चैलेंज टेस्ट में लॉग रिडक्शन और टेस्ट सूक्ष्मजीव

कोई भी चैलेंज टेस्ट रिपोर्ट खोलिए, उसमें दो चीज़ें मिलेंगी: लैटिन नामों वाले सूक्ष्मजीवों की सूची और लॉग रिडक्शन नाम की संख्याओं का एक कॉलम। दोनों तय करते हैं कि आपका उत्पाद पास होगा या नहीं, फिर भी कम ही ब्रांड मालिकों को बताया जाता है कि इनका क्या मतलब है। चैलेंज टेस्ट में लॉग रिडक्शन जीवित सूक्ष्मजीवों में गिरावट है, जिसे दस की घातों में व्यक्त किया जाता है: 1 लॉग का मतलब शुरुआत से 90% कम, 2 लॉग का 99% कम और 3 लॉग का 99.9% कम। यह गाइड उदाहरणों के साथ गणित समझाती है, पाँच टेस्ट जीवों से परिचय कराती है और बताती है कि संख्याएँ पढ़ते समय भ्रम से कैसे बचें।

संक्षिप्त जवाब

चैलेंज टेस्ट में प्रयोगशाला आपके उत्पाद के अलग-अलग हिस्सों में सूक्ष्मजीवों की बड़ी, ज्ञात संख्या मिलाती है, आमतौर पर प्रति ग्राम कुछ लाख से लेकर दस लाख तक। फिर 7, 14 और 28 दिन बाद जीवित बचे जीवों की गिनती करती है। हर गिनती को लघुगणक में बदलकर शुरुआती मान से घटाया जाता है। नतीजा, यानी लॉग रिडक्शन, मानक के मानदंडों से मिलाया जाता है, आमतौर पर ISO 11930 से। बैक्टीरिया सबसे तेज़ी से घटने चाहिए, यीस्ट धीमे और फफूँद सबसे कम, क्योंकि हर समूह अलग व्यवहार करता है।

«लॉग रिडक्शन» का असली मतलब

सूक्ष्मजीवों की गिनती बहुत बड़े दायरों में फैली होती है, लाखों से लेकर मुट्ठी भर तक। उन्हें दस की घातों में लिखने से तुलना आसान हो जाती है: 10,00,000 यानी 10 की घात 6, जिसे लॉग 6 लिखते हैं, और 1,000 लॉग 3 है। लॉग रिडक्शन बस शुरुआती लॉग में से नमूना-दिन का लॉग घटाना है।

• 1 लॉग रिडक्शन = 90% कम जीवित सूक्ष्मजीव
• 2 लॉग = 99% कम
• 3 लॉग = 99.9% कम
• 4 लॉग = 99.99% कम

प्रतिशत यह छिपा देते हैं कि अंतर कितने बड़े हैं। «99% मारे गए» बहुत अच्छा लगता है, पर यह सिर्फ़ 2 लॉग है, और दस लाख कोशिकाओं से शुरू करने पर भी 10,000 जीवित बचती हैं। इसीलिए मानक प्रतिशत नहीं, लॉग इस्तेमाल करते हैं।

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एक हल की हुई गणना

मान लें प्रयोगशाला एक लोशन में Pseudomonas aeruginosa डालती है और शुरुआती गिनती 5,00,000 कॉलोनी-फ़ॉर्मिंग यूनिट (CFU) प्रति ग्राम है। 5,00,000 का लॉग 5.7 है। दिन 7 पर गिनती 200 CFU/g है, यानी लॉग 2.3। लॉग रिडक्शन 5.7 − 2.3 = 3.4 है। ISO 11930 के मानदंड A के तहत बैक्टीरिया को दिन 7 तक कम से कम 3 लॉग चाहिए, इसलिए यह नतीजा उस दिन की ज़रूरत पूरी करता है।

अब फफूँद। Aspergillus brasiliensis 2,00,000 CFU/g (लॉग 5.3) से शुरू होता है और दिन 28 पर 15,000 CFU/g (लॉग 4.2) है। कमी 1.1 लॉग है। फफूँद के लिए मानदंड A दिन 14 पर कोई वृद्धि नहीं और दिन 28 तक कम से कम 1 लॉग माँगते हैं, इसलिए यह भी पास है, हालाँकि बस मुश्किल से।

पाँच टेस्ट सूक्ष्मजीव और उनका उपयोग क्यों

ISO 11930, Ph. Eur. 5.1.3 और USP 51 तीनों वही पाँच जीव इस्तेमाल करते हैं। प्रयोगशालाएँ इन्हें मान्यता प्राप्त कल्चर संग्रहों से लेती हैं, जैसे ATCC स्ट्रेन, ताकि नतीजे दुनिया भर में तुलनीय रहें।

• Pseudomonas aeruginosa (अक्सर ATCC 9027): ग्राम-ऋणात्मक बैक्टीरिया जो पानी में पनपता है, कई प्रिज़र्वेटिव सह लेता है और आँखों में संक्रमण कर सकता है। संदूषण की समस्याओं के सबसे आम कारणों में से एक।
• Staphylococcus aureus (अक्सर ATCC 6538): ग्राम-धनात्मक बैक्टीरिया जो त्वचा और नाक में पाया जाता है, हाथों और उपयोगकर्ताओं से होने वाले संदूषण का प्रतिनिधि।
• Escherichia coli (अक्सर ATCC 8739): ग्राम-ऋणात्मक बैक्टीरिया और मल-संदूषण तथा ख़राब स्वच्छता का सूचक।
• Candida albicans (अक्सर ATCC 10231): यीस्ट, जो फफूँद-संदूषण का प्रतिनिधि है और तरल पदार्थों में बैक्टीरिया की तरह बढ़ता है।
• Aspergillus brasiliensis (अक्सर ATCC 16404, पहले A. niger): फफूँद जो प्रतिरोधी बीजाणु बनाती है और प्रिज़र्वेटिव पर सबसे धीमे असर दिखाती है।

बैक्टीरिया, यीस्ट और फफूँद के लक्ष्य अलग क्यों हैं

जल-आधारित उत्पादों में बैक्टीरिया तेज़ी से बढ़ते हैं, इसलिए प्रिज़र्वेटिव प्रणाली को उन्हें जल्दी गिराना होता है; इसीलिए ISO 11930 के मानदंड A दिन 7 तक 3 लॉग माँगते हैं। यीस्ट को मारना कठिन है, इसलिए उतने ही समय में लक्ष्य 1 लॉग है। फफूँद के बीजाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में बचने के लिए बने होते हैं, इसलिए ज़रूरत कम है: मानदंड A के तहत दिन 14 पर कोई वृद्धि नहीं और दिन 28 तक कम से कम 1 लॉग। मानदंड B ये लक्ष्य ढीले करते हैं और केवल दस्तावेज़ी औचित्य के साथ स्वीकार किए जाते हैं, उदाहरण के लिए सुरक्षात्मक पैकेजिंग।

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«कोई वृद्धि नहीं» का मतलब

प्लेटों पर कॉलोनियाँ गिनना कभी पूरी तरह सटीक नहीं होता। एक ही नमूने की दो प्लेटें अलग हो सकती हैं, इसलिए मानक कुछ सहनसीमा देते हैं। उदाहरण के लिए USP 51 «कोई वृद्धि नहीं» को तुलना-मान से 0.5 लॉग से अधिक ऊँचा न होने के रूप में परिभाषित करता है। व्यवहार में, फफूँद की गिनती का लॉग 5.3 से 5.5 होना स्थिर माना जाता है, जबकि लॉग 6.0 तक उछाल वास्तविक वृद्धि और फ़ेल है।

डिटेक्शन सीमाएँ और «से कम» वाले नतीजे

जब प्रिज़र्वेटिव अच्छा काम करता है, तो गिनती उस स्तर से नीचे जा सकती है जिसे विधि पकड़ सकती है। तब रिपोर्ट में «<10 CFU/g» जैसा मान और «>4.7» लिखा लॉग रिडक्शन दिखता है। इसका मतलब यह नहीं कि उत्पाद बंध्य है; इसका मतलब है कि बचे हुए जीव डिटेक्शन सीमा से नीचे हैं, जो तनुकरण और इस्तेमाल हुए न्यूट्रलाइज़र पर निर्भर करती है। «से अधिक» वाला नतीजा अच्छी ख़बर है, पर अलग डिटेक्शन सीमाओं वाली रिपोर्टों के बीच सटीक संख्या की तुलना नहीं हो सकती।

शुरुआती गिनती क्यों मायने रखती है

हर लॉग रिडक्शन किसी संदर्भ के सापेक्ष निकाला जाता है। विधि के अनुसार यह गणना किया हुआ इनोकुलम होता है या संक्रमित करने के तुरंत बाद की गई गिनती। प्रयोगशाला यह भी जाँचती है कि उसका न्यूट्रलाइज़र प्लेट पर प्रिज़र्वेटिव को असर करने से रोकता है। अगर न्यूट्रलाइज़ेशन विफल हो जाए, तो गिनती के दौरान भी प्रिज़र्वेटिव मारता रहता है और नतीजा असल से बेहतर दिखता है। पूछें कि क्या न्यूट्रलाइज़ेशन सत्यापित किया गया था, ख़ासकर मज़बूत प्रिज़र्वेटिव या ज़्यादा अल्कोहल वाले उत्पादों में।

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आपके उत्पाद के लॉग रिडक्शन को क्या प्रभावित करता है

• प्रिज़र्वेटिव का चुनाव और मात्रा: हर प्रिज़र्वेटिव बैक्टीरिया, यीस्ट और फफूँद को अलग ढंग से कवर करता है।
• pH: कई कार्बनिक अम्ल केवल कम pH पर काम करते हैं। भंडारण के दौरान pH का खिसकना उन्हें कमज़ोर कर सकता है, और यह स्टेबिलिटी टेस्ट करने की एक वजह है।
• वॉटर एक्टिविटी और फ़ॉर्मूला: इमल्शन, गाढ़ा करने वाले, पौध-अर्क और कुछ सर्फ़ैक्टेंट प्रिज़र्वेटिव को बाँध या निष्क्रिय कर सकते हैं।
• पैकेजिंग: टेस्ट अंतिम पैक में अंतिम फ़ॉर्मूले पर करना सबसे अच्छा है।
• शुरुआती गुणवत्ता: संदूषित बैच टेस्ट अतिरिक्त बोझ के साथ शुरू करता है। माइक्रोबायोलॉजिकल स्पेसिफ़िकेशन टेस्ट पुष्टि करता है कि बैच साफ़ था।

लॉग रिडक्शन शेल्फ़ लाइफ़ नहीं है

चैलेंज टेस्ट दिखाता है कि प्रिज़र्वेटिव प्रणाली एक क्षण में संदूषण से निपट लेती है या नहीं, आमतौर पर ताज़ा बैच पर। यह नहीं बताता कि उत्पाद कितने समय तक स्थिर रहेगा या कौन-सी खोलने के बाद की अवधि (PAO) छापनी है। शेल्फ़ लाइफ़ स्टेबिलिटी टेस्ट से तय होती है, और कुछ मूल्यांकनकर्ता भंडारण के अंत में भी चैलेंज टेस्ट माँगते हैं, यह दिखाने के लिए कि महीनों शेल्फ़ पर रहने के बाद भी प्रिज़र्वेटिव काम करता है।

आम ग़लत पढ़ाइयाँ

• प्रतिशत को सबूत समझना। «99% कमी» सिर्फ़ 2 लॉग है।
• केवल दिन 28 पढ़ना। बैक्टीरिया को दिन 7 या 14 का लक्ष्य भी पूरा करना होता है।
• फफूँद की छोटी कमी को फ़ेल मानना। फफूँद के लिए दिन 14 पर कोई वृद्धि न होना पूरी तरह अनुपालक हो सकता है।
• संदर्भ के बिना रिपोर्टों की तुलना। अलग मानक, डिटेक्शन सीमाएँ और इनोकुलम स्तर संख्याएँ बदल देते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

क्या ज़्यादा लॉग रिडक्शन हमेशा बेहतर है?

एक हद तक हाँ, क्योंकि यह सुरक्षा का अंतर दिखाता है। पर बहुत आक्रामक प्रिज़र्वेटिव प्रणाली सहनशीलता की चिंताएँ खड़ी कर सकती है, इसलिए लक्ष्य मज़बूत पास है, अधिकतम संभव सफ़ाया नहीं।

फफूँद का लक्ष्य इतना कम क्यों है?

फफूँद के बीजाणु स्वभाव से प्रतिरोधी होते हैं और धीमे प्रतिक्रिया देते हैं। मानक इस जीव-विज्ञान को दर्शाते हैं, फिर भी माँगते हैं कि उत्पाद में फफूँद कभी न उगे।

नतीजा कहाँ जाता है?

हस्ताक्षरित रिपोर्ट प्रोडक्ट इन्फ़ॉर्मेशन फ़ाइल में जाती है और सुरक्षा मूल्यांकनकर्ता उसे CPSR के भाग A में इस्तेमाल करता है।

मुख्य बातें

• हर लॉग दस गुना गिरावट है: 3 लॉग का मतलब 99.9% कम सूक्ष्मजीव।
• लॉग रिडक्शन = शुरुआती गिनती का लॉग − नमूना-दिन की गिनती का लॉग।
• पाँच संदर्भ जीव ग्राम-ऋणात्मक और ग्राम-धनात्मक बैक्टीरिया, यीस्ट और फफूँद को कवर करते हैं।
• लक्ष्य जीव समूह के अनुसार अलग होते हैं, और «<» मान डिटेक्शन सीमाएँ दर्शाते हैं, बंध्यता नहीं।