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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA Evaluación de la Solución Electrolizada de Superoxidación con pH neutro en huevo para plato y huevo embrionado contaminados con Campylobacter jejuni T E S I S PRESENTA: Liliana Santos Ferro QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICA DE ALIMENTOS ASESOR DE TESIS: José Alberto Cano Buendía CIUDAD UNIVERSITARIA, CDMX, 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO Presidente: I.Q. Miguel Ángel Hidalgo Torres Vocal: Dr. Hugo Antonio Hernández Pérez Secretario: Dr. José Alberto Cano Buendía 1er. Suplente: Q.A. Elsi Ideli Juárez Arroyo 2do. Suplente: M. en C. Juan Carlos Ramírez Orejel SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: Laboratorio de Constatación-Vacunología. Departamento de Microbiología e Inmunología. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. UNAM. Laboratorio de Toxicología. Departamento de Bioquímica y Nutrición Animal. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. UNAM. ASESOR DEL TEMA Dr. José Alberto Cano Buendía ____________________ SUPERVISOR TÉCNICO M. en C. Juan Carlos Ramírez Orejel ____________________ SUSTENTANTE Liliana Santos Ferro ____________________ Parte de este trabajo fue presentado en el III Congreso Internacional sobre Innovación y Tendencias en Procesamiento de Alimentos y XVIII Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos, en mayo del 2016 en la ciudad de Guanajuato, Gto. bajo la modalidad de Póster. ÍNDICE GENERAL RESUMEN .............................................................................................................. 1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 2 Enfermedades Transmitidas en Alimentos en Industria avícola Campylobacter jejuni en huevo y pollo OBJETIVOS ............................................................................................................ 3 HIPÓTESIS ............................................................................................................. 3 1. MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 4 1.1 Contaminación en alimentos .......................................................................... 4 1.2 Microorganismos asociados al consumo de alimentos .................................. 4 1.3 Campylobacter ............................................................................................... 6 1.3.1 Características Generales ....................................................................... 6 1.3.2 Factores de virulencia y mecanismo de patogenicidad ........................... 7 1.3.3 Descripción de la enfermedad en humanos ............................................ 8 1.3.4 Descripción de la enfermedad en aves ................................................. 10 1.3.5 Incidencia de la enfermedad en humanos y aves ................................. 11 1.3.6 Identificación y cuantificación ................................................................ 12 1.4 Huevo .......................................................................................................... 16 1.4.1 Definición y composición ....................................................................... 16 1.4.2 Estructura y mecanismos de protección ................................................ 16 1.4.3 Causas y etapas susceptibles de contaminación .................................. 18 1.4.4 Producción de huevo y pollo en México ................................................ 19 1.4.5 Problemática de contaminación en la industria de huevo y pollo .......... 21 1.4.6 Regulación actual del huevo nacional e internacional ........................... 22 1.5 Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) ......................................... 26 1.5.1 Descripción del producto ....................................................................... 26 1.5.2 Proceso de síntesis ............................................................................... 26 1.5.3 Mecanismo de acción ............................................................................ 28 1.5.4 Aplicación en la industria avícola .......................................................... 28 2. METODOLOGÍA ................................................................................................ 30 2.1 Diagramas de bloques ................................................................................. 30 2.2 Material y métodos ....................................................................................... 32 2.2.1 Obtención de SES, huevos y cepa ........................................................ 32 2.2.2 Evaluación de los parámetros fisicoquímicos de la SES ....................... 32 2.2.3 Preparación de inóculo .......................................................................... 33 2.2.4 Titulación de inóculo .............................................................................. 34 2.2.5 Evaluación del efecto bactericida de la SES in vitro .............................. 35 2.2.6 Evaluación in vitro por Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) 35 2.2.7 Formación general de grupos ................................................................ 35 2.2.8 Evaluación del efecto bactericida de la SES en huevo embrionado. ..... 36 2.2.9 Cuantificación Relativa de C. jejuni por PCR en tiempo real ................. 38 2.2.10 Evaluación de cutícula en huevo para plato ........................................ 41 2.2.11 Cuantificación de minerales en cascarón de huevo para plato ........... 42 2.2.12 Cuantificación de Unidades Haugh en huevo para plato ..................... 45 2.2.13 Cuantificación de color en yema de huevos para plato ....................... 46 2.2.14 Análisis estadístico .............................................................................. 46 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .......................................................................... 47 3.1 Parámetros fisicoquímicos de las soluciones ............................................... 47 3.2 Evaluación del efecto bactericida in vitro ..................................................... 48 3.3 Evaluación del efecto bactericida in vivo ..................................................... 52 3.3.1 Evaluación del riesgo de muerte de embriones de pollo ....................... 54 3.4 Evaluación en huevo para plato ................................................................... 57 3.4.1 Cuantificación de Campylobacter jejuni por PCR en tiempo real .......... 57 3.4.2 Evaluación de la integridad de la cutícula por Colorimetría ................... 64 3.4.3 Cuantificación del contenido de minerales en cascarón ........................ 69 3.4.4 Cuantificación de Unidades Haugh ....................................................... 71 3.4.5 Evaluación de color de yema por Colorimetría ......................................73 3.5 Discusión General ........................................................................................ 74 4. CONCLUSIONES .............................................................................................. 76 4.1 PROSPECTIVA ........................................................................................... 77 5. BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 78 6. APÉNDICES ...................................................................................................... 86 6.1 APÉNDICE A: Certificados .......................................................................... 86 6.2 APÉNDICE B: Figuras ................................................................................. 88 6.3 APÉNDICE C: Análisis Estadísticos Completos .......................................... 95 6.4 Apéndice D: Resultados completos ........................................................... 100 ÍNDICE DE ABREVIATURAS AC Ácido Cítrico ADN Ácido Desoxirribonucléico ALPES Aves Libres de Patógenos Específicos S.A. de C.V. ANOVA Análisis de Varianza AOAC Asociación de Químicos Analíticos Oficiales ARN Ácido Ribonucléico ATCC American Type Culture Collection ATP Adenosin trifosfato BPM Buenas Prácticas de Manufactura c.s.p. Cantidad suficiente para CDC Centros para el Control y Prevención de Enfermedades CEIEPAv Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Avícola CFSPH Centro para la Seguridad Alimentaria y Salud Pública Cl2 Cloro molecular CODEX Código de Alimentos Ct Ciclo umbral DGE Dirección General de Epidemiología DMS Diferencia Mínima Significativa dNTPs Desoxirribonucleótidos trifosfatados ECDC Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades EDA Enfermedades Diarreicas Agudas EFSA Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria ELISA Ensayo por inmunoadsorción ligado a enzimas ETAs Enfermedades Transmitidas por Alimentos FAO Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura FDA Administración de Medicamentos y Alimentos http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm HClO/ClO- Ácido hipocloroso/Hipoclorito IEH Instituto de Estudios del Huevo INS Instituto Nacional de Salud MCFA Ácidos grasos de cadena media MEB Microscopía Electrónica de Barrido MET Microscopía Electrónica de Transmisión NaCl Cloruro de sodio NCBI Centro Nacional de Información Biotecnológica NOM Norma Oficial Mexicana OMS Organización Mundial de la Salud ORP Potencial óxido-reducción PBS Buffer salino de fosfatos PCR Reacción en Cadena de la Polimerasa pH Potencial de Hidrógeno qPCR PCR cuantitativa RTE Listos para el consumo RT-qPCR PCR cuantitativa con transcripción reversa SAGARPA Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación SENASICA Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria SES Solución Electrolizada de Superoxidación SIAP Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera SSF Solución Salina Fisiológica TDC Toxina de distensión citoletal TIF Tipo Inspección Federal UFC Unidades Formadoras de Colonia UNA Unión Nacional de Avicultores URF Unidades Relativas de Fluorescencia VNC Viable no-cultivable ΔE Diferencia Total de Color ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Incidencia de ETAs en humanos causadas por patógenos ….. 5 Figura 1.2 Micrografía electrónica y óptica de Campylobacter ..……….… 7 Figura 1.3 Fuentes de contaminación por Campylobacter ……………….. 9 Figura 1.4 Distribución de alimentos con mayor evidencia de brotes causados por C. jejuni en Europa para 2012 ………………….. 10 Figura 1.5 Etapas de la PCR ……………………………..…………………. 14 Figura 1.6 Estructura general del huevo para plato ..………………..……. 17 Figura 1.7 Desarrollo embrionario de pollo ……………………………..…. 18 Figura 1.8 Porcentajes de participación de distintos sectores pecuarios en México …………...……………………………………………. 20 Figura 1.9 Producción de huevo a nivel mundial ………………………….. 21 Figura 1.10 Fuentes de posible contaminación en plantas procesadoras de huevo …………...……………………………………………... 22 Figura 1.11 Ejemplos de procedimientos de limpieza/desinfección del huevo …………...………………………………………………... 24 Figura 1.12 Obtención de la SES por electrólisis …………………………… 27 Figura 1.13 Mecanismo de acción de la SES sobre la estructura bacteriana ………………………………………………………… 28 Figura 2.1 Medición de propiedades fisicoquímicas ……………………… 33 Figura 2.2 Incubación en microaerofilia de Campylobacter …………….... 34 Figura 2.3 Titulación de Campylobacter jejuni por cuenta en placa en Agar Brucella …...………………………………………………... 34 Figura 2.4 Formación de grupos en muestras de huevo embrionado …… 36 Figura 2.5 Etapa de contaminación ………………………………….……... 37 Figura 2.6 Etapas de tratamiento y recuperación bacteriana ……………. 37 Figura 2.7 Formación de grupos en muestras de huevo para plato para estudio por PCR ………………………………….……………… 38 Figura 2.8 Formación de grupos en muestras de huevo para plato en evaluación de cutícula ……………………….………………….. 41 Figura 2.9 Formación de grupos en muestras de huevo para plato en la cuantificación de minerales del cascarón ….………………….. 42 Figura 2.10 Medición de altura de albumen con Micrómetro de Haugh …... 45 Figura 2.11 Determinación de color de yema con colorímetro triestímulo . 46 Figura 3.1 Ovoscopiado inicial. Edad de los embriones: 4 días ………….. 48 Figura 3.2 Morfología macroscópica y microscopía óptica de C. jejuni … 48 Figura 3.3 Reducción de C. jejuni in vitro con los diferentes tratamientos 49 Figura 3.4 Tinción Gram de Campylobacter tratada (SSF, AC y SES) ….. 50 Figura 3.5 Imágenes de Campylobacter por Microscopía Electrónica de Transmisión ….…………………….….…………………………. 51 Figura 3.6 Función de riesgo acumulado y relativo de embriones contaminados con Campylobacter jejuni y tratados ………….. 55 Figura 3.7 Análisis in silico de primers para C. jejuni (NCBI) …………….. 58 Figura 3.8 Electroforesis en Gel de agarosa del producto amplificado por PCR en tiempo real ….…………………….….…………………. 59 Figura 3.9 Evaluación de especificidad de primers por PCR en tiempo real para C. jejuni ….…………………….….…………………… 60 Figura 3.10 Propuesta del efecto de la DNasa en las muestras obtenidas de huevos para plato contaminados con C. jejuni y tratadas con SES o AC ….…………………….….……………………….. 61 Figura 3.11 Cuantificación relativa (RQ) por PCR en tiempo real de muestras ADN de C. jejuni recuperada de huevo para plato contaminado y tratado ….…………………….….……………… 63 Figura 3.12 Número de copias de ADN por huevo tratados con las diferentes soluciones ….…………………….….………………. 64 Figura 3.13 Evaluación de parámetros colorimétricos L*, a* y b* de la cutícula de huevos para plato contaminados, tratados y teñidos ….…………………….….……………………………….. 65 Figura 3.14 Huevos para plato contaminados, tratados y teñidos ………… 66 Figura 3.15 Cambio total de color (ΔE) en cascarón de huevo para plato contaminado, tratado y teñido ….…………………….….……... 67 Figura 3.16 Efecto de los tratamientos sobre la cutícula y el cascarón a los 30 s y 90 min de acción por inmersión ….…………………. 68 Figura 3.17 Cuantificación de fósforo por kilogramo de cascarón de huevo para plato ….…………………….….……………………………. 69 Figura 3.18 Reacciones entre el ácido cítrico y los minerales presentes en el cascarón ….…………………….….………………………. 70 Figura 3.19 Evaluación de calidad (unidades Haugh) en huevo para plato contaminado ….…………………….….………………………… 71 Figura 3.20 Evaluación de parámetros colorimétricos L*, a* y b* en yema de huevospara plato contaminados ….………………………... 73 Figura 6.1 Ejemplos de ovoscopiados posteriores. Edad 11 y 15 días …. 88 Figura 6.2 Ejemplo de contaminación presente en el estudio in vivo ……. 88 Figura 6.3 Curvas Patrón para cuantificación de minerales: Calcio y Magnesio por Espectroscopía de Absorción Atómica (AA) y, Fósforo, por Espectrofotometría UV-Visible (E-UV) …………. 89 Figura 6.4 Cuantificación de calcio y magnesio por Espectroscopía de Absorción Atómica en muestras de cascarón de huevo para plato ….…………………….….………………………………….. 90 Figura 6.5 Curvas de amplificación por PCR en tiempo real de ADN de C. jejuni recuperada de muestras de huevo para plato contaminado y tratado ….…………………….….……………… 91 Figura 6.6 Cuantificación Relativa de ADN de C. jejuni recuperada de muestras de huevo para plato contaminado y tratado ………. 94 ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1.1 Pruebas bioquímicas para la diferenciación de especies de Campylobacter ….…………………….….…………………… 13 Cuadro 1.2 Composición promedio del huevo entero ….……………….. 16 Cuadro 1.3 Productos desinfectantes en la industria avícola …………… 25 Cuadro 1.4 Aplicaciones de la SES frente a Campylobacter …………… 29 Cuadro 2.1 Condiciones para PCR ….……………………………………. 40 Cuadro 3.1 Parámetros fisicoquímicos de las soluciones ……………… 47 Cuadro 3.2 Prueba logaritmo de rango de experimento con embriones de pollo ….…………………….….…………………………….. 55 Cuadro 6.1 ANOVA del experimento in vitro para la evaluación de la reducción (log UFC/mL) de C. jejuni con los diferentes tratamientos ….…………………….….……………………… 95 Cuadro 6.2 Prueba a posteriori de comparación de medias para la evaluación de la reducción (log UFC/mL) in vitro de C. jenuni con los diferentes tratamientos ……………………… 95 Cuadro 6.3 Prueba de Logaritmo de rango para datos de sobrevivencia de embriones de pollo contaminados con C. jenuni y tratados ….…………………….….………………… 95 Cuadro 6.4 ANOVA de la Cuantificación Relativa por PCR en tiempo real de muestras ADN de C. jejuni recuperada de huevo para plato contaminado y tratado ….……………………….. 96 Cuadro 6.5 Prueba DMS de la Cuantificación Relativa por PCR en tiempo real de muestras ADN de C. jejuni recuperada de huevo para plato contaminado y tratado …………………… 96 Cuadro 6.6 ANOVA de reducción de número de copias por huevo, por tratamiento, obtenidas a partir de la cuantificación relativa 96 Cuadro 6.7 Prueba DMS de la reducción de número de copias por huevo, por tratamiento, obtenidas a partir de la cuantificación relativa ….…………………….….…………… 96 Cuadro 6.8 ANOVA de parámetros colorimétricos de la cutícula en huevo para plato contaminado, tratado y teñido …………... 97 Cuadro 6.9 Prueba DMS de parámetros colorimétricos de la cutícula en huevo para plato contaminado, tratado y teñido ………. 97 Cuadro 6.10 ANOVA de la diferencia de color total (ΔE) entre los tratamientos, en evaluación de color de cutícula en huevo para plato ….…………………….….………………………… 97 Cuadro 6.11 Prueba DMS del valor ΔE entre los tratamientos, en evaluación de color de cutícula en huevo para plato ……… 98 Cuadro 6.12 ANOVA de unidades Haugh en huevo para plato …………. 98 Cuadro 6.13 Prueba DMS de unidades Haugh en huevo para plato …… 98 Cuadro 6.14 ANOVA de parámetros colorimétricos en yema de huevo para plato ….…………………….….………………………… 98 Cuadro 6.15 Prueba DMS de parámetros colorimétricos en yema de huevo para plato ….…………………….….…………………. 99 Cuadro 6.16 ANOVA del contenido de minerales (calcio, magnesio y fósforo) en cascarón de huevo para plato ….……………… 99 Cuadro 6.17 Prueba DMS del contenido de fósforo en cascarón de huevo para plato ….…………………….….………………… 99 Cuadro 6.18 Datos de viabilidad de embriones contaminados con C. jejuni ….…………………….….………………………………. 100 Cuadro 6.19 Datos de los parámetros colorimétricos de la cutícula en huevo para plato contaminado, tratado y teñido …………… 101 Cuadro 6.20 Datos de la evaluación de calidad en huevo para plato: unidades Haugh ….…………………….….………………….. 104 Cuadro 6.21 Datos de la evaluación de calidad en huevo para plato: Color de yema ….…………………….….……………………. 107 Cuadro 6.22 Cuantificación de minerales en cascarón de huevo para plato ….…………………….….…………………….….……… 110 ÍNDICE DE FÓRMULAS Fórmula 1 Título de Campylobacter jejuni ….………………………………. 34 Fórmula 2 Cálculo de volumen de inóculo de C. jejuni ….………………... 37 Fórmula 3 Masa equivalente a 1 copia de ADN genómico (M) ………….. 40 Fórmula 4 Número de copias de ADN genómico por muestra …………… 41 Fórmula 5 Relación de copias de ADN por huevo ….……………………... 41 Fórmula 6 Diferencia total de color (ΔE) ….…………………….….………. 42 Fórmula 7 Unidades Haugh ….…………………….….……………………... 46 1 RESUMEN Dentro de las enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs), los productos avícolas pueden estar contaminados con microorganismos patógenos como Campylobacter jejuni, responsable del 50 al 70% de infecciones entéricas en humanos por el consumo de huevo y, con más del 80% de las parvadas listas para procesar positivas a este patógeno (Castañeda et. al, 2013). Por ello, se han aplicado múltiples estrategias para disminuir el riesgo de transmisión. En este trabajo se evaluó a la Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) con pH neutro como desinfectante en el lavado de huevos contaminados con Campylobacter jejuni para contribuir al mantenimiento de características de calidad y disminuir el riesgo de contaminación cruzada de huevos embrionados en incubadoras y de huevos para plato en las granjas e industria procesadora. La metodología consistió en la evaluación in vitro e in vivo del efecto bactericida de la SES contra Campylobacter jejuni, utilizando como modelo embriones de pollo de 4 días de edad. El estudio in vivo también incluyó la construcción de un gráfico de función de riesgo de muerte hasta el día 21 de eclosión. En huevos para plato se realizó una cuantificación relativa por PCR en tiempo real, se midieron parámetros de calidad como la integridad de cutícula por colorimetría, el contenido de minerales del cascarón por técnicas de Espectrofotometría de UV-Visible (fósforo) y Espectroscopia de Absorción Atómica (calcio y magnesio), las unidades Haugh a los 44 días de almacenamiento y el efecto sobre el color de yema. En todas las determinaciones se comparó la SES contra una solución desinfectante (Ácido cítrico 2 %) y contra un tratamiento control (Solución Salina Fisiológica). Los resultados indicaron que la SES causó un 99.90 % de reducción bacteriana in vitro. Los embriones tratados con esta solución mostraron el menor valor de riesgo de muerte (0.693). En huevo para plato, la SES presentó por PCR 0.26 veces menor cuantificación con respecto al control, asociado al daño del ADN de C. jejuni. Además, la SES no dañó la cutícula, no afectó el contenido de minerales en el cascarón ni el color de yema y obtuvo el valor mayor de unidades Haugh (23.90). 2 INTRODUCCIÓN Actualmente, la industria alimentaria y el sector salud, se enfrentan al aumento en la incidencia de Enfermedades Transmitidas por Alimentos (ETAs) causadas por microorganismos patógenos. Este tipo de contaminación puede ocurrir en productos crudos, pasteurizados o listos para el consumo, de alimentos como huevo y carne de pollo, por mencionar algunos. El huevo es un producto básico en México, que ubica a nuestro país como el quinto productor y primer consumidor a nivel mundial (UNA, 2015). Así mismo, es el pollo el tipo de carne de mayor producción (SIAP, 2015) y de muy alto consumo, siendo México el sexto productor de ésta. Campylobacter spp. y particularmente la especie C. jejuni, es comensal de aves de corral y contaminante de otros alimentos por vía cruzada al contacto con agua contaminada, materia fecal, etc. Este patógeno es responsable de cantidades significativasde gastroenteritis humana a nivel mundial y presenta factores de patogenicidad muy semejantes a otras bacterias, aspecto que incrementa su riesgo y posibilidad de colonización (Kanji, et. al., 2015). Su motilidad, estado viable no cultivable en situaciones de estrés, capacidad de producción de cápsula, proteínas de adhesión celular, así como de diferentes toxinas y enzimas, hacen que Campylobacter sea uno de los principales contaminantes de alimentos y causante de enfermedades en animales y humanos. Debido a la necesidad que existe de disminuir, en lo posible, la transmisión de microorganismos de manera efectiva en las instalaciones avícolas e industrias asociadas, se han aplicado variedad de técnicas, procesos y productos contra muchos agentes causales de enfermedades a diferentes niveles de la cadena de producción de alimentos. De esta manera, se evaluó a la Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) con pH neutro como posible desinfectante contra Campylobacter jejuni en huevo para garantizar su inocuidad, destacando como principales ventajas la baja toxicidad de la solución y su fácil manejo en el almacenamiento, uso y desecho (Guentzel et. al., 2008). 3 OBJETIVOS Objetivo General Evaluar el efecto bactericida de la Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) con pH neutro contra Campylobacter jejuni en huevo embrionado y huevo para plato contaminados y, realizar una comparación con un grupo tratado con Ácido Cítrico al 2 % (AC) y un grupo tratado con Solución Salina Fisiológica (ST). Objetivos Particulares Los objetivos establecidos para cada tipo de huevo fueron: Evaluar el efecto bactericida de la SES in vitro contra Campylobacter jejuni. Evaluar el efecto bactericida de la SES en huevo embrionado contaminado con Campylobacter jejuni. Evaluar el impacto de la SES en la supervivencia y riesgo de muerte de embriones de pollo contaminados con Campylobacter jejuni. Evaluar parámetros de calidad (integridad de la cutícula, contenido de minerales en cascarón, unidades Haugh y color de yema) en huevo para plato contaminado con Campylobacter jejuni y tratado con SES. HIPÓTESIS El uso de la Solución Electrolizada de Superoxidación con pH neutro generará una reducción de la cuenta bacteriana en huevo contaminado con Campylobacter jejuni, provocará un menor riesgo de mortalidad de embriones de pollo, no afectará la cutícula ni el contenido de minerales en cascarón, mantendrá características de calidad ayudando a la disminución de infecciones bacterianas en pollos y Enfermedades Transmitidas por Alimentos y, contribuirá a la conservación de la inocuidad del producto. 4 1. MARCO TEÓRICO 1.1 Contaminación en alimentos Los alimentos son susceptibles de contaminación (física, química o biológica) a lo largo de la cadena de producción, al ser sometidos al transporte, manipulación y/o contacto con el ambiente, personal, utensilios, equipos automatizados o el mismo consumidor, donde el mecanismo más común de contaminación es vía directa y, en contraparte, vía cruzada cuando existe contacto con otros alimentos contaminados. Ambas pueden ocurrir de forma imperceptible, pero con consecuencias negativas a diferentes niveles; es decir, la variedad de agentes contaminantes puede llegar a provocar daños a la salud del consumidor y, en el caso de agentes biológicos como los microorganismos en condiciones óptimas de desarrollo, llegar a desencadenar problemas de salud pública. Estas afectaciones a la salud son comúnmente nombradas enfermedades trasmitidas por alimentos (ETAs). 1.2 Microorganismos asociados al consumo de alimentos De acuerdo con el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades de EUA (CDC, por sus siglas en inglés), cerca de 48 millones de personas se enferman y 3,000 mueren por consumo de alimentos contaminados cada año. El 90 % de estas enfermedades son causadas por patógenos de importancia como Campylobacter, Salmonella, Listeria, entre otros (Figura 1.1). De igual manera, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y el Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades (ECDC) coinciden en que la mayoría de los brotes alimentarios son causados por Campylobacter, Salmonella, virus y toxinas bacterianas; siendo las principales fuentes de contaminación, las aves de corral, los huevos y los productos pesqueros (EFSA, 2014; CDC, 2014). Estudios demuestran que, en caso de carne de ave, Campylobacter spp. y Salmonella spp. son las causas más comunes de ETAs vinculadas, mientras que L. monocytogenes es un problema grave asociado a productos procesados de carne de ave (Castañeda et. al, 2013). 5 Figura 1.1 Incidencia de ETAs en humanos causadas por patógenos, donde destaca la enfermedad por Campylobacter spp. Fuente: CDC, 2014 En México, la Secretaría de Salud reporta datos de enero del 2017 correspondientes a los casos e incidencia de Enfermedades Diarreicas Agudas (EDA) en niños menores de 5 años (108,076 casos estudiados), las cuales incluyen entre otras causas, las infecciones bacterianas e intoxicaciones alimentarias, pero, sin especificaciones de cada una. También, en el cuarto boletín semanal Epidemiológico (2015) de la misma Secretaría, se incluyen los casos de Enfermedades Infecciosas y Parasitarias del Aparato Digestivo tales como Salmonelosis, Shigelosis, intoxicaciones alimentarias bacterianas y, un grupo de otros organismos e infecciones mal definidas (DGE, 2017). Por su parte, la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), a través del Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA) publicaron en 2016, la Situación Zoosanitaria Nacional (libre, control, erradicación o escasa prevalencia) de diversas enfermedades (no incluida la campilobacteriosis). Lo anterior destaca la importancia del estudio y seguimiento continuo de Campylobacter, al no existir datos reportados sobre la incidencia de su enfermedad en México. Adicionalmente, la búsqueda de C. jejuni y otras especies del género no se lleva a cabo de manera rutinaria en los laboratorios clínicos de nuestro país (Hernández, 2013). Sin embargo, a nivel 13.29 0.24 15.29 5.70 0.91 1.43 0.45 Campylobacter Listeria Salmonella Shigella STEC† O157 STEC non-O157 Vibrio Incidencia de Enfermedades Transmitidas por Alimentos en humanos por diferentes microorganismos patógenos Tasa por cada 100, 000 personas. *E. coli productora de Toxinas tipo Shiga (STEC, en inglés) *STEC no - O157:H7 *STEC O157:H7 Campylobacter spp Vibrio spp Shigella spp Salmonella spp Listeria spp 6 internacional, se ha reportado que su incidencia es mayor a la de otros patógenos importantes. Es por lo anterior que el presente trabajo fue enfocado al estudio de este microorganismo, considerado un problema de salud pública que requiere especial atención en su regulación, identificación, análisis y tratamiento. 1.3 Campylobacter 1.3.1 Características Generales Género microaerofílico (5 % O2, 10 % CO2 y 85 % N2, en condiciones óptimas) con morfología de pequeños bacilos Gram-negativos (Figura 1.2), no formador de esporas, que presenta una forma curvada o helicoidal, con un tamaño que puede variar entre 0.2 y 0.5 µm de anchura por 0.5-5 µm de longitud, con uno o dos flagelos polares. Además, algunas células pueden adoptar formas esféricas, cocoides o alongadas en situaciones de carencia nutrimental o estrés y, parece estar implicado en la adhesión celular, formación de biopelícula y secreción de las proteínas que median la invasión celular. El género Campylobacter crece en condiciones óptimas de pH 6.5-7.5 y 37-43 °C; sin embargo, algunas especies pueden resistir condiciones de pH mínimo de 5 y máximo de 8, así como temperaturas mínimas de 30 °C y máximas de 45 °C,siendo especies termófilas, básicamente, C. jejuni, C. coli, C. upsaliensis y C. lari. (Hernández, 2007; Dias, 2011; Fonseca, et. al., 2014). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Fonseca%20BB%5Bauth%5D http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Fonseca%20BB%5Bauth%5D 7 Figura 1.2 Micrografía electrónica (A) de Campylobacter spp., muestra la estructura en espiral y flagelos polares. La micrografía óptica (B) muestra los bacilos Gram negativos, cortos, curvos, sin agrupación. Fuentes: LaGier, et. al., 2008 y Atlantic Veterinary College 1.3.2 Factores de virulencia y mecanismo de patogenicidad El desarrollo de las patologías gastrointestinales se debe a la presencia de factores de virulencia que facilitan la invasión y colonización de la mucosa intestinal por bacterias, que puede autolimitarse en el caso de pacientes inmunocompetentes o causar complicaciones post-infección. Especialmente Campylobacter jejuni, presenta respuesta a diferentes situaciones de estrés, por ejemplo, su estado viable no cultivable (VNC) por falta de nutrimentos, pero manteniendo sus factores de virulencia y posibilidad de infectar. Así también, la síntesis de proteínas al ser expuesta a un choque térmico por encima de 42 °C y su capacidad de sobrevivir a 4 °C y continuar la producción de ATP, actividad de algunas enzimas y síntesis de proteínas (INS, 2013). La motilidad (flagelina glicosilada), quimiotaxis (sistema de transducción de señales principalmente por mucina, L-fucos y bilis), producción de cápsula y biopelícula por Campylobacter, contribuyen a la detección de estímulos ambientales y adherencia a las células del epitelio intestinal. También, su adherencia e invasión se ve favorecida por la presencia de proteínas de unión a fibronectina y un lipopolisacárido con actividad endotóxica, en su membrana externa. Otros factores importantes en la invasión y respuesta inmune a la infección es la toxina de distensión citoletal (TDC) con actividad DNasa, toxina tipo shiga, hepatotoxina, enterotoxina y citotoxinas. Las enzimas superóxido dismutasa y catalasa protegen A B 8 a la bacteria de fenómenos oxidativos al transformar compuestos tóxicos del oxígeno (Hernández, 2007; Dias, 2011). En conjunto, son algunos de los factores de virulencia asociados al mecanismo, hasta ahora reportado, para explicar la infección por Campylobacter, basado en la colonización de los enterocitos gracias a su motilidad, la adherencia e invasión con ayuda de las diferentes proteínas y, la producción de toxinas y cascadas de señalización, con la consecuente inflamación e invasión de células adyacentes o diseminación local (Hernández, et. al., 2013; INS, 2013) 1.3.3 Descripción de la enfermedad en humanos Campylobacter es uno de los microorganismos más comunes causantes de Enfermedades Trasmitidas por Alimentos en humanos en países desarrollados al provocar infecciones reflejadas como gastroenteritis agudas, dolor abdominal y fiebre en un tiempo de 5 a 7 días, a través del consumo de agua contaminada, productos lácteos no pasteurizados y productos avícolas, principalmente (Figuras 1.3 y 1.4). También puede estar presente en mascotas incluyendo perros y gatos y otros animales productores de alimento como ganado porcino, bovino y ovino, transmitiéndose al hombre por consumo de carne mal cocida, productos derivados de ésta “Listos para el consumo” (RTE, por sus siglas en inglés) o la posible contaminación cruzada durante la preparación de los alimentos (OMS, 2011). 9 Figura 1.3 Fuentes de contaminación por Campylobacter spp. Fuente: Agromeat, 2013 De acuerdo al Centro para la Seguridad Alimentaria y Salud Pública del estado de Iowa (CFSPH), la prevalencia de la infección es mayor que la incidencia de la enfermedad y los portadores asintomáticos son comunes (CFSPH, 2005). Su incidencia se ha visto aumentada en meses de verano, en infantes y adultos jóvenes y en el género masculino, sin ser una causa común de muerte. Esta alta incidencia, baja dosis infectiva en humanos (<500 UFC) y la posibilidad de que el paciente sea más susceptible a desarrollar enfermedades postinfecciosas como el trastorno neurológico llamado síndrome de Guillain Barré o una posible artritis reactiva, hace a las infecciones de Campylobacter spp. uno de los grandes problemas de salud pública, siendo la zoonosis en humanos más comúnmente reportada en EUA desde 2005 (Botteldoorn, et. al., 2008; OMS, 2011; CDC, 2014). 10 Figura 1.4 Distribución de alimentos con mayor evidencia de brotes causados por C. jejuni en Europa para 2012 (n = 25 brotes en 7 países). Fuente: EFSA, 2014 1.3.4 Descripción de la enfermedad en aves A pesar del reconocimiento de que el consumo de pollo contaminado es el responsable de un gran número de casos de campilobacteriosis humana, su epidemiología en aves de corral es muy discutida y poco conocida. Así mismo, el conocimiento acerca de su participación o ruta de contaminación sobre otros productos avícolas como el huevo aún no está totalmente entendida y, en comparación con la información que se conoce de la afectación en carne de pollo, hay muy pocos datos disponibles sobre su prevalencia en el cascarón de huevo o en el contenido mismo; datos que están bien descritos en microorganismos como Salmonella spp. (Messelhäusser, et. al., 2011; Fonseca, et. al., 2014). La tasa de colonización, principalmente dirigida a aves de corral, puede llegar a ser muy rápida entre animales (en un plazo de 72 horas se pueden infectar todos los parrilleros) o de animales a humanos; está relacionada con la edad del pollo, residiendo principalmente en el ciego del intestino grueso y criptas cloacales. La transmisión puede ocurrir vía coprofagia, por consumo de agua contaminada, por contacto con mascotas y animales infectados o posterior al sacrificio (Doyle, 1983; Newell, 2003; Messelhäusser, et. al., 2011). Al mismo tiempo, la enfermedad puede ser transmitida de animal a animal y, específicamente, pollos y pavos recién nacidos 44% 20% 8% 4% 4% 4% 4% 4% 4% 4% Pollo de engorda (Gallus gallus) y derivados Leche Productos derivados de carne de ave de corral Productos lácteos Carne de cerdo y derivados Carne de bovino y derivados Alimento de buffet Otras carnes rojas y derivados Carne de ovino y derivados Carne de pavo y derivados http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Fonseca%20BB%5Bauth%5D http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Fonseca%20BB%5Bauth%5D 11 desarrollan enteritis aguda, con aparición rápida de diarrea y muerte. Crías de aves de corral de más de una semana de edad no se suelen enfermar. Adicionalmente, abortos e infertilidad asociados a Campylobacter son poco comunes, pero se pueden observar en ocasiones en diversas especies como ovinos y bovinos (CFSPH, 2005). 1.3.5 Incidencia de la enfermedad en humanos y aves Campylobacter jejuni es la especie responsable del 80–85 % de todas las infecciones entéricas del género Campylobacter, siendo alta la prevalencia de estas bacterias en aves de corral, especialmente en pollos de engorda y gallinas ponedoras (Messelhäusser, et. al., 2011; Kanji, et. al., 2015). Estudios epidemiológicos han demostrado que del 50 al 70 % de campilobacteriosis en humanos se debe al consumo de productos avícolas y se ha observado que más de 80 % de las parvadas listas para procesar son positivas a este patógeno (Castañeda et. al, 2013). Adicionalmente, la EFSA y el ESDC reportan que en Europa se confirmaron 236, 851 casos de personas con campilobacteriosis en 2014, siendo más alta la prevalencia por el consumo de carne de ave de corral. En el mismo año Alemania tuvo el mayor número de casos de campylobacteriosis (70,972), Inglaterra en el segundo puesto con 66,790 casos y, países como Francia (5,958 casos), Italia (1,252 casos), España (11,481 casos) y Polonia(652 casos), reportaron significativamente menor número de brotes, encontrando infectadas un 30.7 % de 13,603 unidades de la producción de pollo de engorda, 31.8 % de los lotes de pollos de engorda sacrificados y el 30,3 % de las parvadas analizadas. Esto fue mayor que en 2013, cuando la enfermedad fue detectada en un 19.9 % de las unidades probadas (Nuthall, 2015). En 2013, la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA) reportó que de 3,143 muestreos de pollo al por menor se encontró al microorganismo en un 38 %, teniendo una disminución de 27 % desde 2003 (Perrett, 2015). La aplicación de estrictas medidas de bioseguridad en las explotaciones agrícolas de manera integrada, es capaz de reducir la prevalencia de Campylobacter en las parvadas de pollos de engorda, sin embargo, la http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm http://www.fda.gov/AboutFDA/Transparency/Basics/EnEspanol/ucm196466.htm 12 contaminación cruzada durante el procesamiento podría generar altas prevalencias de Campylobacter en las canales (Castañeda et. al, 2013). 1.3.6 Identificación y cuantificación El Centro para la Seguridad Alimentaria y Salud Pública de Estados Unidos (CFSPH) estableció en 2005 que el aislamiento de Campylobacter puede realizarse de muestras fecales frescas, alimentos contaminados o agua; no obstante, el género no siempre puede ser identificado. Además, en medios ambientes desfavorables (exposición al oxígeno, pH bajo o bajas temperaturas prolongadas) puede entrar en un estado denominado Viable No Cultivable (VNC). Después de su incubación durante 48 a 72 horas (37-43 °C), las colonias son elevadas, redondas, translúcidas y a veces mucoides. Acerca del estado VNC, Beumer y colaboradores (1992) ya habían mencionado y demostrado en su estudio la dificultad para el aislamiento del microorganismo en diferentes muestras y ambientes llegando, incluso, a no presentar resultados concluyentes. También Beumer establece que este microorganismo presenta un rápido decremento de cantidad de colonias y es dependiente de la temperatura, el pH, la concentración de NaCl del medio, etc. En este ámbito, para su identificación se utilizan pruebas bioquímicas, ensayo con base en la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés), ensayos de captura de antígenos tipo ELISA entre otros. Las pruebas bioquímicas específicas para la identificación fenotípica están basadas en la utilización de sustratos y la susceptibilidad a algunos antibióticos. Estas sirven para diferenciar las principales especies de Campylobacter, como lo muestra el Cuadro 1.1, sin embargo, no son suficientes para tipificar específicamente una cepa que origina un brote ni tampoco proporciona información completa de la virulencia del microorganismo, datos que se requieren para el seguimiento epidemiológico de un brote o la localización de una fuente de infección (INS, 2013). 13 Cuadro 1.1 Pruebas bioquímicas para la diferenciación de especies de Campylobacter Fuente: INS, 2013 Especies Catalasa/ Oxidasa Cto. a 25 °C Cto. a 42 °C Reducción de Nitratos H2S Nitrito a gas (N2) Sen. al ácido Nalidíxico (30 g) Sen. a Cefalotina (30 g) C. coli +/+ - + + -/d - + - C. consisus -/+ - + + + - - C. fetus subs. fetus +/+ + - - - - - + C. hyointestinalis subs. hyointestinalis -/+ + - V + - - + C. jejuni subs. jejuni +/+ - + + - - + - C. jejuni subs. doylei V/+ - V+ - - - + + -d: reacción débil V: reacción variable Cto.: crecimiento Sen.: sensibilidad Las pruebas bioquímicas principales incluyen: la producción de la enzima catalasa, útil en la descomposición del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno; producción de la enzima oxidasa para la identificación de la presencia del citocromo c en la cadena respiratoria; producción de la enzima nitrato y nitrito reductasa para la identificación de respiración anaerobia; producción de sulfuro de hidrógeno a partir del cual se produce un precipitado negro de sulfuro de hierro (INS, 2013). También, es común realizar pruebas de crecimiento a diferentes temperaturas y sensibilidad a los antibióticos cefalotina y ácido nalidíxico. Sin embargo, la identificación de las especies de Campylobacter mediante pruebas bioquímicas puede variar en función de la edad del cultivo y de las condiciones en que se realiza la prueba, por lo que actualmente es común complementar estas pruebas con métodos moleculares. El método molecular de la PCR está basado en la acción de la enzima polimerasa que dirige la síntesis de ADN y, desde una cadena simple sintetiza la complementaria. Los elementos importantes en la reacción son el templado o molde (ADN), la enzima, los oligonucleótidos o primers, los desoxirribonucleótidos trifosfatados (dNTPs), el ión magnesio (Mg+2), una solución amortiguadora o buffer y agua, los cuales en conjunto interactúan en las etapas de desnaturalización, hibridación y extensión (Figura 1.5) (Tamay de Dios, 2013). 14 Figura 1.5 Etapas de la PCR. Fuente: Tamay de Dios, 2013 Específicamente la técnica de PCR en tiempo real o qPCR, se fundamenta en la detección y cuantificación de secuencias específicas de ácidos nucleicos en cada ciclo de la reacción, mediante el uso de marcadores fluorescentes que, al ser oxidados, generan una señal luminosa. El más usado es SYBR Green, cuya longitud de excitación y emisión de luz son 480 nm y 520 nm, respectivamente. Esta señal aumenta en proporción directa a la cantidad de producto de PCR, es decir, cuanto más alta es la cantidad inicial de ADN genómico, más rápido se detecta el producto acumulado en el proceso de PCR, y más bajo es el valor de ciclo umbral o Ct (threshold cycle). Este último es el número de ciclo donde la intensidad de emisión del fluoróforo aumenta con respecto al ruido de fondo (background). De esta forma, la cuantificación se puede realizar por dos métodos: el método de cuantificación absoluta, el cual se emplea para conocer el número exacto de copias amplificadas y, por comparación con una curva estándar, es posible conocer la concentración de ácido nucleico de muestras desconocidas. El otro método es la cuantificación relativa, aplicable cuando se desean evaluar cambios en distintos estados fisiológicos, realizando una comparación contra un gen o muestra de referencia y/o 15 introduciendo una muestra llamada calibrador (Cortazar y Silva, 2004; Tamay de Dios, 2013). Durante los últimos años, la PCR se ha convertido en una herramienta importante para diferentes análisis en la industria alimentaria, como lo es la detección de patógenos. Así, la PCR en tiempo real ha permitido una amplificación confiable con alta especificidad, sensibilidad y rapidez con gran potencial durante la cuantificación de diferentes microorganismos incluido el género Campylobecter (Botteldoorn, et. al., 2008), lo cual puede contribuir en evitar su diseminación en productos avícolas y derivados. 16 1.4 Huevo 1.4.1 Definición y composición Se entiende por huevo al producto proveniente de la ovoposición de la gallina (Gallus domesticus) y otras especies de aves que sean aceptadas para consumo humano. Designados con el nombre del ave correspondiente: huevo de pata, huevo de avestruz, etc. Será huevo fértil o embrionado aquel destinado a la reproducción o incubación, mientras que el huevo para plato o de mesa es el destinado a ser vendido en su cáscara al consumidor final y sin haber recibido ningúntratamiento que modifique considerablemente sus propiedades (NOM-159-SSA1-1996; CODEX, 2007). El Cuadro 1.2 muestra la composición y aporte de macro y micronutrimentos promedio presentes en el huevo entero, reportada en gramos por cada 100 g de producto comestible, o bien, miligramos por cada 100 g de producto comestible. Cuadro 1.2 Composición promedio del huevo entero. Fuentes: Instituto de Estudios del Huevo (2009), Institut de Sélection Animale (2015) Macronutrimento % Micronutrimento mg/100g Agua 75-80 Sodio 140-144 Proteína 12-13 Potasio 130-147 Calcio 57 Grasa 10-11 Magnesio 12 Fósforo 200-220 Hidratos de carbono 0.7-2 Hierro 1.9-2.2 1.4.2 Estructura y mecanismos de protección De forma natural, el huevo se encuentra protegido de la contaminación exterior gracias a diferentes barreras físicas (Figura 1.6) y químicas: La cutícula es la primera capa o barrera de defensa, de aproximadamente 10 μm de grosor, compuesta en un 90 % de ovoporfirina, proteína tipo queratina que recubre la cáscara y actúa disminuyendo la porosidad y, en menores cantidades de lípidos e hidratos de carbono. A las 3 horas de puesto el huevo, ésta no es completamente madura a diferencia de una cutícula de 6 horas la cual es más resistente y, posteriormente, cuando se seca, es una excelente barrera frente a la 17 pérdida de humedad del huevo y frente a la entrada de microorganismos. Además, proporciona un aspecto brillante al huevo (IEH, 2006; Domínguez, 2012; Muñoz, et. al., 2015). El cascarón, correspondiente al 10 % del huevo entero, es formado 20-22 h antes de la puesta. Su función es la protección del embrión (en su caso) en un ambiente controlado, manteniendo la integridad física y está atravesada por numerosos poros que forman túneles entre los cristales minerales (compuesto del 97 % carbonato de calcio) y permiten el intercambio gaseoso entre el interior y el exterior. El número de poros varía entre 7,000 y 15,000. Son especialmente abundantes en la zona del polo ancho del huevo, donde aparece la cámara de aire. Está recubierta con la membrana de la cáscara externa o cutícula. Enseguida se localizan las membranas testáceas (externa e interna) cuya composición incluye una serie de fibras proteicas tipo colágeno y elastina, rodeadas de polisacáridos. Ambas rodean al albumen y proporcionan protección. En conjunto son formadoras de la cámara de aire. (IEH, 2009; Domínguez, 2012). Figura 1.6 Estructura general del huevo para plato. Fuente: IEH, 2009 Por su composición rica en nutrimentos, la yema (24 % del huevo entero), es un medio idóneo para el rápido desarrollo de microorganismos y, en el caso del huevo embrionado, es esta la estructura que proporciona la fuente nutrimental para su desarrollo, el cual se origina por la fertilización del disco germinal o blastodermo, Albumen denso externo Cascarón Chalazas Yema Disco germinal Membranas testáceas Albumen fluido externo Cámara de aire Membrana vitelina Albumen fluido interno 18 normalmente localizado en la superficie de la yema. Por su parte, el albumen (66 % del huevo entero), está compuesto por cuatro capas que forman el saco albuminoideo y tiene mecanismos de protección química naturales de proteínas como son enzimas tipo lisozimas, ovotransferrinas o conalbúminas, ovomucinas, ovoalbúmina y avidina. Adicionalmente, su viscosidad dificulta el movimiento de las bacterias. (Scott, 2000; IEH, 2006). En el caso del huevo embrionado, la velocidad de desarrollo varía en función de muchos factores, entre ellos el origen del huevo, la conservación previa, la temperatura de incubación, etc. Posterior a la puesta, el desarrollo embrionario se lleva a cabo durante 21 días de incubación (Figura 1.7), que corresponden con la aparición de caracteres morfológicos desde los vasos sanguíneos en la superficie del saco vitelino, hasta que la membrana de la yema está completamente insertada dentro del cuerpo del embrión y se inicia la cicatrización del ombligo, para su posterior eclosión. (Ricaurte, 2005; Polutry CRC, 2006) Figura 1.7 Desarrollo embrionario de pollo. Fuente: Cabañas Avícolas El Choique & ArgentAVIS, 2013. 1.4.3 Causas y etapas susceptibles de contaminación A pesar de las estructuras de protección, tiempo de desarrollo óptimo y de las medidas adoptadas en las granjas de producción, la industria avícola se ha enfrentado en diversas ocasiones con la contaminación del producto y, adicionando una manipulación, cocinado o conservación inadecuados, puede generar enfermedades en quien lo consume. Existen dos principales tipos de contaminación: la tipo transovárica o vertical, a lo largo del oviducto y en la cloaca, provocando 19 algún tipo de infección en el aparato reproductor y, la tipo transcascárida u horizontal posterior a la puesta y debida al ambiente, recolección, almacenamiento o manejo inadecuados. (Ricaurte, 2005). De igual forma, la contaminación con Campylobacter es muy común que ocurra de manera horizontal, ya sea directamente por contacto de aves enfermas con aves sanas por medio de exudados, lágrimas y heces, cuyas partículas pueden estar suspendidas en el aire en forma de aerosoles, e indirectamente por medio de equipo y material contaminados como la ropa y calzado de los trabajadores, animales en la granja y fauna nociva, cercanía con otras granjas, etc. (SAGARPA, 2009) 1.4.4 Producción de huevo y pollo en México En México, el sector avícola participa con el 63.6 % de la producción pecuaria; de esta participación el 28.8 % corresponde a la producción de huevo y 34.7 % a la de pollo (Figura 1.8). Económicamente, la avicultura mexicana, aportó en 2013 el 0.77 % en el PIB total. Además, los reportes de la FAO en 2012 indican que el 80 % de la producción diaria de huevo se comercializa a granel en los mercados tradicionales y centrales de abasto, el 14 % en tiendas de autoservicio en envases cerrados y el 6 % restante, se destina al uso industrial para comercializar de forma procesada (SAGARPA, 2014; UNA, 2015). De acuerdo con el Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP), en 2015 y hasta noviembre de 2016, México tuvo una producción de 2,652,530 y 2,479,722 toneladas de huevo, respectivamente, siendo el tercer productor en América después de EUA y Brasil, mientras que la cifra reportada por el SIAP para la producción de carne de ave es 2,962,337 y 2,802,940 toneladas en canal en ambos periodos de tiempo. 20 Figura 1.8 Porcentajes de participación de distintos sectores pecuarios en México Fuente: UNA, 2015 Coincidente con lo anterior y, de acuerdo con el último estudio elaborado por la Dirección de Estudios Económicos de la Unión Nacional de Avicultores, a nivel mundial México es el sexto productor de pollo después de: Estados Unidos, China, Brasil, la Unión Europea, India y Rusia. En el mismo ámbito, nuestro país ocupa el quinto lugar en la producción de huevo, detrás de China, Estados Unidos, India, Japón y Rusia (Figura 1.9). En materia de consumos, mantiene una alta preferencia por los productos avícolas pollo y huevo, por ejemplo, para el caso de la carne de pollo el consumo per capita logrado en 2015 fue de 26.3 kg. Aunado a esto, México tuvo en 2015 un consumo de huevo de 22.3 kg per capita, manteniéndose como el primer consumidor de huevo fresco a nivel mundial. 21 Figura 1.9 Producción de huevo a nivel mundial. Fuente: UNA, 2015 1.4.5 Problemática de contaminación en la industria de huevo y pollo Las enfermedades infecciosas son uno de los principales problemas en la industria avícola, representando pérdidas millonarias para los productores y/o industrias que procesan sus derivados y enfrentando continuamente el reto de asegurar que sus animales, productos y subproductos estén libresde patógenos (SAGARPA, 2009). En el caso del huevo, todas las operaciones involucradas en la cadena de la producción comparten la responsabilidad de la inocuidad del alimento. Esto puede incluir a las personas participantes en la producción, almacenamiento, manipulación, clasificación, envasado, suministro, distribución y cocción comercial de huevos y productos de huevo para el consumo humano. Independientemente de que se utilicen métodos manuales o automáticos para el procesamiento de huevos, los productores deberían reducir al mínimo el tiempo entre la postura de huevos y la manipulación o elaboración adicional (CODEX, 2007). Además de las contaminaciones en las zonas productoras, también las plantas procesadoras de huevo pueden tener contaminaciones en diferentes puntos, por ejemplo, en la etapa de quebrado del huevo o posterior al pasteurizado 9 7 6 .2 2 4 9 .0 2 0 7 .4 1 1 9 .1 1 1 9 .0 1 1 6 .9 9 7 .5 5 6 .2 4 4 .0 4 2 .8 3 7 .6 22 y, es común que se tenga contacto directo con las bandas transportadoras y equipos (Figura 1.10). Lo anterior abre paso a la necesidad de adquisición de productos desinfectantes efectivos, que no afecten la salud del consumidor o del operador mismo. Figura 1.10 Fuentes de posible contaminación en plantas procesadoras de huevo: (A) Máquinas quebradoras, (B) Bandas transportadoras y (C) Manipulación por operarios y etapa de empacado. Fuente: INOVO, 2011 1.4.6 Regulación actual del huevo nacional e internacional Además de las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM), entre las medidas más importantes como acción preventiva, dentro de la bioseguridad, están los procesos de limpieza y desinfección. Estos disminuyen, en lo posible, el riesgo de transmisión de microorganismos y, al realizarse de manera efectiva en las instalaciones avícolas, se asegura que las enfermedades no se transmitan de una parvada a la siguiente, o de una granja o explotación avícola hacia otras, debido a que la contaminación tanto de los huevos embrionados y para plato como de las aves, es frecuente dentro del ambiente de producción (CODEX, 2007). Con respecto a la normatividad sobre huevo, productos y derivados, la Norma Oficial Mexicana 159-SSA1-1996 en su apartado 6.1.2. I y 6.2.3 establece los siguientes puntos para los huevos frescos para consumo: - No debe emplearse, suministrarse, ni expenderse para consumo humano el huevo que haya sido lavado, a menos que cumpla con haber recibido la aplicación efectiva de aceite vegetal o mineral (parafina) grado alimentario en el huevo lavado y seco. A B C 23 - El lavado debe realizarse con agua potable y detergente, donde el agua de lavado debe cambiarse por lo menos cada 4 h y tener una temperatura de 11 ºC más alta que la del huevo. Esta normatividad no establece los métodos de desinfección del huevo ni productos desinfectantes alternativos, únicamente que debe realizarse la limpieza, desinfección y cuidado adecuados de equipo y material en contacto con los alimentos. Asimismo, el Codex Alimentarius CAC/RCP 15-1976, en su apartado 5.2.2 incluye un listado con las siguientes consideraciones: - Se podría aplicar un proceso de limpieza para eliminar la materia extraña de la superficie de la cáscara del huevo. - Puede utilizarse la limpieza para reducir la carga bacteriana en la parte externa de la cáscara. - Si se procede al lavado en seco, los métodos utilizados deberían reducir al mínimo los daños a la cutícula protectora y, cuando corresponda, se procederá al aceitado de la cáscara. - Los huevos no deberían ser sumergidos antes o durante el lavado. - Si se utilizan productos de limpieza tales como detergentes e higienizadores, deberán ser idóneos para su uso en huevos y no perjudicar a la inocuidad de éstos. - Si se lavan los huevos, se deberían secar para reducir al mínimo la humedad en la superficie de la cáscara, ya que puede dar lugar a la contaminación o la formación de moho. Además de los puntos anteriores, el CODEX incluye el cuidado de los gallineros, manejo del huevo y cuidados en etapas de procesamiento, elaboración de productos, entre muchos otros aspectos. Sin embargo, en ninguna de las dos normatividades se indica el tipo de productos aprobados o la forma óptima de aplicación para el lavado y desinfección del producto. Por otro lado, en este estudio se tomaron como referencia otros documentos. El primero, sobre sacrificio humanitario y disposición sanitaria de aves de corral, recomienda la desinfección del huevo con una solución de ácido cítrico al 2% 24 (SAGARPA, 2012). Acorde con lo anterior, la FDA, en 2011 publicó una guía para la prevención de Salmonella Enteritidis en huevo durante su producción, almacenamiento y transporte, recomendando el uso de ácido cítrico en el agua de las líneas de sanitización. Así, para los procesos de limpieza y desinfección, se deberán utilizar productos autorizados y se aplicarán de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, por ejemplo, los procedimientos y tiempos de aplicación, así como la concentración y cuidados de uso. En la industria de huevo, el procedimiento o técnica comúnmente utilizada es la inmersión (SAGARPA, 2014), aunque existen otros utilizados en menor medida (Figura 1.11). Figura 1.11 Ejemplos de procedimientos de limpieza/desinfección del huevo: (A) Manual, (B) Inmersión con bandas automáticas, (C) Inmersión con rotores. Fuente: INOVO, 2011 Respecto a los grupos de desinfectantes, si bien los enjuagues con cloro son comúnmente utilizados durante el procesamiento de las aves de corral para la reducción de patógenos, se han propuesto otro tipo de sustancias para eliminar o disminuir la población bacteriana, por ejemplo, tratamientos con fosfato trisódico, cloruro de cetilpiridina, peróxidos de hidrógeno, radiaciones gamma, microondas, diferentes procesos de enfriamiento, entre otros. Sin embargo, la mayoría de estos procedimientos no han sido completamente aceptados debido a los residuos químicos generados, los cambios físicos que llega a presentar el alimento (por ejemplo, en la carne), y los altos costos o efectividad limitados (Park, et. al., 2002; Kim, et. al.,2005). El Programa Nacional de Control de Patógenos en Establecimientos Tipo Inspección Federal (TIF) de sacrificio de aves y productos de huevo, publicado por SENASICA en 2014, recomienda el uso de soluciones cloradas en la desinfección de equipos y manos de la persona encargada de realizar muestreos. Además, se A B C 25 explican los procedimientos de muestreo de carne de pollo y huevo para su posterior análisis de detección de Campylobacter y Salmonella, sin embargo, el documento hace mayor énfasis en el segundo microorganismo en los apartados de huevo. Otros grupos de sustancias utilizados en las instalaciones avícolas son los mostrados en el Cuadro 1.3. Sin embargo, algunos de ellos presentan ciertas desventajas, por ejemplo, el poder fuertemente oxidativo y corrosivo del hidróxido de sodio, el daño en ojos y vías respiratorias por inhalación de aerosoles provenientes de las sustancias cloradas, el potencial carcinogénico de los aldehídos, e incluso, el cambio de color evidente que puede provocar el yodo en alimentos como el huevo blanco (Robelo, 2005). Cuadro 1.3 Productos desinfectantes en la industria avícola. Fuente: SAGARPA, 2012 Sales cuaternarias de amonio Fenoles Ácidos orgánicos Aldehídos: formaldehido, glutaraldehído y paraformaldehído Halógenos: Cloro y Yodo Álcalis: Hidróxido de sodio, óxido de calcio Acerca del microorganismo al que este trabajo está enfocado, los estudios encontrados no hablan acerca de la limpieza y desinfección de los tipos de huevo; únicamente se han dirigido a la desinfección de pollos de engorda. Tal es el caso de Klein y colaboradores (2015),quienes reportaron que el uso de una mezcla de ácidos orgánicos al 0,075 % (en orden ascendente: ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico y ácido sórbico) en combinación con ácidos grasos de cadena media (MCFA, por sus siglas en inglés) y aplicados en el agua potable reducen el transporte de Campylobacter spp en parvada y en el contenido cecal de pollos de engorda. Estos ensayos sugieren que la aplicación pre cosecha de estos ácidos al agua de los pollos de engorda, potencialmente pueden disminuir el acarreo cecal de la bacteria en la producción primaria, pero no son independientemente eficaces en el tratamiento de Campylobacter spp durante el resto de la cadena alimentaria. 26 1.5 Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) 1.5.1 Descripción del producto Esta solución se desarrolló como un nuevo método de desinfección contra microorganismos patógenos en alimentos, que ha presentado diferentes ventajas como su nulo daño al medio ambiente y su amplio espectro como descontaminante microbiano. Ejemplo de esto son algunos reportes de resultados exitosos en aplicaciones como desinfectante de material quirúrgico, otros de reducción de carga microbiana en espinaca y lechuga (Guentzel et. al., 2008), reducción de patógenos como L. monocytogenes y E. coli O157:H7 en tablas de cocina para picar (Venkitanarayanan, et. al., 1999), o bien, su actividad fungicida en cultivos ornamentales (Bock et. al., 2002). Además, en el área de interés para este estudio, se ha utilizado como un aditivo en el agua potable de líneas para pollos de engorda, con resultados exitosos en la eliminación de Escherichia coli y Campylobacter spp. (Bügener, et. al., 2014) 1.5.2 Proceso de síntesis De acuerdo con Cabello y colaboradores (2009), esta solución es el producto de someter agua purificada y una solución diluida de NaCl (cercana al 1 %) a un proceso de electrólisis en el cual, el agua pasa a través de una serie de membranas que generan y controlan iones de forma estable, al facilitar la conversión de iones clorados y moléculas de agua en oxidantes clorados (Cl2, HClO/ClO.), siendo no tóxica para las células del organismo humano (Figura 1.12). Adicionalmente, es un proceso no térmico muy efectivo, fácil de operar, relativamente barato, amigable con el ambiente, no requiere la adición de otra clase de sustancias químicas (únicamente el NaCl) que puedan resultar potencialmente dañinas a la salud del trabajador como lo es el cloro y, sus propiedades químicas pueden ser controladas durante su producción (Hsu, et al., 2004). El proceso comprende la formación de la fracción ácida de agua oxidada en la zona del ánodo, mientras que la fracción alcalina se concentra en el área del cátodo. Así, parte de la solución formada en el cátodo pasa a la cámara del ánodo incrementando la concentración de iones hipoclorito (ClO-). El proceso de obtención 27 llega a presentar algunas variantes entre diferentes estudios reportados, debidas principalmente a los equipos utilizados, teniendo así soluciones con pH, potencial óxido-reducción (ORP, por sus siglas en inglés), concentración de cloro y especies derivadas de éste, diferentes. Sin embargo, a pesar de que, en algunos alimentos y superficies, la soluciones ácida y alcalina han llegado a presentar mayor potencial bactericida, presentan la desventaja de considerables efectos corrosivos y emisiones de gas, comparadas con la solución neutra (Klein, 2015). Figura 1.12 Obtención de la SES por electrólisis (Huang, et. al., 2008) En soluciones con pH cercano a la neutralidad, la especie predominante (cerca de 95 %) es el ácido hipocloroso (HClO), seguida del ion hipoclorito en concentración cercana al 5 % y, finalmente trazas de cloro molecular, presentando valores de ORP en un intervalo de 800 a 1000 mV (Guentzel et. al., 2008). Agua Electrolizada Oxidada Solución de HClO y HCl diluido Agua Electrolizada Reducida NaOH diluido Membrana Voltaje Solución salina Agua 28 1.5.3 Mecanismo de acción En bacterias, el mecanismo de acción de la SES con pH neutro se atribuye a la perturbación y ruptura de la membrana, facilitada por la exposición a condiciones de un alto ORP y el contacto con las especies cloradas, permitiendo la transferencia de éstas al interior celular y, dando como resultado la oxidación de aminoácidos de la pared celular y grupos sulfhidrilo (-SH), afectando el proceso de respiración y nutrición, oxidando componentes e inhibiendo la síntesis de proteínas, así como el rompimiento de cadenas de ARN y represión de la síntesis de otras moléculas del metabolismo celular (Cabello, et. al, 2009). La Figura 1.13 muestra una propuesta esquematizada del mecanismo anterior. Figura 1.13 Mecanismo de acción de la SES sobre la estructura bacteriana: (A) Acción del ácido hipocloroso (HClO) sobre grupos sulfhidrilo (-SH) en aminoácidos de proteínas. (B) Lisis, abertura de poros y desequilibrio osmótico de la célula. 1.5.4 Aplicación en la industria avícola Acerca del uso de la SES en los alimentos comúnmente contaminados con Campylobacter, Klein y colaboradores (2015), realizaron una recopilación de estudios que han reportado la efectividad de Solución Electrolizada ácida y neutra, en la reducción de este microorganismo, como se muestra en el Cuadro 1.4: A B 29 Cuadro 1.4 Aplicaciones de la SES frente a Campylobacter. Fuente: Klein, et. al. 2015 Diseño del estudio Medida de intervención* Efectos Referencia In vivo SE pH ácido (2.5) Reducción de 3 log UFC/g en alas de pollo contaminado intencionalmente (10-30 min) Park et. al., 2002 In vivo SE pH ácido (2.8) Reducción de 2 log UFC/g en canales de pollo (40 min) Kim et. al., 2005 In vivo SE pH ácido (2.4) Reducción de 1.5 log UFC/g en canales de pollo contaminado intencionalmente (10-15 s) Northcutt et. al., 2007 Ensayo de campo (rastro/matadero) SE pH neutro y ácido láctico (2.0) Reducción de 3 log UFC/canal en pollo contaminado naturalmente (3 min) Rasschaert et. al., 2013 Ensayo de campo (rastro y matadero) SE pH neutro (6.5-7.2) En agua potable. Reducción significativa efectiva en canales de pollo Bügener et. al., 2014 * SE: Solución Electrolizada Sobre el uso de este producto en huevo únicamente hay registros previos de evaluación de la SES en la reducción de otros patógenos como Salmonella Enteritidis, E. coli O157:H7 y S. aureus (Ni, et. al., 2013) siendo artificialmente inoculados sobre el cascarón de huevo y reportando resultados exitosos para los distintos tipos de solución. Sin embargo, no existen estudios de la evaluación de Soluciones Electrolizadas en huevo contra Campylobacter jejuni, por lo que, los resultados mostrados en este trabajo dan una evidencia inicial de una alternativa para la industria avícola, específicamente para el lavado del huevo como producto básico y de alta demanda en la alimentación mexicana, frente a patógenos de alta incidencia en ETAs. Finalmente, este estudio reitera a todas las industrias involucradas, a prevenir el incremento de enfermedades asociadas a la carne de pollo y derivados, especialmente por microorganismos comensales de la especie. Y, de igual forma, este tipo de estudios dan pauta a continuar investigando las cadenas de infección por patógenos en huevo y sus productos derivados. 30 2. METODOLOGÍA 2.1 Diagramas de bloques: A. HUEVO EMBRIONADO Preparación Inóculo C. jejuni Titulación Tinción de Gram Microorganismo Recepción de embriones Secado Tratamiento Ovoscopiado Huevo Formación de grupos Contaminación Secado Recuperación bacteriana Dilución y siembra Evaluaciónde pH, ORP, Cloro total SES Incubación Cuantificación 31 B. HUEVO PARA PLATO Contaminación Secado Medición final de color Secado Huevo Tratamiento Medición inicial de color Tinción Pruebas de Calidad Cuantificación de minerales Inóculo de C. jejuni SES Cuantificación Relativa (PCR) 32 2.2 Material y métodos 2.2.1 Obtención de SES, huevos y cepa La Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) con pH neutro fue proporcionada por Esteripharma México S.A. de C.V. Los huevos embrionados fueron adquiridos en Aves Libres de Patógenos Específicos S.A. de C.V. (ALPES), con un registro de control de calidad que incluía la ausencia de patógenos como Salmonella, Mycoplasma, influenza aviar, entre otros (Certificado en Apéndice A). Los huevos para plato blancos fueron obtenidos del Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Avícola CEIEPAv, dependiente de la FMVZ, ubicado en la calle Manuel M. López s/n, Avenida Tláhuac, km 21.5, Colonia Zapotitlán, Delegación Tláhuac, en México, D.F. La cepa liofilizada de Campylobacter jejuni subsp. jejuni se obtuvo de la ATCC (American Type Culture Collection) con número 33291 (Certificado en Apéndice A). Se utilizaron jarras marca OXOID para la creación del ambiente microaerofílico, mediante velobiosis (Figura 2.2). Así mismo, se realizaron tinciones de Gram de colonias aisladas en agar Brucella, así como la evaluación de cajas control para descartar la posibilidad de una contaminación en refrigeración o del mismo medio de cultivo. 2.2.2 Evaluación de los parámetros fisicoquímicos de la SES Se realizó la evaluación de pH, potencial de óxido-reducción (ORP) (Equipo HANNA Combo HI 98121) y, la cuantificación de la concentración de cloro de ultra alta gama o total (Equipo HANNA HI 96771) (Figura 2.1). 33 Figura 2.1 Medición de propiedades fisicoquímicas: (A) Electrodo de pH y Potencial óxido- reducción, (B) Espectrofotómetro para cuantificación de cloro, (C) Reactivo A y B para cuantificación de cloro, (D) Muestra con reactivos A y B, (D) Blanco de reacción 2.2.3 Preparación de inóculo En cada experimento, se realizaron siembras en Agar Brucella, tomando de 2 a 3 asadas de un cultivo puro, suspendiéndola en solución PBS estéril o agua destilada estéril (volumen dependiente de la cantidad de cajas a sembrar), colocando 200 μL de esta suspensión (por caja) y extendiendo el inóculo con varilla de vidrio. Posterior a su incubación a 42 °C por 48 h en microaerofilia (Incubadora Modelo Blue M Electric Co. 100 y AC-LAB Mod. AL90-1W), se realizó el lavado de las cajas con PBS estéril o agua destilada estéril para ser recuperado en un tubo estéril. El volumen total recuperado se tituló, por el método de diluciones décuples seriadas y cuenta en placa en Agar Brucella. A B C D E 34 Figura 2.2 Incubación en microaerofilia de Campylobacter 2.2.4 Titulación de inóculo Los volúmenes de inóculo obtenidos se titularon realizando 5 diluciones décuples seriadas en solución salina, homogeneizando entre cada una. A partir de las diluciones 1, 3 y 5 de cada tratamiento, 100 μL fueron sembrados en cajas Petri con agar Brucella por extensión con perlas de vidrio estériles y se incubaron a 42 °C por 48 h en microaerofilia (Figura 2.3). Posterior a este tiempo se realizó el conteo de Unidades Formadoras de Colonia (UFC). Un ejemplo cálculo se muestra en la Fórmula 1. Figura 2.3 Titulación de Campylobacter jejuni por cuenta en placa en Agar Brucella 𝐅ó𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚 𝟏. 𝐓í𝐭𝐮𝐥𝐨 𝐝𝐞 𝑪𝒂𝒎𝒑𝒚𝒍𝒐𝒃𝒂𝒄𝒕𝒆𝒓 𝒋𝒆𝒋𝒖𝒏𝒊 35 2.2.5 Evaluación del efecto bactericida de la SES in vitro A partir de un cultivo de C. jejuni con un título de 108 UFC/mL (de acuerdo a la Fórmula 1), se colocó 1 mL de éste en tres diferentes tubos de ensayo, donde cada uno contenía 9 mL de un tratamiento (SSF, AC 2% y SES). Se dejó actuar por 30 s mientras se homogeneizaba y, a partir de estos primeros tubos, se realizó el procedimiento de titulación, anteriormente descrito y, el cálculo de porcentaje de reducción in vitro con cada tratamiento. Este análisis fue realizado por triplicado y de acuerdo con especificaciones y algunas modificaciones de la Norma Mexicana NMX-BB-040-SCFI-1999: Determinación de la actividad antimicrobiana en productos germicidas. 2.2.6 Evaluación in vitro por Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) La muestra se preparó con un volumen de 500 L de cultivo de C. jejuni tratado con 500 L de SES durante 1 min, centrifugado dos veces (4,000 rpm/3 min) y lavado con 1 mL de solución PBS entre cada centrifugación. El procedimiento fue repetido con un tratamiento control (SSF). Los pellets obtenidos se enviaron al Instituto de Fisiología Celular para realizar la siguiente metodología. Las muestras fueron deshidratadas con lavados de etanol en concentraciones desde 30 % hasta 100 %, durante 10 minutos cada uno. La preinclusión se realizó en óxido de propileno dos veces por 10 minutos. Enseguida se aplicó una solución Epon (resina epóxica) 1:1 durante 24 h y, se realizó la inclusión en Epon al 100 % por 2 h. Posteriormente las muestras se introdujeron a un horno a 64 °C por 48 h, se cortaron en un ultramicrotomo a 90 nm de grosor y se contrastaron con acetato de uranilo y citrato de plomo. Procedió el montaje en rejillas de niquel de 200 Mesh y se observaron en un microscopio electrónico (Modelo JEM 1200 EX II) acoplado a una cámara CCD (Marca Gatan). 2.2.7 Formación general de grupos Se realizó una revisión de todos los huevos, descartando aquellos que presentaban cuarteaduras. Para la evaluación en ambos tipos de huevo, la distribución general 36 se llevó a cabo de manera uniforme (de acuerdo al total de huevos por prueba) entre los tres tratamientos (Solución Salina Fisiológica, Ácido Cítrico 2 % y Solución Electrolizada de Superoxidación), con 3 réplicas cada uno. En cada una de las metodologías a realizar se presentan los diagramas de distribución de grupos. 2.2.8 Evaluación del efecto bactericida de la SES en huevo embrionado. Los huevos embrionados fueron ovoscopiados para evaluar su viabilidad, posteriormente se dividieron en tres grupos correspondientes a cada tratamiento con 66 huevos cada uno: SES, Ácido Cítrico al 2% (AC) y Solución Salina Fisiológica (SSF), siendo este último grupo identificado como Sin Tratamiento (ST). Cada grupo se subdividió en 3 subgrupos, de acuerdo a las tres réplicas: A, B y C (Figura 2.4). Figura 2.4 Formación de grupos en muestras de huevo embrionado En todos los casos, se realizó una simulación de contaminación horizontal (Figura 2.5) mediante la inmersión de los huevos en 250 mL de agua peptonada 0.1 % con cama de ave y el inóculo de Campylobacter, en una campana de flujo laminar (Marca NUAIRE UN-440-400). Con base en el título de bacteria obtenido, se calculó la cantidad de inóculo necesaria para tener una concentración de 106 UFC/mL (Fórmula 2). n= 198 embriones Solución Salina Fisiológica (SSF) Réplica A, n=22 Réplica B, n=22 Réplica C, n=22 Ácido Cítrico 2 % (AC) Réplica A, n=22 Réplica B, n=22 Réplica C, n=22 Solución Electrolizada de Superoxidación (SES) Réplica A, n=22 Réplica B, n=22 Réplica C, n=22 37 𝐅ó𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚 𝟐. 𝐂á𝐥𝐜𝐮𝐥𝐨 𝐝𝐞 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞𝐧 𝐝𝐞 𝐢𝐧ó𝐜𝐮𝐥𝐨 𝐝𝐞 𝑪. 𝒋𝒆𝒋𝒖𝒏𝒊: Figura 2.5 Etapa de contaminación Posterior al secado de 26 minutos y la aplicación de 60 aspersiones de cada tratamiento (Figura 2.6A), se realizó el lavado individual de 11 huevos de cada tratamiento para la recuperación bacteriana en bolsas con sello hermético, de forma manual (Figura 2.6B). La titulación de 100 μL de la bolsa de lavado y las diluciones
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