principales peligros asociados en la contaminación de ... · • marcadores moleculares...
TRANSCRIPT
Principales Peligros Asociados en la Contaminación de Productos de Alto Valor
Comercial en México
Dr. Cristóbal Chaidez Quiroz [email protected]
@chaqui09
6to Foro internacional de alimentos sanos. San Luis Potosi, SLP. Mayo 2018
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Unidad Culiacán
Índice general • Inocuidad en la producción de alimentos • Microorganismos y sus vías de acceso a la
cadena de producción de alimentos • Impactos económicos y de salud • Brotes de productos de alto riesgo • Iniciativas públicas y privadas de prevención • Soporte científico • Para considerar: Reflexiones.
Inocuidad
• Característica que tiene un alimento de no causar daño a la salud por efecto de algún contaminante – Físicos
• Piezas de metal, vidrios, plásticos, madera y objetos personales
– Químicos • Plaguicidas, fertilizantes, desinfectantes, metales pesados
– Biológicos • Bacterias, virus, protozoarios, y hongos
Calidad Inocuidad
Se ve y se siente
Imperceptible
No se observan a simple vista
¿que son? ¿cuáles son? ¿como se reproducen? ¿en donde se encuentran? ¿cuáles son las formas de dispersión?
Peligros biológicos
• Organismos vivos que no pueden observarse a simple vista
– Unidad de medición • Micrómetro (0.000001 metros)
¿que son?
Tamaño de los microorganismos
1nm
100 nm
10 nm
1µm
10 µm
100 µm
1mm
Viriodes/Priones
Virus Mycoplasma
Bacteria
Helmintos
Protozoarios
10-3
10-7
10-8
10-9
10-6
10-5
10-4
Microorganismos en frutos No se observan a simple vista
Tipos de microorganismos
19.37%
0.10%3.08%0.71%0.88%1.03%
2.84%38.57%
33.43%
SalmonellaCampylobacterShigellaE.coliYersiniaListeria Vibrio CryptosporidiumCyclospora
35%
24%
20%
11%
10%TyphimuriumEnteritidisNewportHeidelbergJaviana
CDC, 2004
Bacterias
Cada 20 minutos en condiciones de humedad y temperatura
¿como se reproducen las bacterias?
Protozoarios, 1,000,000 – 10,000,000
Enterovirus, 1,000 – 10,000,000
Salmonella, 10,000 – 10,000,000,000
Coliformes Fecales, 10,000 – 10,000,000,000
Concentración de patógenos entericos en heces (gramos)
Distribución de los microorganismos en el ambiente
• Alta diversidad y ubicuidad – Adaptados a condiciones adversas
¿donde se encuentran?
Distribución
Agua
Aire
Suelo y abonos orgánicos
Formas de dispersión
Vías de acceso a la producción de alimentos
Heces Roedores y
aves
Cosecha, manejo, proceso (lavado,
empaque
Humanos Frutas y
hortalizas
Agua residual
(irrigación) Animales (ganado)
Agua
Contaminación cruzada
Suelo
Carne, leche y huevos Semillas y forraje Plantas
Ruta Ambiental
Beuchat, 1995
Heces fecales
Agua de lluvia Drenaje Desechos sólidos
Océanos y bahías
Ríos y lagos
Agua subterránea Irrigación
Mariscos Recreación Agua potable
Cultivos Aerosoles
Humanos
Ruta ambiental: Agua
Bitton, 1994
Niveles de patógenos en aguas negras
Patógeno
Virus Enterovirus (Incluye virus de la Polio, Echo y
Coxsackie)
5,000
Bacteria Salmonella Shigella
Vibrio cholera
7,000 7,000 1,000
Protozoario Entamoeba histolytica 4,500
Helminto Ascaris lumbricoides 600
Basado en 100 litros por día de agua municipal
Fuente: Feachem et al 1983
Agua como vehículo de contaminación
• Penetración de patógenos en Papaya – Vehículo de contaminación – Diferencial de temperatura – Estructuras naturales del fruto
Hidrotermico e Hidroenfriado: diferencial de temperatura
Penteado et al., 2004.
67% de mangos “ Tommy Atkins ” hidrotratados
Colorante
Pedicelo
Salmonella Enteritidis
Heces fecales
Manos con guantes Manos sin guantes Utensilios de limpieza
Selección de frutos
Herramienta de corte
Contaminación cruzada
Frutos empacados
Ruta: Superficies de contacto
Guantes
Medida de control
Barrera física
“Previene contaminación”
Montville, 2001. Tenorio, 2001.
¿son seguros los guantes?
Superficie lisa del guante
Fuentes externas de contaminación
Pittet, 2001.
Rusia, 2002.
Impacto a la salud
• Persona susceptible – Adultos mayores – Mujeres embarazadas – Casos de cáncer – Residentes de casa de
asistencia – Guarderías – VIH positivos – Trasplantados
Infección
Persona susceptible
Alimento contaminado
Cadena de transmisión
Consumidores en riesgo
Papaya contaminada
Arrastre con cuchillo
Crecimiento de Salmonella
Cada 20 minutos en condiciones de humedad y temperatura
Productos de alto riesgo Microorganismo Numero de casos Causa raíz
Salmonella Newport 257 enfermos Pepinos importados de México (2014). Mala practicas higiénicas en el manejo de compostas
Salmonella Typhimurium 3 muertos y 261 infecciones
Melón Cantaloupe (2012). Malas practicas higiénicas en campo
Listeria monocytogenes 33 muertos y 147 infecciones
Melón Cantaloupe (2011). El mas mortífero desde 1990. Malas practicas higiénicas en campo
Salmonella Saintpaul 2 muertos y 1,442 infecciones
Chile jalapeño y serrano. Agua de riego contaminada en una campo agrícola de México
Salmonella Poona 4 muertos y 838 infecciones
Pepinos importados de México por Andrew & Williamson
Cyclospora cayetanensis 546 enfermos Cilantro importado de México por Taylor Farms
Salmoenlla Thompson, Kiambu, Agona, Gaminara
210 infecciones, 67 hospitalizaciones y un deceso.
Papaya Maradol importadas de México.
Impacto negativo
• Cambio en los patrones de consumo – Frutas y hortalizas frescas a la dieta
• Producción y distribución global de alimentos – La trazabilidad se hace mas compleja
• Aumento de segmentos de población en riesgo – Enfermedades crónico – degenerativas
• Relajamiento en los programas de inocuidad – Campo a la mesa
• Deficientes practicas de desinfección • Mejores métodos de detección de patógenos
– Centros de investigación, universidades, laboratorios públicos y privados
¿por que han aumentado los brotes?
Metodos genéticos
• Electroforesis en gel de campo pulsado – PFGE
• PCR en sus diferentes modalidades – PCR punto final (cualitativa) – PCR en tiempo real (cuantitativa) – RT-PCR
• Marcadores moleculares huesped-específico • Secuenciación masiva • Metagenómica
29
Secuenciación y bioinformática
29 Shendure, 2008; Illumina, 2010; Broad Institute, 2016.
Secuenciación NGS
Bioinformática
Genómica
Secuenciación masiva
Origen de contaminación de cepas de Salmonella Oranienburg en
agua de ríos
Reconstrucción de la dispersión de Salmonella Oranienburg
Metagenómica
• Definición: Análisis directo de los genomas de los organismos presentes en una muestra.
De TODOS los organismos en
la muestra
Analisis del ADN total de una muestra
Procesamiento inmediato, resultados rápidos, requerimientos mínimos
Resultados en Tiempo Real
Preparación rápida de la muestra
Accesible
Acceso inmediato a la información
Muestras listas para analisis desde 10 minutos
Sin costo capital (Solo invertir en reactivos para tener acceso al equipo)
Resultados rápidos Bajo costo de materiales
Fácil instalación
Conocimiento permanente del status de la muestra
Fácil manejo Infraestructura adicional mínima (o incluso nula)
PRODUCCIÓN
COSECHA
DISTRIBUCIÓN
CONSERVACION EMPAQUE
Monitoreo constante en toda la secuencia del campo a la distribución
AGUA
Toma de muestras
Análisis de muestras (Metagenómica)
Especie Serovar Cepa Resistencia a AB
BSL
Salmonella enterica
Saintpaul JN6X01.0048
✓
E. coli O157:H7 ✓
Staphylococcus aureus
✓ vancomicina
Bacillus cereus NRS 248
✗
Resultados
Resultados esperados y beneficios
• Método validado para la determinación rápida y simultanea de microorganismos. – Monitoreo de patógenos durante toda la cadena de
producción desde siembra a distribución.
Otras aplicaciones: – Conocimiento de biodiversidad de la rizosfera. – Búsqueda de contaminación y toxinas en la
conservación de alimentos. – Estudios microbiológicos de composta.
Para considerar: Reflexiones • En los programas de inocuidad los detalles
hacen diferencia – Registros, bitacoras
• La inocuidad no debe ser complicada – Uso del sentido comun – Del campo hasta la mesa
• Buenas practicas – Identificar peligros y analizar riesgos – Vinculación con la academia/investigadores
• Tiene costo, pero vale la pena
• Laboratorio nacional avalado por CONACYT – Acreditado por Entidad Mexicana de Acreditación – Certificado ISO – Objetivo
• Ofrecer soluciones integrales especializadas al sector agropecuario y académico mediante servicios analíticos y formación de recursos humanos utilizando como herramienta innovadora la ciencia aplicada y básica con acentuación en inocuidad alimentaria
www.laniia.ciad.edu.mx
Polidiítico de servicios LN https://www.conacyt.gob.mx/index.php/el-conacyt/desarrollo-cientifico/programa-de-laboratorios-nacionales
Programa de Laboratorios Nacionales: 77
Polidíptico de servicios LN https://www.conacyt.gob.mx/index.php/el-conacyt/desarrollo-cientifico/programa-de-laboratorios-nacionales
Presencia regional de los LN Objetivos de los LN
Instituciones integrantes del LANIIA
Instituciones nacionales e internacionales colaboradoras
El LANIIA ofrece a los estudiantes interesados en ingresar a los programas de posgrado de CIAD las siguientes líneas de investigación:
00
Principales Peligros Asociados en la Contaminación de Productos de Alto Valor
Comercial en México
Dr. Cristóbal Chaidez Quiroz [email protected]
@chaqui09
6to Foro internacional de alimentos sanos. San Luis Potosi, SLP. Mayo 2018
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Unidad Culiacán