Biofilms en la industria alimentaria: Detección

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha clasificado la inocuidad alimentaria como uno de los mayores retos para el Siglo XXI, debido al riesgo de transmisión de enfermedades relacionadas con el consumo de alimentos contaminados.

Según el Instituto Nacional de Salud Estadounidense (NIH) y el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC), los biofilms están relacionados con más del 65% de los casos de enfermedades microbianas. De aquí la importancia de conocer este enemigo invisible, para prevenir que afecte la calidad de los alimentos que se procesan en su lugar de trabajo.

Un biofilm es una comunidad compleja de microorganismos que se adhieren y crecen sobre una superficie, cubiertas por sustancias poliméricas extracelulares (EPS) que le permiten retener nutrientes y protegerse de las condiciones ambientales. El ciclo de formación de biofilms está compuesto por 5 fases (Figura 1): Fase 1 o Adhesión reversible, Fase 2 o Adhesión irreversible, produciendo quorum sensing (mecanismo de comunicación entre células) y EPS, Fase 3 o Formación de microcolonias, Fase 4 o Maduración, y Fase 5 o Dispersión.

Figura 1. Ciclo de formación de biofilms.

El tiempo que tarda este ciclo es alrededor de 2-4 días, según las condiciones ambientales. Merece particular atención la Fase 5 o de Dispersión, donde el problema se empieza a esparcir por toda la planta, mediante corrientes de aire, agua o por contacto. El esfuerzo debe enfocarse en detectar y eliminar los biofilms que se tengan en las instalaciones (drenajes, pisos, paredes, techos, utensilios y equipos en contacto con alimentos), utilizando un procedimiento validado y estandarizado de limpieza y desinfección, para posteriormente prevenir su formación recurrente 

La presencia de biofilms en superficies dentro de una planta procesadora de alimentos puede ser la causa de contaminación cruzada en el producto final, por lo que cobra importancia obtener resultados rápidos a nivel microbiológico, no sólo para conocer el estado higiénico de las instalaciones, sino para ser capaces de tomar decisiones a tiempo.

Históricamente se han utilizado las técnicas de recuento microbiológico en placas o medición de ATP para determinar el estado higiénico de una instalación de procesamiento de alimentos, técnicas adecuadas para la detección de bacterias planctónicas, mas no para determinar la presencia o ausencia de biofilms, debido a que los hisopos no rompen la capa de EPS para muestrear el núcleo del biofilm, además de que la transferencia de ATP por medio de dicha capa es muy baja, obteniendo resultados falsos negativos.

En la actualidad, la técnica más novedosa, económica y fiable para la detección de biofilms, es el BioFinder, (distribuido en Costa Rica, Panamá y Nicaragua por Kemical), que mediante una reacción enzimática detecta la presencia de biofilms. Este producto se aplica sobre una superficie limpia visualmente, para evitar falsos positivos o falsos negativos. 

El BioFinder es un líquido anaranjado, que al reaccionar con la enzima catalasa de microorganismos como, L. monocytogenes, Salmonella spp., E. coli, S. aureus, Pseudomonas spp., libera oxígeno y genera micro burbujas, las cuales son evidentes visualmente (Figura 2).

Figura 2. Reacciones positivas del BioFinder en distintas superficies

Figura 2. Reacciones positivas del BioFinder en distintas superficies

Figura 2. Reacciones positivas del BioFinder en distintas superficies

REFERENCIAS

Colagiorgi, A., Bruini, I., Di Ciccio, P. A., Zanardi, E., Ghidini, S., & Ianieri, A. (2017). Listeria monocytogenes Biofilms in the Wonderland of Food Industry. Pathogens, 6(41). doi:10.3390. Jahid, I. K., & Ha, S.-D. (2012). A Review of Microbial Biofilms of Produce: Future Challenge to Food Safety. Food Sci. Biotechnol., 21(2), 299-316. doi:10.1007/s10068-012-0041-1. Ripolles-Avila, C., Ríos-Castillo, A. G., & Rodríguez-Jerez, J. J. (2018). Development of a peroxide biodetector for a direct detection of biofilms produced by catalase-positive bacteria on food-contact surfaces. CyTA – Journal of Food, 16(1), 506-515. doi:10.1080/19476337.2017.1418434