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 BLOQUE I: MICROORGANISMOS E HIGIENE TEMA 1. Conceptos básicos de Microbiología Microbios y alimentos: bacterias, mohos y virus. Otros priones, parásitos… Identificar los tipos de microorganismos contaminantes de los alimentos. Explicar qu...

 BLOQUE I: MICROORGANISMOS E HIGIENE TEMA 1. Conceptos básicos de Microbiología Microbios y alimentos: bacterias, mohos y virus. Otros priones, parásitos… Identificar los tipos de microorganismos contaminantes de los alimentos. Explicar qué es un biofilm y en que consiste el quorum sensing. Razonar la importancia de endosporas y esporas. Microorganismos y alimentos: Existe una relación entre los microorganismos y los alimentos. Los microorganismos producen: Fermentaciones: como en el yogur, el pan y la cerveza. Deterioro: produciendo pérdidas económicas, Es importante saber qué microorganismos lo generan para evitarlo. Tiene relevancia económica. Enfermedades: los microorganismos patógenos, son necesarios los métodos de detección biológicos. Puede derivar en plagas produciendo un gasto económico y de vidas. Microorganismos e higiene alimentaria: Bacterias Hongos Otros Biofilms (Quorum sensing) Mohos Virus, priones Endosporas Levaduras Parásitos Bacterias: Biopelículas/Biofilms: Son comunidades de microorganismos que crecen embebidos en una matriz de exopolisacáridos y adheridos a una superficie inerte o un tejido vivo. Cambian el medio y puede haber bacterias diferentes (entre ellas patógenas). Causan deterioro y enfermedad, por lo que son indicadores del deterioro de un alimento. Permite el anclaje a los alimentos haciendo que sea más difícil de eliminarlos. Formación de la matriz: permite compartir entre todas la hidratación y los nutrientes, y la fijación. Permite que se escondan del sistema inmune. Resistencia, varias especies, población cambiante. Capacidad de adaptación por las interacciones creando un sistema de señalización (quorum sensing). Quorum Sensing: Sistema de comunicación bacteriana entre biofilms a nivel de población mediante señales. Responde a alta densidad celular (umbral). Comunicación intra/inter especies. Favorece la adaptación a ambientes hostiles. La bacteria produce un metabolito y lo libera al espacio. Otra bacteria tiene receptores para este metabolito, reprime el funcionamiento a un operón y cambia el comportamiento de la bacteria. Si hay un momento en el que hay muchas bacterias, ya sean de la misma especie o diferente, que producen metabolitos y éstos llegar a entrar de nuevo en la propia célula, activarán este sistema de comunicación. Dependiendo del operón y de la especie bacteriana se realizarán diferentes funciones (síntesis de polisacáridos para formar biofilms, liberación de toxinas…) Endosporas: Es un DNA envuelto en una membrana permitiendo que se mantenga estable en estado latente aguantando condiciones extremas. Su objetivo es sobrevivir a condiciones adversas. Hay que tener en cuenta que hay endosporas que pueden sobrevivir a procesos de desinfección. Propiedades: Presentes sólo en algunos Gram positivos: Bacillus y Clostridium (relevancia en seguridad alimentaria). Estructura compleja: envueltas y componentes específicos (ác. dipicolínico y las SASPs). 1  Células diferenciadas resistentes al calor, agresiones químicas y radiación. Estado metabólico latente (años). De fácil propagación ambiental (agua, viento…). Hongos: 1. Levaduras 2. Mohos Unicelulares Pluricelulares Germinación, esporas Esporas Micotoxinas Micelio visible, dos tipos: - Aéreo: distintos colores, se forman esporas que tienen como objetivo reproducirse. - Vegetativo: las raíces en el alimento, donde se generan las micotoxinas que causan enfermedades. Otros microorganismos de interés: Virus Norovirus, enterovirus, hepatitis B, etc. Período incubación largo. Fiebre, vómitos, diarreas. No crecen en el alimento: especie específicos (zoonosis). Los humanos somos los principales contaminadores que afectan a los alimentos. Priones Naturaleza proteica (proteínas mal plegadas), capacidad de infección. Período incubación largo (años, difícil de detectar). Resistentes a temperatura, formaldehído, UV. Alta relevancia. Parásitos Anisakis: nemátodo parásito de peces y mamíferos marinos. Causa anisakiasis por la ingesta de pescado. Trichinella: nemátodo parásito. Se puede encontrar infectando carne (de cerdo, caballo, jabalí, etc.). Causa triquinosis. 2  TEMA 2. El crecimiento en los alimentos Los microorganismos por el mero hecho de estar presentes en el alimento lo contaminan, que puede proceder directamente de la materia prima, pero una vez está contaminado hay que evitar que la contaminación inicial crezca. Curva de crecimiento: Fase de latencia: periodo de adaptación a una nueva superficie o cambios a algún parámetro, tiene gran actividad metabólica para adaptarse a los recursos del ambiente, pero sin división celular. Es difícil estimar cuánto va a durar. Fase exponencial: aumento de la población por duplicación a intervalos regulares (g). Al final de esta fase se activa el quorum sensing para producir endosporas o adaptarse, donde empezaría a dejar de crecer. Fase estacionaria: sin crecimiento neto por descenso de nutrientes o acumulación de toxinas y antibióticos. Las densidades máximas suelen se de 109-1012 células /ml. Hay células dividiéndose, pero también muriendo. Muerte: más muerte que división, por lo que disminuye el número de células viables. Se agotan los recursos y se acumulan productos de desecho generando muerte celular. Ecuaciones de crecimiento bacteriano: La tasa de crecimiento varía en función del tipo de microorganismo. Las bacterias crecen más rápido que los mohos por eso llegan a densidades más elevadas más rápidamente que los mohos generando enfermedad. Luego si hay mohos, hay que suponer que hay 10 veces más bacterias. Van a afectar los factores intrínsecos (alimento), extrínsecos (ambiente) e implícitos (microorganismo). Tiempo de duplicación/generación Organismo/condición Tasa de crecimiento  (h‐1) g (h) Bacterias Condiciones óptimas 2,3 0,3 Limitación de nutrientes 0,2 3,5 Psicrótrofas, 5ºC 0,023 30 Mohos 0,1-0,3 0,9-2 Levaduras 0,23-0,46 1,5-3 Factores que influyen en el crecimiento: Factores implícitos (microorganismo): genética e interacciones, aprovechamiento de nutrientes. Factores de procesamiento: tratamientos tecnológicos. Factores intrínsecos (alimento): aw, pH, Eh, nutrientes y sustancias. Factores extrínsecos (medio ambiente): temperatura y atmósfera. 3 Factores intrínsecos: Actividad de agua (aw): Mide la cantidad de agua disponible en el alimento. Cuanto menor es la actividad de agua en un alimento mayor es la vida útil del mismo, puesto que la gran mayoría de las bacterias tienen una aw alrededor de 0,9 (alimentos perecederos), y cuanto mayor sea la aw, menor vida útil al ser más susceptibles al ataque de bacterias. Las mermeladas y las confituras van a poder ser contaminadas por las levaduras osmófilas porque son capaces de mantenerse metabólicamente activas a elevadas concentraciones de azúcar. Aquellos alimentos con baja aw van a ser contaminados por mohos xerotolerantes y xerófilos (sequedad). Las bacterias halófilas van a contaminar alimentos altos en sal. Acidez (pH): En un pH óptimo, hay más actividad enzimática y mayor transporte de nutrientes favoreciendo el crecimiento bacteriano. Fuera del pH óptimo y hacia los extremos del intervalo de pH útil, va disminuyendo la capacidad de crecimiento de las bacterias. Hay que tener en cuenta el pH de los alimentos para saber que microorganismo pueden estar contaminando el alimento. Las bacterias lácticas producen fermentación generando ácido láctico así que crecen en medio ácido. En los alimentos con pHs más cerca de la neutralidad van a ser más susceptibles al crecimiento de bacterias, mientras que en los alimentos más ácidos crecerá mohos y levaduras. Alimentos más cerca de la neutralidad: huevo, leche, jamón, bacon, ave, pescado. Alimentos más ácidos: carne, queso, hortalizas, salsas, yogur, frutas. Factores extrínsecos: Atmósfera: Cambiando la concentración de gases de la atmósfera conseguimos una atmósfera protectora (atmósfera modificada) mediante la reducción de O2 y aumento de CO2, ya que la mayoría de los microorganismos requieren O2 para su crecimiento. Sin embargo, esto no significa que no vaya a crecer ningún microorganismo porque tenemos los anaerobios tolerantes y los anaerobios obligados que pueden sobrevivir sin O 2 (pseudomonas no van a crecer, pero si hay alguna endospora de Clostridium este va a poder crecer). Humedad: afecta al aw de los alimentos. Gases: - CO2: inhibe cadena de trasporte e-. - O2 (21%): a) Aerobios: organismos que requieren oxígeno para sobrevivir y llevar a cabo su metabolismo. Usan el oxígeno como aceptor final de electrones en la respiración celular. b) Anaerobio obligado/estricto: organismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno, ya que este les resulta tóxico. Realizan su metabolismo mediante fermentación o respiración anaerobia. c) Anaerobios facultativos: organismos que pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno. Prefieren utilizar oxígeno si está disponible, pero pueden realizar fermentación o respiración anaerobia en su ausencia. d) Microaerófilos (5‐15% O2): organismos que requieren bajas concentraciones de oxígeno para su crecimiento, típicamente entre 5 y 15%. No pueden sobrevivir en ambientes con oxígeno a niveles atmosféricos. Ej. Campylobacter jejuni. e) Anaerobios aerotolerantes: organismos que no utilizan oxígeno para su metabolismo, pero pueden sobrevivir en su presencia sin que les sea tóxico. Realizan su metabolismo de forma anaerobia. Temperatura: La temperatura afecta al metabolismo y, en consecuencia, a la tasa de crecimiento, a la eficiencia con la que crece y a la velocidad de las reacciones enzimáticas → Aumenta el periodo de latencia. Los mesófilos son los más importantes ya que su temperatura óptima es la temperatura ambiente. Zona de peligro. Temperatura y tiempo: La mayoría de las bacterias son mesófilas. Si el tiempo en el que permanecemos en la temperatura de peligro es pequeño, el riesgo real de tener deterioro o enfermedad es bajo. La zona de peligro aparece cuando está a temperatura peligrosa durante un tiempo que desde la contaminación inicial ya supera las dosis inefectivas mínimas que son capaces de provocar deterioro o enfermedad Cuando se pasa de una zona de peligro y se manifiesta deterioro, hay menor riesgo porque es visible el mal estado del alimento y, por lo tanto, lo tiramos evitando su consumo y la patología. 4  A temperaturas bajas según aumentamos el tiempo se eleva el riesgo, porque a pesar de que la mayoría crecen a temperatura de peligro, hay psicrófilos que son capaces de crecer a temperatura ambiente, por lo que será seguro en el tiempo de vida útil. Después a medida que pasa el tiempo aumenta el riesgo. Precauciones: - Cocinar/calentar completamente a temperatura adecuada. - Mantener la comida caliente. - Evitar preparar con demasiada antelación y dejar a temperatura ambiente. - Refrigerar lo antes posibles. - Evitar descongelar a temperatura ambiente. Control del crecimiento y destrucción de los microorganismos: La higiene alimentaria tiene 2 objetivos: 1. Destruir contaminaciones iniciales al máximo posible. 2. Controlar el crecimiento y prever la vida útil del alimento teniendo en cuenta su contaminación inicial y la tasa de crecimiento. Eliminación: Tratamiento de eliminación por calor: Tratamiento Temperatura Objetivo Cocinado (horneado, fritura, Hasta 100ºC - Aumento digestibilidad asado, ebullición) - Mejora sabor - Destruir microorganismos patógenos Blanqueo Hasta 100ºC - Expulsar oxígeno - Inactivar enzimas Desecación, concentración Hasta 100ºC - Eliminación de agua Esterilización Mayor de 100ºC - Eliminar patógenos, esporas y esporulantes Pasteurización 60‐80ºC - Eliminación patógenos y organismos de deterioro Realizar este tratamiento a altas temperaturas y tiempos excesivos va a alterar los alimentos y puede haber una posible pérdida de valores nutritivos, por lo que es más interesante tratar al alimento en temperaturas y tiempos donde se erradiquen los microorganismos sin perder las propiedades del alimento, llegando a un equilibrio utilizando una temperatura adecuada durante un tiempo suficiente → curvas de supervivencia. P. ej. en el blanqueo se pueden perder hasta un 10-40% de las vitaminas B y C. Curva de supervivencia: Muerte por tratamiento térmico: Partimos de una población de N=10000 (104). Se aplica una Tª de 100ºC durante 10 min, lo que permite reducir la población a 1000, es decir, matar el 90%. Si se aplican otros 10 min se reduce a 100, matando otro 90% (99% desde la inicial). Y así sucesivamente, de manera que cada 10 min se produce la muerte de 1 unidad decimal (log). 5 Tiempo de reducción decimal (D): Tiempo necesario para reducir la densidad de una población al 10 % del original (una unidad Log10 / dividir por 10 N0) a una temperatura dada. Reducción al 10% Ejemplo: L.Monocytogenes → D60ºC = 3 min, por cada 3 min a 60ºC divido por 10 la población inicial. Para pasar de 1012 a 1, hay que dividir 12 veces 10. Valor Z: relación D y temperatura: El valor Z es el número de grados necesarios para cambiar el valor D en un factor de 10. Ejemplo: Endosporas → D121ºC = 2 min y Z =10ºC - ¿Valor a 111ºC? → 20 min, ¿Valor a 131ºC? → 0,2 min Control: Procedimientos para conservar alimentos: Procedimiento Factor sobre el que influye Refrigeración Temperatura baja retarda el crecimiento Congelación Temperatura baja y aw baja impide el crecimiento Desecado, curado, salado, azucarado Reducción de aw para retardar o impedir el crecimiento Envasado al vacío o «atmósfera modificada» Baja tensión de O2, inhibe aerobios y retarda facultativos Adición de ácidos Reducción pH e inhibición por ácido Adición de conservantes Inhiben grupos concretos Emulsificación Compartimentalización, limita nutrientes Fermentación Inhibición por microorganismo El objetivo es disminuir la tasa de crecimiento (), para ello: Hay que aumentar el tiempo de latencia Hay que ralentizar el crecimiento bacteriano Interacción entre factores: Para el control se aprovecha la interacción entre la variación de pH, aw y Tª. Es mejor cambiar y variar un poco cada factor que drásticamente solo uno. Por eso en el ejemplo e) donde se cambia el pH, la temperatura y la actividad de agua, aumenta el tiempo de latencia disminuyendo la tasa de crecimiento. Ejemplo del pH: si una bacteria no está en su pH óptimo, tiene que estar pasando los iones por su membrana gastando así energía para mantener la homeostasis y por lo tanto se reduce el crecimiento. Tecnología de obstáculos y efecto valla: Se utilizan para variar lo mínimo las propiedades del alimento mientras se reduce al máximo el crecimiento bacteriano. Efecto valla: control de crecimiento por combinación de métodos dirigidos a frenarlo. Tecnología de obstáculos: modificación pequeña de uno o más factores, que conlleva un efecto sinérgico para evitar que crezcan los microorganismos 6 Existen diferentes tratamientos con los que conseguir diferentes productos de un alimento primario, en el que varían uno o varios factores: Factores que hay que tener en cuenta para reducir la densidad bacteriana lo máximo posible: Sustancias antimicrobianas Factores microbiológicos Factores físico-químicos Sales inorgánicas Competencia pH, Tª, aw Quelantes Bacteriocinas Potencial redox Ácidos orgánicos Atmósfera modificada Derivados de ácidos grasos Presión hidrostática Componentes fenólicos Irradiación Aceites esenciales Ultrasonido Lisozima, lactoferrina… 7  TEMA 3. Contaminación por microorganismos Contaminación. Tipos de contaminación. Origen. Reservorios naturales: La densidad inicial se debe a la presencia natural de los microorganismos que hay que controlar, e intentar reducir. Esta depende de cada alimento. Además, al ser un ente biológico está en contacto con la naturaleza. Puntos de introducción de microorganismos → etapas del proceso de producción → prácticas de higiene. Tipos de contaminación: Primaria o de origen: durante la producción de la materia prima. Contaminación directa: mediada por manipuladores (estornudos, nariz, baño). Contaminación cruzada: que se produce entre alimentos a través de superficies o utensilios, por almacenamientos indebidos (transporte, almacenaje y manipulación). Por otros vectores: insectos (moscas, hormigas), roedores y pájaros. Llevan consigo sus propios microorganismos y los van transmitiendo. Origen de los microorganismos presentes en los alimentos: A. Microbiota natural (primaria): Superficie de las plantas: tienen la pared celular que hace de barrera. Mohos, levaduras, Erwinia, Pseudomonas, Xhantomonas, Enterobacter, Micrococcus, Lactobacillus, Leuconostoc. Piel de los animales: Staphylococcus, Propionibacterium, Corynebacterium, Micrococcus, mohos y levaduras. Intestino: causan muchas enfermedades, no todas son patógenas, pero puede haber un % pequeño que sea virulento presente. Salmonella, Escherichia, Campylobacter, Yersinia, Listeria. Reservorios naturales: Animales: de algunos microorganismos de biorelevancia sanitaria (p. ej. Vibrio es halófilo) → Salmonella en alimentos sin cocinar o ligeramente cocinados. - Aves: Campylobacter. - Cerdo: Yersinia - Bovino: E.coli O157:H7 - Pescado: Vibrio spp Humanos: 8  - Podemos ser portadores asintomáticos por eso hay que mantener una higiene: el caso de Typhoid Mary. ▪ Fiebre tifoidea: Salmonella Typhi y Salmonella Paratyphi A y B ▪ Primera persona identificada como Portador Asintomático. ▪ Provocó más de 50 brotes epidémicos en los cuales murieron 3 personas. ▪ No entendía el propósito de lavarse las manos, ya que ella no presentaba la enfermedad. ▪ Encarcelada dos veces, murió en aislamiento. Transmisión virus por alimentos: Somos los principales vectores que contaminamos con virus, y este virus se reproduce en la persona que ingiera el alimento. - Interacción virus-huésped específica. - No hay crecimiento fuera del césped. B. Contaminación ambiental (primaria/secundaria): MO aire: Micrococcus, Esporas de mohos, Clostridium y Bacillus. Las esporas se trasladan de un lugar a otro siendo latentes por un largo tiempo. MO suelo: mohos, levaduras, Enterobacter, Pseudomonas, Proteus, Micrococcus, Enterococcus, Bacillus, Clostridium. Muy numerosos. MO agua: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Variable: - Zona costera vs. mar abierto. - Agua dulce vs agua salada. C. Contaminación durante el procesado (directa, cruzada, ambiental). Homogenización de la contaminación natural, durante el procesado. Contaminación adicional de alimento durante el procesado: - Ambiente de la fábrica: agua, aire, suelo. El diseño de la fábrica. - Equipo: ambiente y restos de alimentos. Importante tener los equipos limpios. - Otros alimentos/ingredientes. - Manipuladores: fosas nasales, garganta, piel, cabello, uñas, deposiciones… Manos→ Staphylococcus, Salmonella, E.Coli, Shigella (virus). Del reservorio del ganado pueden pasar al filete sin buena higiene. Efectos de la contaminación de microorganismos: Deterioro microbiano: Para cada microorganismo hay un número mínimo de alteración (NMA) que indica el número de UFC que producen el nivel mínimo de alteración. Se asigna un número mínimo de bacterias a cada alimento a partir del cual ya podemos decir que se debe descartar. Hay veces que la contaminación está presente, pero no se ve porque está en cantidades menores que en las que causa deterioro Ej. leche, si es un tipo que acidifica, se detecta antes que una que no. Un truco para ver si la leche está pasada es calentarla; el ácido con el calor hace que se corte más fácilmente y lo podemos ver. Si hay grandes cantidades de microorganismos lo vemos más fácilmente. Indicadores de deterioro: Mal olor, sabor (>106-7 UFC/g): debido al metabolismo de los MO en el alimento. Ej. Pseudomonas spp causa olor a podrido. Conviene eliminar el alimento. Algunos alimentos pueden presentar mal olor en buen estado (ej. quesos). Recubrimiento viscoso (limo) y decoloraciones (>10 7‐8 UFC/g): biofilms (Bacillus, Pseudomonas, Staphylococcus, Salmonella) formado en la superficie de alimentos frescos. Su característica es que protege al microorganismo, por lo que pueden ser resistentes al calor y agentes químicos. Presencia de moho: Ej. Aspergillus. El crecimiento se observa en superficie (parte aérea del micelio), pero puede penetrar en el alimento (parte vegetativa del micelio que produce micotoxinas produciendo intoxicación). Indica no muy buena calidad del ambiente. Paquete/lata abollada, oxidada o hinchada: proceso esterilización inadecuado, se permite el crecimiento de MO con generación de gas que “infla” la lata (o paquete envasado en atmosfera modificada). Ej. C.Botulism. Puede generar plagas, aunque no suele pasar. - Hay que tener cuidado con envases de atmósfera modificada porque pueden sobrevivir microorganismos anaerobios si no hay tratamiento adecuado. La hinchazón es por producción de gases anaerobios indicando la presencia de estos microorganismos. 9 Trastornos de origen alimentario: Requieren del crecimiento del microorganismo, excepto los virus. La densidad en la que causan enfermedad es < que la densidad en la que causan deterioro. Patógeno Contaminación del Crecimiento de la bacteria patógena o alimento mohos durante almacenamientos largos de alimentos Infección de virus o Intoxicación Infección Toxiinfección parásitos (no se necesita crecimiento) Ingerir la Ingerir células Ingerir células vivas toxina vivas que generar toxinas en el interior Dosis infectiva mínima (DIM): Es la presencia de microorganismos que pueden generar enfermedad, son variables y la probabilidad de infectarse es baja. Depende de la patogenicidad, virulencia, hospedador (su sistema inmune): Factores genéticos (intrínsecos): genoma, variación, adaptación del agente biológico Ambiente: microbiota residente Tipo de alimento: velocidad tránsito Hospedador: jugo gástrico, sales biliares, peristaltismo, respuesta inmune (edad, sexo, deficiencias) ➔ DI50: dosis que causa infección en el 50% de los casos Muchas veces la infección tiene lugar antes del efecto sensorial (alteraciones) del deterioro del alimento. Enfermedades transmitidas por alimentos: a) Intoxicación: ingesta de toxinas producidas por los microorganismos durante su desarrollo en un alimento S.aureus, C.botulinum, micotoxinas. No requiere del crecimiento del microorganismo. b) Infección: la enfermedad es consecuencia de la ingesta de alimentos contaminados por bacterias o virus enteropatogénicos, que se multiplican en el organismo. Salmonella, Campylobacter, Yersinia, E.coli, Listeria, Shigella, V.parahaemolyticus, V.vulnificus, Hepatitis A, Norovirus, etc. c) Toxicoinfección: la enfermedad es consecuencia de la multiplicación con producción de toxina en el individuo de microorganismos que previamente se han desarrollado en el alimento. C.perfringens, B.cereus, V.cholerae, E.coli (ETEC). Manifestaciones clínicas generales: Gastroenteritis (diarrea, vómitos, malestar intestinal). Tres síndromes clínicos diferenciados: Gastroenteritis sin leucocitos ni fiebre o poca fiebre (diarrea secretora): V. cholerae y E.coli. Reacción leve del sistema inmune. Gastroenteritis con acumulación de neutrófilos y fiebre (diarrea inflamatoria): S. entérica no tifoideas, Campylobacter spp., Shigella spp., EIEC. Hay reacción inmune. Gastroenteritis con dolor abdominal y fiebre con posible ulceración de las placas de Peyer (fiebre entérica): S. entérica tifoidea, Brucella spp., Yersinia. Hay respuesta inmune severa, activación masiva. ➔ Tratamiento: hidratación, no se suelen usar antimicrobianos. Otras manifestaciones clínicas: Agudas Crónicas Parálisis (C.Botulinum) Síndrome Urémico Hemolítico (típico en niños, insuficiencia Meningitis (Salmonella, L.monocytogenes) renal con destrucción de nefronas): E. coli EHEC Septicemia (Salmonella, L.monocytogenes, Síndrome Guillain‐Barre (autoinmune, desorden del sistema Brucella, V.vulnificus), nervioso periférico): Campylobacter Aborto (L.monocytogenes) Bocio tóxico difuso (enf. Graves, autoinmune, tiroides): Hepatitis (virus Hep A y E) Yersinia enterocolítica Síndrome intestino irritable: Campylobacer, Salmonella 10 Transmisión y prevención: Mala higiene personal Cocción/recalentamiento inconvenientes Contaminación cruzada Productos químicos en alimentos Tiempo de preparación +48h Mal enfriamiento Operarios enfermos Temperatura inadecuada Mala desinfección Manipulación inadecuada Las reglas de oro de la OMS para la producción de alimentos seguros: Errores comunes, responsables de un gran porcentaje de enfermedades transmitidas por alimentos: Preparar los alimentos varias horas antes de su consumo, junto con su almacenamiento a temperaturas que favorecen el crecimiento de patógenos o la formación de toxinas. Cocinado o recalentamiento insuficiente para reducir o eliminar patógeno. Contaminación cruzada. Manipulación de alimentos por personal con malas prácticas. 11  TEMA 4. Métodos de detección Tipos de métodos: Estos métodos tienen como objetivo detectar la presencia de microorganismos y saber cuántos hay. No todos los métodos dan la misma información, aplicar según el crecimiento de cada uno. Métodos cuantitativos: carga microbiana (UFC/ml o g), recuento de unidades. Se basa en el crecimiento del microorganismo, para saber si se supera un límite que produce infección. - Directos: microscopía - Indirectos ?: UFC , DO , reducción de colorantes (turbidez en el medio, metabolismo, densidad óptica). Métodos cualitativos: detección de la presencia de un organismo o su toxina ?, si hay mucho o poco, si estamos infectados o no. - P. ej. el test de coagulación. Célula viable Célula con daño subletal Célula viable no cultivable (VNC) Metabolismo activo Tratamiento previo induce daño Debido a cambios en T, pH, Capaz de reproducirse Metabolismo comprometido durante un nutrientes Métodos basados en el tiempo No se reproducen (“durmientes”) crecimiento Reproducción restringida Mantienen metabolismo, Suele requerir paso de recuperación virulencias No se van a contar bien porque algunas No utilizar métodos que se basan no están vivas en el crecimiento Desde el punto de vista práctico: Convencionales: - Fáciles, de bajo costo, sensibles (límites de sensibilidad bajos), laboriosos, requieren tiempo, el tiempo depende del crecimiento bacteriano. - Recuperación de organismos dañados / subestimación células viables no cultivables. - Enriquecimiento. - Ej. enumeración y recuento en placa (APC): normalmente requiere de preparación de la muestra (esterilidad) y realizar diluciones seriadas. Dejar crecer para ver cuántas colonias aparecen. ▪ Universales: crecen todos los microorganismos. ▪ Selectivos: permiten seleccionar y aislar un microorganismo a partir de poblaciones mixtas, ej. por la adición de inhibidores de otras especies. Se hacen limitando nutrientes o añadiendo inhibidores. ▪ Diferenciales: permite distinguir entre varios géneros y especies, generalmente en base a su metabolismo, ej. uso de indicador de pH para identificar BAL por color. Nos permite ver la especie. Rápidos: - Rapidez, hightroughput, bajo límite de detección, precisión (peores rangos de detección, pero precisos), costosos, personal cualificado. - A veces requieren de enriquecimiento y concentración. - Ej. PCR. Para confirmar los microorganismos se utilizan varios métodos. Mejoras en el diseño de medios de cultivo: Facilitan la selección e identificación gracias a enzimas específicas. 1. Sustratos cromogénicos o fluorogénicos: el sustrato es captado por el microorganismo, aquellos que tengan la enzima liberan el inhibidor que lo degrada y pierden viabilidad, se observa coloración visible gracias esta reacción de degradación. Detección rápida y precisa. 2. Tecnología inhibigen: en lugar de un cromógeno tenemos algo que estorba, que inhibe el crecimiento de ciertas bacterias (inclusión de moléculas inhibidoras selectivas) inhibiendo las rutas metabólicas esenciales o actuando sobre enzimas, y promueve así el crecimiento de otras. Ambas mejoras facilitan la selección/identificación de ciertas bacterias; se usan por ejemplo para Listeria monocytogenes y Salmonella. 12 Ensayos bioquímicos: 1. Reacciones enzimáticas: - La actividad de enzimas específicas de un MO indicará su presencia (cualitativo) - Si se puede hacer una recta patrón, el método puede ser cuantitativo. - Ej. test de coagulación: presencia de coagulasa, asociada a patogenicidad de S. Aureus. 2. Galerías Api: - Sistema de identificación rápida de MO (cualitativo) por haber muchas reacciones y saber un perfil metabólico. - Test bioquímicos específicos para azúcares, sustratos o enzimas con resultado colorimétrico. - Los microtubos/pocillos contienen sustratos deshidratados a los que se añade la suspensión de microorganismos problema. Determinación de microorganismos en superficies: 1. Método de la placa RODAC: agar de superficie convexa de una superficie concreta. Al presionar sobre la superficie, los MO se transfieren al agar donde se pueden visualizar tras un período de crecimiento. La alternativa seria un frotis, aunque este es más directo. Permite saber el estado de limpieza de forma rápida. 2. Técnicas basadas en bioluminiscencia: detección de ATP de organismos vivos, indican mala higiene (si no hay microorganismos no hay ATP, es muy inestable y solo está recién producido). Se aplica un aerosol con luciferina y luciferasa que genera oxiluciferina y luz en presencia de ATP y oxígeno. Técnicas genéticas: Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): La reacción en cadena de la DNA polimerasa (técnica de PCR) se utiliza para amplificar específicamente fragmentos de DNA (solo se necesita un fragmento de ADN para poder amplificar). Una muestra de DNA puede ser amplificada más de 1000 millones de veces (109 veces) en 30 ciclos de reacción. Un ciclo de PCR consta de 3 pasos: 1. Desnaturalización: separación de las cadenas. Las dos cadenas de la molécula de DNA que se va a amplificar se separan calentando la solución a 94°C durante 1 min. 2. Anillamiento: hibridación de los cebadores. La solución se enfría rápidamente a 55‐65°C para permitir que los oligonucleótidos hibriden con sus secuencias complementarias en la molécula a amplificar (1 min). 3. Elongación: extensión o síntesis de DNA. La solución se calienta a 72°C (temperatura óptima de la polimerasa Taq). En este momento la polimerasa copia la cadena molde, produciendo una copia nueva (1 min). Estos tres pasos se repiten sucesivamente hasta completar el número de ciclos deseado (30‐35). Generalmente se realiza un paso inicial de desnaturalización de 5 min a 94ºC y uno final de 10 min a 72ºC. 13  Es una técnica muy sensible: detecta cantidades pequeñas. Típicamente es un método cualitativo porque indica la especie diana. Requiere un paso de aislamiento del DNA. Ventajas Desventajas Específica: identifica patogenicidad al detectar Cualitativa en general presencia de genes asociados a virulencia Dirigida → Sólo la especie diana, tienes que saber lo Sensible, puede detectar hasta una sola copia que estás buscando (debes tener cebadores para ello) Rápida → no requiere crecimiento previo Requiere aislamiento DNA bacteriano DNA chip: Es una alternativa para la PCR, analiza grandes cantidades de DNA de manera simultánea. Si el microorganismo tiene secuencias de ADN que hibridan con oligonucleótidos, tendrá ese color, indica que hay esa serie de microorganismos por identificando de la secuencia. Son muy caros. Permite estudiar la expresión génica, identificar mutaciones, detectar variaciones genéticas y realizar investigaciones genómicas. Técnicas basadas en anticuerpos: Se basan en la unión con epítopos, se verán todo tipo de células siempre y cuando tengan epítopo. 1. Inmunomagnetismo: separación y concentración microorganismos de interés. Se basa en el uso de partículas o perlas magnéticas recubiertas de anticuerpos específicos que reconocen y se unen a una diana particular (antígeno) en la muestra. Una vez unidas se utiliza un imán externo para separar las partículas dianas del resto de la muestra, 2. Inmunodetección: - Enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA): identificación de MO, toxinas específicas. La más típica es el sándwich en la que usamos un Ac inmovilizado, se une el Ag y con otro Ac con color lo identificamos. Es una detección cuantitativa (usando curva patrón) y muy sensible (hasta 10 ‐10 M de antígenos). La ventaja es que aumentamos mucho la sensibilidad gracias a la reacción enzimática. 14  - Reverse passive latex agglutination (RPLA): identificación de MO, toxinas específicas. Es una técnica serológica utilizada para detectar la presencia de antígenos específicos mediante el uso de partículas de látex recubiertas de anticuerpos. Es utilizada en el diagnóstico de infecciones y la detección de toxinas o proteínas bacterianas. Citometría de Flujo: Uso de láser y un flujo muy calibrado de líquido para detectar células individuales. Cada vez que una partícula atraviesa el láser se interrumpe el haz de luz de laser, y se cuenta cada partícula de manera individual. Dispersión de la luz Se cuentan las células e individuos. Límite de detección 104 UFC/ml. Células y marcaje fluorescente. No diferencia células vegetativas y células viables no cultivables. Direct Epifluorescence Filter Technique (DEFT): Método sensible y rápido utilizado para detectar microorganismo en muestras líquidas mediante la fluorescencia. Se basa en la tinción de células y su posterior observación bajo un microscopio de epifluorescencia. Ej. en el análisis de lácteos Uso de membranas (filtros) para en vez pasar 1L se pasa 1 ml. Concentrar → mejora límite detección Colorante vital: naranja de acridina (rojo: RNA, verde: DNA). Límite de detección 103 UFC/ml Rápido, no requiere crecimiento. 15  TEMA 5. Criterios y planes de muestreo Objetivo → conocer la calidad de un lote de productos o controlar el proceso. Criterio microbiológico: Criterio microbiológico: sirve para la evaluación y comparación de los datos del muestreo → calidad microbiológica del alimento. Define al alimento y lo que se va a hacer con él, qué microorganismo o toxina le puede afectar y el método de evaluación, cómo es el plan de muestreo (nº de unidades). Qué debe indicar un criterio: Qué debe tener en cuenta: 1. Descripción del alimento al que aplica. - La gravedad/peligrosidad del MO / toxina 2. Microorganismo o toxina, evaluado. evaluada. 3. Método de evaluación. - Las condiciones a las que serán sometidos los 4. Plan de muestreo (n, c): n es el número de lotes. unidades en las muestras analizadas y c es el número de unidades con recuento no aceptable. 5. límites aceptables (m, M). ¿Dónde y cómo?: a los alimentos, poner puntos de peligros, no se puede examinar y analizar todas las unidades por lo que se muestrea un número pequeño (n) del lote (N) → un paquete de 10000 (N) unidades, se analizan 10 (n). - Esto se puede hacer por que sigue una distribución normal (al mantener una esterilización adecuada) → tiene que ser representativa: a la hora de coger una unidad tiene que ser representativa con criterios bien definidos. Programas de muestreo: Lote (N): cantidad de alimento producida y manipulada bajo condiciones similares → grande, análisis destructivo, factores económicos, tiempo. Muestra (n): unidades a inspeccionar → porción analizada del total: esterilidad, representativa. Tipos de muestreo: 1. Según la intención: Muestreo aleatorio: se lleva a cabo al azar. Muestreo intencional/estratificado: hay indicios de fraude, y puede existir una distribución intencionada de la partida o se esperan diferencias en la calidad del lote. 2. Según el número de análisis: Muestreo simple: se lleva a cabo el análisis de un único grupo de unidades extraídas del lote. Muestreo doble: se toman dos muestras, una se analiza. Si los resultados no son concluyentes, se analiza la otra muestra. Muestreo múltiple: se toman varias muestras pequeñas que se analizan hasta decidir su aceptación o rechazo. 3. Según la calidad prejuzgada: Muestreo normal: no existe evidencia de desviación de las condiciones que se exigen. Muestreo reducido: el margen de calidad es superior al normal. Si viene de un proveedor de buena calidad se puede disminuir el muestreo y lo contrario con uno de mala calidad. Muestreo riguroso: hay indicios de calidad inferior a la normal. Plan de muestreo: Plan de dos clases (n, c, m): se rechaza si se encuentra el organismo en más de c unidades. Plan de tres clases (n, c, m, M): se rechaza si hay más de c unidades con recuentos entre m y M. No puede haber ninguna con recuento superior a M. 16 Se podrían dejar salir lotes que no lleguen a la calidad óptima, pero poniendo límites máximos y mínimos. Se calcula por probabilidad n y N. c: número máximo aceptable de unidades con recuento > m. Es el valor que nos deja a la derecha al 5% que sobrepasa el límite máximo que se ha establecido. Un alimento que no es seguro supera los límites y desplaza la curva. n: número de unidades analizadas en la muestra. Ejemplo: Plan de dos clases: Plan de 3 clases: Listeria: ausente en 1g, n=5, c=c Coliformes: m=10, M=102, n=5, c=2 Se rechaza el lote si al ensayar 5 muestras, en una hay Se rechaza el lote si al ensayar 5 muestras: presencia de Listeria (>1 UFC/g). - 3 o más con más de 10 UFC/g Criterio: o colonias/g, >104 UFC/g - 1 con más de 102 UFC/g Se acepta el lote si hay hasta 2 (c) muestras con valores entre m y M. No se aplica el mismo plan de muestreo y criterio microbiológico para todos los microorganismos. Tipos de riesgos: Tipo de riesgo Organismo Sin riesgo MO causantes de descomposición sin riesgo para la salud Indirecto MO indicadores: mesófilos aerobios, coliformes totales y fecales, Causan enfermedad a límites enterococos y S.aureus mayores, DIM alta Moderado de extensión limitada Bacillus cereus, Campylobacter jejuni. Clostridium perfringes, MO ubicuos, DIM relativamente Staphylococcus aureus, Vibrio cholerae no 01, Vibrio parahemolyticus, alta, baja transmisión (no epidemia) Yersinia enterocolítica, Gardia lamblia,Taenia saginata. Moderado de extensión potencialmente amplia Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Shigella spp., otras cepas Riesgo epidemiológico severo, DIM enterovirulesntas de E. coli, Streptococcus pyogenes, rotavirus, virus relativamente baja, asociados a Norwalk, Entamoeba histolytica, Diphyllobotrium latum, Ascaris alimentos típicos excepto si hay lumbricoides, Criptosporidium parvum cont. cruzada/ambiental Clostridium botulinum tipos A, B, E y F, Shigella dysenteriae, Salmonella Severo typhi serotipos paratyphi A y B, Escherichia coli enterohemorrágica, virus de Riesgo severo para la salud, causan la hepatitis A y E, Brucella abortus y suis, Vibrio cholerae 01, Vibrio enfermedad sí o sí vulnificus, Taenia soliuam Smoot L.M., Pierson M.D. (1997) Indicator microorganisms and microbiological criteria. En: Doyle M.P., Beuchat L.R., Montville T.J. (Eds) Food Microbiology, Fundamentals and Frontiers. ASM Press, Washington, D.C. 66 ‐80. 17  Planes de muestreo respecto del grado de peligro para la salud y condiciones de uso Condiciones en las que se espera que se manipule y consuma el alimento después Tipo de peligro para la del muestreo salud Peligro reducido Peligro sin cambio Puede aumentar el peligro Sin peligro directo Caso 1 Caso 2 Caso 3 Utilidad, p.ej. vida útil y 3 clases, n=5, c =3 3 clases, n=5, c =2 3 clases, n=5, c =1 alteración reducidos Bajo, indirecto Caso 4 Caso 5 Caso 6 (indicador) 3 clases, n=5, c =3 3 clases, n=5, c =2 3 clases, n=5, c =1 Moderado, directo Caso 7 Caso 8 Caso 9 Difusión limitada 3 clases, n=5, c =2 3 clases, n=5, c =1 3 clases, n=10, c =1 Moderado, directo Caso 10 Caso 11 Caso 12 Difusión potencialmente 2 clases, n=5, c =0 2 clases, n=10, c =0 2 clases, n=20, c =0 amplia Caso 13 Caso 14 Caso 15 Directo grave 2 clases, n=15, c =0 2 clases, n=30, c =0 2 clases, n=60, c =0 ICMSF (1986), Hatris et al (1995); Forsythe y Hayes (1999) Curvas de operación característica: indican la Un plan de muestreo es más estricto: probabilidad de aceptar lotes deficientes A menor valor de referencia m/M entre n y c Mientras mayor sea el número de unidades analizadas (n) se calculan mediante la denominada distribución Menor el número máximo de unidades defectuosas a binomial fijando un límite de rechazables aceptar (c). Microbiología predictiva: El conocimiento del crecimiento microbiano y los factores que lo determinan posibilita predecir la evolución de un sistema alimentario → saber durante cuánto tiempo el alimento será seguro. Predecir la evolución del MO en el alimento a unas condiciones concretas y diseñar criterios microbiológicos (límites). La experimentación directa proporciona datos reales sobre la evolución del sistema, pero se restringen a las condiciones concretas del experimento y suelen ser experimentos laboriosos y costosos. Alternativa: uso de modelos matemáticos en los que usando modelos de probabilidad y modelos cinéticos para predecir la evolución o crecimiento (estimación fase de latencia y tasa de crecimiento en función de los factores intrínsecos y extrínsecos). Actualmente se usan bases de datos. Ej. Evaluar en qué condiciones Clostridium va a ser más probable que se vuelva patógeno (produzca toxina). Aplicaciones: Determinar el riesgo mínimo para un sistema de conservación o proceso tecnológico (predicción de seguridad): estima probabilidad (riesgo) de crecimiento y/o supervivencia de patógenos. Cuánto tiempo va a ser seguro el alimento → puntos de peligro → cumplir criterios. Determinar fecha de consumo útil. Control de calidad: ayuda a identificar los puntos críticos de control para el desarrollo programas APPCC y evaluación riesgos. Desarrollo nuevos productos, predicción de vida útil (deterioro): amplía la selección de técnicas de conservación óptimas para preservar la a calidad organoléptica asegurando la calidad higiénica del producto. Mejorar tecnología de obstáculos. 18  TEMA 6. Microorganismos en los alimentos Carnes: La carne es rica desde el punto de vista de contenido nutricional. Composición: 75% de agua, 18% de proteínas, 3% de grasa y otros (vitaminas). Presentan aw elevada (>0,95), pH intermedio (5,3-6,5) y Eh+ (positivo en la superficie y menos dentro), siendo factores favorables al crecimiento de muchos microorganismos → alimento perecedero. Contaminación: - Primaria (microfauna, Mos que ya estaban en el animal de manera natural): superficie G‐ como Pseudomonas (P.fragi, ludensis, fluorescens), Acinetobacter, y G+ Bacillus, Clostridium (C.perfringes), intestinos (Salmonella, E.Coli, etc) y nodos linfáticos (Salmonella). - Secundaria: fecal, estiércol (ambientales), durante el procesado (evisceración incorrecta, materiales, temperatura de almacenado/ distribución, contaminación cruzada, etc.) y mezcla con partes contaminadas. Control: Cuando ya sabemos la contaminación del alimento hay que mantenerla lo mejor posible para que no crezca. Se hace controlando la temperatura de refrigeración, que detiene el crecimiento de mesófilos, pero que puede que crezcan psicrotrofos (patógenos). Almacenaje en refrigeración a T< 5ºC: evita crecimiento mohos y mesófilas en superficie y selecciona organismos psicrotrofos como Pseudomonas, Listeria, etc. Atmósfera modificada: evita crecimiento de aerobios y selecciona organismos anaerobios (Clostridium spp, Bacterias lácticas). En estas atmósferas anaerobias puede haber bacterias fermentadoras, que controlan el aumento de bacterias de otro tipo (Listeria). Aditivos: pueden ser más o menos específicos, son los nitritos, ácidos orgánicos, curados, etc. Saber cuánto tiempo se mantiene esa contaminación en un límite seguro. Deterioro: Carnes rojas: Carne fresca pH ~5,4‐5,6 → se favorecen bacterias lácticas (BAL) (leuconostoc, carnobacterium, lactobacillus). También pueden crecer hongos/levaduras. El deterioro se manifiesta como: - Limo en superficie (=biofilm): principalmente bacterias lácticas (actúan sobre los CH produciendo ácido) por encima de 107 UFC/cm2. Por encima de 108, la alteración de las propiedades organolépticas causado por el metabolismo bacteriano de glucosa, aminoácidos… es clara. - Deterioro agrio: sobrecrecimiento de BAL, que fermentan los CHO (actúan sobre los nutrientes), de modo que los ácidos generados cambian el sabor. - Olores: liberación de ácidos grasos de cadena corta y producción de compuestos volátiles (H 2S, H2O2, acetodiacetil, etc.). Varias → Shewanella, enterobacterias, Lactobacillus, Pseudomonas, etc. - Verdor: producción de H2S o H2O2 (Lactobacillus, leuconostoc, Shewanella). Carne picada: homogenización de los MOs en la superficie. Mayor superficie disponible en contacto con O 2 (más contaminación) → se favorece el crecimiento de MO aerobios → la oxidación de la carne se observa por el oscurecimiento esta. Atmósfera modificada: microflora cambia de Gram– aerobios a anaerobios facultativos y microaerofílicos como las LAB (Lactobacillus, carnobacterium, leuconostoc) y C.Botulinum en ausencia de nitritos. Alteración observable por producción de gases (H2S). 19  Carnes cocinadas/procesadas y derivados: - Aumenta el pH a 6, permite el crecimiento de G‐ anaerobios facultativos como Yersinia enterolítica. - Compuestas por otros ingredientes que pueden contribuir con MO. Se elimina la microflora original (contaminación primaria) (en la carne y en otros alimentos también). Aves: Generalmente limitado a la superficie (piel). Principal agente: Pseudomonas → cuando crece genera pigmentos → si el deterioro es avanzado, la piel fluoresce bajo luz UV (visible). Olores (>107 UFC/cm2): ej. ácido → Shewanella. Limo (>108 UFC/cm2), humedad. Levaduras (Candida, Rhodotorula): si se usan antibióticos para limitar el crecimiento bacteriano, pero crecen hongos. Patógenos: Microorganismos con más posibilidad de estar presentes en unas carnes, los más frecuentemente asociados: Carne de cerdo: vector importante para Yersinia enterocolítica, Campylobacter jejuni y Trichinella. Carne vacuna: S.Aureus, Clostridium spp, Campylobacer spp, L.Monocytogenes, Salmonella spp. Varios tipos de E. coli patógenos (ECEH, ECEP, ECET, ECEI). Carne de Aves: Salmonella spp, Campylobacter jejuni, L.Monocytogenes, Yersinia spp. Consideraciones: - Se encuentran en la superficie de carnes crudas. - No se pueden eliminar, sólo disminuir su densidad inicial en productos frescos. - Importancia de cocinar correctamente la carne para evitar infección (temperatura interna 65‐70ºC para efectuar la reducción de la densidad inicial del MO) y eliminarlos. - Las carnes cocinadas pueden producir intoxicación si: permanece la toxina asociada a la contaminación preexistente que puede ser termorresistente (ej. Clostridium, Staphylococcus) o permanencia de productos generados durante el deterioro (ej. aminas termoestables). Aminas biogénicas: Si unos microorganismos han crecido durante mucho tiempo, han producido aminas biógenas, por el deterioro. Los productos cárnicos fermentados o madurados tienen aminas biogénicas. Se producen en carnes maduradas. Pueden llegar a ser un problema para ciertas personas. Son bases orgánicas producidas por descarboxilación de aminoácidos o aminación y transaminación de aldehídos y cetonas. El problema es que tienen capacidad vasoactiva o psicoactivas. Algunos son productos metabólicos de bacterias y generan olores a podrido. Pescado: Composición: 65-80% de agua, 20-25% de proteínas, 1-20% de grasa, otros 0,8-2%. Presentan una aw alta (>0,95-0,98), pH ~6-7, Eh+, siendo factores favorables al crecimiento de mucho MO haciéndoles alimentos perecederos. Contaminación: - Primaria (microfauna): Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Shewanella. En la superficie, intestinos (Vibrio) y agallas (filtran el agua). - Secundaria: ambiental (agua) y durante el procesado. Control: similar a carnes y el salado (baja la aw). Deterioro: Agentes: variables según la zona, agua templada (Pseudomonas, Aeromonas), agua fría (Shewanella putrefaciens). Pescado con piel blanda: si las escamas se separan fácilmente, indica que no es fresco, junto con branquias oscuras (marrones) y ojos hundidos y opacos. Un pescado fresco tiene los ojos brillantes, la piel tersa y agallas de un rojo intenso. - Limo (Pseudomonas, BAL). - Olores a amoniaco (enterobacterias, BAL), trimetilamina, H2S (Shewanella putrefaciens). - Crustáceos y moluscos contienen más carbohidratos y menos lípidos por lo que se deterioran más rápido. 20 Patógenos: Mar abierto (libres de patógenos) vs agua dulce (contaminación por aguas residuales). En zonas costeras y ríos hay más contaminación que adquieren los pescados. En mar abierto está reducida. Vibrio spp: principales causantes de infecciones relacionadas con peces y mariscos. C.Botulinum tipo E: crece y sintetiza toxinas a 3ºC (refrigeración) → riesgo alto. Enterobacterias mesófilas productoras de aminas vasopresoras (escombrotoxina), produciendo efectos negativos si la consumimos. Anisakis. Saxitoxinas (algas tóxicas): que pueden quedar retenidas crustáceos, mejillones, ostras, berberechos y almejas que las incorporan. Causa intoxicación paralizante con síntomas neurológicos y 20% de muerte. Huevos y derivados: Es un alimento rico nutricionalmente. Composición: 70% de agua, 12,8% de proteínas, 22,8% de grasa y 1% de hidratos. Protección antimicrobiana: barreras (cáscara), proteínas (lisozima), alto pH (>9) de la clara, la yema menos. Los huevos tienen una cubierta protectora que impide que los organismos accedan a los nutrientes. Generalmente estéril en la puesta. Contaminación: ambiental (suelo y heces), durante el procesado y oviducto (transmisión vertical en la puesta, contaminado directamente del animal). Si se lava el huevo, la cáscara se vuelve permeable al ser porosa y entran los MOs, o si se rompe la cáscara. Control: de la temperatura (refrigeración). Importante no romper cadena de frío porque si no se genera una capa de humedad → mantener temperatura constante. Deterioro: Requiere entrada del microorganismo. Indicadores: cáscara sucia y con grietas, el huevo no se hunde en un vaso de agua, la clara tiene manchas y no es transparente, olor, ennegrecido por producción de H 2S (Proteus) Agentes comunes: Pseudomonas, Escherichia y mohos como penicillium y cladosporium. Patógenos: Principal agente: Salmonella spp → transmisión fecal (cloaca) y transmisión vertical si coloniza el trato reproductor. Salmonella → se desarrolla a temperaturas de refrigeración y a pH 4. No crece si aw< 0.93. Otros: Staphylococcus, Enterobacterias, Streptococcus, Bacillus, Proteus (manipulación directa). Vegetales/hortalizas y frutas: Vegetales y hortalizas: Tienen factores intrínsecos favorables para el crecimiento de microorganismos, además de ser ricos en nutrientes. Composición: 88% de agua, 1,9% de proteínas, 8,6% de CHO, 0,3% de grasa y 0,8% de minerales. Presentan una aw alta (>0,98), pH 5-6 y Eh oxidante (+). Estos son factores favorables para el crecimiento de la mayoría de los microorganismos. Contaminación: - Primaria: es muy variable en función del estado de las cosechas y si se echan fertilizantes. En su estado natural necesitan sanitización, ya que en la superficie puede haber → Erwinia, Pseudomonas, Xhantomonas, Enterobacter, Micrococcus, Lactobacillus, Leuconostoc. - Secundaria: ▪ Ambiental (agua, aire, suelo): Clostridium, Bacillus spp, coliformes, de suelo. Hay que usar aguas y abonos adecuados. ▪ Cosechado (a mano vs a máquina): hay que tener en cuenta que si se hace a mano la persona es la portadora de muchos microorganismos que puede transmitir, y en la cosecha a máquina tiene que haber buena higiene de la superficie. ▪ Procesado: puede aparecer Saphylococcus aquí y en el cosechado, no prolifera, pero causa contaminación cruzada con otros alimentos. 21 Frutas: Composición: 85% de agua, 0,9% de proteínas, 12% de CHO, 0,5% de grasa, trazas de vitaminas y minerales. Tienen una aw alta (>0,98), Eh oxidante y pH ~1,8‐5,6. Este pH es desfavorable para muchas bacterias, haciendo que se desarrollen más rápido mohos y levaduras. Contaminación: - Ambiental (agua, aire, suelo). Hay que tener en cuenta las posibles plagas aquí y en las verduras. - Cosechado (a mano vs a máquina), igual que en las verduras y hortalizas. Control: La piel es una protección frente a contaminaciones. Refrigeración: excepto las tropicales (sufren acortamiento por frío por lo que no se refrigeran). Garantiza que no crezcan los microorganismos presentes. Humedad del 90‐95 %, para conservarla mejor. Almacenamiento en atmósfera modificada: extiende la vida útil de producto a baja temperatura, previene el crecimiento y la contaminación. En algunos casos blanqueo: cocción rápida que previene la contaminación, reduce la presencia inicial de MOs, p. ej. brócoli, coliflor, patatas. Además, conviene: manipulación cuidadosa (evitar golpes y roturas), eliminar los productos dañados, uso de desinfectante apto para consumo durante lavado (amukina) y secado de exceso de humedad. Deterioro: El 20% de las cosechas se desechan por el deterioro. Golpes: se rompe la barrera natural y se permite la entrada de microorganismos de superficie y su desarrollo en el interior. También se produce el depósito de bacterias/esporas en esos puntos por insectos. Podredumbre blanda: MO pectinolíticos o celulolíticos (Pseudomonas, Erwinia, mohos), provocan consistencia blanda, esponjosa y olor desagradable. En su metabolismo tienen enzimas que degradan la pectina y celulosa, que son polisacáridos estructurales. Deterioro por hongos o mohos: en fruta y vegetales en los que el crecimiento bacteriano no se ve favorecido por algunos factores como el pH. - Penicillium (podredumbre azul), Mycelium (mohos suaves), Aspergillus (cebollas, podredumbre negra). Patógenos: Participación secundaria debido a contaminación por estiércol, aguas residuales o contaminación cruzada con otros alimentos. La contaminación primaria no va a ser la que cause la enfermedad, sino que serán las contaminaciones secundarias (transmisiones, plagas, contaminación cruzada) que causan además deterioro. - Salmonella, E.Coli, Listeria monocytogenes. Los MOs del suelo pueden contaminar las hortalizas de consumo crudo y constituir un problema. - Clostridium botulinum, que produce toxina a temperatura de refrigeración, requiere microambiente anaerobio. El lavado y desinfección reduce el problema, pero no lo elimina. Plagar de manera adecuada. Leche y derivados: Alimento muy nutritivo. Composición: 87% de agua, 3,25% de proteínas, 4,2% grasa, 4,6% de lactosa. Tiene una aw alta (>0,95), pH ~ 6‐7, Eh oxidante. Es una fuente importante de sustancias antimicrobianas como la lactoferrina (atrapa el hierro importante para muchos microorganismos), lisozimas y lactoperoxidasas (que producen estrés oxidativo). Contaminación: - Primaria: bacterias Gram- como Pseudomonas, BAL, S.aureus, coliformes y mohos. En los intestinos animales del cual se ordeña la leche se encuentran estos microorganismos, por lo que durante el ordeñamiento seguir una higiene adecuada para no introducir nada. - Secundaria: MO de la piel, suelo y heces y durante el procesado (ubres, utensilios de ordeñado). - Se usan MO en la generación de derivados, lo que no se considera como contaminación, pero están presentes los microorganismos. 22 Control: Pasteurización: elimina la mayoría de bacteria y mohos. Es inaceptable la presencia de coliformes (criterio microbiológico: ninguna unidad puede presentar presencia de coliformes). Sobreviven las endosporas de Bacillus. Refrigeración: selección de psicrotrofos (Bacillus). Deterioro: Leche cruda o fresca: producción de gas (olores) a partir de lactosa por el metabolismo de coliformes. Leche pasteurizada: se produce un cuajo por enzimas proteolíticas (Bacillus). Color azul, olor ácido, sabor amargo: Pseudomonas. Mohos pueden crecer en la superficie de la leche deteriorada, pero el producto normalmente se descarta antes. Productos lácteos: Mantequilla: alto contenido en lípidos y baja aw, le hace más susceptible a la contaminación superficial por mohos. Bacterias típicas son algunas pseudomonas que generan un olor pútrido (P.putrefaciens) o ranciedad debido a la lipolisis (P. fragi). Queso fresco: levaduras, mohos y bacterias como Acaligenes spp (G‐ aeróbico) que genera cuajo viscoso. Queso curado: baja aw, pH y alta sal que inhibe el crecimiento de la mayoría de MOs excepto algunos mohos en superficie. - Algunas endoesporas pueden germinar en quesos con propiedades intrínsecas menos restringentes p. ej. C.butyricum o C.sporgenes, que metabolizan citrato, lactosa, piruvato o láctico y producen acetato y CO 2 o H2 gas que “infla” el queso. Patógenos: Procedente de la ubre (animales que dan leche): Streptococcus, Staphyloccous, E.coli. L.Monocytogenes (que puede sobrevivir a la pasterización). Brucella spp (brucelosis): peligro de zoonosis. Procedentes de materia fecal: Salmonella, Campylobacter, Yersinia ssp. Bacillus cereus: genera citotoxinas, provocando toxiinfección. Granos y cereales: Composición: 8-13% de agua, 8-15% de proteína, 2-4% de grasa, 70-80% de hidratos. Tiene aw baja (