efecto inhibitoriorio de aceite de clavos sobre listeria monocytogenes en carne y queso
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EFECTO INHIBITORIO DE ACEITE DE CLAVOS SOBRE Listeria monocytogenes EN
CARNE Y QUESO
K. Vrinda Menon and S.R. Garg
RESUMEN
La actividad antilisterica de aceite de clavos se examinó en la carne y el queso, tanto a 30ºC
como a 7ºC. En concentraciones de 0,5% y 1% de aceite de clavos de olor, se restringió el
crecimiento de Listeria monocytogenes en los alimentos a ambas temperaturas. La actividad
inhibitoria del aceite de clavo de olor fue más pronunciada a una concentración de 1%. El
recuento de Listeria en las muestras tratadas fueron de 1-3 log10 UFC g-1
menos en comparación
con los controles a diferentes intervalos durante el almacenamiento. Los resultados revelan el
potencial del aceite de clavo de olor como un conservante natural en la carne y el queso.
INTRODUCCIÓN
Listeria monocytogenes ha ganado una
creciente atención como un patógeno de
importancia en la salud pública debido a un
gran número de brotes de origen
alimentario de la listeriosis. La listeriosis
humana es a menudo muy grave, con tasas
de mortalidad tan altas como del 20% al
30% de los casos reportados (NACMCF
1991). Diferentes tipos de productos
alimenticios han sido asociados con estos
brotes (Farber y Peterkin 1991), por lo que
existe un interés considerable en poner fin a
esta tendencia que aumenta cada vez más.
Debido a la percepción negativa de los
consumidores hacia los conservantes
químicos, la atención se está desplazando
hacia alternativas naturales. El clavo
(Eugenia caryophyllus) es conocido desde
tiempos antiguos por poseer una actividad
antimicrobiana atribuida a su componente
activo el eugenol.
Este estudio examina la actividad
antimicrobiana del aceite de clavo de olor
sobre L. monocytogenes en la carne picada
(de cordero) y queso de pasta blanda
(mozzarella).
MATERIALES Y MÉTODOS
Alimentos Sustratos
Se utilizó carne de cordero picada fresca
comprada a un distribuidor local y queso
mozzarella italiano adquirido directamente
de un fabricante local. El queso no contiene
ningún conservante. Los alimentos fueron
esterilizados en autoclave a 121ºC durante
15 minutos y el aceite de clavo de olor se
añadió a las concentraciones deseadas a una
parte mientras que otra parte se utilizó
como control.
Aceite de Clavo
Se adquirió Aceite de clavo disponible
comercialmente de un proveedor local de
productos a base de hierbas. Se verificó su
esterilidad mediante la inoculación en
infusión de cerebro corazón (BHI) y
medios de cultivo de agar BHI. Fue usado
en concentraciones del 0,5% y 1% en los
alimentos utilizados como sustratos. El
contenido de eugenol en el aceite fue de
aproximadamente 85% al 92% (Pruthi
1980).
Cultivo de Ensayo
Se utilizaron dos cepas de L.
monocytogenes estándar obtenidas del
Microbial Type Culture Collection y Gene
Bank (MTCC), y el Instituto de Tecnología
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Microbiana, Chandigarh, India. Estos
incluyen las cepas MTCC 657 (NCTC
7973) y MTCC 1143 (NCTC 11994). Se
usaron suspensiones de soluciones salinas
fisiológicas de los cultivos durante la noche
para inocular los sustratos alimenticios de
prueba.
Inoculación de las Muestras y
Almacenamiento
Las muestras fueron inoculadas
asépticamente en contenedores estériles con
aproximadamente 104 células de L.
monocytogenes g-1
. Estos fueron
mantenidos a 30ºC durante 7 días y 7ºC
durante 15 días.
Conteo de L. monocytogenes
Las muestras tratadas con aceite de clavos y
las muestras de control sin tratamiento
fueron examinadas por conteo de L.
monocytogenes al principio del experimento
(día 0) y subsecuentemente después de 1, 2,
3, 5 y 7 días para las muestras almacenadas
a 30ºC; y después de 3, 6, 9, 12 y 15 días
las muestras almacenadas a 7ºC. Las
muestras de carne mantenidas a 30 º C
mostraron signos visibles de deterioro, por
lo tanto el examen se limitó a 5 días
solamente. Los recuentos fueron tomados
en placas de agar en medio BHI con una
dilución adecuada de las muestras de forma
aséptica por duplicado. Fue utilizado como
diluyente solución salina fisiológica.
Análisis Estadístico
Los datos de dos repeticiones de cada
experimento, y una repetición de las dos
muestras de ensayo en cada intervalo de
muestreo se analizaron utilizando la prueba
paired t-test.
RESULTADOS
Efectos del aceite de clavos sobre L.
monocytogenes en Carne Picada
Las muestras de carne tratada con aceite de
clavo de olor presentaron menor cantidad
de L. monocytogenes que las
correspondientes muestras de control
manteniéndolas a 30ºC y 7ºC (Tabla 1). La
adición de 0,5% de aceite de clavo de olor
limitó el crecimiento de la población inicial
de Listeria de 7,7 × 103 UFC g
-1 a 1,8 × 10
5
UFC g-1 después de un almacenamiento de
un día a 30ºC, mientras que el
correspondiente aumento de la carne de
control fue de 8,7 × 103 UFC
g-1 a 2,6 × 10
6
UFC g-1.
Del mismo modo, el pico de los
recuentos obtenidos después de 5 días de
almacenamiento a 30ºC en la muestra
tratada y su control eran 3,5 × 107 UFC g
-1
y 2,8 × 108 UFC
g-1 respectivamente (P ≤
0,01). A 7ºC, el tratamiento con 0,5% de
aceite de clavo reveló un efecto antilisterico
llamativamente significativo después de 3,
6 y 9 días de almacenamiento, con el
recuento de UFC de dos cepas de Listeria
en la carne tratada siendo 5,1 × 104 g
-1, 9,0
× 104 g
-1 y 6.1 10
5 g
-1, respectivamente, en
comparación con 1,3 × 105 g
-1, 7.4 × 10
5 g
-1
y 1,3 × 106 g
-1 en los controles respectivos.
Una mayor concentración de aceite de clavo
(1%) mejora la acción antilisterica en la
carne. Como resultado, la población de
Listeria inicial de 104 UFC g
-1 mostró una
caída marginal en la carne tratada en el día
0 a 3,9 × 103 UFC g
-1. A un
almacenamiento a más de 30ºC, los
microorganismos mostraron una tendencia
gradual al alza de 2.0 × 107, 3.2 × 10
7 y 3.0
× 108 UFC g
-1 en los controles después de
1, 2 y 3 días respectivamente, pero los
niveles respectivos de sólo 3.7 × 104, 1.7 ×
105 y 2.5 × 10
6 UFC g
-1 fueron alcanzados
en la carne tratada durante este periodo. Los
conteos en el grupo tratado después de 5
días también fueron significativamente más
bajos que en el grupo de control (P ≤ 0,01).
Las muestras de carne almacenadas a 7ºC,
presentaron niveles significativamente más
bajos de células durante el experimento. La
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población de Listeria de la muestra de carne
de control alcanzó un máximo de 1.8 × 107
UFC g-1
, pero varía entre sólo 6.1 × 103 y
4.2 × 105 UFC g
-1 en el grupo tratado
durante los 15 días del período de
experimentación (Tabla 1).
Tabla 1. Actividad antilisterica de clavos de olor en la Carne
Temperatura
(°C)
Tiempo de Almacenamiento
(días)
Promedios del Conteo de L. monocytogenes (UFC-1
)
0.5% de A. de Clavos 1% de A. de Clavos
Control Tratamiento Control Tratamiento
30
0 8.7×103 7.7×103 1.2×10
4 3.9×10
3
1 2.6×106 1.8×10
5a 2.0×10
7 3.7×10
4a
2 N.D. 1.6×106 3.2×10
7 1.7×10
5a
3 4.5×107 2.3×10
7 3.0×10
8 2.5×10
6a
5 2.8×108 3.5×10
7a 1.8×10
8 5.0×10
7a
7
0 1.7×104 1.6×10
4 1.8×10
4 1.2×10
4
3 1.3×105 5.1×10
4a 1.1×10
5 6.1×10
3a
6 7.4×105 9.0×10
4a 6.2×10
6 6.7×10
3a
9 1.3×106 6.1×10
5a 1.3×10
7 3.7×10
4a
12 2.0×106 2.1×10
6 1.8×10
7 3.6×10
5a
15 1.1×106 8.7×10
5 4.5×10
6 4.2×10
5a
Diferencia entre la muestra tratada y la de control estadísticamente significativas (P ≤ 0,01). N.D. no hecha.
Efectos del Aceite de Clavos de Olor sobre
L. monocytogenes en Queso
La adición de aceite de clavos de olor a
concentraciones de 1% causó una reducción
significativa en la tasa de crecimiento de
Listeria en las muestras de queso
almacenadas a 7ºC y 30ºC.
A concentraciones de aceite de 0.5% las
muestras tratadas mostraron una
disminución en la población cerca del 1
log10 UFC g-1
comparada con las muestras
de control después del almacenamiento a
30ºC para los días 1, 2, y 3, aunque en el
crecimiento posterior, la diferencia entre los
dos grupos no fue significativa (Tabla 2).
Se observaron diferencias significativas
entre los dos grupos a 7ºC, aunque la
diferencia máxima se registró nueve días
después (P ≤ 0,01).
El aumento de la concentración de aceite de
clavo a 1% mejoró la acción inhibidora
sobre L. monocytogenes. A 30ºC, se
registraron diferencias significativas en el
recuento en las muestras de control y las
tratadas durante los primeros 5 días de
almacenamiento. Los promedios de dos
conteos de cepas de L. monocytogenes en
las muestras de queso de control fue de 1.5
× 106 UFC 10
6 g
-1 después del día 1,
mientras que el valor correspondiente en
muestras de queso tratadas fue sólo de 1.9 ×
103 UFC g
-1, una diferencia alrededor de 3
log10 UFC g-1
. Una diferencia de 1-2 log10
UFC g-1
entre los dos grupos también se
registró en las muestras almacenadas a 7 º C
durante los primeros 12 días del
experimento.
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Tabla 2. Actividad antilisterica de aceite de clavos de olor en el Queso
Temperatura (°C)
Tiempo de almacenamiento (días)
0.5% de A. de Clavos 1% de A. de Clavos
Control Tratamiento Control Tratamiento
30
0 7.1×103 6.9×103 4.8×103 1.8×103
1 5.7×105 9.8×104b 1.5×106 1.9×103b
2 2.1×106 4.6×105b 2.1×106 4.1×104b
3 2.7×107 2.1×106b 1.5×107 1.5×106b
5 2.7×107 1.3×107 2.4×107 1.5×106b
7 6.7×106 4.0×106 1.7×107 1.3×107
7
0 1.5×104 1.2×104 1.4×104 9.6×103
3 7.3×104 1.2×104a 6.9×104 1.1×103b
6 2.0×105 9.1×104a 1.9×105 8.0×103b
9 3.8×106 8.0×104b 2.6×105 6.0×104b
12 3.7×106 5.1×105b 6.0×105 5.1×104b
15 6.5×105 3.8×105 5.5×105 1.2×105 Diferencia entre la muestra tratada y la de control estadísticamente significativas (a P ≤ 0,05 and b P ≤ 0.01)
DISCUSIONES
La actividad antilisterica del aceite de
clavos de olor en medios de cultivo ha sido
señalada en varios trabajos anteriores (Bahk
et al. 1990, Aureli et al. 1992, Lis-Balchin y
decanos 1997). El presente estudio reveló
su acción sobre los sustratos alimenticios
carne y queso. Aunque el microorganismo
no fue eliminado ni completamente
inhibido, el aceite de clavos de olor fue
capaz de restringir la proliferación de L.
monocytogenes en los alimentos
anteriormente mencionados. El efecto fue
más evidente con concentraciones de aceite
de clavo al 1% comparado con
concentraciones de 0.5% ambas a 30ºC y
7ºC. El retraso en el crecimiento del
microorganismo es particularmente útil en
términos de seguridad alimentaria para el
almacenamiento corto de productos, porque
en el almacenamiento prolongado de
Listeria puede alcanzar niveles altos en los
alimentos a pesar de la presencia de aceite
de clavo de olor.
En un estudio anterior, Ting y Deibel
(1992) demostraron que el clavo de olor en
polvo a una concentración del 1% inhibe el
crecimiento del microorganismo en
suspensiones de carne. Se sabe que los
aceites de especias muestran una mejor
actividad antimicrobiana que los extractos y
polvos (Subrahmanyan et al. 1957). Hao et
al. (1998a, b) informó de un efecto
inhibidor de eugenol, el principio activo del
clavo de olor, de L. monocytogenes en la
carne de vacuno y aves de corral cocidas a
los 5ºC y 15ºC. En varios estudios, el aceite
de clavos de olor ha mostrado una rápida
acción germicida en medios de cultivo
(Ting y Deibel 1992, Smith-Palmer et al.
1998), pero en el presente estudio, el
tratamiento con aceite de clavo de olor no
se tradujo en una disminución de la
población de Listeria inmediatamente
después de tratar los alimentos en el día 0.
Esto podría ser causa de algún efecto
protector de los alimentos en el
microorganismo (Hao et al. 1998b). La
comida también puede absorber los
compuestos antimicrobianos en el aceite de
clavo de olor y por ende la reducción de su
acción sobre los microorganismos.
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Los resultados sugieren que el potencial que
posee el aceite de clavos de olor como
sustancia antilisterica en la conservación de
alimentos, puede ser más aceptable para los
consumidores y los organismos
reguladores, en comparación con los
compuestos químicos. Aunque las altas
concentraciones de aceite de clavo pueden
afectar a las propiedades organolépticas de
los alimentos de manera negativa,
concentraciones más bajas pueden ser
suficientes para la seguridad alimentaria en
situaciones reales donde la carga bacteriana
es baja.
REFERENCIAS
Aureli, P., Costantini, A. and Zolea, S.
(1992) Antimi robial activity of some plant
essential oils against Listeria
monocytogenes. J. Food Prot. 55, 344-348.
Bahk, J.,Yousef, A. E. and Marth, E. H.
(1990) Behaviour of Listeria
monocytogenes in the presence of selected
spices. Lebensm.-Wiss.-u.-Technol. 23, 66-
69.
Farber, J. M. and Peterkin, P. I. (1991)
Listeria monocytogenes, a food-borne
pathogen. Microbiol. Rev. 55, 476-511.
Hao,Y.Y., Brackett, R. E. and Doyle,M. P.
(1998a) In hibition of Listeria
monocytogenes and Aero monashydrophila
by plant extracts in refrigerated cooked
beef. J. Food Prot. 61, 307^312.
Hao,Y.Y., Brackett, R. E. and Doyle,M. P.
(1998b) Efficacy of plant extracts in
inhibiting Aeromona shydrophila and
Listeria monocytogenes in refrigerated
cooked poultry. Food Microbiol. 15, 367-
378.
Lis-Balchin,M. and Deans, S. G. (1997)
Bioactivity of selected plant essential oils
against Listeria monocytogenes. J. Appl.
Microbiol. 82, 759-762.
NACMCF (1991) Listeria monocytogenes:
recommendations by the National Advisory
Committee on Microbiological Criteria for
Foods. Int. J. Food vbMicrobiol. 14, 185-
246.
Pruthi, J. S. (1980) Spices and condiments:
chemistry, microbiology, technology. New
York, Academic Press.
Smith-Palmer, A., Stewart, J. and Fyfe, L.
(1998) Antimicrobial properties of plant
essential oils and essences against ¢ve
important food-borne pathogens. Lett.
Appl.Microbiol. 26, 118-122.
Subrahmanyan,V., Sreenivasa Murthy, V.,
Krishna murthy, K. and Swaminathan, M.
(1957) Studies on the antimicrobial activity
of spices. J. Scient. Ind. Res. 16C, 240-244.