La inocuidad alimentaria es una prioridad fundamental en la industria alimentaria, ya que garantiza que los alimentos sean seguros para el consumo humano y estén libres de agentes patógenos que puedan causar enfermedades. Sin embargo, la contaminación cruzada sigue siendo una de las principales amenazas para la seguridad alimentaria, ya que facilita la propagación de microorganismos entre distintos alimentos, superficies y utensilios de trabajo. Esta contaminación es particularmente problemática cuando involucra patógenos como Listeria monocytogenes y Salmonella enterica. Ambos microorganismos son capaces de formar biofilms en superficies alimentarias. Estas estructuras dificultan la acción de los desinfectantes convencionales. El desarrollo de biofilms en superficies alimentarias representa un desafío para la industria alimentaria. Los métodos tradicionales de limpieza y desinfección no siempre son efectivos para su erradicación total, lo que hace que la prevención y control de estos biofilms sea una tarea crucial. En respuesta a este desafío, se han comenzado a desarrollar estrategias alternativas que incluyan el uso de aceites esenciales y métodos de biocontrol como soluciones emergentes para prevenir y eliminar la formación de biofilms. Los aceites esenciales han demostrado poseer propiedades antimicrobianas naturales que pueden ser efectivas contra una amplia gama de patógenos alimentarios. Por otro lado, el biocontrol mediante la introducción de microorganismos no patógenos que compiten con patógenos por nutrientes o espacio, o que producen compuestos antimicrobianos específicos, se perfila como otra estrategia innovadora. Con el objetivo de desarrollar nuevas estrategias para el control de biofilms de L. monocytogenes y S. enterica en superficies alimentarias, se procedió primero a caracterizar la capacidad de formación, la composición macromolecular y la arquitectura de los biofilms de ambas especies. Los resultados mostraron que ambas bacterias tienen una notable capacidad para formar biofilms sobre superficies de acero inoxidable. En cuanto a la composición de la matriz del biofilm, se observó un predominio de proteínas en ambos casos. Las representaciones 3D de la arquitectura de los biofilms revelaron una distribución irregular y desorganizada de los componentes de la matriz. Posteriormente, en base a los resultados preliminares antes descritos se diseñaron estrategias con el objetivo de prevenir y eliminar estos biofilms. Como primer enfoque, se evaluó la efectividad antimicrobiana de varios aceites esenciales para seleccionar el más adecuado para su uso combinado con enzimas. Entre los aceites evaluados, el aceite esencial de casia demostró ser el más efectivo contra L. monocytogenes y S. enterica. A su vez, se determinó que la aplicación de dosis subinhibitorias de aceite esencial de casia redujo la tolerancia al efecto antimicrobiano en varias cepas, siendo L. monocytogenes ST-388 y S. Typhimurium CECT 4594 las que mostraron las mayores reducciones. Asimismo, de forma general, se observó un cambio limitado en el perfil de sensibilidad de las cepas evaluadas a los antibióticos tras la exposición al aceite esencial de casia. A partir de estos resultados, se evaluaron ocho tratamientos que combinaban distintas enzimas (proteasa, amilasa y mananasa) con aceite esencial de casia para determinar la mejor estrategia de eliminación de biofilms maduros. La combinación de proteasa, amilasa y aceite esencial de casia se seleccionó como la más efectiva. Los resultados cuantitativos y cualitativos demostraron que este tratamiento logró reducciones en los recuentos celulares cercanos al 100%, además de disgregar la arquitectura del biofilm. Finalmente, como segunda estrategia fue el biocontrol, se evaluó la capacidad de Bacillus safensis para reemplazar ecológicamente a L. monocytogenes y S. enterica en superficies de acero inoxidable. La presencia de biofilms preformados de B. safensis redujo significativamente los recuentos de ambos patógenos en biofilms biespecie, siendo L. monocytogenes el más afectado, lo que lo perfila como un competidor débil frente a B. safensis.
Biofilms de listeria monocytogenes y salmonella enterica en instalaciones alimentarias : desarrollo de estrategias para el control de ambos patógenos
Cervantes Huaman, B. R. H. (Autor/a). 5 nov 2024
Tesis doctoral