Contaminación por Biofilm y Eliminación con Desinfectante IAC – Victory.

Los Biofilms y su repercusión en la Industria Alimentaria

Los biofilms se definen como comunidades complejas de microorganismos que crecen embebidos en una matriz orgánica polimérica auto-producida y adherida a una superficie viva o inerte, y que pueden presentar una única especie microbiana o un abanico de especies diferentes.

La formación de biofilms es una estrategia adaptativa de los microorganismos, ya que el crecimiento en biofilm ofrece cuatro ventajas importantes:
(I) Protege a los microorganismos de la acción de los agentes adversos
(II) Incrementa la disponibilidad de nutrientes para su crecimiento
(III) Facilita el aprovechamiento del agua, reduciendo la posibilidad de deshidratación
(IV) Posibilita la transferencia de material genético (ADN).

Todas estas circunstancias pueden incrementar sus capacidades de supervivencia. Como consecuencia, los métodos habituales de desinfección se muestran a menudo ineficaces contra las bacterias del biofilm.

Podemos encontrar biofilms en todos los medios donde existan bacterias: en el medio natural, clínico o industrial. Solo se requiere la presencia de un entorno hidratado y una mínima cantidad de nutrientes, ya que pueden desarrollarse sobre todo tipo de superficies (hidrofobas o hidrófilas, bióticas o abióticas). El desarrollo en biofilm es una forma habitual de crecimiento de las bacterias en la naturaleza. En la actualidad se considera que en condiciones ambientales adecuadas, la mayoría los microorganismos son capaces de formar biofilms. Aunque la composición del biofilm es variable en función del sistema de estudio, en general, el componente mayoritario es el agua, que puede representar hasta un 97% del contenido total. Además de agua y de las células bacterianas, la matriz del biofilm es un complejo que está formado principalmente por exopolisacáridos.

En la industria alimentaria es muy común la presencia de biofilms en conducciones, equipos y materiales ya que pueden formarse en cualquier tipo de superficie, incluyendo plástico, cristal, madera, metal y sobre los alimentos.
Puesto que estas formaciones pueden contener microorganismos patógenos y presentan una mayor resistencia a la desinfección, se incrementan las probabilidades de contaminación del producto y de provocar infecciones alimentarias, razón por la que se considera que la presencia de biofilms en las superficies de contacto de la industria alimentaria constituye un evidente riesgo para la salud.
Uno de los principales problemas en la industria alimentaria está representado por la supervivencia de microorganismos patógenos o alterantes debido a una desinfección insuficiente de las superficies o de los instrumentos en contacto con los alimentos. Las consecuencias de esta contaminación pueden conducir a pérdidas económicas debidas tanto al necesario rechazo del producto como, incluso, a el desarrollo de enfermedades, si intervienen microorganismos patógenos. Los biofilms formados sobre las carnes crudas y en el entorno del manipulador (superficies, utillaje e instrumentos…) aumentan considerablemente los problemas de contaminación cruzada y de contaminaciones posteriores en el procesado. Por este motivo es preciso eliminar todos los microorganismos de las superficies en contacto con los alimentos, antes de que los contaminen y establezcan un biofilm que les servirá de reservorio.

Si bien son numerosas las especies susceptibles de formar biofilms en la industria de producción de alimentos se citan a continuación algunas de especial importancia en relación con la seguridad alimentaria.

Listeria monocytogenes
L. monocytogenes es un patógeno con capacidad de proliferación en entornos fríos y húmedos, ideales para la formación de biofilms tanto mono como multiespecíficos (Chmielewsky y Frank, 2003). Las cepas de Listeria presentan gran facilidad para adherirse a superficies vivas e inertes y requieren solo un corto espacio de tiempo para la unión. Para iniciar la adhesión, utiliza flagelos, pilis y proteínas de membrana. Estudios sobre este patógeno han demostrado que puede llegar a formar biofilm en máquinas loncheadoras y en otros utensilios de acero. Este hecho pone de relevancia los biofilm como un factor de importancia en la contaminación cruzada.
En la industria láctea, Listeria puede encontrarse presente tanto en la leche líquida como en los productos elaborados, pudiendo estar asociada a la aparición de brotes clínicos.

Salmonella spp.
Entre las zoonosis de etiología bacteriana más importantes, la salmonelosis ocupa un lugar destacado, debido tanto a sus múltiples formas clínicas como a las repercusiones que en materia de Salud Pública tiene la aparición de brotes de esta enfermedad. Según datos de la European Food Safety Authority (EFSA), Salmonella spp. es el primer causante de brotes de toxiinfección alimentaria en la UE en los últimos años (EFSA, 2009). Varios estudios han demostrado que Salmonella se puede adherir y formar biofilms en superficies que se encuentran en las plantas de procesado de alimentos y entre las que se incluyen plástico, cemento y acero. Estudios recientes han demostrado que Salmonella, E. coli y muchas otras enterobacterias producen celulosa como exopolisacárido principal de la matriz del biofilm y que la formación de éste resulta esencial para la supervivencia de la bacteria en el ambiente.

Escherichia coli
Para la formación de biofilms, E. coli emplea flagelos, pilis y proteínas de membrana para iniciar la adhesión. Cuando ya está unida a la superficie pierde sus flagelos e incrementa la producción de sustancias poliméricas extracelulares. Algunos estudios han puesto de manifiesto que cepas de E. coliO157:H7 pueden desarrollar biofilms como resultado de una mayor producción de expolisacáridos. Además, se ha demostrado que la formación de biofilm proporciona una mayor resistencia a E. coli O157:H7 cuando se expone a soluciones de hipoclorito, uno de los desinfectantes de mayor uso en la industria alimentaria.

Pseudomonas spp.
Estas bacterias son muy ubicuas y se encuentran en ambientes de procesado de alimentos incluidos desagües, suelos, superficie de carnes, frutas y verduras y productos lácteos de baja acidez .
P. aeruginosa es el modelo bacteriano en el que se han realizado la mayoría de los estudios de formación de biofilms. Produce una gran cantidad de sustancias poliméricas extracelulares lo que le permite unirse a superficies de materiales inorgánicos, como el acero inoxidable. Dentro del biofilm puede coexistir con Listeria, Salmonella y otros patógenos formando biofilms multiespecíficos mucho más estables y resistentes.

Campylobacter jejuni
Aunque Campylobacter no se multiplica en alimentos, su dosis infectiva mínima es muy pequeña, es menor que cualquier otro patógeno. Además, la investigación experimental ha sugerido que Campylobacter puede tener un mayor potencial de diseminación durante la manipulación de alimentos por parte del consumidor que otros patógenos lo que incrementa el riesgo de contaminación cruzada.

Bacillus spp.
Bacillus spp. es capaz desobrevivir durante aquellos procesos que utilizan calor y acumularse en las tuberías y en las juntas de estos entornos de procesado de alimentos. Incluso si los fluidos calientes fluyen continuamente sobre estas superficies durante más de 16 horas, Bacillus y otras bacterias termorresistentes son capaces de formar biofilms.

Conclusiones
La presencia de biofilms en la Industria alimentaria puede suponer un importante problema tanto tecnológico como de Salud Pública. Las características propias de esta forma de crecimiento bacteriano, que implica un comportamiento diferente ante los procesos de limpieza y desinfección de las células planctónicas frente a las que se han ensayado la mayoría de los agentes. Por lo tanto, la dificultad existente para eliminar estas formaciones una vez instauradas hace que la prevención sea, una vez más, la estrategia de elección a la hora de la utilización de los limpiadores y desinfectantes correctos.

Fuente: Sonia Téllez
12 de mayo de 2010
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