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Biofilms en seguridad alimentaria

La unión entre patógenos en forma de fina película plantea nuevos retos para entender cómo se constituyen estas colonias y cuáles son las técnicas de eliminación más eficaces

Imagen: Wikimedia

¿Qué es lo que provoca la aparición de una película viscosa en ciertas superficies? Puede tratarse, con toda probabilidad, de un biofilm, un grupo de bacterias que se adhieren a distintas superficies de forma natural, especialmente en zonas húmedas. Sus particularidades (microfilamentos que permiten que los microorganismos se agrupen en zonas muy limitadas) hacen a los biofilms resistentes al calor, la desecación y la acción de los agentes químicos que se utilizan para limpiar y desinfectar. En el ámbito de la seguridad alimentaria, tanto en el sector industrial como en el doméstico, resulta imprescindible para reducir su presencia mantener en buenas condiciones higiénicas todas y cada una de las instalaciones donde se manipulan los alimentos.

Cualquier superficie que combine abundante humedad y alimentos es susceptible de formar un biofilm si están presentes microorganismos. En otros campos fuera del alimentario, la localización de biofilms se percibe, por ejemplo, en la capa viscosa que se forma en un jarrón en el que se han puesto flores, o en la película que recubre las piedras que se encuentran cerca de un río o la superficie interna de una tubería, en forma de sustancia resbaladiza. Y es que una amplia variedad de microorganismos son capaces de formar biofilms, lo que facilita que se encuentren en diferentes y variados ambientes. A pesar de que algunos de estos biofilms desempeñan un papel beneficioso en la naturaleza, ya que actúan como alimento para otros organismos, su presencia en el ámbito de la seguridad alimentaria plantea una amenaza.

Según el estudio "Quorum sensing in biofilms: why bacteria behave the way they do", publicado en "Journal of Food Science" y realizado por expertos estadounidenses, la existencia de los biofilms no sólo debe afrontar retos como los de reducir sus riesgos, sino también dar mayor apoyo para entender cómo se forman estas colonias de bacterias y cuáles son las técnicas más eficaces para inactivarlos en los alimentos.

Una relación entre patógenos

Los biofilms son invisibles aunque pueden detectarse porque transmiten un olor desagradable o porque forman una capa viscosa

Aunque puede estar formado por una única bacteria, lo más habitual es que un mismo biofilm contenga muchas especies bacterianas, lo que favorece que éstas sobrevivan a condiciones ambientales que en otras circunstancias acabarían con ellas, como los cambios de temperatura o los rayos ultravioletas. La presencia de biofilms, tanto en el medio natural, como clínico o industrial, responde a la formación de una compleja red de células que se unen a una superficie y en la que el agua es el componente mayoritario, junto con la existencia de nutrientes.

Plástico, cristal, metal e incluso acero inoxidable, muy presentes en el ámbito alimentario, son algunas de las superficies que actúan de sustrato para la formación de las bacterias. Uno de los principales problemas a la hora de eliminarlos está en la dificultad para acceder a ellos; en ocasiones las bacterias se juntan y viven en zonas como ranuras o grietas que forman parte de diversas líneas de procesado de alimentos, lugares de difícil acceso a la hora de limpiarlos. También se han detectado biofilms en sistemas de refrigeración, suelos y desagües, es decir, en lugares donde confluye la presencia de nutrientes con un ambiente hídrico.

A pesar de que cualquier microorganismo, siempre que se den las circunstancias adecuadas, puede formar un biofilm, los más habituales suelen ser los del género "Bacillus", "Enterobacteriaceae", "Pseudomonas", "Staphylococcus" y "Salmonella". Alimentos frescos como frutas y verduras son algunos de los que tienen mayor capacidad de formar este cúmulo de bacterias. Distintas investigaciones han demostrado que algunos patógenos como "Salmonella" o "E.coli" "escapan" a la limpieza a la que se someten alimentos como lechugas o espinacas.

Mejorar la desinfección

Siempre que esto sucede, pueden organizarse y unirse para formar una fina película, o biofilm, que protege las bacterias de acciones externas. Para evitar que las bacterias encuentren un "refugio" entre las hojas de una lechuga o de espinacas han surgido diversos estudios que plantean tratamientos de limpieza como sustitutos a los convencionales que utilizan productos químicos. En uno de ellos, el Departamento de Agricultura estadounidense (USDA, en sus siglas inglesas) daba cuenta de la efectividad de la irradiación para tal fin. Según los expertos, esta técnica crea cargas eléctricas capaces de acabar con el "material genético de las células vivas, inactivar los parásitos y destruir patógenos como E.coli y Salmonella". Los responsables del estudio mantienen que esta técnica, aplicada en el ámbito industrial, reduciría considerablemente los casos de enfermedades transmitidas por alimentos, siempre y cuando se tengan en cuenta los posibles efectos secundarios que pudiera tener en las frutas y vegetales.

Este sistema se plantea como sustituto al uso de agua sola, con pocos resultados en la eliminación de patógenos, y de la utilización de agua con hipoclorito que, aunque demuestra mayor efectividad, no es al 100% eficaz, aseguran los expertos.

En todo este proceso de desinfección debe tenerse en cuenta que algunas enterobacterias patógenas tienen la capacidad de sobrevivir incrustadas en una superficie una media de ocho días a temperatura y humedad ambiente, y algunas incluso más, también en el ámbito doméstico, lo que indica que el riesgo de contaminación puede venir dado, además, por la capacidad de adhesión y por la resistencia a la acción de desinfectantes.

Proceso complejo

La formación de biofilms en cualquier superficie implica distintos factores, el primero relacionado con el transporte de los microorganismos hacia el lugar que los va a acoger. Dependiendo de su naturaleza (material o condiciones ambientales) la capacidad de adherirse será mayor o menor. El siguiente paso es la acumulación microbiana en el biofilm. Y es que para que éste comience a formarse, tiene que producirse un contacto entre la superficie y la bacteria y, además, debe pasar un tiempo suficiente para que las bacterias se multipliquen y formen una estructura microscópica. De ahí que los expertos apuesten por una limpieza constante y adecuada ya que uno de los problemas de la aglomeración bacteriana es que se produce en superficies de equipos sometidos a una incorrecta o ineficaz limpieza.

Las investigaciones realizadas hasta el momento demuestran que la resistencia de los microorganismos es mayor cuando están concentrados en un biofilm que cuando se encuentran dispersos en un medio líquido. Según un estudio estadounidense, la resistencia de las bacterias a los desinfectantes es mayor cuanto mayor es la "edad" del biofilm, como por ejemplo los de "L. monocytogenes" formados en un día, de más fácil eliminación que los formados durante siete días.

QUÉ SON Y CÓMO EVITARLOS

Los biofilms tienen unas particularidades que pueden explicarse a partir de tres premisas:

  • Constituyen grupos de microorganismos.
  • Pueden adherirse a una superficie inerte o un tejido vivo.
  • Ejercen una protección contra desinfectantes.

La dificultad para eliminarlos a través de métodos convencionales como la desinfección obliga a recurrir a unas medidas específicas de prevención:

  • Mantener las superficies lo más lisas posible para evitar la fijación de bacterias.
  • Eliminar todos los microorganismos de una superficie en contacto con alimentos antes de que los contaminen.
  • Minimizar la carga microbiana de cualquier punto del proceso de producción.
  • Minimizar los riesgos de contaminación cruzada, especialmente en los casos en los que se manipula carne cruda.
  • Llevar a cabo no sólo una limpieza de superficies y utensilios rigurosa sino también una desinfección adecuada.
  • Evitar sistemas de limpieza (barrido o limpieza a presión) que faciliten la dispersión de los biofilms.

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