LA VARIABILIDAD INELUDIBLE EN LOS MÉTODOS DE ENSAYOS MICROBIOLÓGICOS

La variación aleatoria debido a la distribución desigual de partículas entre muestras paralelas, incluso en suspensiones perfectamente mezcladas, es una característica de los métodos microbiológicos.

La variación aleatoria básica es inevitable y no tiene nada que ver con habilidades técnicas o equipos. Sigue una ley matemática conocida, la distribución de Poisson, y por lo tanto ella es la responsable.

Dicha variación fortuita de los números de partículas entre las porciones de ensayo paralelas en el rango de trabajo óptimo de los detectores microbiológicos es considerable incluso si la suspensión está 100% homogeneizada (completamente aleatoria) y no hay incertidumbres técnicas de medición (por medición de volumen, por efectos de la temperatura de incubación, etc).

Esto crea un dilema típicamente microbiológico. Los métodos de recuento de colonias se aplican mejor, en la mayoría de los aspectos biológicos y técnicos, cuando los números son pequeños, pero a ese nivel la precisión estadística es inadecuada.

La precisión se expresa generalmente en términos de la desviación estándar. La variación estadística básica de los recuentos puede ser modelada matemáticamente por la distribución de Poisson.

La varianza (s2) de la distribución de Poisson es numéricamente igual a la media (m). (Igualdad de media y la varianza no prueba que los datos siguen una distribución de Poisson). La desviación estándar relativa (RSD) está en relación inversa a la media del recuento o más generalmente para el recuento total (c) del conjunto de detección:

 

 

 

 

 

 

 

La dependencia de la precisión relativa (CV, coeficiente de variación) sobre el recuento de partículas (c) se muestra en la figura de abajo:

 

 

 

 

 

 

 

 

La gráfica muestra por qué los números de colonias tales como 20, 25 o 30 se han considerado tradicionalmente los recuentos más bajos estadísticamente fiables.

 

El modelo de Poisson puede utilizarse para estimar la incertidumbre estadística teórica en cualquier recuento de colonias y, a la inversa, para tomar decisiones sobre los límites de trabajo inferiores basados ​​en la precisión estadística estipulada.

 

La incertidumbre aleatoria aumenta rápidamente a medida que el recuento de colonias disminuye. En el rango de conteo por debajo de unos diez, lo cual resulta ser de considerable interés para la salud pública, las mediciones individuales son tan imprecisas que difícilmente pueden ser caracterizadas como mejores que semi-cuantitativas.

 

El rango de recuento 1 a 10 corresponde aproximadamente al rango que determina la precisión característica de las estimaciones MPN para el popular diseño 3x5. Clasificar los recuentos de colonias por debajo de diez como semi-cuantitativos está en armonía con la opinión de muchos estadísticos de que los métodos MPN de acuerdo con el diseño común 3x3 o 3x5 se consideran más apropiados como pruebas del orden de magnitud en lugar de estimaciones cuantitativas.

(La estimación de MPN de diseño 3x5 tiene un intervalo de confianza del 95% de aproximadamente ± 0,5 unidades logarítmicas.

 

Por otro lado, las imperfecciones técnicas y muchas otras causas están comprometidas en variaciones adicionales. Las determinaciones paralelas varían aún más de lo que se explica por la distribución de Poisson. Esta situación se denomina sobredispersión.

 

Muchos argumentos apoyan la distribución binomial negativa como un modelo de sobredispersión en microbiología… Esta otra fuente (o conjunto de fuentes) será tratada en una próxima oportunidad.


Fuente:

  • ISO/TR 13843:2000 (E)