori 
Para determinar el efecto de los desinfectantes sobre la estructura celular de H. pylori fue 
necesario realizar pruebas preliminares que me permitieran obtener las dosis y tiempos de contacto 
de cloro y ozono necesarios para inactivar las células de ésta bacteria en su forma cocoide en 
medio acuoso; de acuerdo con las normas ambientales establecidas para cada desinfectante, 
NOM-127-SSA1-1994, modificada en el año 2000 para cloro y norma Europea EN-1278:2010 para 
ozono. Estas pruebas consistieron inicialmente en la preparación de un inóculo y la inducción a la 
forma cocoide de H. pylori donde se establecieron las dosis y tiempos de contacto necesarios para 
la erradicación de esta bacteria de los sistemas de agua de distribución. Posteriormente se 
obtuvieron imágenes de esta bacteria mediante FESEM, antes y después de la exposición a los 
desinfectantes. 
Preparación del inóculo de H. pylori 
La suspensión de H. pylori fue proporcionada por el departamento de infectología del Instituto de 
Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INNSZ), donde se obtuvo la cepa a partir de 
biopsias de pacientes con cáncer gastrointestinal. Se aislaron colonias de H. pylori para su posterior 
proliferación en medio de cultivo Agar Brain Heart Infusion (BHI) suplementado con 
polienriquecimiento al 1%, sangre de caballo al 5%, anfotericina y vancomicina (6 mg/L). Los 
cultivos se incubaron a 37°C en condiciones microaerofilicas (5%-10% de O2, 5%-10% de CO2 y 
80%-90% de N2) en una cámara de incubación. El cultivo se resembró cada 72 h bajo las mismas 
condiciones. 
Para la preparación de inóculo, se cosecharon las bacterias y se resuspendieron en solución salina 
isotónica (SSI) estéril, hasta obtener una densidad bacteriana de UFC/mL (de acuerdo al 
tubo No. 3 de la escala nefelométrica de Mc Farland), la cual fue determinada por densidad óptica. 
Metodología 
 
45 
Inducción de las formas cocoides 
Para realizar la inducción de las formas cocoides, la suspensión inicial de H. pylori ( 
UFC/mL) se mantuvo a temperatura ambiente protegida de la luz durante 10 días. Para determinar 
el tiempo de transformación de la forma bacilar a la forma cocoide se dio seguimiento mediante 
tinciones de Gram, observadas en un microscopio óptico (Leitz labor luxs, S513558) a los 0, 3, 5, 7 
y 10 días, posteriores a la preparación de la suspensión. El cambio morfológico se da naturalmente 
y se cree que es un mecanismo de defensa propio de la bacteria (Cole et. al., 1997) para la cual se 
observaron diferentes estadios. Estos estadios también fueron observados por medio de FESEM. 
Preparación de la suspensión bacteriana para la desinfección con 
cloro y ozono 
Para la preparación de las suspensiones bacterianas que se utilizaron en los experimentos de 
desinfección tanto con cloro como con ozono, se partió de la suspensión inicial de 
UFC/mL de H. pylori en forma cocoide, de la cual se tomó una alícuota de 7 µL que se inoculó en 
20 mL de SSI estéril, obteniendo una densidad celular de UFC/mL, correspondiente a la 
dosis infectiva de la bacteria (Morris, 1987). 
Desinfección con Cloro 
Para establecer las condiciones de desinfección con cloro fue necesario realizar diversas pruebas 
preliminares, las cuales consistieron en determinar tanto la demanda inmediata del desinfectante 
conforme a la dosis infectiva ( UFC/mL) como la concentración del cloro activo presente en 
la solución utilizada. 
 
Metodología 
 
46 
Condiciones para la desinfección con cloro 
Los experimentos para la desinfección con cloro, se llevaron a cabo en material previamente 
esterilizado. Se utilizó una solución comercial de al 13% (hipoclorito de sodio, HYCEL, cat 
570, lote 159120). La determinación de cloro libre residual se hizo con un equipo colorimétrico 
portátil (HACH pocket colorimeter cat. 46700-00) que mide concentraciones de 0 mg/L a 2 mg/L en 
una longitud de onda de 528 nm, para cuantificar este parámetro se utilizó el reactivo de 
(dietil-p-fenilendiamina; cat 21055-69, lote HA211055-69), el cual da un color rosado en presencia 
de cloro libre residual. 
Determinación de cloro activo 
La determinación de cloro activo se realizó para comprobar la concentración inicial de cloro activo 
presente en la solución, esta se basa en un método analítico conocido como yodometria. El método 
consiste en reducir al con un exceso de (yoduro de potasio; J. T. Baker cat. 3162-01; 
lote H19465), siendo un anión extremadamente oxidante. Durante la reacción se libera yodo 
molecular de los yoduros estequiometricamente equivalentes al cloro activo presente, este yodo es 
determinado mediante titulación por retroceso con una solución patrón de (tiosulfato de 
sodio; HYCEL, cat. 1414; lote 193478), utilizando almidón (J. T. Baker, cat 4006, lote 604188) como 
indicador (Álvarez, 2007). 
En un matraz Erlenmeyer con capacidad de 250 mL se depositó una alícuota de 1 mL de la solución 
de al 13% y se tapó inmediatamente, ya que la pérdida de cloro activo en disolución se 
puede dar rápidamente debido a la alta concentración y el poco volumen que se utilizó. 
Posteriormente se agregaron cantidades entre 2g a 3g de y se aciduló con 3 mL de ácido 
acético glacial (J.T Baker, cat. 9508-02, lote J20C60) concentrado, ya que este tipo de titulaciones 
no pueden efectuarse en medio alcalino, debido a las reacciones de dismutación que lleva a cabo el 
yodo en pH alto, la mezcla se dejó reposar por 5 min protegida de la luz (Torres, et. al., 2007): 
Metodología 
 
47 
 
El yodo en presencia de yoduro genera triyoduro, el cual fue titulado con una solución patrón de 
Na2S2O3 0.1 N, hasta obtener una coloración amarilla paja, en este punto se le adicionaron 3 mL de 
almidón en solución, como indicador formandose un complejo de yodo-amilosa que da el tono azul 
a la disolución, se continuó la titulación hasta que la solución se tornó transparente. Las reacciones 
que se llevan a cabo, se representan a continuación: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Demanda inmediata de cloro para una suspensión de H. pylori en 
forma cocoide 
La demanda inmediata de cloro en una suspensión de H. pylori en forma cocoide, se determinó en 
una suspensión con una densidad bacteriana de UFC/mL. Se añadieron alícuotas de 
 en solución, para obtener una dosis aplicada de 1.0 mg/L a 2.0 mg/L. Se tapó el tubo de 
reacción y se agitó cuidadosamente unos segundos, a partir de esta mezcla, se tomaron alícuotas 
de 1 mL en múltiples tiempos (2, 5, 8, 12, 15, 20 y 30 min). Se determinó la concentración de cloro 
libre residual, por medio del método colorimétrico de . 
Desinfección con cloro de una suspensión de formas cocoides de 
H. pylori 
En una suspensión de 20 mL con una densidad de UFC/mL de H. pylori en forma cocoide 
se adicionaron alícuotas de una disolución de , necesarias para aplicar las dosis (Tabla 1) 
Metodología 
 
48