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Los biofilms Composici처n, efectos y control
Beatriz River처n briveron@uol.com.br Profa. Dra. Adjunto I, Laborat처rio de microbiologia e virologia molecular - Universidade Presbiteriana Mackenzie - S찾o Paulo
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Biofilms
La importancia de los biofilms en la seguridad y deterioro de los alimentos exige una mejor comprensión de su biología, estructura y función. Las primeras referencias sobre su existencia
datan de la década de 1990. Muchas
contaminaciones o re-contaminaciones ocurren en industrias de alimentos y, gran parte de éstas, están relacionadas con la formación de biofilms en las líneas de producción, con numerosos microorganismos como responsables de este problema.
¿Qué es un biofilm? Un biofilm consiste en el desarrollo de bacterias, hongos y/o protozoarios asociados y unidos por una matriz extracelular excretada por los mismos. Esta matriz es de naturaleza polimérica, de composición compleja –con predominancia de exoheteropolisacáridos-, altamente hidratada, juntamente con nutrientes captados del medio, y se adhiere a superficies sólidas como vidrio, nylon, policarbonato, polipropileno, Tefflon®, acero inoxidable etc. En este microambiente se forman micro-colonias y entre ellas y a su alrededor, micro-canales de agua constituyendo un sistema circulatorio elemental mediante el cual se agregan y distribuyen entre las células por difusión pasiva, se movilizan enzimas y moléculas señales del “quorum sensing” y por otro lado, los productos tóxicos para la población microbiana se excretan fuera del microsistema.
Se cree que los micro-canales acuosos participen también del transporte de oxígeno en el interior del biofilm, limitando la difusión y consumo de este gas, de modo que se hace posible la coexistencia de microorganismos aerobios y anaerobios en estos hábitats.
Ejemplos Ejemplos comunes de biofilm incluyen las placas dentales, la superficie resbaladiza de piedras y trozos de madera en lechos de agua corriente, capas de “limo” en carnes vacunas y de aves deterioradas cuando se almacenan refrigeradas, colonización en tanques de almacenamiento de leche en la industria de lácticos, crecimientos en superficies húmedas de mesas de laboratorio y otras superficies de manipulación de alimentos, recubrimientos en maquinaria de procesamiento, entre otros.
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Biofilms
Efectos Si bien los biofilms pueden proporcionar beneficios como, por ejemplo, en la industria de alimentos, son útiles los constituidos por las bacterias Acetobacter y Gluconobacter para la producción de vinagre y de ácido cítrico por fermentación, los biofilms adheridos a superficies de equipamientos utilizados en procesos alimenticios pueden resultar en graves problemas, dado que poseen potencial para actuar como fuentes crónicas de contaminaciones por patógenos, que además de comprometer la calidad del alimento, representan graves riesgos para la salud del consumidor. Por otro lado, los microorganismos anaerobios forman ácidos orgánicos de bajo peso molecular conduciendo a la corrosión de metales.
Los microorganismos implicados La mayoría de los estudios describe bacterias Gram negativas como principales formadoras de biofilms. Sin embargo, se sabe que bacterias Gram positivas también están presentes en su composición (en nuestro local de trabajo, en bebederos de agua potable destinados a la población en general, hemos constatado frecuentemente la producción de biofilms con microbiota predominante de estreptococos). En industrias azucareras, los principales problemas son ocasionados por bacterias Gram positivas productoras de dextranas.
No todas las estirpes de una misma especie son igualmente capaces de iniciar la formación de un biofilm. Además, la adherencia a la superficie y el desarrollo del biofilm son procesos diferentes.
Dentro de los microorganismos que participan de los procesos de formación de biofilms y generan problemas de salud pública pueden resaltarse bacterias de los géneros: Pseudomonas, Micrococcus, Staphylococcus, Enterococcus, Listeria, Yersinia, Salmonella, Escherichia, Bacillus, Alcaligenes y Flavobacterium.
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Biofilms
Control Los biofilms muestran una resistencia elevada de biofilms a los agentes antimicrobianos, atribuida a la existencia de la matriz polimérica que funciona como una barrera protectora. Los microorganismos en biofilms son considerablemente más resistentes a la remoción por agentes comúnmente utilizados para la limpieza. Se han mostrado eficientes los métodos de remoción físicos como los choques térmicos, choque osmótico, humedecimiento con vapor de agua, aplicación de radiación ultravioleta y ultrasonido, así como el empleo de sustancias químicas a base de cloro y ácido peroxiacético.
Bibliografía JAY, J.M. Microbiologia de alimentos. 6a Ed. Artmed, São Paulo, 2005. CASALINI, J. Seminários em alimentos. Dpto. De Ciência dos Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, RGS, 2008.
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