microorganismos marcadores en alimentos

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06/12/2011 1 Análisis microbiológico de alimentos Microorganismos marcadores María Marcela Martínez Miranda Magister en Microbiología Departamento de Ingeniería Universidad de Caldas En realidad… La mayoría de los alimentos contienen microorganismos. No es posible el análisis de todos los patógenos y de todos los alterantes. Marcela Martínez M.Sc. ¿Porqué buscar microorganismos marcadores? 1. La detección de patógenos puede ser muy complicada, muy lenta y/o muy costosa. 2. La investigación de patógenos en alimentos no facilita un enfoque preventivo. 3. Calidad microbiológica en términos de microorganismos marcadores. Marcela Martínez M.Sc. Microorganismos marcadores Son organismos (o grupos) que advierten: manejo inadecuado presencia de microorganismos patógenos Su detección en el laboratorio es más sencilla, rápida y/o económica. Marcela Martínez M.Sc. Microorganismos marcadores Microorganismos cuya presencia en cantidades o niveles por encima de ciertos límites numéricos indica la posible presencia de patógenos ecológicamente relacionados. Índices Microorganismos cuya presencia en cantidades determinadas indica un tratamiento o procesado de inocuidad inadecuado. Indicadores Marcela Martínez M.Sc. Características de un buen índice de contaminación en alimentos 1. Origen específico 2. Técnicas de laboratorio fiables y rápidas 3. Resistencia a condiciones ambientales y al procesado tanto o más que los patógenos a los cuales representa. Marcela Martínez M.Sc.

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Page 1: Microorganismos marcadores en alimentos

06/12/2011

1

Análisis microbiológico de alimentos

Microorganismos marcadores

María Marcela Martínez Miranda

Magister en Microbiología

Departamento de Ingeniería

Universidad de Caldas

En realidad…

• La mayoría de los

alimentos

contienen

microorganismos.

• No es posible el

análisis de todos

los patógenos y de

todos los

alterantes.Marcela Martínez M.Sc.

¿Porqué buscar

microorganismos marcadores?

1. La detección de

patógenos puede ser muy

complicada, muy lenta y/o

muy costosa.

2. La investigación de

patógenos en alimentos

no facilita un enfoque

preventivo.

3. Calidad microbiológica en

términos de

microorganismos

marcadores.Marcela Martínez M.Sc.

Microorganismos marcadores

• Son organismos (o

grupos) que advierten:

– manejo inadecuado

– presencia de

microorganismos

patógenos

• Su detección en el

laboratorio es más

sencilla, rápida y/o

económica.Marcela Martínez M.Sc.

Microorganismos marcadores

• Microorganismos cuya presencia en cantidades o niveles por encima de ciertos límites numéricos indica la posible presencia de patógenos ecológicamente relacionados.

Índices

• Microorganismos cuya presencia en cantidades determinadas indica un tratamiento o procesado de inocuidad inadecuado.

Indicadores

Marcela Martínez M.Sc.

Características de un buen índice de

contaminación en alimentos

1. Origen específico

2. Técnicas de laboratorio

fiables y rápidas

3. Resistencia a

condiciones ambientales

y al procesado tanto o

más que los patógenos a

los cuales representa.

Marcela Martínez M.Sc.

Page 2: Microorganismos marcadores en alimentos

06/12/2011

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Un microorganismo marcador dado puede funcionar a la vez como índice y

como indicador.

Por ejemplo, la presencia de cantidades importantes de E. coli en los camarones

precocinados congelados indica:

Un tratamiento de inocuidad

insuficiente cumpliendo de ese modo una función

de indicador

La presencia posible de patógenos entéricos, es decir,

una función de índice para microorganismos de

importancia para la salud pública, como por ejemplo las

shigelas, que se pudieran haber originado en la zona donde fueron tratados los

camarones.

Marcela Martínez M.Sc.

Los principales microorganismos

indicadores en alimentos son:

• Indicadores de condiciones de manejo o de eficiencia de

proceso:

– Aerobios Mesófilos

– Psicrófilos y psicrotróficos

– Termófilos o termodúricos

– Mohos y levaduras

– Coliformes totales

• Indicadores de contaminación fecal:

– Coliformes fecales

– E. coli

– Enterococos

– Anaerobios sulfito-reductores Marcela Martínez M.Sc.

Otros microorganismos

indicadores

• Estafilococos coagulasa positiva

(Staphylococcus aureus)

• Recuento de Anaerobios Mesófilos

• Recuento de Anaerobios Esporulados

• Recuento de Virus entéricos

Marcela Martínez M.Sc.

Métodos de análisis microbiológico

• Método: cualitativo

– PRESENCIA / AUSENCIA en

25 g o mL de muestra.

• Salmonella sp.

• Vibrio cholerae

• Listeria monocytogenes

• Método: cuantitativo

– Tubos múltiples: NMP/g o mL

de muestra

– Recuento en placa: ufc/g o mL

a. Por incorporación

b. Por superficie

Marcela Martínez M.Sc.

Indicadores de condiciones de

manejo o de eficiencia de proceso

Aerobios

mesófilos

Psicrófilos y

termófilos

Mohos y

levaduras

Coliformes

totales

Marcela Martínez M.Sc.

Recuento de aerobios mesófilos

(RAM)

Se desarrollan en presencia de aire

a temperaturas medias (25-40°C).

Dan lugar a la formación de colonias

visibles después de 72 horas a 3Oº

C (ó 48 horas a 37ºC) sobre un agar

de recuento, incubado en

condiciones de aerobiosis.

Indican:

la calidad sanitaria de un

alimento.

las condiciones de manipulación.

las condiciones higiénicas de la

materia prima.Marcela Martínez M.Sc.

Page 3: Microorganismos marcadores en alimentos

06/12/2011

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Aplicación del RAM

Alimentos

frescos,

refrigerados y

congelados.

Materias primas e

insumos.

Alimentos listos

para consumir.

Marcela Martínez M.Sc.

El RAM NO es útil para:

Alimentos fermentados.

Col acida, queso y otros

derivados lácteos.

Alimentos esterilizados

(Recuento Microscópico

Directo).

Alimentos deshidratados y

congelados (Recuento

Microscópico Directo).

Alimentos refrigerados

(Recuento de

psicrotróficas).

Marcela Martínez M.Sc.

Existen dos métodos clásicos para

el recuento de aerobios mesófilos

Marcela Martínez M.Sc.

RAM por el método de siembra a

profundidad

Profundidad 10 -1 (48 h) 10 -2 A (48 h) 10 -2 B (48 h) 10 -3 A (48 h) 10 -3 B (48 h)

Marcela Martínez M.Sc.

Un RAM elevado indica:

En alimentos estables

– Materias primas muy contaminadas.

– Tratamiento no satisfactorio.

En alimentos perecederos

– Materias primas muy contaminadas.

– Tratamiento no satisfactorio.

– Almacenamiento en condiciones de

temperatura inadecuadas.

Marcela Martínez M.Sc.

Un RAM elevado puede significar:

1. Excesiva contaminación

de la materia prima.

2. Deficiente manipulación

durante el proceso de

elaboración.

3. La posibilidad de que

existan patógenos, pues

éstos son mesófilos.

4. La inmediata alteración

del producto.

Marcela Martínez M.Sc.

Page 4: Microorganismos marcadores en alimentos

06/12/2011

4

Psicrotróficos

• Por definición son

organismos que producen

crecimiento visible a 7o C

1o C dentro de 7 a 10

días, independiente de su

temperatura de crecimiento

óptima.

• Los organismos

mayormente asociados con

alimentos refrigerados y

que causan daño son

psicrotróficos y no

psicrofílicos

Marcela Martínez M.Sc.

Psicrotróficos

Incluye bacilos y cocos; formadores de esporas; gram positivos y gram negativos; aeróbos; anaerobios y anaerobios facultativos.

– Aeromonas

– Bacillus

– Clostridium

– Lactobacillus

– Escherichia

– Listeria

– Serratia, ect.

– Hongos y levaduras

Marcela Martínez M.Sc.

Psicotróficos patógenos

Patógenos

– Aeromonas hydrophila

– Bacillus cereus (algunas

cepas)

– Clostridium botulinum type E,

B y F

– Listeria monocytogenes

– Vibrio cholerae

– Yersinia enterocolítica

– Escherichia coli (algunas

cepas)

Marcela Martínez M.Sc.

Psicrotróficos

Métodos de detección

• Cultivo durante 10 días a 7oC para siembra en profundidad.

• Cultivo durante 7-8 días a 7o C para siembra en superficie

• Cultivo durante16 hr a 17O C seguido de 3 días a 7oC

Marcela Martínez M.Sc.

Termodúricos

Organismos que

pueden tolerar calor y

por consiguiente

tienen la capacidad

de sobrevivir

pausterización. Son

capaces de sobrevivir

el calentamiento de

un alimento a

temperaturas de 60 a

80OC.Marcela Martínez M.Sc.

Termodúricos

Género Alimento asociado

Actinomycetes Leche

Alcaligenes Leche

Arthrobacter Leche

Bacillus Leche/huevos

Clostridium Leche

Coryneform Huevos

Lactobacillus Leche/carne/jugos

Microbacterium Leche

Micrococcus Leche/huevos

Pseudomonas Huevos

Streptococcus/

Enterococcus

Leche/carne/huevoMarcela Martínez M.Sc.

Page 5: Microorganismos marcadores en alimentos

06/12/2011

5

Coliformes

Bacilos Gram negativos

No esporulados

Aerobios o anaerobios

facultativos

Fermentan la lactosa a 35⁰Ccon producción de ácido y

gas

Viven en el ambiente y en

animales de sangra caliente

Los coliformes totales

incluyen los fecales

Marcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.

Son algunas especies que

pertenecen a los géneros:

Género Fuente

EscherichiaHeces (humanas y

animales)

Klebsiella Heces, ambiente

Enterobacter Heces, ambiente

Citrobacter AmbienteMarcela Martínez M.Sc. Marcela Martínez M.Sc.

Coliformes como indicadores de

contaminación fecal

• Se encuentran en el intestino del hombre y de

animales, pero también en otros ambientes

como: suelo, plantas, cáscara de huevo, etc.

• Son útiles como indicadores de contaminación

fecal por:

– Su frecuencia en heces

– Su fácil detección en el laboratorio

– Sus características semejantes a algunos miembros

patógenos de la familia EnterobacteriaceaeMarcela Martínez M.Sc.

Aplicación del uso de Coliformes

como indicadores

1. Detección de prácticas sanitarias deficientes en el

manejo y en la fabricación de los alimentos.

2. Evaluación de la calidad microbiológica de un

producto.

3. Evaluación de la eficiencia de prácticas sanitarias

e higiénicas en el equipo.

4. Calidad sanitaria del hielo y los distintos tipos de

agua utilizados en las diferentes áreas del

procesamiento de alimentos.Marcela Martínez M.Sc.

Page 6: Microorganismos marcadores en alimentos

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Pruebas de determinación de

Coliformes1. Investigación y recuento en

medio líquido

• Se usa el Caldo

lactosado biliado verde

brillante (Brilliant Green

Bile Lactose: BGBL)

2. Investigación y recuento en

medio sólido

• Se utiliza el medio

selectivo agar biliado

rojo-violeta (Violet Red

Bile Agar: VRBA)

Marcela Martínez M.Sc.

Pruebas para detección y

recuento de Coliformes

1. Prueba presuntiva

– Caldo Lauril Triptosa (CLT).

– Caldo Mc. Conkey.

– Caldo lactosado bilis verde brillante.

2. Prueba confirmativa:

– Medio EC.

– Medio bilis lactosa (BLVB)

Marcela Martínez M.Sc.

Investigación y recuento en

medio sólido

Coliformes totales

en placas de agar

bilis rojo violeta,

incubadas por 24 h

a 35 ºC

UFC/g (o/mL) de

muestra.

Marcela Martínez M.Sc.

Coliformes fecales (CF)

Origen intestinal

Pertenecen a la familia

Enterobacteriaceae

Bacilos Gram negativos,

anaerobios facultativos, no

esporulados.

Fermentadores de lactosa a

44.5 °C con producción de gas.

Principalmente Escherichia coli

(90%)Marcela Martínez M.Sc.

Determinación de CF

Su determinación se hace a partir de la segunda etapa

(confirmativa) del método de NMP, cultivando en caldo

lactosado con incubación a 44.5 °C.Marcela Martínez M.Sc.

Escherichia coli (coliformes

termotolerantes)

• Capacidad para producir

indol a partir de triptófano

• Producción de la enzima β-

glucuronidasa.

• Es el índice de

contaminación fecal más

adecuado.

• Hay grandes cantidades de

Escherichia coli en las

heces humanas y

animales.Marcela Martínez M.Sc.

Page 7: Microorganismos marcadores en alimentos

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Determinación de E. coli

• Métodos basados en:

– Producción de ácido y gas a partir

de la lactosa.

– Producción de la enzima β-

glucuronidasa.

• Los procedimientos incluyen:

– Filtración con una membrana que

después se incuba en medios

selectivos a 44–45 °C.

– «número más probable»Marcela Martínez M.Sc.

Recuento de Enterobacterias

• Familia

Enterobacteriaceae

• Lactosa + y lactosa -

• Se usan como grupo

indicador en lugar del

grupo de coliformes

totales.

• Son de origen fecal y

no fecal.

Marcela Martínez M.Sc.

Razones por las cuales se utilizan las enterobacterias

como indicadoras en lugar de los coliformes

1. Los coliformes son un

grupo mal definido

taxonómicamente.

2. Los coliformes solo

tienen en cuenta las

enterobacterias

lactosa positiva.

3. Las Enterobacterias

son mas resistentes

que los coliformes.

Marcela Martínez M.Sc.

Qué indica niveles altos de Enterobacteiras en

alimentos procesados?

• Tratamiento inadecuado y/o

contaminación posterior al

tratamiento; más

frecuentemente a partir de

materias primas, equipos

sucios o manejo no

higiénico

• Multiplicación microbiana

que pudiera haber permitido

el crecimiento de toda la

serie de microorganismos

patógenos y toxigénicos.

Marcela Martínez M.Sc.

Métodos para el recuento de

Enterobacterias

• Método de

recuento

– Recuento en

placa

– Recuento en

medio líquido

• Método de

ausencia

presencia

VRBG Agar

Confirmación con

prueba de oxidasa

Marcela Martínez M.Sc.

Estreptococos fecales

Enterococcus• Se encuentran en las heces

de los humanos y animales

de sangre caliente.

• Animales de producción:

vaca, cerdo, oveja, caballo,

gallina y pato.

• Son importantes en

situaciones donde se sabe

que hay contaminación

fecal y no se detectan

coliformes.

Marcela Martínez M.Sc.

Page 8: Microorganismos marcadores en alimentos

06/12/2011

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Uso de Enterococcus como

indicadores en alimentos

• Aunque se encuentran

en cantidades menores

que E. coli, son mas

resistentes.

• Se consideran

indicadores en alimentos

procesados, como

lácteos y cárnicos, en

los cuales E. coli no

puede sobrevivir.

Marcela Martínez M.Sc.

Especies de Enterococcus

Grupo Especies Hábitat

Grupo 1

Enterococcus faecalis

Enterococcus faecium

Enterococcus durans

están normalmente

presentes en las heces de

humanos y animales

Grupo 2

Streptococcus bovis

Streptococcus equinus

Enterococcus avium

no se encuentran

comúnmente en las heces

humanas

Marcela Martínez M.Sc.

Clostridium sulfito reductores

• Bacterias Grampositivas,

esporuladas, anerobias,

reductoras de sulfitos.

• Se utilizan como

indicadores de

contaminación fecal

antigua.

• Clostridium perfringens es

de origen fecal y también se

encuentra ampliamente

distribuida en la naturaleza.

Marcela Martínez M.Sc.

Recuento de esporas de Clostridium

sulfito reductores

Se pesan 10g o ml y se homogenizan

con 90ml de peptona 0.1%

Se realizan diluciones seriadas en

9ml peptona 0.1%

Marcela Martínez M.Sc.

Choque térmico para formación de

esporas

Se ponen los tubos con las diluciones a sembrar en agua hirviendo por 10

minutos para hacer luego el choque térmico y activar las esporas.

Para finalizar el choque térmico, se ponen los tubos de diluciones en hielo.Marcela Martínez M.Sc.

Siembra en fondo en agar SPS

Se siembra 1ml en fondo de la dilución

que ha sido sometida a choque térmico

y se agrega el medio SPS caliente.Marcela Martínez M.Sc.

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Incubación en anaerobiosisSe llevan a incubar las cajas en cámara

de anaerobiosis por 72 horas a 37 C,

con sobre generador de anaerobiosis e

indicador atmosférico.

Marcela Martínez M.Sc.

Mohos y levaduras

• Crecen más lentamente que las bacterias en los alimentos no ácidos que

conservan humedad.

• Las levaduras crecen mas rápidamente que los mohos, pero con frecuencia

junto a ellos.

• Mohos son aerobios estrictos.

• Levaduras crecen en aerobiosis o en anaerobiosis (fermentación).

hongos filamentososUnicelulares

Marcela Martínez M.Sc.

Mohos y levaduras en alimentos

Importantes en alimentos

ácidos y en los de baja

actividad de agua:

– Frutas frescas

– Jugos

– Vegetales

– Quesos

– Cereales

– Alimentos salazonados

– Encurtidos

– Alimentos congelados y

deshidratados Marcela Martínez M.Sc.

Recuento de mohos y levaduras

• Se desarrollan en

condiciones de aerobiosis.

• A temperaturas que varían

entre 20 y 30⁰C.

• Crecen más lentamente

que las bacterias.

• Los medios de cultivo

deben favorecer su

desarrollo pero no el de las

bacterias.

Marcela Martínez M.Sc.

Medios de cultivo para mohos

Agar de Sabouraud

Agar papa dextrosa

Agar extracto de malta

Agar Czapek-Dox

Agar Micosel o micobiótico

BHI + antibióticos

BHIMarcela Martínez M.Sc.

Recuento de mohos y levaduras

Se tiene en cuenta el rango de 10 UFC – 100 UFC

Se reportan indistintamente mohos y levaduras

Marcela Martínez M.Sc.

Page 10: Microorganismos marcadores en alimentos

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“La misión de la vida es descubrir la vocación y luego entregarse a ella con todo el corazón”

BudaMarcela Martínez M.Sc.