Eficacia de biocidas frente a Campylobacter spp

Los microorganismos del género Campylobacter  son bacterias Gram negativas, aerobias, microaerofílicas y móviles. Presentan formas pleomorfas, pudiendo verlos como bacilos delgados curvos, espirales, en coma, eses y cocoides, sobre todo en cultivos viejos, móviles mediante un flagelo unipolar o bipolar y con dimensiones de 0,2 a 0,8 µm de ancho y 0,5 a 5 µm de largo (Keener et al. 2004).

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Figura 1. Imagen de microscopía electrónica mostrando la forma característica en espiral o sacacorchos de células de Campylobacter jejuni

Campylobacter  se conocía como causa de enfermedad en animales desde 1909. El microorganismo, conocido como Vibrio fetus, se reconocía como responsable de abortos espontáneos en el ganado vacuno y ovino. En las personas, las especies de Campylobacter no fueron reconocidas como patógenos humanos hasta 1963 (Sebald y Véron). Hoy se reconocen 25 especies dentro de este género, dos especies provisionales y ocho subespecies, muchas de las cuales son de importancia clínica y económica. Campylobacter jejuni es una de las especies más importantes, la cual comprende dos subespecies: C. jejuni subsp. jejuni y C. jejuni subsp. doylei. La subespecie jejuni simplemente es referida como C. jejuni y, desde 1970, se reconoce como la bacteria más aislada a partir de humanos con gastroenteritis. Además de gastroenteritis, está involucrada en otras enfermedades como septicemia, meningitis, aborto, proctitis y enfermedades autoinmunes, (síndrome de Reiter y síndrome de Guillain-Barré).

Los Campylobacter spp. termofílicos (cuyo desarrollo óptimo tiene lugar a temperaturas entre 42 y 43 °C), entre los que se incluyen C. jejuni, C. coli, C. lari, C. upsaliensis y C. helveticus, se consideran como el origen más frecuente de gastroenteritis en el hombre; una mayoría significativa de las infecciones humanas son ocasionadas por Campylobacter jejuni (80 %) y, en menor grado, por Campylobacter coli (10 %) (AESAN 2012).

Campilobacteriosis

Campilobacteriosis es el nombre común que describe a las enfermedades infecciosas causadas por especies del género Campylobacter (Coker et al. 2002) y constituye un problema de salud pública con un coste social y económico cada día más elevado. En EE.UU., con una incidencia de Campylobacter estimada de 845.024 casos/año, se estima un coste económico (tratamiento médico, pérdida de productividad y acortamiento de vida) de 1.928 millones de dólares anuales, de los que más de la mitad están relacionados con el tratamiento y la mortalidad asociados al síndrome de Guillan-Barré (Batz et al. 2014).

Según los informes de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria y de la Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición (EFSA 2011) (AECOSAN 2012), Campylobacter spp. es el patógeno de transmisión alimentaria responsable de mayor número de casos desde el año 2005. En la Figura 2 se han representado los casos de zoonosis notificados y confirmados en la Unión Europea en 2011 (EFSA 2013); se observa como Campylobacter es responsable de un número de casos muy superior al de  otras zoonosis en humanos, con un valor de más del doble que la salmonelosis, que es la segunda zoonosis en importancia.

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Figura 2. Número de casos notificados de zoonosis en humanos confirmados en la Unión Europea en 2011 (EFSA 2013).

Las aves son el portador más común de Campylobacter, probablemente debido a su temperatura corporal más alta (en el pollo adulto entre 40,6 y 41,7 °C). Entre las principales vías de infección en humanos por Campylobacter, se encuentran la ingestión de alimentos contaminados sin suficiente tratamiento térmico (Scallan 2011), la transmisión directa entre animales portadores y humanos (AECOSAN 2012) o la contaminación cruzada durante la preparación de alimentos (Butzler 2004).

Debido a ésto, la implantación de estrictas medidas de higiene en las instalaciones de procesado de alimentos es de gran importancia para prevenir la contaminación por Campylobacter spp. Tanto a nivel legislativo como a nivel de implementación de medidas directas, se están adoptando estrategias de prevención como administración de antibióticos a los animales, elaboración de protocolos de limpieza y desinfección específicos para granjas e industrias manipuladoras, investigación de vacunas para eliminación de cepas resistentes en humanos, medidas de higiene personal, etc.

Las medidas de higiene incluyen el uso de productos desinfectantes autorizados para su aplicación, tanto en industria alimentaria como en explotaciones ganaderas. Los requisitos para la autorización de este tipo de desinfectantes incluyen la demostración de la eficacia biocida frente a patógenos relevantes en alimentos, como Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa y Enterococcus hirae (AENOR 2002). Sin embargo, la evaluación de la eficacia biocida de dichos productos frente a Campylobacter no es un requisito exigido por la normativa en vigor. Por este motivo, no existen datos fiables a disposición del sector respecto a la eficacia de desinfectantes frente a Campylobacter. Por ello, el objetivo de este estudio ha sido evaluar la actividad biocida de diversos desinfectantes de uso en industria alimentaria y en explotaciones ganaderas frente a Campylobacter y valorar así su idoneidad para alcanzar un control adecuado de este patógeno en el sector alimentario.

Materiales y métodos experimentales

Se evaluó la capacidad biocida de diferentes desinfectantes frente a Campylobacter jejuni mediante un ensayo basado en la norma UNE-EN 1276:2010 (AENOR 2010). Según esta norma, la capacidad biocida de los desinfectantes se ensaya frente a bacterias en suspensión, en condiciones limpias (solución acuosa de albúmina bovina 0,3 g/L) a temperatura ambiente y diluyendo el desinfectante en agua dura (300 mg/kg CaCO3). El tiempo de actuación del desinfectante es de 5 minutos. La norma UNE-EN 1276 establece que un producto desinfectante posee actividad bactericida sobre superficies si la reducción bacteriana es superior a 5 log en las condiciones especificadas. Los ensayos fueron llevados a cabo por el laboratorio de Control Microbiológico, S.L., acreditado por ENAC según la norma UNE-EN ISO/IEC 17025 para la realización de ensayos de productos químicos biocidas, y se utilizó la cepa ATCC 33291 de Campylobacter jejuni.

Los desinfectantes ensayados corresponden a productos de uso habitual en las industrias alimentarias y explotaciones ganaderas. Todos los productos ensayados son fabricados por la empresa Betelgeux y se detallan en la Tabla 1.

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Tabla 1. Nombre comercial y características de la composición de los biocidas empleados en el estudio. Los productos indicados son fabricados y comercializados por Betelgeux, S.L. (*) Nº de registro corresponde al código asignado por las Autoridades Sanitarias al autorizar la aplicación de un producto biocida en un ámbito determinado: (i) Biocidas de uso veterinario; (ii)  Biocidas de aplicación en industrias alimentarias; (iii) Biocidas de uso ambiental

 

Resultados y discusión

Todos los productos ensayados mostraron su capacidad para provocar una reducción superior a 5 log en la población de Campylobacter jejuni en un rango de concentraciones entre 0,1 % y 1 % (% p/p). La concentración de producto necesaria para producir estos resultados se muestra en la Figura 3. Asimismo, la Figura 3 muestra de forma gráfica la concentración de las distintas sustancias activas que contienen los biocidas a las dosis indicadas.

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Figura 3. Concentración (% p/p) a la que los diferentes biocidas ensayados producen una disminución superior a 5 log en la población de Campylobacter jejuni (eje horizontal). Las columnas indican la naturaleza de las sustancias activas biocidas presentes en los desinfectantes ensayados y su concentración a la dosis indicada (BAC = cloruro de benzalconio, DDAC = cloruro de didecildimetilamonio). Población inicial de Campylobacter jejuni en la suspensión de ensayo = 2,1×108 UFC/mL

Los resultados obtenidos indican que Campylobacter jejuni es susceptible a diferentes principios activos biocidas utilizados en el sector alimentario, empleados a las dosis y condiciones habituales. Como se muestra en la Figura 3, Campylobacter jejuni presenta distinta sensibilidad a las diferentes sustancias activas ensayadas, y se observan efectos sinérgicos mediante la combinación de dos sustancias activas biocidas. Los efectos de sinergia en la actividad biocida pueden ser explicados por la combinación de mecanismos de acción complementarios por parte de las distintas sustancias activas implicadas. Los mecanismos de acción de dichas sustancias activas y sus objetivos celulares se recogen en la Tabla 3.

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Tabla 3. Mecanismos de acción y objetivos celulares de las sustancias activas biocidas presentes en los desinfectantes ensayados (Maillard 2002)

Las menores concentraciones de sustancia activa biocida requeridas para obtener el resultado deseado se dan en la aplicación de DECTOCIDE A30 a una dosis del 1,0 % (400 ppm de amina terciaria) y DECTOCIDE SG5 al 0,1 % (90 ppm de DAC y 100 ppm de glutaraldehído).Tabla 3. Mecanismos de acción y objetivos celulares de las sustancias activas biocidas presentes en los desinfectantes ensayados (Maillard 2002)

Generalmente, los biocidas ensayados se aplican en soluciones acuosas a dosis entre el 1 y el 3 % (p/p), después de la limpieza de las superficies a tratar. En estas condiciones, la concentración de sustancia activa aplicada es suficiente para eliminar de forma eficaz las bacterias de Campylobacter jejuni que puedan estar presentes en las superficies.

Conclusiones

La infección por el patógeno alimentario Campylobacter spp. es una de las principales preocupaciones en materia de seguridad alimentaria en la Unión Europea. Esta bacteria es el principal causante de enfermedades toxiinfecciosas por encima de otros patógenos como Salmonella o E. coli. La gran mayoría de casos de campilobacteriosis están asociadas a Campylobacter jejuni y Campylobacter coli, y el patógeno se transmite principalmente a través de la carne de ave, en especial el pollo.

La implantación de medidas higiénicas adecuadas en las operaciones con alimentos es de suma importancia para prevenir la contaminación de los mismos por Campylobacter spp., y estas incluyen la desinfección de superficies y ambientes de trabajo por aplicación de biocidas con eficacia demostrada frente a esta bacteria. En este estudio se ha evaluado la actividad biocida de diversos desinfectantes comerciales de uso en industria alimentaria y explotaciones ganaderas frente a Campylobacter jejuni. Los desinfectantes ensayados muestran reducciones superiores a 5 log en la población de Campylobacter jejuni a dosis entre 0,1 % y 1,0 %, demostrando que su aplicación en las condiciones habituales de uso (dosis entre 1 y 3 %) consigue un control eficaz de la presencia de Campylobacter jejuni en las superficies de trabajo.

Los resultados obtenidos en este estudio indican que los desinfectantes ensayados son altamente efectivos frente a Campylobacter jejuni. Su uso en procedimientos de higienización es una herramienta eficaz para mejorar el control sobre Campylobacter spp. y prevenir la contaminación de los alimentos, contribuyendo así a una mayor seguridad para los consumidores. No obstante, hay que considerar que la capacidad de Campylobacter para crear biofilms a nivel industrial, tiene gran relevancia a la hora de definir los protocolos de limpieza y desinfección y que, para su eliminación, se deberá proceder en primer lugar a la degradación de la matriz que protege a las bacterias mediante productos apropiados (Lorenzo 2011).

Referencias

  • AENOR (2002) Norma UNE-EN 13697:2002. Antisépticos y desinfectantes químicos. Ensayo cuantitativo de superficie no porosa para la evaluación de la actividad bactericida y/o fungicida de los desinfectantes químicos utilizados en productos alimenticios, en la industria, en el hogar y en colectividad. Método de ensayo sin acción mecánica y requisitos (fase 2/etapa 2).
  • AENOR (2010) Norma UNE-EN 1276:2010/AC:2010. Antisépticos y desinfectantes químicos. Ensayo cuantitativo de suspensión para la evaluación de la actividad bactericida de los antisépticos y desinfectantes químicos utilizados en productos alimenticios, en la industria, en el hogar y en colectividad. Método de ensayo y requisitos (fase 2, etapa 1).
  • AECOSAN (2012). Informe del Comité Científico de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) con relación a las medidas de control para reducir la presencia de Campylobacter spp. en carne fresca de aves (pollo). Revista del Comité Científico, Nº 16: 21-55
  • Batz, M.B., Hoffmann S., Morris J.G.Jr. (2014). Disease-Outcome Trees, EQ-5D Scores, and Estimated Annual Losses of Quality-Adjusted Life Years (QALYs) for 14 Foodborne Pathogens in the United States. Foodborne Pathogens and Disease 11(5): 395-402 (2014).
  • Coker A.O., Isokpehi R.D., Thomas B.N., Amisu K.O., Obi C.L. (2002). Human Campylobacteriosis in Developing Countries. Emerging Infectious Diseases, Vol. 8, No. 3,  237-243.
  • EFSA (2011). Scientific Opinion on Campylobacter in broiler meat production: control options and performance objectives and/or targets at different stages of the food chain. The EFSA Journal, 9(4): 2105.
  • EFSA (2012). European Food Safety Authority. Scientific report of EFSA and ECDC. The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2010. The EFSA Journal, 10 (3): 2.597, pp: 1-442.
  • EFSA (2013). The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2011.
  • Lorenzo F., Orihuel E., Bertó R., López C. (2011) Control de la presencia de biofilms en las industrias alimentarias. Alimentación, Equipos y Tecnología. 264, pp: 43-47
  • Maillard J.Y. (2002) Bacterial target sites for biocide action. Journal of Applied Microbiology (92):16S-27S
  • Scallan E., Hoekstra R.M., Angulo F.J., Tauxe R.V., Widdowson M.A., Roy S.L., Jones J.L., Griffin P.M. (2011) Foodborne Illness Acquired in the United States – Major Pathogens. Emerging Infectious Diseases. 17(1): 7-15.
  • S. Department of Agriculture (2008). Autor: de Wood. Color digital de Chris Pooley.

Artículo publicado en la edición de Marzo de Avinews escrito por Dr. Enrique J. Orihuel Iranzo – Consejero Delegado de Betelgeux-, Ramón Bertó Navarro – Director de Operaciones de Betelgeux- , Dr. Fernando Lorenzo Cartón -Responsable del Departamento Técnico y de Investigación de Betelgeux- y Pedro Pozuelo Acayos – Subdirector del Dpto. de Servicio al Cliente de Betelgeux-

Sobre el Autor
Equipo Betelgeux
Equipo Betelgeux Empresa especializada en seguridad alimentaria con sede en España, Chile y Portugal. Con más de 25 años de experiencia, ofrece soluciones innovadoras y eficaces a los problemas específicos de higiene de las industrias alimentarias, así como de las explotaciones ganaderas, a través de una amplia gama de productos, equipos y servicios diseñados para la correcta limpieza y desinfección de las instalaciones.

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