Staphylococcus aureus en la industria alimentaria

S.Aureus_1

Bacteria muy común en el medio ambiente, presente en las industrias alimentarias en suelos, agua y aire, utensilios y superficies…, puede vivir en humanos y animales. Se trata de uno de los patógenos no formadores de esporas más resistentes, pudiendo sobrevivir durante largos periodos de tiempo en ambientes sin humedad. Su crecimiento se desarrolla entre los 7º C hasta los 47,8 ºC, teniendo su óptimo de crecimiento en 35 ºC. Con respecto al pH, su intervalo de crecimiento se encuentra entre 4,5 y 9,3, estando su óptimo entre 7,0 y 7,5. Gram positivo, inmóvil, catalasa positivo, es imposible erradicarlo del medio ambiente.

Su capacidad para producir en pocas horas enterotoxinas resistentes al calor, la convierte en una bacteria causante de un gran número de intoxicaciones alimentarias. Estas toxinas pueden producir náuseas, diarreas, vómitos de manera intensa, pero de corta duración, de varias horas a un día. La toxina actúa rápidamente, manifestándose los síntomas a las pocas horas de haber consumido el alimento contaminado.

Como idea general, su presencia en alimentos indica la falta de higiene durante el proceso de elaboración del alimento, deficientes prácticas higiénicas de los manipuladores, diseño inadecuado de los procesos de limpieza y desinfección  o inadecuados productos utilizados durante estos procesos. Por otra parte, se da por segura su presencia en los procesos de elaboración diarios, bien por el aporte de los manipuladores, materias primas, ambientes…, pero su fácil eliminación cuando se encuentra en condiciones planctónicas con los procesos diarios de L+D, debido a su alta sensibilidad frente a condiciones adversas, como temperatura, pH, productos químicos, evita que pase el tiempo necesario para que las bacterias de Staphylococcus generen las toxinas.

Las enterotoxinas generadas por Staphylococcus son cadenas simples de proteínas con peso molecular de 26.000 a 29.000 daltons. Son resistentes a enzimas proteolíticos, como la tripsina y pepsina, lo cual le permite entrar de manera intacta en el tracto digestivo humano. La dosis infectiva es de menos de 1 microgramo, producido cuando la concentración de la bacteria en el alimento excede de 100.000 organismos por gramo de alimento analizado. Este nivel es indicativo de malas condiciones sanitarias durante los procesos de elaboración del alimento. En población sensible, la ingestión de entre 100-200 nanogramos de enterotoxina puede causar los primeros síntomas de la enfermedad.

Incidiendo en aspectos relacionados con la higiene de las instalaciones, es conveniente resaltar la importancia que tiene la correcta planificación de todos los procesos que vayan a afectar al resultado global de la empresa alimentaria, tanto a nivel productivo como de calidad de producto, ya que no tener en consideración la importancia en la selección de  proveedores profesionales en cada una de las áreas que nos ocupen, puede repercutir en grandes pérdidas a nivel de costes, imagen… en muchas ocasiones irrecuperables.

Volviendo al tema. ¿Por qué la importancia del conocimiento de los procesos de higiene por parte de especialistas? ¿Por qué discutir el uso de alcalino clorados como desinfectante general? ¿Qué efectos tiene las concentraciones subletales de principios activos biocidas? ¿Cómo es posible si no tengo resultados positivos de Staphylococcus aureus en superficies que sigan dando resultados positivos de enterotoxinas producidas por ellos? ¿Cómo, dónde y por qué se forman biofilms de Staphylococcus y qué hacemos para asegurarnos de su eliminación? ¿Cómo actúan los biocidas sobre la estructura de esta bacteria y a qué dosis las destruimos? …

Todas estas preguntas han de tener respuestas a la hora de plantear la elaboración de un programa de L+D en una industria alimentaria ante un problema puntual, teniendo en cuenta que el programa general de higiene establecido con sus procedimientos operativos ha de ser compatible y adaptable ante apariciones esporádicas de resultados no acordes con los estándares analíticos establecidos. Generalmente, el diseño de las instalaciones y maquinaria en la industria alimentaria tiene como objetivo principal la producción de alimentos, incorporando en muchas ocasiones las inversiones destinadas a la higiene demasiado tarde.

Procesos de producción, entradas y salidas de materiales auxiliares, materias primas, corrientes de aire, flujos de personal, maquinaria…, necesariamente van en detrimento de la “esterilidad” de las instalaciones. Las industrias de alimentos son ecosistemas vivos, las luchas internas por la supervivencia de todos los seres vivos que constituyen la biocenosis de la industria, adaptaciones, mutaciones, resistencias, biofilms, quórum sensing, autoinductores,… se manifiestan en el día a día, por lo que hemos de ser conscientes que el cero absoluto es imposible y además sería contraproducente. Los microorganismos en general, y las bacterias en particular,  llevan millones de años en la Tierra, se han adaptado y han sido capaces de resistir a procesos evolutivos increíbles, por lo que, si unimos estos dos factores, hemos de ser conscientes de la importancia de hacer muy bien lo poco que podemos hacer. Haciendo un análisis metagenómico de las plantas elaboradoras de alimentos, superando la necesidad de aislar y cultivar en el laboratorio a las especies individuales, nos daremos cuenta de la gran variedad de comunidades de microorganismos en sus ambientes naturales presentes en cualquier industria en la que se trabaje.

La toxina de Staphylococcus en un alimento, en una empresa que cumple sus procedimientos de limpieza y desinfección de forma adecuada según su proveedor de servicios de higiene, es un claro indicador de mal servicio. O los productos no son los adecuados (puede producirse cuando la recomendación es “un solo pase”, generalmente con alcalino clorados), o hay presencia de biofilm con Staphylococcus no detectado ( dispersión del biofilm en los ambientes húmedos con aerosoles), o los procesos térmicos que destruyen las bacterias, que no las toxinas, no funcionan correctamente.

Considerando un biofilm como una matriz biológicamente activa formada por células de una o varias especies y sustancias extracelulares en asociación con una superficie sólida, hemos de tener en cuenta que cuando se den las condiciones idóneas, liberará fragmentos que podrán aparecer de forma esporádica en el alimento. Las sinergias existentes dentro de la comunidad del biofilm, son el factor que les permite a las bacterias soportar las condiciones adversas y poder sobrevivir.

La matriz de estos biofilms protege a los microorganismos contra agentes antimicrobianos, previenen el acceso de biocidas, secuestrantes metálicos, toxinas, evitan la deshidratación, reforzando la resistencia de la biopelícula al estrés ambiental, permitiendo a los microorganismos capturar los nutrientes. Los requisitos para el desarrollo del biofilm son la presencia de microorganismos y el sustrato; si alguno de estos no se encuentra disponible, la biopelícula no se formará.

Los nutrientes, el agua limitante, el diseño de equipos y el control de temperatura son aspectos importantes en el control del biofilm, siendo variables difíciles de cambiar, por lo que el control del biofilm queda reducido a la efectividad de la limpieza y desinfección que se realice sobre las áreas y equipos de proceso. La limpieza está acompañada por el uso de productos químicos y la combinación de efectos físicos y químicos. Los agentes químicos de limpieza suspenden y disuelven residuos de los alimentos por la disminución de la tensión superficial, emulsificación de grasas y peptización de las proteínas, así como disolviendo la matriz de los biofilms, previa visualización con tinciones específicas (no recomendable pruebas catalasa/falsos negativos).

En la mayoría de las plantas de procesado de alimentos, las superficies de contacto con los alimentos son limpiadas y desinfectadas diariamente, sin embargo muchas otras superficies como los tanques de almacenamiento y los exteriores de las bombas, paredes y techos no presentan un plan de limpieza efectivo. Estos aspectos generan una oportunidad para la formación de biofilms en presencia de humedad. Por otra parte, la formación de aerosoles es una de las principales  fuentes de dispersión de los microorganismos. Estos son formados durante el lavado de las superficies y drenajes, o cuando los biofilms se secan y liberan material particulado. Se demostró que patógenos como el S. aureus sigue siendo viable en la superficie de acero, aún estando seca, después de procesos de L+D. La  idea de secar rápidamente las superficies de acero inoxidable, después del proceso de limpieza y desinfección, podría disminuir la proliferación de las bacterias, ya que el agua es un factor que potencia el crecimiento microbiano y la formación de biofilms. Diversos estudios realizados en este sentido, y la legislación en algunos países extracomunitarios, inciden en el interés del secado de las superficies, pero analizando previamente el aire que se va a utilizar en el proceso de secado (en una de las pruebas realizadas, se sembró Listeria spp. ambiental sobre las superficies a secar).

Sobre el Autor
Ramón Bertó Navarro
Ramón Bertó Navarro Consejero Delegado en BETELGEUX-CHRISTEYNS Licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad de Valencia, Master en Seguridad Alimentaria por el Colegio Oficial de Veterinarios de Madrid y Master en Gestión de empresas por la escuela de Organización Industrial. Cuenta con más de 20 años de experiencia en materia de Seguridad Alimentaria e higiene en la Industria Alimentaria, siendo autor de numerosas publicaciones. Desde su puesto está a cargo de la identificación de nuevas oportunidades y aplicaciones para la mejora de la seguridad alimentaria.

3 commentarios

  1. Santos Edgardo Palacios Polanco
    19 julio, 2015

    Que opinas sobre el Silicio(tierra de diato
    meas.

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    1. Ramón Bertó Navarro
      Ramón Bertó Navarro
      20 julio, 2015

      Tengo poca experiencia con este producto, y no acabo de ver la relación con la temática tratada en el artículo, centrado en Staphylococcus aureus en ambientes industriales alimentarios (imagino que será por la parte de eliminación de toxinas y poder fúngico en humanos de las tierras de diatomeas), pero contestando a tu duda, sé que se está utilizando en cada día en mayor medida como fertilizante, al estar compuesto de sílice y algunos minerales traza benéficos para las plantas; por otra parte, se utiliza como insecticida orgánico y no tóxico, al estar formado por microscópicos cristales de sílice que actúan físicamente sobre los insectos eliminándolos, siendo una solución eficaz en la lucha contra plagas como pulgas, hormigas y chinches… Respecto al consumo humano de tierra de diatomeas por sus propiedades beneficiosas, hay muchos estudios que apoyan su eficacia como aporte externo de silicio, con las ventajas que esto supone al organismo (destrucción de grasas, limpieza aparato digestivo, articulaciones, manchas en la piel, antifúngico,…), pero desconozco hasta qué punto están desarrolladas estas líneas de investigación y su catalogación como producto de consumo humano.

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  2. Me parece un artículo muy interesante y completo, además de contener aspectos que negocios más pequeños a veces no profundizan tanto.

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